第五章 大气扩散参数

污染气象学大气扩散参数大气扩散参数是指用于描述污染物在大气中传输和扩散的各种参数，包括平流、湍流和稳定度等。

这些参数主要通过气象观测和模拟来获得，并在大气扩散模型中应用，以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。

首先，平流是指大气中水平风速和风向的变化情况。

平流对大气扩散起着主导作用，因为它决定了污染物在大气中的传输距离和速度。

平流可以通过气象观测和数值模拟来确定，常用的平流参数有水平风速、风向、风切变等。

其次，湍流是指大气中垂直风速和湍流强度的变化情况。

湍流对大气扩散起着重要作用，因为它决定了污染物在垂直方向上的混合和扩散效果。

湍流可以通过气象观测和湍流模型来确定，常用的湍流参数有垂直风速、湍流强度、湍流释放系数等。

最后，稳定度是指大气中温度垂直分布的变化情况。

稳定度对大气扩散也有重要影响，因为它决定了污染物在大气中的上升和下沉运动。

不同稳定度条件下的大气扩散情况差异很大，所以稳定度是影响空气质量的关键因素。

稳定度可以通过气象观测和数值模拟来计算，常用的稳定度参数有温度垂直梯度、温度倾角、位温等。

需要注意的是，大气扩散参数的确定和应用需要考虑多种因素的综合影响。

例如，在复杂地形和复杂气象条件下，大气扩散参数的计算和模拟更为困难，结果也更不准确。

此外，大气污染物的种类、浓度、释放方式等因素也会对大气扩散参数产生影响。

综上所述，大气扩散参数是研究大气污染传输和空气质量的关键指标，其包括平流、湍流和稳定度等参数。

这些参数通过气象观测和模拟来获得，并在大气扩散模型中应用，以预测和评估大气污染物的扩散范围和浓度分布。

了解和掌握这些参数对于污染物源治理和环境保护具有重要意义。

第五章大气环境影响预测与评价第一节大气环境影响预测方法与内容概述大气环境影响预测，即正确推断各种条件下污染物浓度分布及其随时间的变化，是大气环境影响评价所要解决的核心问题。

通常采用模式预测法即大气扩散模式进行大气环境影响预测。

所谓大气扩散模式，就是以大气扩散理论和实验研究结果为基础，将各种污染源、气象条件和下垫面条件模式化，从而描述污染物在大气中输送、扩散、转化的数学模式。

按经典的划分法，数学方法可分三大类：第一类是基于Taylor理论的“统计理论”；第二类是假设湍流通量正比于平均梯度的所谓“梯度理论”；第三类是基于量纲分析的“相似理论”。

上述方法通常都是需要进行数值计算，因此，在工程上尚未达到普遍应用的地步。

但是三大理论中的有关内容，却经常在工程中应用。

例如，利用“统计理论”确定扩散参数或利用“相似理论”确定参数化公式中的相似参数等。

主要的大气扩散模式有高斯模式、赫一帕斯奎尔模式、萨顿模式等。

在工程和环评实践中最普遍应用是基于统计理论而建立起来的正态模式(即Gauss模式)。

正态扩散模式的前提是假定污染物在空间的概率密度是正态分布，概率密度的标准差亦即扩散参数通常用“统计理论”方法或其他经验方法确定。

正态扩散模式之所以一直被应用，主要因为它有以下优点：①物理上比较直观，其最基本的数学表达式可从普通的概率统计教科书或常用的数学手册中查到；②模式直接以初等数学形式表达，便于分析各物理量之间的关系和数学推演，易于掌握和计算；③对于平原地区、下风距离在10km以内的低架源，预测结果和实测值比较接近；④对于其他复杂问题(例如，高架源、复杂地形、沉积、化学反应等问题)，对模式进行适当修正后，许多结果仍可应用。

但是在应用时应当注意，常用的正态羽扩散模式实质上已假定流场是定常，不随时间变化的；同时在空问是均匀的。

均匀意味着：平均风速、扩散参数随下风距离的变化关系到处都一样，在空间是常值。

这一条件加上正态分布的前提，限制了正态扩散模式的应用与发展。

第五章 颗粒污染物控制技术基础5.1 根据以往的分析知道，由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布，为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据（见下表），试确定：1）几何平均直径和几何标准差；2）绘制频率密度分布曲线。

解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线， 读出d 84.1=61.0m μ、d 50=16.0m μ、d 15。

9=4.2m μ。

81.3501.84==d d g σ。

作图略。

5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据，在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。

污染源 质量中位直径 集合标准差 平炉 0.36 2.14 飞灰6.8 4.54 水泥窑 16.5 2.35 化铁炉 60.0 17.65 解：5.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表），1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；2）如果符合，求其几何标准差、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积－解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d 50（MMD ）=10.3m μ、d 84.1=19.1m μ、d 15。

9=5.6m μ。

85.1501.84==d d g σ。

按《大气污染控制工程》P129（5－24）m NMD NMD MMD g μσ31.3ln 3ln ln 2=⇒+=；P129（5－26）m d NMD d L g L μσ00.4ln 21ln ln 2=⇒+=； P129（5－29）m d NMD d sv g svμσ53.8ln 25ln ln 2=⇒+=。

5.4 对于题5.3中的粉尘，已知真密度为1900kg/m 3，填充空隙率0.7，试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）。

解：《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示g cm d S Psv m /107.3623⨯==ρP135（5－38）按净体积表示323/1003.76cm cm d S svV ⨯==P135（5－40）按堆积体积表示323/1011.2)1(6cm cm d S svb ⨯=-=ε。

第五章大气环境影响评价1.大气污染：大气因某种物质的介入而导致化学、物理、生物或者放射性等方面的特性改变，从而影响大气的有效利用，危害人体健康或者破坏生态，造成大气质量恶化的现象。

即由于人类活动而使空气环境质量变坏的现象。

2.大气污染源：一个能够释放污染物到大气中的装置。

按来源分为自然和认为污染源，人为污染源又分为工业、交通、农业和生活污染源。

按污染源的几何形状：点、线、面、体源。

按污染物排放时间分：连续、瞬时、间歇源。

按排放形式分：有组织排放，无组织排放。

按几何高度：高架源、地面源。

无组织排放：凡不通过排气筒或通过15m以下的排气筒的排放。

连续点源源强：以单位时间内排放的物质或体积表示。

瞬时源源恰：以排放的总质量或总体积表示。

3.大气污染物：污染源排放到大气中的有害物质。

根据其形成过程，可将其分为一次、二次污染物；根据存在形态，可分为颗粒污染物和气态污染物。

按污染物的种类，分粉尘类，有害气体类，湿雾类，放射性污染，酸雨。

按烟雾分伦敦、光化学烟雾。

颗粒物按粒径分：TSP ≤ 100微米。

PM10≤10微米。

降尘＞10微米。

粉尘＞0.5微米。

4.综合性排放标准和行业性排放标准不交叉执行，先行业，后地方，国家顺序执行。

5.发布空气质量预报的因子：SO2，TSP，PM10。

6.一次污染物：指直接从各种排放源进入大气，在大气中保持其原有的化学性质。

如TSP，NO X，SO2。

7.二次污染物：指在一次污染物之间或大气中非污染物之间发生化学反应。

如光化学烟雾，酸性沉积物，O3。

8.环境空气质量功能区分类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。

三类区为特定工业区。

9.《大气污染物综合排放标准》规定了33种大气污染物排放限值，其指标体系为最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织监控浓度限值。

10.大气环境影响评价：对项目实施的大气环境影响的程度、范围和几率进行分析、预测和评估，提出大气污染防治措施和对项目实施环境监测的建议。

大气扩散参数表格篇一：点源大气扩散模式计算参数点源大气扩散模式计算的参数选取邓新民【摘要】就实际环评工作中点源大气扩散模式计算参数选取的有关问题提出了一些新的看法。

关键词点源，扩散模式，参数中图法分类 X823PARAMETER SELECTION IN THE ATMOSPHERE DIFFUSION MODEL OF POINT SOURCEDeng Xinmin（Department of Meteorology，CIM）ABSTRACT Based on the actual environmental assessment，several methods on how to select parameters in the atmosphere diffusion model of point source are presented．Key Words Point source，Diffusion model，Parameters1 引言建设项目环境影响评价是我国环境保护的一项基本制度，大气环境影响评价是建设项目环境影响评价的重要内容，而大气环境影响预测与评价则是大气环境影响评价的重要内容或核心问题。

所谓大气环境影响预测与评价，就是计算或估计建设项目所排放的大气污染物在评价区域内对大气环境质量的影响。

在绝大多数情况下，影响预测采用模式计算的方法，通常用《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ／T 2．2-93）（下称导则）推荐的模式或相关模式［1］。

环评实践表明，一般地讲，模式的选用通常是正确的，也符合建设项目实际。

因此，模式的参数选取是否恰当，就成为影响评价是否正确、是否符合实际的关键因素。

在我们看来，参数选取至少应满足以下条件：其一，满足计算公式本身所要求的条件；其二，参数的选取和计算结果要有典型性和代表性；其三，要符合实际情况。

但在实际的环评工作中，参数的选取或未引起足够注意，或存在这样那样问题。

第五章大气污染扩散第一节大气结构与气象有效地防止大气污染的途径，除了采用除尘及废气净化装置等各种工程技术手段外，还需充分利用大气的湍流混合作用对污染物的扩散稀释能力，即大气的自净能力。

污染物从污染源排放到大气中的扩散过程及其危害程度，主要决定于气象因素，此外还与污染物的特征和排放特性，以及排放区的地形地貌状况有关。

下面简要介绍大气结构以及气象条件的一些基本概念。

一、大气的结构气象学中的大气是指地球引力作用下包围地球的空气层，其最外层的界限难以确定。

通常把自地面至1200 km左右范围内的空气层称做大气圈或大气层，而空气总质量的98．2％集中在距离地球表面30 km以下。

超过1200 km的范围，由于空气极其稀薄，一般视为宇宙空间。

自然状态的大气由多种气体的混合物、水蒸气和悬浮微粒组成。

其中，纯净干空气中的氧气、氮气和氩气三种主要成分的总和占空气体积的99.97％，它们之间的比例从地面直到90km高空基本不变，为大气的恒定的组分；二氧化碳由于燃料燃烧和动物的呼吸，陆地的含量比海上多，臭氧主要集中在55～60km高空，水蒸气含量在4％以下，在极地或沙漠区的体积分数接近于零，这些为大气的可变的组分；而来源于人类社会生产和火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性的灾害排放的煤烟、粉尘、氯化氢、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物为大气的不定的组分。

大气的结构是指垂直（即竖直）方向上大气的密度、温度及其组成的分布状况。

根据大气温度在垂直方向上的分布规律，可将大气划分为四层：对流层、平流层、中间层和暖层，如图5－1所示。

1. 对流层对流层是大气圈最靠近地面的一层，集中了大气质量的75％和几乎全部的水蒸气、微尘杂质。

受太阳辐射与大气环流的影响，对流层中空气的湍流运动和垂直方向混合比较强烈，主要的天气现象云雨风雪等都发生在这一层，有可能形成污染物易于扩散的气象条件，也可能生成对环境产生有危害的逆温气象条件。

因此，该层对大气污染物的扩散、输送和转化影响最大。

大气扩散模型参数符号解释
大气扩散模型参数符号解释
Us（Vs）——烟气出口流速（m/s）；QH——烟囱的热排放率（KJ千焦），QH越高烟云抬升的浮力就越大，大多
Q H 数烟云抬升模式认为其中α=1/4～1，常取α为2/3；
D（d）——烟气出口内径（m）；
——烟囱出口处的平均风速（m/S）；
Ts——烟囱出口温度（K）；
Ta——环境大气温度（K），取当地近5年平均值； t—气体扩散时间，气体由泄露源泄漏时刻t=0；x,y,z—以泄漏源为坐标原点，空间任意一点的坐标；ūC—空间中任一点的气体浓度；
k—气体扩散系数；
Q—气体由扩散源扩散时施放的气体总量；
μ--平均风速； --用浓度标准偏差表示y轴上的扩散参数； H—气体扩散的有效高度； x—下风方向到泄漏点源的距离； y—侧风方向离泄漏源点的距离； z—垂直向上方向离泄漏源点的距离； l-距离泄漏源的距离； p0－泄漏源的总浓度；
m-放射性气体排出的速度；s-放射性气体排除后向四周扩散的速度；。