大气扩散

＝　能环保　ＬｏＷ　ＣＡＲＢｏＮ　ＷｏＲＬＤ　２０１７／１　大气污染扩散模拟软件实现及应用　方一鸣，田国昌（安徽省蚌埠市固镇县第一中学高三（１）班）　【中图分类号】Ｘ５０１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１７）０３—０００６—０２　引言　今年入冬以来，大气污染日趋严重，在北方大部分地区，　雾霾已经成为影响人们生活的重大民生问题。针对此情况，开　发了大气污染扩散软件．它以大气扩散理论为基础．结合ＧＩＳ　地图、动态显示等技术．模拟大气污染物随时间、空间的变化　情况。可用于城市雾霾预警预判、工厂选址参考、大气污染事　件处理等诸多方面，为气象、环境、公共安全等领域提供辅助　决策依据　１原理　使用英国剑桥环境研究中心（ＣＥＲＣ）提出的ＡＤＭＳ大气　污染扩散模型（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ），针对　对流边界层的特殊性质．在不稳定条件下，对低浮力烟羽使用　以下公式模拟污染物扩散过程：　ｃ＝　唧　１（Ｙ…－Ｙｒ　ｔ　ｊ　式中：Ｃ——污染源下风向任一点（Ｘ，Ｙ，ｚ）的污染物浓度　（ｍｅ，／ｍ　）；　ｖ——Ｙ方向扩散参数（ｍ）；　盯　垂直方向扩散参数（ｍ）；　Ｙ——预测点Ｙ轴方向的距离（ｍ）；　ＹＦ一烟羽中线水平宽度（ｉｎ）；　Ｃ广地面横风向积分浓度（ｍｇ／ｍ　）。　ｏｒ　和Ｃ　由下式确定：　ｏｒ＝　ｌ，２　（ｏｒ　Ｘ　／ｕ）／［１＋０．５Ｘ　／（ｕＴｘ，）］…（Ｆ　＜０．１）　ｌ　２　１．６Ｆｍ　Ｘ　Ｚ。…（Ｆ　＞０．１，ｕ／ｗ　ｔ＞２）　１／３　２／３　０．８Ｆ　Ｘ　Ｚ　…（Ｆｍ＞０．１，ｕ／ｗ　＜２）　ＣＹｕｈ　Ｑ　蔬　ｐ　卜去唧　２ｏｒｚ￣）　式中：Ｘ　下风向距离（ｍ）；　Ｆ　一垂直动能通量Ｗ／ｍ　；　ｗ　——地面摩擦速度（ｍ／ｓ）；　ｕ——烟气速度（ｍ／ｓ）；　——计算Ｘ方向扩散的采样时间（ｈ）；　Ｚ厂＿＿地表粗糙度（ｍ）；　和ｆ厂分别为上升和下沉气流所对应的权重系数，　ｆｌ＋ｆ２＝１；　ｈ。和ｈ厂分别为上升和下沉气流的扩散速度与平均　扩散速度差（ｒｒｄｓ）；　ｈ——烟羽高度（ｍ）：　盯　和盯　——分别为上升和下沉气流所对应的垂直速度　标准差：　Ｑ——源强（ｇ／ｓ）。　对高浮力烟羽使用小风对流模式．使用以下公式进行模拟：　Ｃ＝　ｏ．ｏ２　３　Ｉ／３　３　ｚ１）ｅｘｐ　］　］　ｌ／３　２／３　３　盯　＝１．６Ｆ＋Ｘ　ｚ１，（ｘ＜ｌＯＦ／ｗ　）　ｐ［一　ＸＷ　１ｅｘｐ［一争［］】Ｌ　＼　／　Ｊ　Ｌ　Ｌ　ｕ　Ｊ　Ｊ　盯　＝０．６ｘ　ｚｌ，（ｘ≥１０Ｆ／ｗ３　）　式中：Ｆ——总热通量Ｗ／ｍ　：　卜一垂直浮力通量Ｗ／ｍ　：　其他含义同上。　２软件工作流程　大气扩散软件在启动时将使用默认参数构建大气环境．　其中大气密度分布依据《ＧＪＢ３６６．１—８７航天与航空用参考大气　（０～８０ｋｍ）》，大气风场分布依据《ＧＪＢ３６６．２—８７大气风场（０～　普通染色镜检，不易分清细胞之间的间隔。　３．４发硫细菌属　该菌属细菌的丝状体的顶端与基部有分化。基部有吸盘．　能使茵丝体固着于物体上生长。细菌细胞排列成链．胞外有薄　的衣鞘，在特殊条件下，如环境中缺乏硫化氢时，丝状体内的　菌体细胞排列松散，两细胞之间存在一定距离时，在细胞缺位　处可以辨认出衣鞘的存在　茵丝体在活性污泥中有时附着生　长于一些较粗硬的纤维上．菌丝体左右平行伸展，形成羽毛　状．有时在活性污泥絮凝体颗粒内以放射状向絮粒四周伸展；　也可能茵丝团在一起自成中心，再向四周伸展，构成玫瑰花　饰。这是该茵的一种特征性生长方式，故交易辨认。　此外，还有Ｔｙｐｅ００９２型、Ｔｙｐｅ０４１１型、Ｔｙｐｅ０６７５型等。每　种菌种都有其自身的形态和生态特征，一般通过显微镜观察，　认真辨别．即可以初步确定其种类。　参考文献　［１］康丽萍．活性污泥处理系统丝状茵膨胀研究现状及展望【ＪＪ．甘肃科　技，２０１０，２６（１２）：９０￣９３．　［２］Ｅｉｋｅｌｂｏｏｍ　Ｄ　Ｈ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ　ｏｒｇａｎｉｓｍｓ　ｉｎ　ｂｕｌｋｉｎｇ　ａｅ—　ｔｉｖａｔｅｄ　ｓｌｕｄｇｅ［Ｊ］．Ｐｒｏｇ．Ｗａｒ．Ｔｅｃｈｎｏ１，１９７７（８）：１５３～１６２．　［３］周娜．环境交替下污泥膨胀理论与机理研究【Ｄ］．西安：西安建筑科　技大学．２００９．　【４］Ｗａｎｎｅｒ　Ｊ，Ｇｒａｕ　Ｐ．Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ　ｂｕｌｋｉｎｇ　ｉｎ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｒｅｍｏｖａｌ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｓｌｕｄｇｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ｗａ　ｔ．Ｓｃｉ．Ｔｅｅｈｎｏ１，１９８８（２０）：１－８．　收稿日期：２０１７—１—１１　作者简介：石勇（１９８３一），男，工程师，硕士研究生，主要从事　污水处理与再生利用、黑臭水体治理、市政规划等工作。

复杂地形上大气污染物扩散研究　

复杂地形上大气污染物扩散研究　孟志鹏　王淑兰　丁信伟　（大连理工大学化工学院）　摘　要　对复杂地形上大气污染物扩散进行模拟的先决条件，是对湍流风场做出准　确的预测。本文对复杂地形上大气污染物扩散以及湍流风场的研究分别作了介绍，同　时列出了求解湍流风场和污染物扩散的基本方程组，为解决此类问题提供参考。　关键词　大气扩散　复杂地形　湍流风场　１　前言　随着工业化进程的加快，由于工业生产造　成的大气污染问题越来越受到公众的关注。由　此．一个迫切需要解决的课题摆在了人们面前：　评估污染物通过复杂地形（如山地上和城市中　的高楼大厦之间）的扩散对环境造成的影响。为　了人类自身的利益，需要将这类环境污染的影　响降至最低。为完成此任务，急需一个可靠的　ｌ丘志鹏．男、ｌ　９７８年ｌ０月生．硕士生　大连市、１ｌ　６０１　２。　污染物扩散的预测工具。因此．对复杂地形上　污染物的扩散状态进行研究就变得非常重要。　对复杂地形上污染物扩散进行研究、模拟　的先决条件，是对局部湍流风场的准确预测。若　扩散模型（比如高斯烟羽模型）在对复杂地形上　污染物的扩散做出预测时，没有考虑局部湍流　风场对扩散的影响，那么得出的结果就可能会　有比较严重的错误一　。因此。对该课题的研究，　一般分为湍流风场研究和污染物扩散研究两个　

３．２．７让建筑物“吃掉”有害气体　最近。日本科学家发明了一种有特殊“胃　口”的物质．这种物质可将空气中的烟雾全部　“吃掉”。这种物质是由用于制造化妆品和染料　的二氧化钛与活性石墨混合而成，这种混合物　质加到建筑材料中，再由这种建筑材料建起高　楼大厦、护路墙和桥梁，这些建筑物就可在全天　候条件下吃掉大气中的污染物，这种发明可说　是清除大气污染的一个绝招。但仅仅将污染空　气吸入还是不够的，还要将其最终变成无害物　质。为此，交次博士用紫外线照射这些吸收了污　染物的物质，因为即使是最弱的紫外线光也可　以激活二氧化钛，使其将空气中的氧化氮和氧　化硫转化为氮酸和硫酸物，这些物质是不会蒸　斗卜　・卜丰卜÷卜　Ｈ．卜　卜＊　＿卜扑｛　＿卜－ｔ｝　发到空气中的。交次博士说，将二氧化钛和活性　石墨混合粉末加到建筑材料当中去，建成的建　筑物无形中就成了一座座或一道道“海绵体”．　可以吸收掉污染空气的有害气体，即使是污染　最严重的城市。也可以使天空变得明净起来。晴　天、阴天都对这种物质的工作没有妨碍，而建筑　物的表面也不会因吸收了有害气体而变黑。　４　结语　在生活现代化的同时，要重视室内空气的　品质。通过减少污染源、通风、空气净化、消　毒、空气成分的调节与控制、增加户外活动等　措施，可减少室内空气污染，减少疾病，增强　全民身体素质，提高人们的生活质量。　【收稿日期：２００２　Ｏ６．１（］）

大气边界层对大气污染扩散的影响

大气污染是当代社会面临的一大挑战，它给环境和人类健康带来了严重问题。大气边界层是指大气与地面相互作用的部分，它在大气污染扩散中起着重要的作用。本文将探讨大气边界层对大气污染扩散的影响因素及其中的关系。

大气边界层的高度是影响大气污染扩散的重要因素之一。太阳辐射透过大气层加热地面，产生对流运动，使得大气层产生上升和下沉的气流。因此，大气边界层高度的变化会引起大气污染的扩散效果不同。在夜间，地表温度下降，大气边界层高度减小，导致大气污染物无法很快扩散。而在白天，太阳辐射加热地面，大气边界层高度增加，污染物扩散范围较广。因此，大气边界层高度的变化能够对大气污染的扩散产生明显的影响。

大气边界层的稳定性也是影响大气污染扩散的重要因素之一。稳定的大气边界层具有强大的抑制热对流运动的能力，导致大气污染物停留在较低的层次。稳定性强的大气边界层通常有暖空气层覆盖在冷空气层之上，形成不利于大气污染物上升和扩散的温度结构。而不稳定的大气边界层则有利于热对流，使得大气污染物容易扩散到较高的层次。因此，大气边界层的稳定性能够对大气污染的扩散产生显著的影响。

此外，地面风速也是影响大气污染扩散的因素之一。风是大气污染物传输的主要驱动力之一，它能够带走污染物并促进其在大气中的扩散。较高的地面风速能够将大气污染物迅速带离源区，并在空气中获得更大的扩散范围，从而减少对周围地区的影响。相反，较低的地面风速会限制污染物的扩散能力，导致其停留在源区附近。因此，地面风速对大气污染的扩散具有重要的影响。

除了以上因素外，地形和人类活动也对大气污染扩散的影响不容忽视。地形特征如山脉和山谷能够改变大气流场，限制或促进大气污染物的扩散。在山区，山脉可以把大气污染物阻挡在山的背风面，造成空气质量问题。而山谷则可能形成污染物的聚集区。此外，人类活动也是污染物扩散的重要影响因素。工厂排放、交通尾气和城市排放等活动都会对大气污染扩散产生影响。因此，人类活动对大气污染扩散的影响应该引起足够的重视。

4第三章3大气扩散参数解析

第三章主要介绍了大气扩散参数的解析，包括垂直扩散参数、水平扩散参数和系统扩散参数。本文将从这三个方面进行详细解析。

首先，垂直扩散参数是指大气中物质垂直扩散的能力。常用的垂直扩散参数有垂直速度、涡度和湍流湍动强度等。垂直速度是指气体在垂直方向上的运动速度，其大小与重力作用和气体的动力性质有关。涡度是指气体垂直旋转的程度，反映了气体中存在的涡旋结构的大小和数量。湍流湍动强度是指气体中湍流湍动的强度，是湍流能的一个度量。通过对这些参数进行解析，可以评估大气中物质在垂直方向上的传输和扩散能力。

其次，水平扩散参数主要用于评估大气中物质的水平传输和扩散能力。常见的水平扩散参数有位向扩散系数、水平速度和相关距离等。位向扩散系数是指气体在水平方向上传输和扩散的能力，与气流的速度和方向有关。水平速度是指气体在水平方向上的运动速度，可以通过测量气体的风速来得到。相关距离是指气体通过大气中的相关传播所需的平均距离。通过分析水平扩散参数，可以更好地理解大气中物质在水平方向上的传输和扩散过程。

最后，系统扩散参数是指各种扩散参数的综合评估指标。常见的系统扩散参数有扩散指数、延散系数和扩散适应度等。扩散指数是根据大气中物质浓度分布特征来计算的，用于评估物质在大气中的扩散程度。延散系数是指大气中物质的传输和扩散能力，与气候和地理条件等因素有关。扩散适应度是通过综合考虑大气中各种扩散参数的值来评估大气中物质的扩散适应性。通过对系统扩散参数的解析，可以对大气中物质的扩散能力进行综合评估和预测。 综上所述，本章对大气扩散参数进行了详细的解析，包括垂直扩散参数、水平扩散参数和系统扩散参数。这些参数能够评估和预测大气中物质的传输和扩散能力，对于环境监测和污染防治具有重要意义。