大气环境质量评价及影响预测

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1、目录5大气环境质量评价及影响预测15.1大气层和大气污染15.1.1大气层概述15.1.2大气层的结构35.1.3大气污染及其主要影响因素55.2大气边界层的温度场65.2.1气温的垂直分布65.2.2大气静力稳定度及其判据95.2.3逆温105.3湍流扩散的基本理论115.3.1湍流的基本概念115.3.2湍流扩散理论125.3.3点源扩散的高斯模式13[backtotop]175.4烟气抬升与地面最大浓度计算175.4.1烟气抬升高度公式175.4.2我国烟气抬升高度的计算方法195.4.3地面的最大

2、浓度215.5点源特殊扩散模式235.5.1封闭型扩散模式235.5.2熏烟型扩散模式245.5.3小风和静风时的点源扩散模式265.6非点源扩散模式275.6.1线源扩散模式275.6.2多源和面源排放模式275.6.3体源扩散模式285.7大气湍流扩散参数的计算和测量295.7.1由常规气象资料求大气稳定度295.7.2扩散参数σy、σz的确定325.7.3大气湍流扩散参数的测量345.8大气环境影响评价及预测355.8.1大气环境影响评价355.8.2大气环境影响算例37445大气环境质量评价及影响

3、预测为了有效地控制和治理大气污染，就必须评价过去、现在和未来的大气环境质量。正确地推算和预测污染物在大气中浓度的时空分布；估计人类活动，特别是工程项目对环境造成的影响。这就是大气环境质量评价及影响预测。大气污染主要是由于燃料的燃烧、汽车尾气的排放以及某些工厂排出的有害气体造成的。目前比较引人注意的污染物是粉尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。按照污染物的排放方式，可以将大气污染源分为点源、线源和面源。随着所处大气环境和污染物排放方式的不同，计算大气环境影响的模型也不同。 5.1大气层和大气污

4、染5.1.1大气层概述1．低层大气的组成地球周围有一层很厚的气体，称这种气体为大气，称这一层气体为大气圈。大气的上界至少应高于1200km。近代卫星探测资料表明，大气上界约为2000～3000km处。在这样厚的大气层里，和我们关系最为密切的是低层大气。低层大气是由干洁空气、水汽和杂质等三部分组成的。不含有水蒸气和杂质的空气称为干洁空气。它是一种混合气体，主要成分是氮、氧、氩，次要组分是二氧化碳，氖、氦、氟，氚、臭氧等。由于大气中存在着各种形式的空气运动，不同高度、不同地区的空气进行着充分地交换和混合。因此

5、，从地面大约到90km的高空，干洁空气的主要组分比例基本上是不变的。低层大气中的气体组分可分为两部分，一部分是气体组分比例基本上不随时间、空间而变，称为不变气体组分。它以氮、氧、氩为主。一部分是气体组分比例随时间、空间而变化，称为可变气体组分。除氮、氧、氩以外的干洁空气的其它组分均为可变气体组分。它以水蒸气、二氧化碳、臭氧为主，其中变化最大的是水蒸气。大气中水蒸气含量是不稳定的，它随着时间、地点、气象条件(如温度、风、云等)的不同而有较大的变化，其变化范围在0～4％之间。观测表明，在1.5～2.0km高度

6、上，空气中的水蒸气含量已减少为地面的一半，在5km高度上则减少为地面的十分之一，再向上就更少了。因此，水蒸气沿铅直方向上分布是不均匀的。水蒸气含量随着纬度的增加而减少，最大水蒸气含量出现在低纬度洋面上。同一地区的水蒸气含量，夏季大，冬季小。大气中的水蒸气含量虽然很小，它却是水在自然界大循环中的重要链条。如果空气中没有水蒸气就不会发生雨、雪等复杂的天气现象。大气中的二氧化碳主要来源于燃料的燃烧、动植物的呼吸及有机物的腐败；一般说来，大气中的二氧化碳含量，城市比农村多，陆地比海上多，低处比高处多。在20km以

7、下的大气层中，空气中二氧化碳的平均含量为0.03％；在20km以上的大气层中，空气中二氧化碳的平均含量显著减少。二氧化碳和水蒸气对太阳短波辐射吸收能力很弱，对长波辐射吸收能力很强；同时还能发射长波辐射。这对地面和大气保持一定的温度，使日较差不致过大，起着重要作用。臭氧是高空氧分子被高能量光量子撞击离解出氧原子，氧原子再与其它氧分子结合的产物。大气中的臭氧含量很少，大约为10-644％，而且随高度分布不均匀。近地层臭氧含量极少，从5～1.0km开始逐渐增加，12～15km以上含量增加特别显著，20～25km

8、处达到最大值，再向上又逐渐减少。因此，在12～35km处形成了臭氧层。大气中臭氧的含量虽少，但在大气中起着很大的作用。臭氧能吸收波长短于0.29μm的紫外线部分，这就保护了动植物有机体免受过量紫外线照射的危害。大气中的杂质可分为固态杂质和液态杂质。固态杂质主要有烟尘、扬尘、粉尘等，多集中在大气的低层，通常是陆地多于海上，城市多于农村、冬季多于夏季。液态杂质是指水汽凝结物，如云、雾滴。杂质是以气溶胶分散体存在于大气中的，所以大气