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第五章大气环境影响评价
第一节大气环境污染与大气扩散
一、大气环境污染
⒈大气污染源
⑴定义与分类:造成大气污染的空气污染物的发生源称为空气污染源。可分为自然源和人为源两大类。
⑵污染物排放量与源强
⒉大气污染物
⑴主要空气污染物种类:
①含硫化合物
②含氮化合物
③含碳化合物
④卤代化合物
⑤放射性物质和其他有毒物质
⑵大气组成与空气污染物成分:
大气由多种气体混合而成,可分为恒定成分、可边成分和不定成分。
二、大气扩散过程
⒈大气湍流:湍流是一种不规则运动,其特征量是时空随机变量。
非湍流和湍流情况下的烟团扩散见图5-2
烟团在三种不同湍涡下的扩散见图 5-3
⒉大气稳定度和污染
用气温的垂直递减率与干绝热递减率可以比较方便地判断气温的稳定度(静力稳定度),见表5-2。
不同的稳定度条件下烟流的形态:(1)扇形(2)圆锥形(3)波浪形(4)熏烟形
见图5-4。
另外,逆温层对污染物的扩散起着抑制作用。
⒊影响大气污染的其他因素
⑴风
⑵辐射与云
⑶天气形势
⑷下垫面条件
第二节大气环境影响预测
一、大气扩散基本计算公式
⒈连续点源烟流扩散公式
所有连续点源公式,包括应用于各种特殊条件下的变形公式,仅适合于连续排放扩散物质且源强恒定的源。
当有风时(u≥),可采用烟流扩散公式。设地面为全反射体:
(5-1)
式中:C(x,y,z)——下风向某点(x,y,z)处的空气污染物浓度,mg/m;
x ——下风向距离,m;
y ——横风向距离,m;
z ——距地面高度,m;
Q——气载污染物源强,即释放率,mg/m;
u ——排气筒出口处的平均风速,m/s;
——分别为水平方向和垂直方向扩散参数,他们是下风距离及大气稳定度的函数;
He——有效排放高度,m.
扩散参数通常表示成如下形式:,,x为下风向德距离,与大气稳定度有关。
关于扩散参数和有效高源的确定方法书第112页有详细介绍。
最大地面浓度Cmax及出现距离:
(1)当常数时

Cmax由下式求解:
|=
若则

⒉有混合层反射的扩散公式
上部逆温层或稳定层底的高度称为混合层高度(或厚度),用h表示。
设地面及混合层全反射,连续点源的烟流扩散公式如下:
⑴当
……………………….(5-2)
通常取n=-4~4计算结果就能达到足够的精度
⑵当≥
浓度在铅直方向已接近均匀分布,可按下式计算:
(5-3)
⒊熏烟扩散公式
在熏烟高度以下浓度在铅直方向接近均匀分布,地面浓度计算公式为:
(5-4)
式中:
当稳定气层消退到烟流顶高度时,全部扩散物质已经向下混合,地面浓度公式为:
(5-5)
熏烟过程中产生地面高浓度的距离为:
(5-6)
式中:k——湍流热传导系数。
⒋连续线源公式
在高斯型模式中,连续线源等于连续点源在线源长度上的积分,其浓度公式为:
(5-7)
式中: Ql——线源源强,其单位为单位时间单位长度排放的物质量;
f——表示连续点源浓度的函数,可根据源高及有无混合层反射等情况选择适当的表达式。
对直线型线源等简单的情形则有:
⑴线源与风向垂直
⑵线源与风向
⑶线源与风向成任意交角
⒌连续面源公式
源强恒定的面源称为连续面源。
(5-13)
式中: QA———某面源单元的源强,在虚点源法中,其单位与连续点源相同;
x, y,z——计算点的坐标,坐标原点位于面源中心在地面的垂直投影点上;
xy,xz——虚点源向上风向的后退距离。
⒍长期平均浓度公式
⑴简单的扇形公式
⑵联合频率计算公式
⒎扩散参数的选择与计算
以下重点介绍当前最常用的Pasquill分类方法及Pasquill—Gifford扩散参数。
该方法根据10m高处地表平均风速、白天日射强度、夜间云量将稳定度分成以下几类,即强不稳定类A,不稳定类B,弱不稳定类C、中性D、弱稳定E、稳定F、也有定义很稳定G。具体分类方法见表5-3。
结合我录情况,我国国家标准HJ/-93给出表5-4,以确定太阳辐射等级数。
由平均(10分钟至1小时平均)风速(10m高观测)及辐射等级按表5-5确定稳定度级别。
(1)有风时扩散参数的确定:与Pasquill分类法相应的扩散参数(平坦地形,低架源)可采用表5-6和表5-7的Pasquill—Gifford参数。
表5-6 横向扩散参数幂函数表达式数据;
表5-7 垂直扩散参数幂函数表达式数据;
(2)小风和静风时扩散参数的确定:按表5-8选取参数
说明:对平原地区农村及城市远郊区,A、B、C级稳定度直接由表5-6、表5-7