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1、城市空气与大气污染控制规划,3.1 大气环境概述,一.环境大气的组成与结构,地层大气的结构,二. 主要气象要素与大气热力过程 （一）气象要素 1.气压 2.气温 3.湿度：在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度，rh表示。总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 4.风：大气的水平运动；风向、风速、风频； 5.云：云高（高，6000m;中2000m;低2000m;） 6.能见度：平视景物可辨认的最大距离； 7.天气状况：大气中冷热、阴晴、风雨、雷电等天气现象的短时间的综合表现；,（二）气
2、象的热力因子 1.大气的温度层结 2.气温的垂直分布 （1）气温垂直递减率（）：垂直于地球表面方向上，每升高100m气温的变化值； 标准大气，对流层下层： 0.3-0.4 中层： 0.5-0.6 上层： 0.65-0.75 干绝热垂直递减率d=1 /100m （2）逆温：辐射逆温、下沉逆温、湍流逆温、平流逆温、锋面逆温、地形逆温；,辐射逆温,下沉逆温 湍流逆温,平流逆温 锋面逆温,地形逆温,在低洼地区（谷地、盆地）因辐射冷却，冷空气沿斜坡下沉流入低洼地区形成逆温。这种逆温称为地形逆温。 天山北坡从12月次年2月在近地层存在一层深厚的逆温层，它的形成主要是由于冷空气受阻积累的，在形成的“冷空气湖
3、”上有较暖的空气层。天山北坡的逆温层厚度至少有1500米，在南坡只有700米。这种冬季逆温层在青藏高原东部和北部边缘是普遍存在的。 在山区，夜间山坡上的空气冷却很快，於是冷空气顺坡下沈到谷底，把谷地中原来的暖空气抬挤上升，而形成上暖下冷的逆温现象。这种逆温是要在一定的地面条件下才会形成，故称为地面逆温。中国南部的山地，冬季常有地面逆温，在谷底或山坡下方因为气温低，不宜种植热带经济作物。 如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有200多天出现逆温现象。,3.大气稳定度,三. 地理因素对局部区域气象的影响 （一）动力效应 （二）热力效应 1.海陆风 2.山谷风 3.城市热岛效应,3.2 城市空气污染,
4、一. 污染源的种类 1按污染源存在形式 固定污染源 移动污染源 2按污染物的排放形式 点源集中在一点的小范围内排放污染物，如烟囱。 线源沿着一条线排放污染物，如移动污染源在街道上造成污染。 面源在一个大范围内排放污染物，如工业区许多烟囱构成一个区域性的污染源。,3按污染物排放空间 高架源在距地面一定高度上排放污染物，如烟囱。 地面源在地面上排放污染物。 4按污染物排放的时间 连续源连续排放污染物，如火力发电厂的排烟。 间断源间歇排放污染物，如某些间歇生产过程的排气 瞬时源无规律的短时间排放污染物，如事故排放。 5按污染物发生类型 工业污染源主要包括工业用燃料燃烧排放的废气及工 业生产过程中的排
5、气和各类粉尘等。 交通污染源交通运输工具燃烧燃料排放污染物。 生活污染源民用炉灶及取暖锅炉燃烧排放污染物，焚烧城市垃圾的废气、城市垃圾在堆放过程中由于厌氧分解排出二次污染物。,二. 污染物 1.粉尘微粒污染占大气污染物的16； 包括：降尘（10m,如家具上的灰尘）与飘尘（10m，天际的雾霭，气溶胶） 燃烧的煤炭与石油残余； 排放因子：11kg/t煤； 散射、吸收阳光；降低能见度；表面吸附有强致癌化合物。 实例：伦敦烟雾事件 沙尘暴去处除气溶胶,2.CO 大气污染物中数量最多的一种 美国，77来自汽车行驶，11来自工厂；城市交通枢纽，常达到50ppm或更高； 实例：煤气中毒； 汽车司机死亡事件；
6、 3.SOx 硫氧化物，大气污染物中最毒的一种； 来自煤与化石燃料的燃烧； 酸雨的成因 实例：酸雨的腐蚀 多诺拉事件、四日市哮喘病事件、伦敦烟雾事件；,4. 氮氧化物与光化学氧化剂 6来自工业生产、54来自交通运输 实例：洛杉矶光化学烟雾事件；比利时马斯河谷事件 5. 铅中毒汽车尾气 实例： 6.室内空气污染甲醛、苯系物、脂肪烃 实例：广州工人神经中毒事件 7.臭氧空洞 8.温室效应,3.3 城市大气污染控制规划,一.概述,二. 大气污染的预测 1. 大气污染预测模式 点源模式、线源模式、面源模式 瞬时浓度、短期平均浓度、长期平均浓度 2. 地面最大浓度 3. 危险风速下的地面最大浓度,扩散模型示意图,三. 大气污染控制系统规划 1比例下降规划模型 比例下降模型又称为总量削减模型，其理论依据是污染源的污染物 排放量的下降，将导致大气中污染物浓度的等比例下降。由此确定 的最简单的控制方案是要求各个污染源按其排放负荷比例进行削减。 例：一个地区的大气TSP（总悬浮颗粒）的污染源是两个发电厂和一个水泥厂。为满足环境质量标准的要求，根据比例下降模型的假设，必须削减TSP总排放量的80。,2地面浓度控制规划模型,3. 大气环境质量经济能源系统规划 目标： （1）大气环境质量 （2）废气治理费用 （3）地区总能耗水平社会经济生产能力 约束： （1）能源需求约束 （2）资源条件约束,
