10城市空气污染气象学第四章大气水分2
第四章 不同地形的大气污染扩散
项
目
二氧化硫 北方 （mg／ 南方 m3） 氮氧化物 北方 （mg／ 南方 m3） 颗粒物 （mg／ m3） 降尘 （t/km2· 月） 北方 南方 北方 南方
城市空气污染的另一个特点是浓度的空间分 布很不均匀，对SO2和漂尘这类很普遍的污 染物质也是如此。浓度分布不均匀的根本原 因是污染源分布不均匀，而浓度的大小与所 处位置有关。面源造成的污染浓度主要决定 于上风向几百米范围内的面源强度；点源的 污染范围较窄，短距离内地面浓度可改变几 个数量级。
2．风场特征
①山区风场的第一个显著特点就是其风向、风速的 山区风场的第一个显著特点就是其风向、 水平分布极不规则。 水平分布极不规则。
山区风场和大范围盛行风场可能有很大差别，局地环流和地 形的作用使山区邻近点的风向常常很不一致，当梯度风较强 时，不同地点的风向相关程度高一些，梯度风较小时各点风 向更加不规则。风速也是如此，迎风坡、背风坡、山顶和山 腰两侧的风速都有明显差别。一般山顶和山腰两侧流线密集， 风速较大；迎风坡下部气流受阻，风速减弱。而在背风坡， 流线很快辐散，风速急剧减小。在山的背风面和地形闭塞的 山坳和凹地常出现静风区。
③山区逆温的另一个特点是“多中心”，沟 谷越深，坡越陡，地形越复杂，就越易形成 多个逆温中心。逆温强度的垂直分布也不均 匀，一般随高度减弱。
2．风场特征
山区地形复杂，地表面受热不均匀引起局地环流。 典型的如山谷风环流或更小尺度的局地环流，地形 的起伏改变了低层气流的路径和速度分布。因此山 区实际的风场是在某盛行风的背景下加上述两个方 面因素叠加的结果，所以山区流场的空间结构复杂， 时间变化明显。
总的来说，城市边界层的风场、温度场的分 布和变化规律比平坦的乡村复杂，不同城市 也有明显差异。城市近地层的风速减小，湍 流增强，温度层结更不稳定，扩散稀释速率 白天明显增快，夜间有逆温层顶盖，污染不 易散开。
大气污染控制工程第四章
烟气抬升高度的计算
抬升高度计算式
（1） Holland公式：适用于中性大气条件（稳定时减小，不 稳时增加10％～20％）
H v s u D ( 1 .5 2 .7 T s T s T aD ) u 1 ( 1 .5 v s D 9 .6 1 0 3 Q H )
Holland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下 偏差更大
H
n 0Q H n1 H
n2 s
1
u
T Q H = 0 .3 5 PaQ V T s
T Ta Ts
(2)当 1700kW Q H 2100kW 时
H
=H
1
( H
2
H
1) Q H
1700 400
H 1=
2 (1 .5 v s D
u
0 .0 1Q H )
平原地区和城市y远郊1x区a1,，zD 、E2、xaF2向不稳定方向提半级
工业区和城市中心区，C提至B级，D、E、F向不稳定方向提一级
丘陵山区的农村或城市，同工业区
取样时间大于0.5h， 不变，
z
y2
y1
(2 1
)q
[例4-3] 在例4-1的条件下，当烟气排出的SO2速率为150g/s时，试计算 阴天的白天SO2的最大着地浓度及其出现的距离。
215.6m 2 358
z
查表4-4或按表x 4-8m a 中x的 幂3 9 函9 数8 m 计,算，y 在 C级3 5 稳8 定m 度， =215.6m时，
由式4-10求得最大m a 着x 地浓u 2 度H Q ：2 ey z5 .6 9 1 0 5g/m 3
气象气候学-大气中的水分
1.什么是饱和水汽压？饱和水汽压：水汽与水或冰两相共存，其间分子交换过程达到动态平衡时的水汽压。
2.饱和水汽压主要受哪些因素影响？✓蒸发面的温度✓蒸发面的性质（水面、冰面、溶液面）✓蒸发面的形状（平面、凹面、凸面）3.饱和水汽压与温度成什么关系？饱和水汽压随温度升高而按指数规律迅速增大。
4.为什么饱和水汽压随温度升高而迅速增大？温度越高，水分子平均动能越大，单位时间脱出水面的分子越多；只有当水面上水汽密度增大到更大值时，落回水面的分子数才和脱出水面的分子数相等。
温度越高，水汽分子平均动能越大，而水汽压是水汽重量及其碰撞器壁的结果，故也随之增大。
5.饱和水汽压随温度升高而迅速增大有什么重要意义？温度升高，饱和变不饱和，蒸发重现；温度降低，不饱和变饱和，凝结出现。
饱和水汽压随温度改变的量，高温时比低温时大。
6.蒸发面性质对饱和水汽压有什么影响？冰面和过冷却水面的饱和水汽压仍随温度升高而按指数规律变化.7.蒸发面形状如何影响饱和水汽压？温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小。
凸面的曲率愈大，饱和水汽压愈大；凹面的曲率愈大，饱和水汽压愈小大水滴曲率小，饱和水汽压小；小水滴曲率大，饱和水汽压大；从而出现大水滴“吞并”小水滴现象。
8.影响蒸发的因素有哪些？气象因素：热源、饱和差、风和湍流扩散、气压下垫面因素：水源、水面大小，形状及深度、水质、物理性质9.空气湿度随时间变化有何规律？10.大气中水汽凝结需要什么条件？凝结核、水汽饱和或过饱和11.不同饱和或过饱和途径对云雾的形成有何差异？水汽凝结以冷却为主。
绝热冷却对形成云最为主要；辐射冷却、平流冷却与混合冷却对形成雾最为主要。
12.什么是云？与雾有什么区别？云是悬浮在大气中的大量小水滴、冰晶微粒或两者混合物的可见聚合群体；底部不接触地面。
雾是悬浮于近地面空气中的大量小水滴或冰晶的可见聚合群体，底部接触地面。
13.云的形成需要什么条件？凝结核、充足水汽、冷却过程14.形成云的上升冷却过程有哪些类型？热力对流：多形成积状云动力抬升：锋面、气旋作用，多形成层状云大气波动：多形成波状云地形抬升：可形成积状云、层状云与波状云积状云：空气对流上升冷凝而成的具有孤立分散、云底平坦、顶部凸起形态的垂直发展云块。
《大气污染气象学》课件
降水的影响
降水对大气污染物的清除和稀释起到 重要作用
降水能够冲刷地面和空气中的污染物 ，将其带入水体中，从而降低大气中 的污染物浓度。同时，降水还能增加 空气的湿度，影响污染物的扩散和化 学反应。
总结词：深入剖析
详细描述：该案例对某城市的大气污染成因进行了深入剖析，从工业排放、交通尾气、生活污染等方 面进行了详细阐述，为理解大气污染提供了实际背景。
某地区的大气污染物扩散模拟
总结词：数值模拟
VS
详细描述：通过先进的数值模拟技术 ，对某地区的大气污染物扩散进行了 模拟。模型考虑了地形、气象条件等 多种因素，为污染控制提供了科学依 据。
城市烟气脱硫脱硝
通过技术手段去除城市燃煤锅炉和窑 炉排放烟气中的硫氧化物和氮氧化物 。
机动车尾气治理
对机动车尾气进行净化处理，以减少 机动车排放的污染物。
生物质能利用
利用生物质能替代煤炭等传统能源， 减少燃煤产生的污染物排放。
大气污染的预警与应急响应
空气质量指数（AQI）预警
根据实时监测的空气质量指数，发布不同级别的 预警信息，提醒公众采取相应的防护措施。
为大气污染防治提供科学依据，提高 空气质量，保护环境和人类健康。
大气污染气象学的发展历程
01
初期阶段
大气污染气象学起源于20世纪初，主要研究污染物在大气中的扩散规律
。
02
发展阶段
20世纪中期以后，随着工业化和城市化进程的加速，大气污染问题日益
严重，大气污染气象学得到快速发展。
03
当前阶段
当前，大气污染气象学的研究已经深入到污染物与气象要素的相互作用
第四章 大气污染的控制与治理
第四章大气污染的控制与治理第一节颗粒污染物的分离方法大气污染物主要来源于工业废气的排放，可以采用各种方法控制和治理废气。
按废气来源分类可分为工艺生产尾气治理方法、燃料燃烧废气治理方法、汽车尾气治理方法等；按废气中污染物的物理形态可分为颗粒污染物治理(除尘)方法和气态污染物治理方法。
一、颗粒污染物的物理性质颗粒污染物的治理通常采用除尘技术。
除尘技术是应用各种除尘装置捕集分离气溶胶中的固态颗粒。
为了深入理解各种除尘机理，首先应了解颗粒污染物的各种物理性质，才能提高除尘的效果，正确掌握除尘系统的设计、选择和运行操作。
气溶胶中包含固体颗粒和液体颗粒。
根据除尘技术的需要，这里只介绍固体颗粒的主要性质。
考虑到一般工程技术中的习惯，用“粉尘”一词泛指固体颗粒。
1.几何特性颗粒污染物的几何特性包括粉尘的粒径、形状、比表面积等。
（1）粒径。
粉尘粒子的粒径一般分为代表粒子群中各单个粒子大小的单一粒径和代表由不同大小粒子组成的粒子群的平均粒径，单位一般以μm 表示。
1）单一粒径。
按不同的测定方法，如投影法、筛分法、沉降法等，有不同的定义及表示方法，除尘技术中常用的粒径有：定向粒径d F ，也称菲雷特(Feret)直径，为各粒子平面投影图中同一方向上的最大投影距离。
斯托克斯粒径d s ，系与被测粒子密度相同、终末沉降速度相等的球的直径。
粒子雷诺数Re＜1时，按斯托克斯(Stokes)定律可得：s d =（4－1）式中μ—流体的动力粘度，Pa·s；v s —粒子在重力场中的终末沉降速度，m/s；ρp 及ρ—粒子及流体的密度，kg／m 3。
空气动力学粒径d a ，系在空气中与被测粒子的沉降速度相等的单位密度(ρp ＝1g／cm 3)的球的直径。
单位为微米(空气)，记为μmA，计算式为，式中ρp单位为g／cm 3。
分割粒径d c ，也称临界粒径，为某除尘器的分级效率为50％时的粒径。
2）平均粒径。
如果由形状和大小各异的粒子组成的实际粒子群与由均一的球形粒子组成的假想粒子群具有相同的某一物理性质，则称此球形粒子的直径为实际粒子群的平均粒径。
第四章 大气监测
第四章大气监测本章教学目的、要求1.掌握大气监测基本概念；2.熟悉大气监测方案的制定程序；3.掌握环境空气质量监测技术；4.掌握大气污染源监测技术。
本章重点1采样布点方法；2NO2、SO2、CO、O3、PM10等主要污染物的采样测定技术；3烟道气测试技术。
本章难点1.大气中SO2的采样测定技术；2.烟尘等速采样原理。
本章教学目录4.1 大气污染4.2 大气污染监测方案的制定4.3 大气污染物的测定4.4 大气污染源监测4.5 室内空气监测4.6 酸雨监测4.7 大气污染的生物监测4.1 大气污染一、大气大气是指包围在地球外围的厚厚的大气层，是人类和动物摄取氧气的源泉，是植物所需的二氧化碳的贮存库，是环境介质的组成部分之一，也是环境能量流传的重要环节。
1、大气圈在自然地理学上，把随地球旋转的大气层称为大气圈。
在通常状态下，可以认为从地表至1000-1400km的气层作为大气圈的厚度。
在大气圈中的大气分布不均匀，随着离地表高度的增加，大气越来越稀薄。
2、大气圈的组成根据大气圈中大气组成状况以及大气垂直高度上大气的温度变化，大气圈可分为对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。
对大气污染来说，指的是发生在离地面约10公里之内大气总量95%左右的对流层里。
特别是指离地面1公里内的大气圈里，即边界层里。
二、大气的组成1、干洁大气干洁大气主要由O2、N2和稀有气体组成。
在近地层大气中这些气体组分地含量几乎可认为使不变的，它们约占大气总量的99.96%。
2、水蒸汽水蒸汽含量因时因地而变化，在干旱地区可低至0.02%，而在南方温暖湿润气候下可高达6%。
3、各种固体杂质各种杂质（如粉尘、烟、有害气体等），则因自然活动或人类活动的影响，无论种类还是含量，变动都很大，甚至导致大气污染。
三、大气污染1、定义：根据国际标准组织（ISO）作出定义：大气污染通常系指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体健康、舒适感和环境。
第四章 大气污染及控制
第四章大气污染及控制一、选择题1、什么是空气污染？A. 空气污染是指“进入空气中的有害物质（如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物等）。
B.空气污染是指“进入空气中的有害物质（如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧气、碳氢化合物等）。
C. 空气污染是指“进入空气中的有害物质（如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧气、烟尘等）。
D. 空气污染是指“进入空气中的有害物质（如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烟尘、碳氢化合物等）。
2、1987年通过的《蒙特利议定书》是保护什么的历史文件？A. 动物B.植物C.大气臭氧层D.水3、世界三大酸雨地区分布在哪里？A. 北美、南美、欧洲 ?????????B.北美、欧洲、中国长江以南C.南美、欧洲、中国长江以北 ??D.南美、欧洲、非洲4、以下大气污染物属于一次污染物的是_______A. 一氧化碳B.光化学烟雾C.碳氢化合物D.一氧化氮E.氯化氢5、颗粒污染物中，粒径在10微米以下的，为称为_______A. TSPB. PM10C.降尘D. 烟尘6、造成全球气候的温室气体，主要有_________ 。
A. 一氧化碳B.甲烷C.氮氧化物D.二氧化碳E.氟氯烃7、我国的酸雨类型是由二氧化硫排放而形成的硫酸型，而欧美等工业发达国家的酸雨则是_______A. 碳酸型B.硝酸型C.硫酸型D.盐酸型8、大气污染主要控制对策与措施是（）。
A 加高烟筒向高空释放污染物B 多设置废气治理设施C 采用清洁能源及清洁煤技术D 加强对汽车尾气的治理二、判断题1、我国大气污染属燃料型，其主要污染物是二氧化碳、二氧化硫、臭氧和烟尘。
( )2、酸雨是指pH小于7的降水。
现今全球的主要酸雨区是北美洲、欧洲大陆和中国华南地区。
( )3、造成臭氧层空洞的原因是由于CO对臭氧的消耗所致。
( )4、光化学烟雾污染是属于一次污染。
( )5、大气具有的易使太阳短波辐射到达地面而其中的二氧化碳和水等微量组分对地球长波辐射吸收作用，使近地面热量得以保持，从而导致全球气温升高的现象称为"温室效应"。
环境监测ppt第四章大气和废弃监测
2.采样效率
指在规定的采样条件下所采集到的污染物 量占其总量的百分数 1、绝对比较法 用标准气测定采样效率，采样效率K为： C1—实测浓度 C0—配制浓度
2、相对比较法
六、大Байду номын сангаас监测项目及监测目的 1.监测项目
2. 大气污染监测的目的
1、通过对大气环境中主要污染物质进行定 期或连续地监测，判断大气质量是否符合国 家制定地大气质量标准，并为编写大气环境 质量状况评价报告提供数据。
2、为研究大气质量地变化规律和发展趋势， 开展大气污染的预测预报工作提供依据。 3、为政府部门执行有关环境保护法规，开 展环境质量管理、环境科学研究及修订大气 环境质量标准提供基础资料和依据。
第二节 大气样品的采集
一、收集资料、调查研究 1.污染源与排放量：列出城市污染物排放的清单。 城市中空气污染的来源。同时还应了解所用原料、 燃料的类型、组成以及消耗量。 2.人群健康情况和人口分布资料 3.气象资料：风向、风速和气温、气压的逐日与 逐年变化、降水量、日照时间、相对湿度、温度 的垂直梯度和逆温层底部高度等。 4.地形资料 5.以往的大气监测资料 6.对土地功能分区的考虑
b.慢性危害 定义：低浓度污染物长期作用于人 体，会产生慢性远期效应，这种效应对 人体的危害叫慢性危害，不易引起人们 注意，很难鉴别。 1961年日本四日市哮喘事件 美国洛杉矶光化学烟雾事件 c.放射性慢性危害 癌变，不育，遗传变异
（2）、对动植物的危害 （3）、对材料的损坏 （4）、对大气的影响 大气中的污染物能改变大气的性质和气候 的形式。 1. CO2吸收地面的辐射，颗粒物对阳光的散射 作用能改变地面温度，使温度上升或者下降。 2. 细的颗粒物可降低能见度，使降水增加，雾增 加。 3. 改变大气的电学性质。 4. 造成酸雨的原因：SO2,NO2，广东、广西、 四川、贵州称为华南、西南酸雨区。