1、污染物污染物污染物在環(huán)境污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)中的遷移、轉(zhuǎn)化、擴(kuò)散規(guī)律化、擴(kuò)散規(guī)律控制和管理控制和管理措施和對策措施和對策污染源污染源溯源溯源環(huán)環(huán) 境境2.1 大氣的結(jié)構(gòu)與組成大氣的結(jié)構(gòu)與組成2.2 大氣污染和污染物大氣污染和污染物2.3 大氣環(huán)境中污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化大氣環(huán)境中污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化2.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散2.5 大氣污染綜合防治與管理大氣污染綜合防治與管理一、大氣的結(jié)構(gòu)一、大氣的結(jié)構(gòu)1 對流層對流層(Troposphere)2 平流層平流層(Stratosphere)3 中間層中間層(Mesosphere)4 熱成層熱成層(Thermoshpere)5 散逸層散

2、逸層(Exosphere)一、大氣的結(jié)構(gòu)一、大氣的結(jié)構(gòu)1.對流層對流層(Troposphere)特點(diǎn)特點(diǎn) 氣溫隨高度升高而遞減氣溫隨高度升高而遞減 密度大，集中了大氣密度大，集中了大氣3/4的質(zhì)量和幾乎全部的水的質(zhì)量和幾乎全部的水汽汽 下墊面的影響下墊面的影響大氣邊界層大氣邊界層(atmospheric boundary layer, ABL)自由大氣層自由大氣層一、大氣的結(jié)構(gòu)一、大氣的結(jié)構(gòu)2 平流層平流層(Stratosphere) 特點(diǎn)特點(diǎn) 氣溫的變化氣溫的變化 空氣運(yùn)動(dòng)以平流運(yùn)動(dòng)為主空氣運(yùn)動(dòng)以平流運(yùn)動(dòng)為主臭氧層臭氧層Ozone layer二、大氣的組成二、大氣的組成 干潔空氣：除去水汽和

3、雜質(zhì)的空氣。干潔空氣：除去水汽和雜質(zhì)的空氣。O220.94%Ar0.93%其它其它 0.04%N278.09%恒定成分恒定成分可變成分可變成分O2、N2、惰性氣體惰性氣體CO2、H2O等等一、大氣污染的發(fā)生一、大氣污染的發(fā)生二、大氣污染物的來源二、大氣污染物的來源三、大氣污染物及大氣污染類型三、大氣污染物及大氣污染類型一、大氣污染的發(fā)生一、大氣污染的發(fā)生1 大氣污染的概念大氣污染的概念 大氣污染是指大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的大氣污染是指大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的程度，以至破壞人和生態(tài)系統(tǒng)的正常生存和發(fā)展，程度，以至破壞人和生態(tài)系統(tǒng)的正常生存和發(fā)展，對人體、生態(tài)和材料造成危害的現(xiàn)象。對人

4、體、生態(tài)和材料造成危害的現(xiàn)象。一、大氣污染的發(fā)生一、大氣污染的發(fā)生2 大氣污染的發(fā)生大氣污染的發(fā)生輸入輸入輸出輸出 由人類活動(dòng)造成的由人類活動(dòng)造成的 大氣污染已成為全球性的環(huán)境問題大氣污染已成為全球性的環(huán)境問題二、大氣污染物的來源二、大氣污染物的來源1 大氣污染源的概念大氣污染源的概念 大氣污染源是指向大氣環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Υ蟠髿馕廴驹词侵赶虼髿猸h(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Υ髿猸h(huán)境產(chǎn)生有害影響的場所、設(shè)備和裝置。氣環(huán)境產(chǎn)生有害影響的場所、設(shè)備和裝置。2 大氣污染源的分類大氣污染源的分類按來源按來源天然污染源天然污染源人為污染源人為污染源 天然污染源天然污染源SO2、H2S、CO2、CO、HF及及火山

5、灰等顆粒物火山灰等顆粒物火火山山噴噴發(fā)發(fā) 天然污染源天然污染源火山噴發(fā)火山噴發(fā)森林火災(zāi)森林火災(zāi)自然塵自然塵森林植物釋放森林植物釋放海浪飛沫海浪飛沫CO2、CO、 SO2、NO2、HC等等 人為污染源人為污染源燃料燃燒燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)過程工業(yè)生產(chǎn)過程燃料的燃料的組成成分組成成分工業(yè)部門工業(yè)部門 企業(yè)名稱企業(yè)名稱 向大氣排放的污染物向大氣排放的污染物電電 力力火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠 煙塵、煙塵、SO2、NOx、CO 治治 金金 鋼鐵廠鋼鐵廠煉焦廠煉焦廠有色金屬有色金屬煙塵、煙塵、CO、CO2、氧化鐵、粉塵、錳塵、氧化鐵、粉塵、錳塵煙塵、煙塵、 CO、CO2、H2S、酚、苯、萘、烴類、酚、苯、萘、烴類

6、煙塵（含有各種金屬如鉛、鋅、銅等）、煙塵（含有各種金屬如鉛、鋅、銅等）、SO2、汞、汞 化工化工 石油化工廠石油化工廠氮肥廠氮肥廠磷肥廠磷肥廠硫酸廠硫酸廠氯堿廠氯堿廠化學(xué)纖維廠化學(xué)纖維廠農(nóng)藥廠農(nóng)藥廠冰晶石廠冰晶石廠合成橡膠廠合成橡膠廠 CO2、H2S、氧化物、氧化物、NOx、氯化物、烴類、氯化物、烴類煙塵、煙塵、 NOx、CO、氮、硫酸氣溶膠、氮、硫酸氣溶膠煙塵、煙塵、HF、硫酸氣溶膠、硫酸氣溶膠SO2、NOx、CO、NH3、硫酸氣溶膠、硫酸氣溶膠Cl2、HCl煙塵、硫化氫、煙塵、硫化氫、CS2、甲醇、丙酮、甲醇、丙酮甲烷、砷、醇、氯、農(nóng)藥甲烷、砷、醇、氯、農(nóng)藥HF丁二烯、苯乙烯、乙烯、異丁烯

7、、戌二烯、丙烯、二氯乙丁二烯、苯乙烯、乙烯、異丁烯、戌二烯、丙烯、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫烷、氯化鉀烷、二氯乙醚、乙硫烷、氯化鉀 機(jī)械機(jī)械 機(jī)械加工機(jī)械加工儀表廠儀表廠 煙塵煙塵氯、氰化物、鉻酸氯、氰化物、鉻酸 輕工輕工造紙廠造紙廠玻璃廠玻璃廠 煙塵、硫酸、硫化氫煙塵、硫酸、硫化氫煙塵煙塵 建材建材 水泥廠水泥廠 煙塵、水泥塵煙塵、水泥塵 人為污染源人為污染源燃料燃燒燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)過程工業(yè)生產(chǎn)過程交通運(yùn)輸過程交通運(yùn)輸過程一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒑谎趸?、氮氧化物、碳?xì)浠衔?、含氧有機(jī)化合物、硫氧化物和鉛的化合物氧有機(jī)化合物、硫氧化物和鉛的化合物 人為污染源人為污染源燃料燃燒燃料燃燒

8、工業(yè)生產(chǎn)過程工業(yè)生產(chǎn)過程交通運(yùn)輸過程交通運(yùn)輸過程農(nóng)業(yè)活動(dòng)排放農(nóng)業(yè)活動(dòng)排放2 大氣污染源的分類大氣污染源的分類按性狀按性狀特點(diǎn)特點(diǎn)固定式污染源固定式污染源移動(dòng)式污染源移動(dòng)式污染源按空間按空間分布形式分布形式點(diǎn)污染源點(diǎn)污染源面污染源面污染源線污染源線污染源三、大氣污染物及大氣污染類型三、大氣污染物及大氣污染類型1 大氣污染物的概念大氣污染物的概念 指由于人類活動(dòng)或自然過程排入大氣的并對環(huán)境指由于人類活動(dòng)或自然過程排入大氣的并對環(huán)境或人產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)?；蛉水a(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。2 大氣污染物的分類大氣污染物的分類按存在按存在的狀態(tài)的狀態(tài)氣體狀態(tài)氣體狀態(tài)污染物污染物固體顆粒狀態(tài)固體顆粒狀態(tài)污

9、染物污染物按形成按形成的過程的過程一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物 一次污染物一次污染物(primary pollutant)指直接從污染源排放的污染物質(zhì)。指直接從污染源排放的污染物質(zhì)。 二次污染物二次污染物(secondary pollutant)由一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光由一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物，其毒性比一次污染完全不同的新的大氣污染物，其毒性比一次污染物還強(qiáng)。物還強(qiáng)。類類 別別一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物含硫化合物含硫化合物SO

10、2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳的氧化物碳的氧化物CO、CO2碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔铮ㄌ細(xì)溲趸衔铮ㄌ細(xì)溲趸衔铮〤1C5Hn化合物化合物醛、酮、醛、酮、PAN含鹵素化合物含鹵素化合物HF、HCl、ClFC3顆粒物顆粒物重金屬元素、多環(huán)芳烴重金屬元素、多環(huán)芳烴H2SO4、SO42-、NO3-大氣中主要污染物大氣中主要污染物(1) 氣溶膠氣溶膠(aerosol)狀態(tài)污染物狀態(tài)污染物總懸浮顆粒物（總懸浮顆粒物（total suspended particles;TSP）飄塵飄塵(floating dust)降塵降塵(falling

11、dust)可吸入粒子可吸入粒子(inhalable particle; IP)PM10PM2.5(2) (2) 硫氧化物硫氧化物主要指主要指SOSO2 2和和SOSO3 3危害危害來源來源 參與了硫酸煙霧和酸雨的形成參與了硫酸煙霧和酸雨的形成 腐蝕性，損害植物的葉片腐蝕性，損害植物的葉片 刺激人的呼吸系統(tǒng)刺激人的呼吸系統(tǒng) 促癌作用促癌作用 燃料的燃燒過程燃料的燃燒過程SO2= SO2 硫化物礦石的焙燒、冶煉過程硫化物礦石的焙燒、冶煉過程4FeS211 O2=2Fe2O38SO2 全世界每年排入大氣中的全世界每年排入大氣中的SO2大大約有約有1.6億億1.8億億t。我國的我國的SO2年排放量在年

12、排放量在2000萬萬t左右，居世界第一位。左右，居世界第一位。(3) 氮的氧化物氮的氧化物NO和和NO2來源來源危害危害 燃料燃燒過程燃料燃燒過程生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程生物源生物源形成酸雨形成酸雨NO2具有腐蝕性和生理刺激作用具有腐蝕性和生理刺激作用形成光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)之一形成光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)之一(4) (4) 碳的氧化物碳的氧化物COCOCOCO2 2 無色無嗅的有毒氣體，化學(xué)性無色無嗅的有毒氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。質(zhì)穩(wěn)定。 機(jī)體缺氧機(jī)體缺氧 來源來源CO天然源天然源人為源：不完全燃燒（汽車尾氣為主人為源：不完全燃燒（汽車尾氣為主80%）CH4的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化海水中海水中CO的揮發(fā)、植物排放、葉綠

13、素光解、森林火災(zāi)、的揮發(fā)、植物排放、葉綠素光解、森林火災(zāi)、農(nóng)業(yè)廢物焚燒農(nóng)業(yè)廢物焚燒223234HCOhvHCHOOHHCHOOCHOHCHOHCHCOCOCCOOC2212(4) (4) 碳的氧化物碳的氧化物COCOCOCO2 2 無毒氣體無毒氣體 引起溫室效應(yīng)引起溫室效應(yīng) 來源來源CO2天然源天然源人為源：礦物燃料的燃燒人為源：礦物燃料的燃燒CH4的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化動(dòng)植物呼吸動(dòng)植物呼吸海洋脫氣海洋脫氣 目前，全球每年向大氣排放的目前，全球每年向大氣排放的COCO2 2約為約為24024010108 8t t，至，至20502050年，將增至年，將增至70070010108 8t t。 美國為美國為

14、COCO2 2排放量的第一大國，占全球總量的排放量的第一大國，占全球總量的23%23%，中國，中國次之，占次之，占13%13%。(5) (5) 碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔顲HCH4 4NMHC(NMHC(non-methane hydrocarbonnon-methane hydrocarbon) )溫室氣體溫室氣體 來源來源 細(xì)菌在缺氧條件下進(jìn)細(xì)菌在缺氧條件下進(jìn)行的有機(jī)物分解反應(yīng)所產(chǎn)行的有機(jī)物分解反應(yīng)所產(chǎn)生的。生的。 形成光化學(xué)煙霧形成光化學(xué)煙霧的前體物的前體物 來源來源天然源：植物釋放的萜烯類化合物天然源：植物釋放的萜烯類化合物人為源人為源汽油燃燒汽油燃燒焚燒焚燒溶劑蒸發(fā)、石油蒸發(fā)和運(yùn)輸溶劑蒸發(fā)

15、、石油蒸發(fā)和運(yùn)輸損耗、廢物提煉損耗、廢物提煉(6) (6) 含鹵素化合物含鹵素化合物鹵代烴鹵代烴其它含氯化合物其它含氯化合物氟化物氟化物 類型類型 來源來源 危害危害天然源：海洋天然源：海洋人為源：化學(xué)工業(yè)人為源：化學(xué)工業(yè) 包括包括Cl2和和HCl 來源來源 危害危害 包括包括HF、SiF4、H2SiF6、F2等。等。 來源：使用螢石、冰晶石、磷礦石和氟化氫的企業(yè)，來源：使用螢石、冰晶石、磷礦石和氟化氫的企業(yè)， 燃煤量較大的工業(yè)。燃煤量較大的工業(yè)。 危害：危害：HF和氟污染和氟污染三、大氣污染物及大氣污染類型三、大氣污染物及大氣污染類型3 大氣污染類型大氣污染類型 兩個(gè)決定性的條件兩個(gè)決定性的

16、條件 能源的性質(zhì)和污染物的化學(xué)反應(yīng)特性能源的性質(zhì)和污染物的化學(xué)反應(yīng)特性 氣象條件，如陽光、風(fēng)、濕度、溫度等氣象條件，如陽光、風(fēng)、濕度、溫度等3 大氣污染類型大氣污染類型根據(jù)污染物性質(zhì)根據(jù)污染物性質(zhì)3 大氣污染類型大氣污染類型根據(jù)燃料性質(zhì)和大氣污染物的組分根據(jù)燃料性質(zhì)和大氣污染物的組分(1) 煤炭型煤炭型(2) 石油型石油型(3) 混合型混合型(4) 特殊型特殊型 比較一次污染物和二次污染物的異同。比較一次污染物和二次污染物的異同。 查閱有關(guān)資料，了解大氣中主要的污染物及其危查閱有關(guān)資料，了解大氣中主要的污染物及其危害。害。 比較還原型和氧化型煙霧。比較還原型和氧化型煙霧。 室內(nèi)空氣污染物主要包

17、括哪些？室內(nèi)空氣污染物主要包括哪些？ 大氣環(huán)境中污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化大氣環(huán)境中污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化 大氣環(huán)境中污染物的擴(kuò)散大氣環(huán)境中污染物的擴(kuò)散大氣污染物大氣污染物“化學(xué)轉(zhuǎn)化化學(xué)轉(zhuǎn)化”的概念的概念 概念概念 條件條件 反應(yīng)物反應(yīng)物 反應(yīng)的結(jié)果反應(yīng)的結(jié)果 包括光化學(xué)過程和熱化學(xué)過程包括光化學(xué)過程和熱化學(xué)過程 均相反應(yīng)和非均相反應(yīng)均相反應(yīng)和非均相反應(yīng)污染物之間，污染物與空氣污染物之間，污染物與空氣形成新的二次污染物形成新的二次污染物污染物自身的物理化學(xué)性質(zhì)和其他條件污染物自身的物理化學(xué)性質(zhì)和其他條件光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧酸酸 雨雨臭氧層的變化臭氧層的變化氣體硫化物污染氣體硫化物污染氮的氧化物污染氮的氧化物污

18、染一、大氣光化學(xué)特性一、大氣光化學(xué)特性二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化四、大氣污染四、大氣污染“光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧”的形成的形成一、大氣光化學(xué)特性一、大氣光化學(xué)特性 前提條件前提條件具備一定波長的光具備一定波長的光污染物本身的性質(zhì)污染物本身的性質(zhì) 光反應(yīng)的過程光反應(yīng)的過程原動(dòng)原動(dòng)力力來自于太陽輻射來自于太陽輻射能吸收太陽光使其發(fā)生初能吸收太陽光使其發(fā)生初 級(jí)反應(yīng)的物質(zhì)級(jí)反應(yīng)的物質(zhì)hChv 1 光輻射的特點(diǎn)光輻射的特點(diǎn) 光的波長越小，光的波長越小，能量越高能量越高 只有到達(dá)對流層的光才能參與對流層的

19、光化學(xué)只有到達(dá)對流層的光才能參與對流層的光化學(xué)反應(yīng)（反應(yīng)（380nm）2 可吸收光子的物質(zhì)和非吸收光子的物質(zhì)可吸收光子的物質(zhì)和非吸收光子的物質(zhì) 吸光物質(zhì)：吸光物質(zhì)：O2、O3、NO2、SO2、酮、醛類化合、酮、醛類化合物、硝基化合物等物質(zhì)。物、硝基化合物等物質(zhì)。 非吸光物質(zhì)：非吸光物質(zhì)：N2、水蒸氣、水蒸氣、CO、CO2、NO、SO3和硫酸、烴類化合物、醇類化合物、有機(jī)酸和硫酸、烴類化合物、醇類化合物、有機(jī)酸類化合物等物質(zhì)。類化合物等物質(zhì)。表表2-82-83 光化學(xué)反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng) 原子、分子、自由基或離子吸收光子而發(fā)生的反原子、分子、自由基或離子吸收光子而發(fā)生的反應(yīng)，稱為光化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)，稱為光

20、化學(xué)反應(yīng)。自由基：自由基： 自由基在其電子殼層的外層有一個(gè)不成對的電子，自由基在其電子殼層的外層有一個(gè)不成對的電子，因而具有很高的活性，具有強(qiáng)氧化作用。因而具有很高的活性，具有強(qiáng)氧化作用。 大氣中存在的重要自由基有大氣中存在的重要自由基有OH、HO2、R、RO和和RO2等。等。 來源來源OHOHOOOhvO2223 光化學(xué)反應(yīng)過程光化學(xué)反應(yīng)過程*AhvA21*BBA21*CCBAhvAA*MAMA*初級(jí)過程初級(jí)過程光離解光離解過程過程直接直接反應(yīng)反應(yīng)輻射躍遷輻射躍遷無輻射無輻射躍遷躍遷光化學(xué)光化學(xué)過程過程光物理光物理過程過程 光化學(xué)反應(yīng)過程光化學(xué)反應(yīng)過程次級(jí)過程：指在初級(jí)過程中的反應(yīng)物、生成物

21、之次級(jí)過程：指在初級(jí)過程中的反應(yīng)物、生成物之間進(jìn)一步發(fā)生的反應(yīng)。間進(jìn)一步發(fā)生的反應(yīng)。舉例：大氣中氯化氫的光化學(xué)反應(yīng)過程舉例：大氣中氯化氫的光化學(xué)反應(yīng)過程) 3()2() 1 (22ClClClClHHClHClHhvHClM式式(1)(1)為初級(jí)為初級(jí) 過程過程式式(2)(2)和式和式(3)(3) 為次級(jí)過程。為次級(jí)過程。一、大氣光化學(xué)特性一、大氣光化學(xué)特性二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化四、大氣污染四、大氣污染“光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧”的形成的形成二、硫氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化二、硫氧化物在大氣中的

22、化學(xué)轉(zhuǎn)化（一）二氧化硫的氧化作用（一）二氧化硫的氧化作用1 光化學(xué)氧化光化學(xué)氧化2 催化氧化催化氧化（二）硫酸氣溶膠的形成過程（二）硫酸氣溶膠的形成過程1 物理過程物理過程2 化學(xué)過程化學(xué)過程232212)400340()340290(SOnmhvSOSOnmhvSO（單重態(tài)）（單重態(tài)）（三重態(tài)）（三重態(tài)）（一）二氧化硫的氧化作用（一）二氧化硫的氧化作用1 光化學(xué)氧化光化學(xué)氧化(1) 直接光氧化直接光氧化初級(jí)反應(yīng)：初級(jí)反應(yīng)：不穩(wěn)定不穩(wěn)定(1) 直接光氧化直接光氧化 次級(jí)過程：次級(jí)過程：324342232SOSOSOOSOSOOSOMSOMSO223 猝滅反應(yīng)：猝滅反應(yīng)：(2) 間接光氧化間接光

23、氧化 自由基氧化：氣態(tài)自由基氧化：氣態(tài)SO2在光化學(xué)反應(yīng)活躍的大氣在光化學(xué)反應(yīng)活躍的大氣中能與強(qiáng)氧化性自由基反應(yīng)而被氧化。中能與強(qiáng)氧化性自由基反應(yīng)而被氧化。4232322222SOHSOOHSOHOOHOSOHOSOOHSOMM反應(yīng)速反應(yīng)速率加快率加快（一）二氧化硫的氧化作用（一）二氧化硫的氧化作用2 催化氧化（觸媒氧化作用）催化氧化（觸媒氧化作用）非均相非均相反應(yīng)反應(yīng)322HSOHOHSO422322SOHOHSOH催化催化42222222SOHOOHSO催化催化 催化劑催化劑 溶液的酸堿性溶液的酸堿性大氣的相對濕度大氣的相對濕度（二）硫酸氣溶膠的形成過程（二）硫酸氣溶膠的形成過程1 物理過

24、程物理過程氣氣 體體極小微粒極小微粒小微粒小微粒（0.0010.01m） （0.010. 1m）氣相污染物氣相污染物吸附、吸收吸附、吸收液滴液滴凝凝 結(jié)結(jié)碰碰 并并2 化學(xué)過程化學(xué)過程 在硫酸氣溶膠中含有大量的硫酸鹽，其中以硫酸在硫酸氣溶膠中含有大量的硫酸鹽，其中以硫酸銨為主。銨為主。 硫酸氣溶膠形成過程中，可形成有機(jī)硫微粒，如硫酸氣溶膠形成過程中，可形成有機(jī)硫微粒，如（C3H4S2O3）3n和（和（C5H8SO）n等。等。 424332323)(SONHSONHSONHSONH氣氣固，黃色固，黃色固固(H2O)(H2O)氧化氧化一、大氣光化學(xué)特性一、大氣光化學(xué)特性二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)

25、轉(zhuǎn)化二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化四、大氣污染四、大氣污染“光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧”的形成的形成三、氮氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化（一）二氧化氮的光化學(xué)反應(yīng)（一）二氧化氮的光化學(xué)反應(yīng)（二）二氧化氮的化學(xué)反應(yīng)（二）二氧化氮的化學(xué)反應(yīng)（一）二氧化氮的光化學(xué)反應(yīng)（一）二氧化氮的光化學(xué)反應(yīng)223322ONONOOMOMOOONOhvNO（二）二氧化氮的化學(xué)反應(yīng)（二）二氧化氮的化學(xué)反應(yīng)1.NO2與與OH的反應(yīng)的反應(yīng)2.NO2與與O3的反應(yīng)的反應(yīng)22HONOOHNOM223322ONOONOONO一、大氣光化學(xué)特性一

26、、大氣光化學(xué)特性二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化二、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化四、大氣污染四、大氣污染“光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧”的形成的形成四、大氣污染四、大氣污染“光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧”的形成的形成（一）光化學(xué)煙霧的特征（一）光化學(xué)煙霧的特征1 特征特征2 概念概念（二）光化學(xué)煙霧的形成（二）光化學(xué)煙霧的形成1 光化學(xué)反應(yīng)的過程光化學(xué)反應(yīng)的過程2 光化學(xué)煙霧的形成條件光化學(xué)煙霧的形成條件（一）光化學(xué)煙霧的特征（一）光化學(xué)煙霧的特征1 特征特征 煙霧呈藍(lán)色，具有強(qiáng)氧化性，刺激人們眼睛，傷煙霧呈藍(lán)色，具有強(qiáng)氧化性，刺激人們眼睛，傷害

27、植物葉子，能使橡膠開裂，并使大氣能見度降害植物葉子，能使橡膠開裂，并使大氣能見度降低。低。（一）光化學(xué)煙霧的特征（一）光化學(xué)煙霧的特征2 概念概念 光化學(xué)煙霧：含有氮氧化合物和碳?xì)浠衔锏拇蠊饣瘜W(xué)煙霧：含有氮氧化合物和碳?xì)浠衔锏拇髿?，在陽光中紫外線照射下發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的產(chǎn)氣，在陽光中紫外線照射下發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的產(chǎn)物及反應(yīng)物的混合物。物及反應(yīng)物的混合物。（二）光化學(xué)煙霧的形成（二）光化學(xué)煙霧的形成1 光化學(xué)反應(yīng)的過程光化學(xué)反應(yīng)的過程 NO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為NO2 碳?xì)浠衔铮ㄌ細(xì)浠衔铮℉C）氧化）氧化消耗消耗 二次污染物的生成二次污染物的生成光化學(xué)反應(yīng)的過程光化學(xué)反應(yīng)的過程322222222222

28、22222)()(HNONOOHCORONONOOORCHORCHONONOROOHNONOHOCOHOROhvRCHOOHOORCOHRCHOOHROOHRH（過氧?；?23322ONONOOMOMOOONOhvNO22222222)()()()(NOOORCNOOORCNOOORCNOOORC引發(fā)引發(fā)反應(yīng)反應(yīng)基傳遞基傳遞反應(yīng)反應(yīng)終止終止反應(yīng)反應(yīng)烷烷醛醛（二）光化學(xué)煙霧的形成（二）光化學(xué)煙霧的形成2 光化學(xué)煙霧的形成條件光化學(xué)煙霧的形成條件(1) 地理?xiàng)l件地理?xiàng)l件緯度、季節(jié)、氣象條件有關(guān)緯度、季節(jié)、氣象條件有關(guān)副熱帶高壓控制地區(qū)的夏季和早秋季節(jié)副熱帶高壓控制地區(qū)的夏季和早秋季節(jié)(2) 污染

29、源條件污染源條件石油為動(dòng)力燃料的工廠、汽車排氣等污染源石油為動(dòng)力燃料的工廠、汽車排氣等污染源一、一、大氣污染化學(xué)轉(zhuǎn)化大氣污染化學(xué)轉(zhuǎn)化二、大氣光化學(xué)特點(diǎn)二、大氣光化學(xué)特點(diǎn)前提條件；光化學(xué)過程前提條件；光化學(xué)過程三、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化三、硫氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化SO2光化學(xué)氧化和催化氧化光化學(xué)氧化和催化氧化硫酸氣溶膠的形成硫酸氣溶膠的形成四、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化四、氮氧化物在大氣中的光化學(xué)轉(zhuǎn)化NO2的光化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)的光化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)五、光化學(xué)煙霧的形成五、光化學(xué)煙霧的形成特征和概念；反應(yīng)機(jī)制；形成條件特征和概念；反應(yīng)機(jī)制；形成條件4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染

30、物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場二、大氣水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣水平運(yùn)動(dòng)和湍流三、影響大氣污染的地理因素三、影響大氣污染的地理因素四、影響大氣污染的其它因素四、影響大氣污染的其它因素五、大氣中污染物擴(kuò)散模式五、大氣中污染物擴(kuò)散模式4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l兩個(gè)基本概念兩個(gè)基本概念l氣溫的垂直遞減率氣溫的垂直遞減率(vertical temperature lapse rate)干絕熱遞減率干絕熱遞減率(dry adiabatic lapse rate)mKdzdTid100/98. 0dzdT4.4 大氣中污染物

31、的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l溫度層結(jié)溫度層結(jié)(temperature stratification)1.正常分布層結(jié)正常分布層結(jié)2.中性層結(jié)中性層結(jié)3.等溫層結(jié)等溫層結(jié)4.逆溫逆溫氣溫氣溫t（）高高度度Z(m)12344.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l兩個(gè)問題兩個(gè)問題溫度層結(jié)會(huì)不會(huì)影響污染物的擴(kuò)散？溫度層結(jié)會(huì)不會(huì)影響污染物的擴(kuò)散？如何影響？如何影響？4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場20101000md1/100m20150.5/100m減速運(yùn)

32、動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場20101000md1/100m2051.5/100m加速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場20101000md1/100m20101/100m等速運(yùn)動(dòng)或停止等速運(yùn)動(dòng)或停止4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度(atmospheric stability)1.穩(wěn)定穩(wěn)定2.不穩(wěn)定不穩(wěn)定3.中性中性4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一

33、、大氣邊界層的溫度場l氣塊法氣塊法氣 團(tuán) T，P，Ti，Pi，i重力重力G浮力浮力Fiiga)(TTTgai)(zTTzTTdii00zTgadu 當(dāng)當(dāng)d0，則，則a0，氣塊，氣塊加速運(yùn)動(dòng)，大氣不穩(wěn)定；加速運(yùn)動(dòng)，大氣不穩(wěn)定；u 當(dāng)當(dāng)d0，則，則a0，氣塊，氣塊減速運(yùn)動(dòng)，大氣穩(wěn)定；減速運(yùn)動(dòng)，大氣穩(wěn)定；u 當(dāng)當(dāng)d=0，a=0，大氣為，大氣為中性。中性。4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場dTdZzdZzTddzTdZ大氣不穩(wěn)定大氣不穩(wěn)定大氣中性大氣中性大氣穩(wěn)定大氣穩(wěn)定思考：大氣穩(wěn)定度一般的日變化規(guī)律？思考：大氣穩(wěn)定度一般的日變化規(guī)律？4.4 大氣

34、中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l逆溫逆溫(inversion layer)l氣溫隨高度增加而增加的現(xiàn)象氣溫隨高度增加而增加的現(xiàn)象氣溫氣溫t（）高高度度Z(m)0 大氣是穩(wěn)定的大氣是穩(wěn)定的 不利于污染物的擴(kuò)散不利于污染物的擴(kuò)散4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l逆溫逆溫1.輻射逆溫輻射逆溫4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l逆溫逆溫(inversion layer)1.輻射逆溫輻射逆溫2.下沉逆溫下沉逆溫3.平流逆溫平流逆溫4.湍流逆溫湍流逆溫

35、5.鋒面逆溫鋒面逆溫ABDCABDChhLAB：下降：下降L+hCD：下降：下降L+h4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場l不同溫度層結(jié)下的煙型不同溫度層結(jié)下的煙型1.扇型（亦稱為平展型）扇型（亦稱為平展型）2.圓錐型圓錐型3.波浪型（亦稱為鏈條形）波浪型（亦稱為鏈條形）4.熏煙型（亦稱為漫煙型）熏煙型（亦稱為漫煙型）5.屋脊形（亦稱為城堡型）屋脊形（亦稱為城堡型）4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散1. 1. 扇型（平展型）扇型（平展型）TdZ0性狀大氣狀況發(fā)生情況地面污染情況4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散2. 2.

36、圓錐型圓錐型性狀大氣狀況發(fā)生情況地面污染情況TdZ4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散3. 3. 波浪型（鏈條型）波浪型（鏈條型）性狀大氣狀況發(fā)生情況地面污染情況TdZ4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散4. 4. 熏煙型（漫煙型）熏煙型（漫煙型）性狀大氣狀況發(fā)生情況地面污染情況TdZ4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散5. 5. 屋脊型（城堡型）屋脊型（城堡型）性狀大氣狀況發(fā)生情況地面污染情況TdZ4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散6. 6. 受限型（城堡型）受限型（城堡型）性狀大氣狀況發(fā)生情況地面污染情況TdZ4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二

37、、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l大氣的水平運(yùn)動(dòng)大氣的水平運(yùn)動(dòng)氣壓梯度力氣壓梯度力重力重力地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力摩擦力慣性離心力慣性離心力大氣運(yùn)動(dòng)大氣運(yùn)動(dòng) 風(fēng)風(fēng) 湍流湍流4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l風(fēng)風(fēng)l風(fēng)速廓線：平均風(fēng)速隨高度變化的曲線。風(fēng)速廓線：平均風(fēng)速隨高度變化的曲線。l風(fēng)速廓線模式風(fēng)速廓線模式對數(shù)律模式對數(shù)律模式0*lnzzKuu 指數(shù)律模式指數(shù)律模式mzzuu01中性層結(jié)中性層結(jié)非中性層結(jié)非中性層結(jié)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l大氣的湍流

38、運(yùn)動(dòng)大氣的湍流運(yùn)動(dòng)l湍流湍流(Turbulence)l大氣湍流大氣湍流一種不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其特征量是時(shí)一種不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其特征量是時(shí)空隨機(jī)變量?？针S機(jī)變量。無湍流情況下的無湍流情況下的煙團(tuán)擴(kuò)散煙團(tuán)擴(kuò)散湍流情況下的湍流情況下的煙團(tuán)擴(kuò)散煙團(tuán)擴(kuò)散4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l大氣的湍流運(yùn)動(dòng)大氣的湍流運(yùn)動(dòng)l大氣湍流的形成大氣湍流的形成熱力湍流熱力湍流機(jī)械湍流機(jī)械湍流 在氣溫垂直分布呈強(qiáng)遞減時(shí)，熱力因子起主要作在氣溫垂直分布呈強(qiáng)遞減時(shí)，熱力因子起主要作用，而在中性層結(jié)情況下，動(dòng)力因子往往起主要作用，而在中性層結(jié)情況下，動(dòng)力因子往往起主要作用。用。

39、4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l湍流擴(kuò)散理論簡介湍流擴(kuò)散理論簡介l梯度輸送理論梯度輸送理論l湍流統(tǒng)計(jì)理論湍流統(tǒng)計(jì)理論l相似理論相似理論4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l湍流擴(kuò)散理論簡介湍流擴(kuò)散理論簡介l梯度輸送理論梯度輸送理論l是根據(jù)泰勒、費(fèi)克提出的分子擴(kuò)散理論建立的，它假定，是根據(jù)泰勒、費(fèi)克提出的分子擴(kuò)散理論建立的，它假定，由大氣湍流引起的某物質(zhì)的擴(kuò)散，類似于分子擴(kuò)散，并可由大氣湍流引起的某物質(zhì)的擴(kuò)散，類似于分子擴(kuò)散，并可用同樣的分子擴(kuò)散方程來描述。用同樣的分子擴(kuò)散方程來

40、描述。xcKxcIz4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)和湍流l湍流擴(kuò)散理論簡介湍流擴(kuò)散理論簡介l湍流統(tǒng)計(jì)理論湍流統(tǒng)計(jì)理論l假設(shè)條件假設(shè)條件流體中的微粒呈連續(xù)運(yùn)動(dòng)流體中的微粒呈連續(xù)運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的質(zhì)量守恒物質(zhì)的質(zhì)量守恒大氣湍流場是均勻、穩(wěn)定的大氣湍流場是均勻、穩(wěn)定的統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論理論4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散三、影響大氣污染的地理因素三、影響大氣污染的地理因素l地形和地物的影響地形和地物的影響4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散三、影響大氣污染的地理因素三、影響大氣污染的地理因素l山谷風(fēng)山谷風(fēng)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣

41、中污染物的擴(kuò)散三、影響大氣污染的地理因素三、影響大氣污染的地理因素l海陸風(fēng)海陸風(fēng)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散三、影響大氣污染的地理因素三、影響大氣污染的地理因素l城市熱島環(huán)流城市熱島環(huán)流4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散四、影響大氣污染的其它因素四、影響大氣污染的其它因素l污染物的性質(zhì)和成分污染物的性質(zhì)和成分l污染源的幾何性狀和排放方式污染源的幾何性狀和排放方式課后思考題課后思考題1.影響大氣污染物擴(kuò)散有哪些氣象因素？其中最影響大氣污染物擴(kuò)散有哪些氣象因素？其中最直接最本質(zhì)的因素是什么？直接最本質(zhì)的因素是什么？2.大氣穩(wěn)定度與氣溫垂直遞減率和干絕熱遞減率大氣穩(wěn)定度與氣

42、溫垂直遞減率和干絕熱遞減率的關(guān)系。的關(guān)系。3.逆溫分為幾種類型？逆溫分為幾種類型？4.試畫圖說明大氣穩(wěn)定度和煙羽形狀的關(guān)系。試畫圖說明大氣穩(wěn)定度和煙羽形狀的關(guān)系。5.下墊面狀況對大氣污染有何影響？下墊面狀況對大氣污染有何影響？6.什么是大氣湍流？湍流是如何形成的？什么是大氣湍流？湍流是如何形成的？4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散一、大氣邊界層的溫度場一、大氣邊界層的溫度場二、大氣水平運(yùn)動(dòng)和湍流二、大氣水平運(yùn)動(dòng)和湍流三、影響大氣污染的地理因素三、影響大氣污染的地理因素四、影響大氣污染的其它因素四、影響大氣污染的其它因素五、大氣中污染物擴(kuò)散模式五、大氣中污染物擴(kuò)散模式4.4 大氣中污染

43、物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l坐標(biāo)系坐標(biāo)系uOxyz 風(fēng)向坐標(biāo)系風(fēng)向坐標(biāo)系:x:x軸軸與平均風(fēng)向一致，與平均風(fēng)向一致，y y軸在水平面上與風(fēng)向軸在水平面上與風(fēng)向垂直，垂直，z z軸指向天頂軸指向天頂?shù)闹苯亲鴺?biāo)系。的直角坐標(biāo)系。(x，-a，0)(x，-a，h)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式假設(shè)高斯模式假設(shè)1.污染物濃度在污染物濃度在y、z方向上的分布符合高斯正態(tài)分方向上的分布符合高斯正態(tài)分布；布；2.風(fēng)速是穩(wěn)定和均勻的；風(fēng)速是穩(wěn)定和均勻的；3.源強(qiáng)是連續(xù)排放；源強(qiáng)是連續(xù)排放；4.擴(kuò)散過程中污染物擴(kuò)散過程中污染物 質(zhì)量守恒。質(zhì)量守恒。4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)

44、散l高斯模式高斯模式222222exp2,zyzyzyuQzyxC22222)(2exp2zeyzyHzyuQC實(shí)實(shí)源實(shí)源的影響的影響uOHe(x，y，z)（He-z）4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式uOHeHe(x，y，z)222222exp2,zyzyzyuQzyxC22222)(2exp2zeyzyHzyuQC虛虛源虛源（He+z）4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式2222222)(exp2)(exp2exp2,zezeyzyeHzHzyuQHzyxC虛實(shí)ccc 擴(kuò)散參數(shù) y 和z ： y1x1， z2x2擴(kuò)散參數(shù)系數(shù)1 、2、

45、1 、2與大氣穩(wěn)定度有關(guān)。4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式1 高架連續(xù)點(diǎn)源高架連續(xù)點(diǎn)源l地面濃度公式地面濃度公式l地面軸線濃度地面軸線濃度22222exp2exp0 ,zeyzyHyuQyxC222exp0 , 0 ,zezyHuQxCz=0y=0，z=00eH4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式(3)地面軸線最大濃度地面軸線最大濃度cmax222exp0 , 0 ,zezyHuQxCyzeuHeQc2max22maxexyHc4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式2 地面源地面源l任一點(diǎn)的濃度公式任一點(diǎn)的濃度公式

46、22222exp2exp0 ,zyzyzyuQzyxC0eH4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式2 地面源地面源l地面濃度公式地面濃度公式l地面軸線濃度地面軸線濃度222exp0 ,yzyyuQyxCzyuQxC0 , 0 ,0eH4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l高斯模式高斯模式 有效源高：He 擴(kuò)散參數(shù)x、y的確定2222222)(exp2)(exp2exp2,zezeyzyeHzHzyuQHzyxC4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l煙囪有效高度的計(jì)算煙囪有效高度的計(jì)算 HHHse產(chǎn)生煙流產(chǎn)生煙流抬升的原抬升的原因？因？ 初始動(dòng)量初始動(dòng)量

47、浮力浮力 風(fēng)風(fēng)(u)和湍流和湍流 大氣的穩(wěn)定度大氣的穩(wěn)定度 下墊面狀況下墊面狀況Vs和和DT=Ts-Ta4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l煙囪有效高度的計(jì)算煙囪有效高度的計(jì)算l制定地方大氣污染物排放的技術(shù)原則和方法制定地方大氣污染物排放的技術(shù)原則和方法（GB3840GB38408383）。）。l制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法（GB/T3840GB/T38409191）。該標(biāo)準(zhǔn)替代了）。該標(biāo)準(zhǔn)替代了GB3840GB38408383。4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l煙囪有效高度的計(jì)算煙囪有效高度的計(jì)算l我國標(biāo)準(zhǔn)（我國標(biāo)準(zhǔn)（GB/T

48、3840GB/T38409191）中推薦的公式）中推薦的公式1.1.當(dāng)煙氣熱釋放率當(dāng)煙氣熱釋放率Q Qh h2100kJ/s2100kJ/s，且煙氣溫度與環(huán)，且煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值境溫度的差值T35KT35K時(shí)：時(shí)：attvahnnhTTTTTQPQuHQnH35. 010214.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散我國標(biāo)準(zhǔn)（我國標(biāo)準(zhǔn)（GB/T3840GB/T38409191）中推薦的公式）中推薦的公式2.2.當(dāng)當(dāng)1700kJ/s1700kJ/sQ Qh h2100kJ/s 2100kJ/s 時(shí)：時(shí)：3.3.當(dāng)當(dāng)Q Qh h1700kJ/s 1700kJ/s 或者或者T T35K35K

49、時(shí)：時(shí)：uQuQDVHQHHHHhhsh/1700048. 0/01. 05 . 1240017001121uQDVHhs/01. 05 . 124.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l煙囪有效高度的計(jì)算煙囪有效高度的計(jì)算l例題例題某城市遠(yuǎn)郊區(qū)有一高架源，煙囪幾何高度為某城市遠(yuǎn)郊區(qū)有一高架源，煙囪幾何高度為100m100m，實(shí)際排煙率，實(shí)際排煙率20m20m3 3/s/s，煙氣出口溫度為，煙氣出口溫度為200200，求在有風(fēng)不穩(wěn)定條件下，環(huán)境溫度為，求在有風(fēng)不穩(wěn)定條件下，環(huán)境溫度為1010，大氣壓力，大氣壓力1000hPa1000hPa，10m10m高度處風(fēng)速為高度處風(fēng)速為2.0m/s2

50、.0m/s的情況下，煙囪的有效源高。的情況下，煙囪的有效源高。4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散例題例題解：解：求解煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值：求解煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值：)(190283473)(28327310)(473273200KTTTKTKTatat4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散例題例題解：解：求解煙氣熱釋放率求解煙氣熱釋放率Q Qh h：)/(84.2811473190*20*1000*35. 035. 0sKJTTQPQtvah4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散例題例題解：解：選擇煙氣抬升公式：選擇煙氣抬升公式：n0、n1和n2的選擇？u？102

51、1uHQnHnnhn0、n1和n2分別為0.33，0.6和0.4。35. 210100*207. 01212PZZUUABCDE、F城市0.100.150.200.250.30鄉(xiāng)村0.070.070.100.150.254.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散例題例題解：求解抬升高度解：求解抬升高度H H： 煙囪的有效高度煙囪的有效高度H He e為：為：)(10535. 21*)100(*)84.2811(*332. 04 . 06 . 01021muHQnHnnh)(205105100mHHHse4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l擴(kuò)散參數(shù)的確定擴(kuò)散參數(shù)的確定 穩(wěn)定度分類法穩(wěn)

52、定度分類法示蹤劑濃度法示蹤劑濃度法平移球示蹤法（等容球或平衡球）平移球示蹤法（等容球或平衡球）固定點(diǎn)脈動(dòng)風(fēng)速儀或風(fēng)溫儀測定法固定點(diǎn)脈動(dòng)風(fēng)速儀或風(fēng)溫儀測定法放煙照相法（光學(xué)輪廓法）放煙照相法（光學(xué)輪廓法）激光測煙雷達(dá)法激光測煙雷達(dá)法環(huán)境風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)法環(huán)境風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)法湍流量湍流量確定法確定法PasquillPasquill擴(kuò)散曲線法擴(kuò)散曲線法4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散l擴(kuò)散參數(shù)的確定擴(kuò)散參數(shù)的確定 PasquillPasquill擴(kuò)散曲線法（擴(kuò)散曲線法（P P- -G G曲線法）曲線法）思路風(fēng)速、云量、風(fēng)速、云量、云狀和日照等云狀和日照等常規(guī)氣象資料常規(guī)氣象資料劃分穩(wěn)定度級(jí)別劃

53、分穩(wěn)定度級(jí)別六個(gè)級(jí)別：六個(gè)級(jí)別：A A、B B、C C、D D、E E、F F根據(jù)穩(wěn)定度根據(jù)穩(wěn)定度級(jí)別和距離級(jí)別和距離查閱圖表查閱圖表確定擴(kuò)散參數(shù)確定擴(kuò)散參數(shù)4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散PasquillPasquill擴(kuò)散曲線法（擴(kuò)散曲線法（P P- -G G曲線法）曲線法） 地面風(fēng)速地面風(fēng)速(m/s)(m/s)( (距地面距地面10m10m高處高處) )太陽輻射狀況太陽輻射狀況 陰天陰天( (白天白天或夜晚或夜晚) )有云的夜晚有云的夜晚白天白天薄云遮天或薄云遮天或低云低云4/84/8云量云量3/83/8強(qiáng)強(qiáng)中中弱弱266C CD DD DD DD DD D表表1 Pasqu

54、ill1 Pasquill穩(wěn)定度分類方法穩(wěn)定度分類方法4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散PasquillPasquill擴(kuò)散曲線法（擴(kuò)散曲線法（P P- -G G曲線法）曲線法）適用范圍和局限性適用范圍和局限性對于開闊鄉(xiāng)村地區(qū)能給出較可靠的穩(wěn)定度，但對城市地對于開闊鄉(xiāng)村地區(qū)能給出較可靠的穩(wěn)定度，但對城市地區(qū)是不大可靠的。主要是由于城市較大的地面粗糙度及區(qū)是不大可靠的。主要是由于城市較大的地面粗糙度及熱島效應(yīng)對城市穩(wěn)定度的影響。熱島效應(yīng)對城市穩(wěn)定度的影響。最大的差別出現(xiàn)在靜風(fēng)晴夜，這樣的夜間，在鄉(xiāng)村地區(qū)最大的差別出現(xiàn)在靜風(fēng)晴夜，這樣的夜間，在鄉(xiāng)村地區(qū)大氣狀態(tài)是穩(wěn)定的，但在城市，在高度相

55、當(dāng)于建筑物的大氣狀態(tài)是穩(wěn)定的，但在城市，在高度相當(dāng)于建筑物的平均高度幾倍之內(nèi)是微不穩(wěn)定或近中性的，它上面有一平均高度幾倍之內(nèi)是微不穩(wěn)定或近中性的，它上面有一個(gè)穩(wěn)定層。個(gè)穩(wěn)定層。太陽輻射的強(qiáng)度僅根據(jù)太陽高度角劃分為強(qiáng)、中、弱三太陽輻射的強(qiáng)度僅根據(jù)太陽高度角劃分為強(qiáng)、中、弱三檔，事實(shí)上到達(dá)地面的太陽輻射不僅與太陽高度角有關(guān)，檔，事實(shí)上到達(dá)地面的太陽輻射不僅與太陽高度角有關(guān)，而且與天空云量有關(guān)。而且與天空云量有關(guān)。4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散我國的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的擴(kuò)散參數(shù)的計(jì)算和選用我國的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的擴(kuò)散參數(shù)的計(jì)算和選用首先由云量與太陽高度角，由表首先由云量與太陽高度角，由表1 1查

56、出太陽輻射查出太陽輻射等級(jí)數(shù)；等級(jí)數(shù)；再由太陽輻射等級(jí)數(shù)與地面風(fēng)速，由表再由太陽輻射等級(jí)數(shù)與地面風(fēng)速，由表2 2確定穩(wěn)確定穩(wěn)定度等級(jí)；定度等級(jí)；擴(kuò)散參數(shù)擴(kuò)散參數(shù)y y、z z的確定（表的確定（表2-162-16）2211xxzy總云量總云量/ /低云量低云量夜間夜間太陽高度角（太陽高度角（h h0 0）1515151535353535656565654 / 44 / 4- 2- 2- 1- 1+ 1+ 1+ 2+ 2+ 3+ 35 5 7 / 47 / 4- 1- 10 0+ 1+ 1+ 2+ 2+ 3+ 38 / 48 / 4- 1- 10 00 0+ 1+ 1+ 1+ 15 / 5 5 /

57、 5 7 70 00 00 00 0+ 1+ 18 / 88 / 80 00 00 00 00 0十分制云量十分制云量太陽輻射等級(jí)數(shù)太陽輻射等級(jí)數(shù)表表1 1 由云量、太陽高度角確定的輻射等級(jí)數(shù)由云量、太陽高度角確定的輻射等級(jí)數(shù)3 3表示強(qiáng)太陽射入輻射表示強(qiáng)太陽射入輻射2 2表示中等射入輻射表示中等射入輻射1 1表示弱射入輻射表示弱射入輻射0 0表示射入與射出輻射相平衡表示射入與射出輻射相平衡-1-1表示地球存在弱的射出輻射表示地球存在弱的射出輻射-2-2表示存在強(qiáng)的地球射出輻射表示存在強(qiáng)的地球射出輻射表中的太陽輻射等級(jí)：表中的太陽輻射等級(jí)：總云量總云量/ /低云量低云量夜間夜間太陽高度角（太陽

58、高度角（h h0 0）1515151535353535656565654 / 44 / 4- 2- 2- 1- 1+ 1+ 1+ 2+ 2+ 3+ 35 5 7 / 47 / 4- 1- 10 0+ 1+ 1+ 2+ 2+ 3+ 38 / 48 / 4- 1- 10 00 0+ 1+ 1+ 1+ 15 / 5 5 / 5 7 70 00 00 00 0+ 1+ 18 / 88 / 80 00 00 00 00 0十分制云量十分制云量太陽輻射等級(jí)數(shù)太陽輻射等級(jí)數(shù)表表1 1 由云量、太陽高度角確定的輻射等級(jí)數(shù)由云量、太陽高度角確定的輻射等級(jí)數(shù)地面風(fēng)速地面風(fēng)速u u1010 ms ms-1-1太陽輻

59、射等級(jí)太陽輻射等級(jí)+ 3+ 3+ 2+ 2+ 1+ 10 0- 1- 1- 2- 21.91.9A AA A B BB BD DE EF F2 2 2.92.9A AB BB BC CD DE EF F3 3 4.94.9B BB B C CC CD DD DE E5 5 5.95.9C CC C D DD DD DD DD D66C CD DD DD DD DD D表表2 2 由輻射等級(jí)數(shù)及地面風(fēng)速確定的穩(wěn)定度級(jí)別由輻射等級(jí)數(shù)及地面風(fēng)速確定的穩(wěn)定度級(jí)別思考思考4.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散擴(kuò)散參數(shù)擴(kuò)散參數(shù)y y、z z的確定的確定查表法查表法說明：說明：對平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠(yuǎn)郊

60、區(qū)，對平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠(yuǎn)郊區(qū)，A A、B B、C C級(jí)穩(wěn)定度直接由表查算，級(jí)穩(wěn)定度直接由表查算，D D、E E、F F級(jí)穩(wěn)定度則級(jí)穩(wěn)定度則需向不穩(wěn)定方向提半級(jí)后由表查算；需向不穩(wěn)定方向提半級(jí)后由表查算；對工業(yè)對工業(yè)區(qū)或城區(qū)中的點(diǎn)源，區(qū)或城區(qū)中的點(diǎn)源，A A、B B級(jí)不提級(jí)，級(jí)不提級(jí)，C C級(jí)提到級(jí)提到B B級(jí)，級(jí)，D D、E E、F F級(jí)向不穩(wěn)定方向提一級(jí)，再按表查級(jí)向不穩(wěn)定方向提一級(jí)，再按表查算；算；丘陵山區(qū)的農(nóng)村和城市，其擴(kuò)散參數(shù)選丘陵山區(qū)的農(nóng)村和城市，其擴(kuò)散參數(shù)選取方法同工業(yè)區(qū)。取方法同工業(yè)區(qū)。表表2-162-164.4 大氣中污染物的擴(kuò)散大氣中污染物的擴(kuò)散例題例題在在D D級(jí)大氣穩(wěn)定