东北林业大学空气污染气象学考试重点

1、第一章绪论空气与大气的区别：主要是范围大小不同，室内一般用空气描述，涉及到整个广域空间范围 的用大气描述空气污染定义：由于人为或自然的因素，使大气组成的成分、结构、状态发生变化，与原本情况比增加 了有害物质，使环境种类：1）煤烟型大气污染：二氧化硫2）石油型大气污染：NOx 3）混合型大气污染4）特殊性 大气污染空气污染物定义：由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境和人类构成危害或带来不利 影响的物质。构成大气污染的条件：1）有污染源排放污染物2）存在会导致污染危害的自然条件3）有受害 对象环境容量（环境自净能力）：在自然净化能力以内所容许的污染物排放量，也就是不至于破 坏自然界物质循环的极

2、限量。容许排放总量：满足一定环境目标的污染物排放量。颗粒污染物种类：降尘、飘尘、TSP、PM】。、PM2 5次污染物：直接从污染源排放出来的污染物质，进入大气后其物理和化学性质没有发生变 化，又称原发性污染物。如SO2、CO2、NOx、CO、CHx、颗粒物、NH3、及含0、N、CL、S有机 化合物及放射性物质二次污染物：排放进入大气中的一次污染物经化学反应生成新的污染物，毒性强，也成继发性 污染物。如H2SO4、HNO3、O3、硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶、光化学氧化剂、醛类、PAN光化学烟雾种类：1）3伦敦型烟雾：硫酸烟雾，煤尘煤烟型2）洛杉矶型：石油型）工业型空气污染源：排放空气污染物进入大

3、气的污染源，包括场所、设备、装置类型：1）按污染物排放方式：连续源，间歇源，顺时源2）按污染源排放位置：固定源，移动 源，无组织排放源3）按污染物排放高度：高架源，地面源4）按污染物排放口形式：点源， 线源，面源污染物浓度的表示方法：质量浓度C （mg/m3）:单位体积空气中含污染物质量，体积浓度Cp （ppm）:污染物体积与整个空气容积之比换算：Cp=22.4C/M点源源强：单位时间排放污染物的质量,g/s或kg/h线源源强：单位时间，单位长度排放的污 染物质量g/（s*m）我国污染现状的特点：我国大气污染是以颗粒物和SO2为主要污染物的煤烟型的特点，北方 重于南方，酸雨在长江以南，青藏，四

4、川盆地大气污染的特点：不可见性，广泛性，无国界性危害：1）对人体健康的危害，2）对生物体的危害，3）对各类物品的危害，4）对全球气候变 化的影响，5）对酸雨威胁的作用，降水酸化和其他酸性沉积物形成空气污染气象学：研究空气污染浓度与气象条件的关系以及空气污染对气候影响的学科。 第二章影响空气污染物散布的因子在90km下气体成分一般分成哪三部分：恒定的（N2，O2）可变的（CO2，H2O，O3）不定的 （NOx，SO2，H2S）大气边界层分为三层：贴地层，厚度在1m以内；近地层50100m；上部摩擦层影响污染物散布的主要因子，如何影响：风：稀释冲淡，整体输送湍流：扩散作用风速扩线：平均风速随高度变

5、化的曲线指数表达式:u=u1（z/z1）m u欲求高度z上的平均风速，u1已知高度Z上的平均风速，m风 速指数 （地面风速只10m处的）按照地面高度划分逆温：贴地逆温，空中逆温如何判定强弱根据上下限的温度差和高度差判定强度和厚度6.不从温度层结情况下烟流形状及不同：1） 扇形 （平展型）：大气状况r0,r0,r=rd，中性形状：烟气沿主导风向流动扩散兼有上下左右扩散，速度 快，沿风向愈扩愈大形成锥状，烟体外形清晰 天气：阴天或多云，风力较大的天气 污染程 度：离烟囱较远地方与地面接触落地浓度低，污染距离长3） 波浪型| （亦称链条型或翻卷形型）：大气状况r0,r气,不稳定 形状：大气湍流强烈，

6、烟 流呈上下左右剧烈翻卷的波浪状向下风向输送天气：晴朗的中午前后污染程度：湍流互动 剧烈，所以烟流消散快，地面最大浓度落地点距烟囱较近且浓度较大4） |熏烟型| （亦称漫烟型、熏蒸型）:排气口上方r0,r0,rrd不稳 定 形状：上部犹如盖了一层顶盖，阻止烟气向上扩散，边缘清晰呈平直状，下部烟气大量下 沉，持续时间短 天气：日出后 污染程度空气污染物向上扩散受抑制而被对流不稳定气流 夹卷向下并带到地面，使地面浓度剧增，造成局部严重污染状况5） 屋脊型| （城堡型）：排烟口上方r0,r气,不稳定；排烟口下方r0,r12m/s 情形，可不考虑。 -x 高架连续点源的地面浓度计算公式：q（x,y,0

7、;H）=（）exp-地面轴线浓度的计算公式:q（x,0,0;H）= （）exp（-）地面最大浓度的推导过程：P5859箱体模式：把一个城市或一个区域的空间看成是一个或几个固定不动的箱体，称之为气箱。 然后研究气箱中污染物的平均浓度及其随时间的变化。大气稳定度的六个扩散级别：ABCDEF，依次为极不稳定、中等不稳定、弱不稳定、中性、弱稳 定、中等稳定两种稳定度分级方法的标准：1）Pasquill方法根据风速、日射和夜间天空状况半定量的给出稳 定度扩散级别2）Turner用太阳高度角来判定日射强弱的更好且定量的规范方法，以给出稳定 扩散级别。内插法运用烟流抬升的主要原因：1）烟气在烟囱内向上运动具

8、有动量，使它继续上升一一动力抬升2）烟流温度比环境大气温度高，密度较小，因浮力而上一一热力抬升烟流抬升的基本物理过程喷出阶段、浮升阶段、瓦解阶段、变平阶段，最后达到烟流抬升高 度Ah的终极抬升阶段喷出阶段 烟气在自身具有的初始动量作用下垂直向上喷射。喷出阶段是个短暂的阶段，动力 抬升一般维持至烟囱出口口径的10倍左右水平距离的范围浮升阶段烟流体积增大，烟流内部温度和上升速度均下降，但只要有温度差浮力作用就存在 烟流就继续抬升，在此阶段，由速度切变引起的自生湍流是导致混合主要因子。环境湍流的作 用较弱瓦解阶段烟流上升速度逐渐减缓，自生湍流变得很弱，环境湍流的作用明显增强，使大气湍 涡参与混合，烟

9、流自身结构在短时间内瓦解，烟云因失去动量和浮力开始随风飘动，烟流的抬 升基本停止变平阶段环境湍流起主导作用，使烟流体继续散开胀大，此时，烟流达终极抬升高度，并以 此计算实际的烟流抬升高度 h，烟云不在抬升而渐渐变平。影响烟流抬升的因子排放因素（烟流速度，Ts烟流温度，d一烟囱口径）；气象因素（u 风速，Ta气温，温度层结）；下垫面性质（粗糙度、地形）1）排放因素：动力：初始动量一w0,d热力：浮力（烟气与周围环境空气的密度差）2）气象因素：a）烟囱出口高度处平均风速越大，抬升高度越低b）温度层结c）大气湍流： 越强，抬升高度越低3）下垫面因素：越粗糙，湍流越强，不利抬升V 8.Holland公

10、式： h=（1.5+2.7x）= u为排气筒几何高度hs处平均风速，Qh为烟气热释放率 KJ/s,cal/s国家标准公式：1）烟气热释放率QHN2100KJ/s，TN35K时 h=n。其中Qh_0.35T=Ts-Ta2） 烟气热释放率QhW1700KJ/s,或者 T35K时 h=2-3） 烟气热释放率Qh在 17002100KJ/s之间时h=h1+ Ch2-hD，式中 h1=2-0.048 h2=M=n4）地面以上10m处，对于地面风速的年平均值W1.5m/s的地区h=5.5危险风速？对应的浓度是什么浓度？当存在烟流抬升时，qm不再随u增大而单调下降，而是先随u的增大而增大至风速达uc时达极大

11、值m熏烟型与封闭型扩散的区别：1）定义不同：封闭型扩散是指污染物被限制在地面和逆温层 底之间的扩散，而熏烟型扩散是指污染物处在逆温层内的扩散2）发生条件及对地面影响不同： 熏烟型扩散过程的烟流原先处于稳定层结气层内，然后污染物由积聚到熏蒸到地，对地面浓度 影响严重；而封闭型扩散过程的烟流原先处于不稳定层结气层内，污染物并无积聚，对地面浓 度影响略轻3）持续时间不同：熏烟型扩散过程持续时间很短暂，而封闭型扩散过程往往会持 续相当长的时间4）污染物落地范围不同：熏烟型扩散过程造成的地面污染物高浓度落地点范 围窄小但离源距离变化很大，视逆温强度、地面加热率、平均风速和有效源高等而定；封闭型 扩散过程

12、造成的范围较大，影响相对稳定。第五章空气污染气象学应用 理想的建厂原则：1）本地浓度值（已有的污染物浓度水平）低2）稀释扩散能力强3）所 排放的污染物被输送到城区的几率比较小的地方选择厂址时应注意的问题：1.风向频率1）排放源设在居民区最小频率风向的上侧2）排放 量大或毒性大的工厂应尽量设在最小频率风向最上侧3）尽量减少各厂的重复污染区，不宜配 置在最大频率风向的直线上4）排放源尽可能设在农作物坑害能力最弱的生长期主导风向下侧污染系血风向频率/平均风速厂址应设在污染系数最小方向的上侧3,静风（v1.0m/s）： 1）静风时，在污染源附近易出现高浓度，不宜在全年静风频率高的地方建厂2）不宜在静风

13、 频率高，持续时间长的地区建厂烟囱高度设计的基本原则：既要保证排放的污染物造成的地面最大浓度或地面绝对最大浓度 不超过国家大气质量标准，又应做到投资最省。设计烟囱高度时应注意的问题：1）烟流散布模式一一锥形扩散常为依据2）气象参数取值（扩 散参数和平均风速）两种方法：取多年平均值或取某一保证频率的值，所求烟囱高度能 保 证在所要求的保证率内不会超标3）抬升高度公式选取：一般采取GB/T13201-911规定的公式， HoHand公式值偏低4）考虑周围建筑物对烟气的下洗作用:2叫就。，可0巳1四出口增大烟流抬升高度的措施：1）提高烟气温度一一努力减少烟道及烟囱热损失2）增加喷出速 度w0 （一般

14、取2030m/s） 3）考虑烟囱结构，避免下洗效应4）采用集合烟囱或多筒集合式烟 囱排气，增加排气量和热释放率5 .空气污染指数的定义：将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念指数形式大气环境控制标准的种类有哪些？按用途分：大气环境质量标准，大气污染物排放标准，大 气污染控制技术标准，大气污染警报标准按适用范围分：国家标准，行业标准，方法标准，企业标准全球的空气污染问题有哪些（来源，危害，采取的措施）：1）温室效应：来源：危害：措施控制工业矿石燃料消耗量的增长率（天然气石油煤）2.交通部门的减排（改变机动车的设计， 改变能源等）3.寻找新能源（寻找核能、太阳能、风能、海潮等能源）4.寻找固定和除去二氧化 碳的途径（海洋固定、森林与植被的光合作用，燃烧时采用吸收法和蒸馏法回收二氧化碳） 国际上措施：气候变化框架公约，1992京都议定书，1997巴黎路