第4章放射性物质

1、第第4章章 放射性物质在大气中的行为放射性物质在大气中的行为 1 大气颗粒物（pm10）中核素的gama谱 2 上海应用物理研究所，南华大学空气污染来源反轨迹图上海应用物理研究所，南华大学空气污染来源反轨迹图 3 地球上空的大气简介： 人为产生的气载污染物一般都排入边界层中。 污染物质释入大气后将随风的运动向下风向输运， 污染物分布不均匀形成的浓度梯度导致其在水平和铅 直方向上扩散，空气流场的切变则导致污染物的弥散。 4 输运过程中放射性核素将逐渐衰变，其子体 逐渐积累。 雨雪的清洗湿沉积； 粒径较大(20m)的固体颗粒沉降； 气溶胶与地面附着物碰撞干沉积； 风的作用沉积物悬浮二次污染。 5

2、空气中的放射性污染物的危害： 空气中的放射性污染对人直接造成外照射； 人吸入污染的空气内照射； 沉积到地面上的污染物 沉积造成的地面污染 外照射； 沉积导致的农作物污染经食物链内照射。 6 4.1 放射性物质在大气中的化学行为放射性物质在大气中的化学行为 7 （一）大气的恒定组分（一）大气的恒定组分 大气的恒定组分是指大气中的大气的恒定组分是指大气中的o2、n2和稀有气体。在近地层大气和稀有气体。在近地层大气 中这些气体组分的含量几乎可认为是不变的，它们约占大气总量的中这些气体组分的含量几乎可认为是不变的，它们约占大气总量的 99.97%。 （二（二)大气的可变组分大气的可变组分 主要指主要指

3、co2和和h2o（g），这些气体组分受不同地区气候、季节等），这些气体组分受不同地区气候、季节等 多种因素的影响而发生变化。正常状况下，多种因素的影响而发生变化。正常状况下，h2o(g)约占约占0-4，co2约约 占占0.02%- 0.04%。 由由恒定组分和可变组分恒定组分和可变组分所组成的大气称为所组成的大气称为洁净大气洁净大气。 4.1.1 大气的化学组成大气的化学组成 （三）大气的不定组分（三）大气的不定组分 大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物等是大气中的大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物等是大气中的不定不定 组分，组分，当它们进入大气后，可能当它们进入大气后，可能造成大气污染。造成大气污染。

4、 8 9 成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件 主要主要 成分成分 次要次要 成分成分 水水 汽汽 固体杂质固体杂质 生物体的基本成分生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件，对地面保温作用成云致雨的必要条件，对地面保温作用 大气组成大气组成主主 要要 作作 用用 干干 洁洁 空空 气气 o3 n2 o2 co2 大气各组成成分的作用 10 大气圈结构大气圈结构 w 大气层又叫大气圈，地球就被这大

5、气层又叫大气圈，地球就被这 一层很厚的大气层包围着。大气一层很厚的大气层包围着。大气 层的成分主要环境空气的成分。层的成分主要环境空气的成分。 大气层的空气密度随高度而减小，大气层的空气密度随高度而减小， 越高空气越稀薄。大气层的厚度越高空气越稀薄。大气层的厚度 大约在大约在1000-1400千米以上，但千米以上，但 没有明显的界限。整个大气层随没有明显的界限。整个大气层随 高度不同表现出不同的特点，分高度不同表现出不同的特点，分 为为对流层、平流层、中间层、暖对流层、平流层、中间层、暖 层和逸散层层和逸散层，再上面就是星际空，再上面就是星际空 间了。间了。 11 4.1.2 大气中的一般化学

6、过程大气中的一般化学过程 在一些射线的作用下，大气中会发生一系列的化 学反应，其中最重要的是光化学反应。各层的化学 反应不近一致。 这些射线是太阳辐射、宇宙射线、x射线及闪电 引起的放电效应。 平流层： 热层的主要光反应： 32 ooo no 23 2ooo no ococo onno oo 2 2 2 22 2 12 大气中的主要成分是n2和 o2，它们可以吸收太阳 辐射而引起光致离解，产生氮原子和氧原子，这些原 子非常活跃，在不同的气流层中发生一些化学反应。 宇宙射线、太阳紫外线和x射线等可引起大气组分 电离，这主要发生在60km以上的大气层，生成一些 自由基。这些离子也可发生一系列的化学

7、反应。 大气层中另一类重要化学反应是由大气中的污染 物质造成的，如酸雨、氮氧化物和烃类等。 13 中间层主要的光化学反应有： 平流层主要反应有： 对流层有： 224 224 2233 , 2 cocoochch hhohch nnononohno oo 24 2224 322 32 , cococh ohohch hnononoon ooo cochco chnhhoh nononhonnonhn oco , , , 42 4322 232342 22 14 4.1.3 放射性物质在大气中的化学行为放射性物质在大气中的化学行为 大气中的放射性物质可发生一系列的化学变化： 氧化反应、光化学反应和

8、同位素交换反应； 气溶胶的形成和吸附现象； 云雾、雨滴对放射性物质的溶解、吸收等。 15 放射性气溶胶的形成：放射性气溶胶的形成： 液态或固态放射性核素大部分被大气溶胶捕集形 成气溶胶。大气气溶胶主要包括微尘、有机碳化物 微粒和液态的雾。 核爆炸放射性核素进入对流层顶部温度降低 放射性气溶胶 环境污染。 氡溢出衰变子体（钋、铅、铋等）大气气 溶胶环境污染。 核设施、核事故放出的铷、碘、铯、钼、氚、碳 等它们中的放射性核素形成气溶胶对环境污染。 16 化学反应化学反应 大气中的放射性物质在迁移、扩散过程中，因其 化学活性或大气中其它物质的化学活性而发生多种 化学反应。其中与o2和co2的反应是大

9、气中最容易 发生的化学反应。如sr通过一系列的反应可以生成 srco3，t2可以氧化成t2o等。 2 33 , 2 / 2222 hcosrsrcoohsrsrosr ohcooho otot ttt 22 22 2 2 17 此外，大气中发生的化学过程与大气吸收太阳能 辐射引起的大气光化学过程有密切关系。大气中的某 些放射性气体在太阳光的照射下，也可直接发生光化 学反应。主要是因为自由基的生成。 同位素交换反应： 24 14 42 14 2 14 2 14 22 22 cochchco cocococo hhtoohht hthtooht 18 4.2 放射性物质在大气中的输运和弥散放射性物

10、质在大气中的输运和弥散 4.2.1 大气边界层的温度场和风场大气边界层的温度场和风场 1、大气边界层的温度场 1）干绝热递减率 不含水分的干空气团随机运动而绝热 上升时，其膨胀、位置升高其内能降低、温度下 降；反之， 温度升高。干空气团每绝热升降100m而导致其身温度变化率 的负值称为干绝热递减率，以rd表示，其理论值为： 0.98k/100m1.0k/100m。未饱和湿空气上升时，其温度下 降率将小于1.0k/100m。 19 2）大气的气温层结 大气边界层气温在铅直方向上的变化情况 称为气温层结，其特征可用气温垂直递减率表 示： 一般取单位高差(100m)上气温变化速率为 负值。因此，当气

11、温随高度增高而降低时，r 0，反之,则小于0,表示气温随高度增高而上 升。 dzdtr/ 20 大气边界层中气温层结有四种典型情况： 气温随高度增高而递减，且其递减率大于 干绝热递减率r rd时，为正常分布层结或超 绝热递减层结； r rd时，为中性层结； r0时，为逆温层结； r=0时，等温层结。 由不同的气温层结而产生不同的烟羽形状。 21 气温的垂直分布（温度层结） t z d 0 ， 正常分布层结正常分布层结 ，中性层结（绝热直减率），中性层结（绝热直减率） 0 ，等温层结，等温层结 0 ，逆温层结逆温层结 22 逆逆 温温 逆温逆温不利于扩散，容易造成大气污染，包括辐射逆温、下沉逆温

12、、平流逆不利于扩散，容易造成大气污染，包括辐射逆温、下沉逆温、平流逆 温、锋面逆温等。温、锋面逆温等。 w辐射逆温：辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，地面夜间变冷，大气自下由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，地面夜间变冷，大气自下 而上冷却，而上冷却，造成温度自下而上的增加，产生逆温现象；造成温度自下而上的增加，产生逆温现象；地面白天加热，大气地面白天加热，大气 自下而上变暖，逆温消失。自下而上变暖，逆温消失。 下午 日落前1小时黎明日出后上午10点左右 辐射逆温的生消过程辐射逆温的生消过程 23 3）气温的垂直变化与大气稳定度性的关系）气温的垂直变化与大气稳定度性的关系 地球表面上方

13、大气的温度随高度发生变化，地球表面上方大气的温度随高度发生变化，大大 气温度随高度的分布情况与大气稳定性关系密切气温度随高度的分布情况与大气稳定性关系密切， 同时影响受污染的空气被较洁净的空气混合而冲释同时影响受污染的空气被较洁净的空气混合而冲释 其污染浓度的作用。其污染浓度的作用。 24 烟流型与大气稳定度的关系烟流型与大气稳定度的关系 波浪型（不稳） 锥型（中性or弱稳） 扇型（逆温） 爬升型（下稳，上不稳） 漫烟型（上逆、下不稳） 25 大气稳定度和烟羽行为 26 逆 温 对 扩 散 的 影 响 27 2、大气边界层的风场、大气边界层的风场 1）作用于大气的水平力）作用于大气的水平力 大

14、气水平方向存在着气压差，就存在水平力。水平气压梯 度力是导致空气水平运动的原动力；地球的转动使之与大气 之间产生相对运动而造成旋转效应，产生地球的偏转力(科 里奥利力)，其存在与风伴生，其方向与实际风向垂直；近 地层空气运动还会产生摩擦力，方向与风向相反；作曲线运 动的大气还会受到惯性离心力的作用，其方向与实际风方向 垂直。 2）大气边界层中的风场）大气边界层中的风场 在自由大气中，摩擦力可忽略，但在大气边界层中，气 压梯度力g，科氏力d及摩擦力f三者处于同一数量级，三者 的合力构成风场。 28 4.2.2 湍流扩散的基本理论湍流扩散的基本理论 扩散的要素扩散的要素 风风：平流输送为主，风大则

15、湍流大平流输送为主，风大则湍流大 湍流是导致烟羽扩散的主要原因：扩散速率比分子扩散快湍流是导致烟羽扩散的主要原因：扩散速率比分子扩散快10105 510106 6倍倍 湍流的基本概念湍流的基本概念 （什么是湍流？）什么是湍流？） 除在水平方向运动外，还会由上、下、左、右方向的乱运动，风的除在水平方向运动外，还会由上、下、左、右方向的乱运动，风的 这种特性和摆动称为大气湍流。（有点象分子的热运动）或者说湍流是这种特性和摆动称为大气湍流。（有点象分子的热运动）或者说湍流是 大气的无规则运动大气的无规则运动 。 ( ( 湍流湍流大气的无规则运动大气的无规则运动 :风速的脉动风速的脉动和和风向的摆动风

16、向的摆动) 起因与两种形式起因与两种形式 热力：温度垂直分布不均（不稳定）热力：温度垂直分布不均（不稳定） 机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度 29 湍流扩散理论简介 主要阐述：湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系 1.梯度输送理论 德国科学家菲克，在1855年发表了一篇题为“论扩散” 的著名论文。在这篇论文中，他首先提出了梯度扩散理论。 他把这个理论表述为：“假定食盐在其溶剂中的扩散定律与 在导体中发生的热扩散相同，是十分自然的。” 湍流梯度输送理论进一步假定，由大气湍流引起的某物 质的扩散，类似于分子扩散，并可用同样的分子扩散方程描 述。为

17、了求得各种条件下某污染物的时、空分布，必须对分 子扩散方程在进行扩散的大气湍流场的边界条件下求解。然 而由于边界条件往往很复杂，不能求出严格的分析解，只能 在特定的条件下求出近似解，再根据实际情况修正。 30 湍流扩散理论简介湍流扩散理论简介 2.湍流统计理论：湍流统计理论： 湍流统计理论假定：流体中的微粒与连续流体一样， 呈连续运动，微粒在进行传输和扩散时，不发生化学和生 物学反应；微粒的大小和质量不计，并将微粒运动看作是 相对于一定空间发生的。 如图表示从污染源释放出的粒子，在风沿着x方向吹 的湍流大气中扩散的情况。假定大气湍流场是均匀、稳定 的。从原点释放出的一个粒子的位置用y表示，则y

18、随时间 而变化，但其平均值为零。如果从原点放出很多粒子，则 在x轴上粒子的浓度最高，浓度分布以x轴为对称轴，并符 合正态分布。 31 由湍流引起的扩散 32 3.相似扩散理论相似扩散理论 湍流扩散相似理论的基本观点：湍流由许多 大小不同的湍涡所构成，大湍涡失去稳定分裂成小 湍涡，同时发生了能量转移，这一过程一直进行到 最小的湍涡转化为热能为止。从这一基本观点出发， 利用量纲分析的理论，建立起某种统计物理量的普 适函数，再找出普适函数的具体表达式，从而解决 湍流扩散问题。 湍流扩散理论简介湍流扩散理论简介 33 大气湍流与污染物的扩散 图a表示烟团在比它尺度小的湍涡作用下，一边随风迁移，一边受到

19、湍涡的 搅扰，边缘不断与周围空气混合，体积缓慢地膨胀，烟团内部的浓度也不断地降 低。 图b表示烟团受到大尺度湍涡的作用。这时烟团主要被湍涡所挟带，本身增 长不大。 图c表示烟团受到大小尺度相当的湍涡扯动变形，这是一种最强的扩散过程。 在实际大气中同时存在着各种不同大小的湍涡，扩散过程是上述几种过程共 同完成的。 34 4.2.3点源弥散的高斯模式点源弥散的高斯模式 高斯模式的有关假定高斯模式的有关假定 1.坐标系坐标系 坐标系取排放点（无界源、地面源或高架源排放点）在地面的投影点为 原点，主风向为x轴，y轴在水平面内垂直于x轴，正方向在x轴的左侧， z轴垂直于水平面，向上为正，即右手坐标系。食

20、指x轴；中指y轴； 拇指z轴。此坐标系中，烟流中心与x轴重合或烟流在oxy平面的投影 为x轴。 2.2.四点假设四点假设 a污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布正态分布 b全部高度风速均匀稳定 c源强是连续均匀稳定的 d扩散中污染物（或核素活度）是守恒的 35 高斯扩散模式坐标系高斯扩散模式坐标系 36 无界空间连续点源扩散模式 (a) (c.d) 37 上式中：上式中： 平均风速，m/s； q源强,核素活度释放率，bq/s。 y侧向扩散参数，污染物在y方向分布的标准偏 差，是距离y的函数，m； z竖向扩散参数，污染物在z方向分布的标准偏 差，是距离z的函数，m； 未知量未知量浓度浓度c、待

21、定函数待定函数a(x)、待定系数待定系数a、b； 式、组成一方程组，四个方程式有四 个未知数，故方程式可解。 38 由 查 表 或 将 式 级 数 展 开 可 得 ： 0 2 3 2 00 4 2 2 22 a dyey a dyedye ay ayay 代 入 式 ： a a a y 2 1 2 4 2 3 2 ， 2 2 1 y a ； 同 理 得 ： 2 2 1 z b 39 将、代入中，得： yzzy z y z z y y z y z y uxauxa z de y deuxa dzedyexaudydzeexauq z y z y z y 22 22 22 2 2 2 2 2 2

22、2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 其中： u q xa zy 2 再将、代入式得 无界状况下，下风向任意位置的污染物浓度（g/m 3） 2 2 2 2 , 22 exp 2 zyzy zyx zy u q c 40 高斯烟流的浓度分布 41 高斯烟流的形态 22 22 ( , , )exp () 222 yzyz qyz c x y z u 42 高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式 当污染物通过高烟囱释放时，可采用高位连续点源的弥散公式计算下当污染物通过高烟囱释放时，可采用高位连续点源的弥散公式计算下 风向空间任意点处的空气污染浓度。由于烟羽的抬升，应取有效烟囱高度风向空间任意点处

23、的空气污染浓度。由于烟羽的抬升，应取有效烟囱高度 h=hs+h作为释放高度。作为释放高度。 高架连续点源的扩散问题，必须考虑到地面对扩散的影响。根据前述假 设(d)，可以认为地面象镜面那样，对污染物起着全反射的作用。按照全反 射原理，地面就象镜子一样对污染物起全反射作用,可以用像源法来处理这 类问题。可以把p点污染物浓度看成为两部分作用之和，一部分实源作用， 一部分是虚源作用。见下页图：相当于位置在（0，0，h）的实源和位置在 （0，0，-h）的像源，当不存在地面时在p点产生的浓度之和。 （1）实源作用实源作用：由于坐标原点原选在地面上，现移到源高为h处，相当于原 点上移h，即原式中的z在新坐

24、标系中为（z-h）,不考虑地面的影响，则： 2 2 2 2 1 22 exp 2 zyzy hzy u q c 43 实源 虚源 h h p(x,y,z) 反射区 z+h z-h z 有效源高h=hs+h 44 （2）像源作用：源高h，p点距像源产生的烟流中心线的距离为z+h，则： 2 2 2 2 2 22 exp 2 zyzy hzy u q c （3）p点的实际浓度为两源作用之和： 2 2 2 2 2 2 21 2 exp 2 exp 2 exp 2 zzy zy hzhzy u q ccc 即高架连续点源正态分布假设下的扩散模式。 （4）高架连续点源正态分布下地面浓度扩散模式 z=0时即

25、得地面浓度模式： 2 2 2 2 2 exp 2 exp, 0 , zyzy hy u q hyxc 45 （5）高架连续点源正态分布下地面轴线浓度模式 2 2 2 exp, 0 , 0 , z zy h u q hxc （6）高架连续点源正态分布下地面最大浓度模式及位置 y、z是距离x的函数（而x是t的函数） ，且随x的增大而增大， 在上式中 zy u q 随x增大而减小，而 2 2 2 exp z h 随x的增大而 增大，两项共同作用的结果必将在某一距离x上出现最大浓度cmax。 求最大浓度利用求极值的方法，即0 dx dc ，作一些近于实际的 假设常数）(const z y ，即y、z随

26、x增加的倍数相同。 46 47 地面的最大浓度地面的最大浓度 高架源的污染源是在空中，我们时常关心的是污 染物到达地面的浓度，而不是空中任一点的浓度。地面 浓度是以 x 轴为对称的，x 轴上具有最大值，向两侧 方向遂渐减小。因此，地面轴线浓度是我们所关心的。 我们知道标准差y、z 反映的是 y 和z 方向上的浓 度分布，随距离 x 的增大，浓度分布趋于平均，即y、 z 随 x 而增大。必然在某一距离 x 处出现浓度 c 的 最大值。 另一方面，地面最大污染物浓度出现的位置 和数值，与高架污染源在空中的位置有关，空中的位置 则是以有效源高表现。因此还要考虑气象因素。 48 以上模式适用于气态污染

27、物和粒径小于10m的飘尘，对 于大10m的颗粒物，由于自身的沉降作用，浓度分布将有所 改变。 5、地面连续点源扩散模式 令h=0 的地面连续点源扩散模式 2 2 2 2 2 exp 2 exp zy zy zy u q c 可见地面源所造成的浓度为无界情况下浓度的2 倍。 6、地面源下风向地面轴向浓度 当y=0，z=0，h=0 得： zy x ue q c 0,0,0, 49 4.2.4 污染物浓度的估算 q 源强 计算或实测 平均风速 多年的风速资料 h 有效烟囱高度 、 扩散参数 z y u 50 烟流抬升高度是确定高架源的位置，准确判断大气污 染扩散及估计地面污染浓度的重要参数之一。 从

28、烟囱里排出的烟气，通常会继续上升，因此有效源的 高度高于烟囱实际高度。 上升的原因：上升的原因： 一是热力抬升，即当烟气温度高于周围空气温度时，密 度比较小，浮升力的作用而使其上升； 二是动力抬升，即离开烟囱的烟气本身具有的动量， 促使烟气继续向上运动。 1) 1) 烟气抬升高度的计算烟气抬升高度的计算 s hhh s hh 烟囱几何高度烟囱几何高度抬升高度抬升高度 有效源高有效源高 s hhh s hh 烟囱几何高度烟囱几何高度抬升高度抬升高度 有效源高有效源高 51 热烟流从烟囱中喷出直至变平是一个连续的逐渐缓变过程一 般可分为四个阶段四个阶段，如图所示。 首先是烟气依靠本身的初始动量垂直

29、向上喷射的喷出阶段喷出阶段， 该阶段的距离约为几至十几倍烟囱的直径； 其次是由于烟气和周围空气之间温差而产生的密度差所形 成的浮力而使烟流上升的浮升阶段浮升阶段，上升烟流与水平气流之间 的速度差异而产生的小尺度湍涡使得两者混合后的温差不断减 小，烟流上升趋势不断减缓，逐渐趋于水平方向； 然后是在烟体不断膨胀过程中使得大气湍流作用明显加强， 烟体结构瓦解，逐渐失去抬升作用的瓦解阶段瓦解阶段； 最后是在环境湍流作用下，烟流继续扩散膨胀并随风飘移 的变平阶段变平阶段。 52 从烟流抬升及扩散发展的过程可以看出，显然，浮升力 和初始动量是影响烟流抬升的主要因素，但使烟流抬升的发 展又受到气象条件和地形

30、状况的制约。 主要表现为： 浮升力取决于烟流与环境空气的密度差，即与两者的 温差有关；而烟流初始动量取决于烟囱出口的烟流速度，即 与烟囱出口的内径有关。一般来讲，增大烟流与周围空气的 温差以及提高烟流速度，抬升高度增加。但如果烟流的初始 速度过大，促进烟流与空气的混合，反而会减少浮力抬升高 度，一般该速度大于出口处附近风速的两倍为宜。 大气的湍流强度愈大，烟与周围空气混合就愈快，烟 流的温度和初始动量降低得也愈快，则烟流抬升高度愈低。 大气的湍流强度取决于温度层结，而温度层结的影响不是单 一的，如不稳定温度层结由于湍流交换活跃能抑制烟流的抬 升，但也能促进热力抬升，这取决于大气不稳定程度； 平

31、均风速越大，湍流越强，抬升高度越低； 地面粗糙度大，使近地层大气湍流增强，不利于烟流 抬升。 53 由于烟流抬升受诸多因素的相互影响，因此烟流抬升高 度h的计算尚无统一的理想的结果。在30多种计算公式中， 应用较广适用于中性大气状况（稳定时减小，不稳时增加10 20）的霍兰德(holland)公式如下： hollandholland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的 情况下情况下 3 ssa h s 1 (1.52.7)(1.59.6 10) s v dtt hdv dq tuu 式中 vs烟流出口速度，m/s； d烟囱出口内径，m； u烟

32、囱出口的环境平均风速，m/s； ts烟气出口温度，k； ta环境平均气温度，k； qh烟囱的热排放率，kw。 54 briggs公式：适用不稳定及中性大气条件 h 1 1/32/3 sh 1 1/32/3 sh 21000kw 10 =0.362 10 =1.55 当时 s q xhhqxu xhhqhu h 1 1/31/3 h 3/52/5 hs 6 /5 3/53/5 hs 21000kw 3 * =0.362 3 * =0.332 *=0.33 当时q xxhqxu xxhqh xqhu 55 我 国我 国 “ 制 订 地 方 大 气 污 染 物 排 放 标 准 的 技 术 方制 订

33、地 方 大 气 污 染 物 排 放 标 准 的 技 术 方 法法”(gb/t13201-91)(gb/t13201-91)中的公式中的公式 12 hsa 1 nn 0hs havas h h 121 sh 1 2 1 0 0 k w()3 5 k = 0 .3 5 1 7 0 0 k w2 1 0 0 k w 1 7 0 0 =() 4 0 0 2 (1 .50 .0 1)0 .0 4 = s qtt hnqhu t qp qttt t q q hhhh vdq h u ( 1 ) 当和时 ( 2 ) 当时 h h sh 1 / 43 / 8 a h 8 (1 7 0 0 ) 1 7 0 0

34、k w3 5 k 2 (1 .50 .0 1) = 1 0 m1 .5 m / s d = 5 .5(0 .0 0 9 8 ) d q u qt vdq h u t hq z ( 3 ) 当或时 ( 4 ) 当高 处 的 年 平 均 风 速 小 于 或 等 于时 56 2) 扩散参数的确定( ) pg曲线法 pg曲线pasquill常规气象资料估算 gifford制成图表 z y 57 根据常规资料确定稳定度级别 58 利用扩散曲线确定 和y z ab 59 pg曲线的应用 地面最大浓度估算 a b 60 4.2.5 地理环境状况对大气弥散的影响地理环境状况对大气弥散的影响 陆地和海洋，以及陆

35、地上广阔的平地和高低起伏的山地及 丘陵都可能对污染物的扩散稀释产生不同的影响。局部地区由 于地形的热力作用，会改变近地面气温的分布规律，从而形成 地方风，最终影响到污染物的输送与扩散。 海陆风会形成的局部区域的环流，抑制了大气污染物向远处的扩散。 例如，白天，海岸附近的污染物从高空向海洋扩散出去，可能会随着海风 的环流回到内地，这样去而复返的循环使该地区的污染物迟迟不能扩散， 造成空气污染加重。 此外，在日出和日落后，当海风与陆风交替时大气处于相对稳定甚 至逆温状态，不利于污染物的扩散。还有，大陆盛行的季风与海陆风交汇， 两者相遇处的污染物浓度也较高，如我国东南沿海夏季风夜间与陆风相遇。 有时，大陆上气温较高的风与气温较低的海风相遇时，会形成锋面逆温。 61 山谷风山谷风：会形成的局部区域的封闭性环流，不 利于大气污染物的扩散。当夜间出现山风时，由于冷 空气下沉谷底，而高空容易滞留由山谷中部上升的暖 空气，因此时常出现使污染物难以扩散稀释的逆温层。 若山谷有大气污染物卷入山谷风形成的环流中，则会 长时间滞留在山谷中难以扩散。 如果在山谷内或上风峡谷口建有排放大气污染物的工厂， 则峡谷风不利于污染物的扩散，并且污染物随峡谷风流动， 从而造成峡谷下游地区的污染。 62 锋面逆温锋面逆温 冷、暖气团相遇冷、暖气团相遇冷暖间逆温冷暖间逆温 暖气上爬，形成锋面暖气上爬，形成锋面 63 4