第二节 大气污染物的迁移.ppt

* * …... Environmental chemistry in Atmosphere 我们离不开大气 ，如同鱼儿离不开水。 1 kg 2 kg 13.6 kg（10 m3） 大气环境化学主要研究大气环境中污染物质的化学组成、性质、存在状态等物理化学特性及其来源、分布、迁移、转化、累积、消除等过程中的化学行为、反应机制和变化规律，探讨大气污染对自然环境的影响等。 第二章 大气环境化学 目 录 第一节 大气的组成及主要污染物(不讲) 第二节 大气中污染物的迁移 第三节 大气中污染物的转化 第四节 大气颗粒物 决定大气污染程度的因素 源参数 气象条件 下垫面状况 第二节 大气中污染物的迁移 通过影响大气中污染物的迁移而影响局地大气环境污染状况。 迁移 第二节 大气中污染物的迁移 污染物由于空气的运动而使其传输和分散的过程。 原因 空气的运动 水平运动——风 垂直运动——对流 动力源：温度差异 第二节 大气中污染物的迁移 二、风和湍流对大气污染物迁移的影响 一、温度层结与大气污染物的迁移 三、其它气象因素对大气污染物迁移的影响 四、地理地势对大气污染物迁移的影响 （二）大气稳定度 （一）气温递减与温度层结 （三）逆温 一、温度层结与大气污染物的迁移 温度层结:垂直方向上的温度分布，称为大气温度层结。 干绝热垂直递减（γd或Γd ）：干空气（气团）在绝热升降过程中每变化单位高度（通常取100米）空气（气团）自身温度的变化值。 表示干空气的热力学性质，是一个气象常数，Γd=0.98℃／l00m。而Γ是实际环境气温随高度的分布，因时因地而异。 气温垂直递减率（γ或Γ） ：大气垂直方向上每升高100米温度的降低值。（ ℃／l00m） （一）气温递减与温度层结 一、温度层结与大气污染物的迁移 大气温度层结有四种类型： ①气温随高度递减，Γ＞0，称正常分布层结或递减层结; ??? ② Γ = Γ d，称为中性层结; ??? ③ Γ = 0，气温不随高度变化，称等温层结; ??? ④ Γ＜0,气温随高度增加，称逆温层结。 一、温度层结与大气污染物的迁移 （一）气温递减与温度层结 大气稳定度的含义 污染物在大气中的迁移与大气稳定度有密切的关系，大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。 假如一空气块由于某种原因受到外力的作用，产生了上升或下降运动，但外力去除后，可能发生三种情况： 气块减速并返回原位，则大气稳定; 继续加速或下降，则不稳定; 停止或作等速运动，则中性。 （二）大气稳定度 一、温度层结与大气污染物的迁移 大气稳定度的判据 Γ Γd时，大气处于稳定平衡状态; Γ Γd时，大气处于不稳定状态； Γ = Γd时，大气处于中性平衡状态。 大气稳定度可根据气温垂直递减率Γ和干绝热垂直递减率Γ d来判断 Γ Γd时,大气非常稳定，最不利于污染物扩散，因此这种层结在大气污染问题研究中特别引人注目 。 （二）大气稳定度 大气稳定度的判据 Γ =0.8 ℃ Γ =1.2 ℃ Γ =1 ℃ 12 （二）大气稳定度 12 Γ Γd Γ Γd Γ = Γd 逆温：r＜0 , 即气温随高度增加而增加的现象称为逆温。 （三）逆 温 一、温度层结与大气污染物的迁移 逆温层：出现逆温的大气层称为逆温层。 逆温高度与逆温强度：逆温层的下限称为逆温高度，上下限的温度差，称逆温强度。 （三）逆 温 （三）逆 温 辐射逆温：在晴朗无风或小风的夜晚，由于强烈的有效辐射，使地面和近地层大气强烈冷却降温，上层降温较慢而形成上暖下冷的逆温现象。 辐射逆温 下沉逆温：由于空气下沉压缩引起的增温作用，使下沉运动终止的高度上出现逆温，一般多发生在高压区。? （三）逆 温 逆温对大气污染物扩散的影响 逆温层对空气的垂直对流运动的发展是巨大的障碍，如同盖子，对污染物的扩散起阻挡作用，故称它为阻挡层。阻挡层的存在严重阻碍了地面带有污染物的气团的上升运动，使大气污染物停滞在接近地面的大气层中，加剧大气污染的程度。 一、温度层结与大气污染物的迁移 温度层结 决定 大气稳定度 影响 湍流强度 污染物迁移 影响 Γ Γd，大气不稳定， 利于迁移 Γ ﹤ Γd，大气稳定， 不利于迁移 Γ =Γd，大气中性稳定， 介于二者之间 Γ ﹤ 0，逆温