第五章大气环境影响评价.doc

第三章 大气环境影响评价我国大气污染现状城市大气污染严重, 空气污染仍以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。酸雨区占国土面积的30%，大城市汽车尾气污染趋势加重。 全球10大空气污染城市中，中国占7个(太原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥、兰州、重庆、济南、石家庄、新德里) 城市空气质量基本情况 2001年度全省城市空气质量总体良好，16个省控城市空气质量均达到国家二级标准。与2000年一样,影响我省城市空气环境质量的三项主要污染物（二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物）中总悬浮颗粒物所占的污染负荷最大，其污染物负荷系数占49.6%。 各城市空气质量状况比较 2001年全省16个省控城市中，除杭州外15个城市空气质量均属良好水平，杭州市属较好水平。城市二氧化硫年日均浓度比较 全省SO2年日均值为0.018mg/m3，比2000年上升了0.003mg/m3； 16个省控城市二氧化硫年日均浓度均达到国家空气质量二级标准，其中68.8%的城市达到一级标准。城市二氧化氮年日均浓度比较 全省NO2年日均值为0.032mg/m3，比去年上升了0.002mg/m3；16个省控城市二氧化氮年日均浓度均达到国家空气质量二级标准，其中87.5%的城市达到一级标准。 城市总悬浮颗粒物年日均浓度比较 全省TSP年日均值为0.137mg/m3，比2000年下降了0.014 mg/m3，下降幅度为10.2%，较为明显；16个省控城市总悬浮颗粒物年日均浓度均达到国家空气质量二级标准。 为了有效地控制和治理大气污染，就必须评价过去、现在和未来的大气环境质量。正确地推算和预测污染物在大气中浓度的时空分布；估计人类活动，特别是工程项目对环境造成的影响。这就是大气环境质量评价及影响预测。 第一节 概 述一.基础知识1.大气成分 包围地球的整个大气圈的总体为大气，大气的地表密度在标准状态下为1.293g/L，愈向上愈稀薄。 组成：干洁空气、水汽、污染物2.大气层的结构和组成 大气属于混气合气体，氮、氧、氩合占总体积的99.96%，余为氖、氦、氨、氙、氢等微气量气体。 自110千米向上原子氧逐渐增加，直到主要是原子氧的层，再向上为原子氦层（高10002400千米）和气原子氢层（2400千米以上）。 臭氧主要分布在1050千米之间的气层气内，特别集中在2030千米范围内大气的结构和组成 大气按温度高度的变化，可分为对流层、平流层、中层、热层及外逸层。 对流层 对流层是指由下垫面(大气底部与地表的接触面)算起，到平均高度为12km的一层大气 对流层的上界高度是随纬度和季节而变化的，在热带平均为1718km，温带平均为10一12km，高纬度和两极地区为8-9km，夏季对流层上界高度大于冬季。对流层具有下述四个主要特点: (1)气温随高度的增加而降低，由下垫面至高空每高差100m气温约平均降低65。 (2)对流层内有强烈的对流运动。这主要是由于下垫面受热不均匀及下垫面物性不同所产生的。一般是低纬度的对流运动较强，高纬度地区的对流运动较弱。由于对流运动的存在，使高低层之间发生空气质量交换及热量交换，大气趋于均匀。 (3)对流层的空气密度最大，虽然该层很薄，但却集中了全部大气质量的3/4，并且几乎集中了大气中的全部水汽；云、雾、雨、雪等大气现象都发生在这层。 (4)气象要素水平分布不均匀，特别是冷、暖气团的过渡带，即所谓锋区。在这里往往有复杂的天气现象发生，如寒潮、梅雨、暴雨、大风、冰雹等。 平流层 从对流层顶到离下垫面55km高度的一层称为平流层。从对流层顶到30 -35km这一层，气温几乎不随高度而变化，故有同温层之称。从这以上到平流层顶，气温随高度升高而上升，形成逆温层，故有暖层之称。由于平流层基本是逆温层，故没有强烈的对流运动；空气垂直混合微弱，气流平稳。水汽、尘埃都很少，很少有云出现，大气透明度良好。 对流层和平流层交界处的过渡层称为对流层顶。它约数百米到2km厚；最大可达45km厚。对流层顶的气温在铅直方向的分布呈等温或逆温型。因此，它的气温直减率与对流层的相比发生了突变，往往利用这一点作为确定对流层顶高度的一种依据。 中间层 从下垫面算起的5585km高度的一层称为中间层。气温随高度的增高而降低，大约高度每增高1km气温降低1；空气有强烈的对流运动，垂直混合明显；故有高空对流层之称。 热成层 从下垫面算起85800km左右高度的一层称为热成层或热层。气温随高度增高而迅速增高，在300km高度上，气温可达1000以上。该层空气在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，处在高度的电离状态，故有电离层之称。电离层具有反射无线电波的能力。因此它在无线电通讯上有重要意义。 散逸层 热成层顶以上的大气层，统称为散逸层。该层气温极高，空气稀薄，大气粒子运动速度很高，常可以摆脱地球引力而散逸到太空中去，故称散逸层。 3. 描述大气的物理量 对大气的物理状态和在其中发生的一切物理现象，我们可以用一些物理量加以描述，以便对它们比较和识别。 对大气状态和大气物理现象给予描述的物理量叫气象要素。这些气象要素的变化揭示了大气中的物理过程。 气象要素主要有：气温、气压、气湿、风向、风速、云况、云量、能见度、降水、蒸发量，日照时数、太阳辐射、地面及大气辐射等。这些气象要素的数值，都是通过观测获得的。 4.大气边界层的温度场 受下垫面影响的低层大气(其厚度约为1-2Km)，称为大气边界层或行星边界层；下垫面以上100m左右的一层大气称为近地层或摩擦边界层。近地层到大气边界层顶的一层称为过渡层，大部分大气扩散都发生在这一层。（1）气温层结和气温垂直递减率 气温沿铅直高度的变化，称气温层结或层结。 气温随高度变化快慢这一特征可用气温垂直递减率来表示。气温垂直递减率的数学定义式为: - dT/dz；它系指单位(通常取100m) 高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低，为正值，如果气温随高度增高而增高，为负值。（2）干绝热递减率 一个质量恒定的空气块，从地面绝热上升时，将因周围气压的减小而膨胀，一部分内能用于反抗外压力膨胀，而做了功，因而它的温度将逐渐下降； 反之，当一个质量恒定的空气块从高空绝热下降时，由于外界气压逐渐增大，外压力对气块做压缩功，并转化为它的内能，因而它的温度将逐渐上升。 这种性质可用干绝热递减率表示。 大气中的气温层结有四种典型情况: 气温随高度的增加而递减，0，称为正常分布层结，或递减层结； 气温随高度的增加而增加，0，气块加速运动，大气不稳定； 当-dd ）污染物扩散良好，多为白天。 锥形 锥形出现在近中性层结条件下，低层的大气层结与干绝热递减率相近（ =d ），此种形状多出于阴天（或多云）风力又较大的天气。这时烟体外形清晰，烟流离开排放口一定距离之后主轴基本上保持水平如同一个圆锥。 长带型 （扇型 ） 长带型出现在稳定层结条件下（ d ）由于湍流活动弱,烟流的垂直扩散受到抑制,所以烟流垂直向起伏不大,垂直方向的扩散远小于水平方向。在此情况下，扇形烟流内部污染物的浓度很高，在其上下，则浓度很快降低。 漫烟型（熏烟型 ） 漫烟型出现上层逆温或夜间逆温日出后逐渐消散抬升至一定高度，下层不稳定。空气污染物向上扩散受抑而为对流不稳定气流夹卷向下并带到地面，使地面浓度增加造成局地严重污染的状况。 屋脊型 屋脊型 出现的气象条件与熏烟型相反，下部逆温湍流扩散弱，上层湍流扩散强，形成烟流下缘浓密清晰，上部稀松或有碎块。此型常于日落前后观察到，它对高架源排放较为有利。（4）逆温定义：温度随高度的增加而增加，此时 0 。跟我们研究污染有关的因素： 逆温层的消失时间； 逆温层底的高度； 逆温层的厚度； 逆温的强度（温度随高度的变化情况）。 不同季节都应掌握上述数据。 逆温的最危险状况是逆温层正好处于烟囱排放口。 逆温形成的过程 形成逆温的过程多种多样，最主要有以下几种： 辐射逆温（较常见） 平流逆温； 锋面逆温； 湍流逆温； 下沉逆温。5.大气边界层的风场 什么是风？空气的流动就形成风。水平(horizontal)方向的空气运动称为风。 风的形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成。 风的形成除热力原因外，还有动力原因，自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果，但只要有温差存在，空气就不会停止运动。风的度量（风向和风速） 风是矢量，有方向和大小，即风向和风速。 风速(风的大小)：单位时间内空气在水平方向移动的距离，常用单位：m/s，Km/s。 风向(风的来向)：可用8个方位或16方位表示(地面风),见图2-2；也可用角度表示(高空风):以北为零点，沿顺时针方向旋转正北为360(或0) ;正东90;正南180;正西270。 风的性质： 随时在变化：如我国季风（北京附近冬天东北风）； 随高度变化：在一定范围内，风随高度的增大而增大。地面有建筑物，树木的影响。 风速随高度变化的曲线叫风速廓线，其数学表达式叫风速廓线模式。二.污染源调查与评价(前面已专节讲授) 第二节 大气环境质量现状评价 大气质量现状评价，就是收集评价区域及周围地区的气象、污染物及相关资料，进行现场考察、污染物监测和污染气象及大气湍流扩散参数调查，确定拟建项目所在地区空气质量的本底情况，为开展环境影响预测等工作提供基础资料。一.评价内容1.评价工作程序 大气环境质量现状评价工作可分为三个阶段: 第一阶段是调查准备。根据评价任务的要求，结合本地区的具体条件首先确定评价范围。在大气污染源调查和气象条件分析的基础上，拟定地区的主要大气污染源和主要污染、发生重污染的气象条件等，据此制定大气环境监测计划。其中包括监测项目、监测点的布设、采样时间和频率、采样方法、分析方法等，并作好人员组织和器材准备。 第二阶段是按照监测计划进行大气污染监测，视评价等级有时需进行同步气象观测,以便为建立大气评价模式积累基础资料。大气污染监测应按年度分季节定区、定点、定时进行。为了分析评价大气污染的生态效应，为大气污染分级提供依据，最好在大气污染监测同时进行大气污染生物学监测和环境卫生学监测，以便从不同角度来评价大气环境质量，使评价结果更科学、更合理。 第三阶段为评价分析阶段。评价就是运用大气质量指数对大气污染程度进行描述，分析大气环境质量随着时空的变化，探讨其原因，并根据大气污染的生物监测和大气污染环境卫生学监测进行大气污染的分级。最后，分析说明大气污染的原因主要大气污染因子、重污染发生的条件、大气污染对人和动植物的影响等。2.现状监测(1)确定监测范围监测区域范围与大气评价范例相当(2)监测点的数目和布设 (评价区域大小、工程特征、气象条件、地理环境）一级评价项目布点不少于10个二级评价项目布点不少于6个三级评价项目布点不少于13个 （3）监测时间和频率 根据污染物排放的规律,有周期性和不均的变化,大气湍流运动也有周期性变化，使污染物浓度分布出现以年、季、月、周、日为周期的变化。对于为环境影响评价提供数据的现状评价，确定监测周期与频率的原则如：如果条件允许，应在一年中的1月、4月、7月、10月（分别代表冬、春、夏、秋）各进行一次监测；如条件不允许，则一级评价项目应在冬、夏两季各进行一次，二级评价可取一期（季）不利季节，必要时才做二期（季）。一级评价项目的空气污染现状监测应与气象条件相对应，至少每次连续监测7天，每天采样次数不少于6次，时间最好考虑到不同大气稳定度。应在白天之内，每隔2h同步采样一次，每次采样6-8次，在采样时还要求同时进行风向、风速、气温、云量等气象条件观测。对于二、三级评价项目，进行条件最不利的一个季节的监测，每次5天，每天至少采样4次。 二.评价方法 1.一般型大气环境指数评价方法 一般型大气环境指数评价方法是目前用得最多最普遍的评价方法。这类指数首先计算数值，然后按分级系统确定大气污染指数等级。 格林大气污染综合指数，是最早提出来的环境评价指数。1966年美国的格林以二氧化硫和烟雾系数(间接表示空气中颗粒物的浓度)为参数建立了SO2 及污染指数(I1)和烟雾系数(COH)及污染指数(I2)关系：然后将两个污染指数加以平均,得到综合污染指数(I)：式中: S02实测日平均浓度，cm3/m3 实测日平均烟雾系数，COH单位/305m；MH格林参考纽约市19531964年五次大气污染事件SO2浓度和烟雾系统的实测数据及其对死亡率的影响，对SO2和烟雾系数建议用希望、警戒和极限三级水平的日平均数值，并对该三级污染水平分别授予污染单一指数25、50、100 表3-8 格林的SO2和COH日平均浓度标准 当 I 50时，空气有潜在危险性 当I值达到50、60、68时，应发出一、二、三级警报，采取减轻污染的有关措施，I = 68时，相当于煤烟型大气污染事件水平 上海大气污染指数该指数形式简单，计算方便，适用于综合评价几个污染物共同影响下的大气污染指数，它可用于评价大气污染指数长期变化的趋势。例题:某评价区欲进行环境影响评价,现状监测数据如下(日平均)：CTSP=0.38mg/m3，CSO2=0.2mg/m3，CNOx=0.08mg/m3，如果该评价区大气质量执行国家二级标准GB30951996，试评价其大气环境质量状况。 查标准得：CSO2=0.15mg/m3； CNOx=0.1mg/m3 CTSP=0.3mg/m3见教材P692.分级型大气环境指数评价法 (1)污染物标准指数 污染物标准指数是1976年美国公布的，简称PSI，供各州使用。PSI选S02、NOx、CO、氧化物、颗粒物及SO2与颗粒的乘积六个评价参数，当已知各污染物的实测浓度后,可用内插法计算各物污染物的分指数。按PIS值的范围，可将大气质量分为五级，见下表。 (2)大气监测评价方法 它是中国环境学会环境质量评价专业委员会建议的一种分级评价方法，大气中染物的浓度限值及评分见下表。大气质量分级和评分表该评价方法，暂选用监测规范中的降尘、颗粒物、SO2为必评参数，CO、NOx、O3为自选项目，可任选其中污染最重的一项参加评价，因此，本评价方法共选4个参数。分级评分的计算方法，采用百分制，评分越高，大气污染指数越好。评价时先由表3-10求得各评价参数的评分值Ai根据各参数评分值Ai求M，M值即为大气污染指数的分数。计算式如下： 式中 Aii污染物评分值； M大气污染指数分数； 4评价参数的项数。M值应在20100之间，可按表312分级评价大气污染指数。该方法可用于一日监测数据的评价，也可用于一个时段，如一月、一季、一年的大气监测数据的评价。在描述大气污染指数状况时要分别描述本地区一类区、二类区、工业区、整个城市的大气污染指数状况。分级标准过去国内、外大气环境质量现状评价多采用环境质量综合指数，例如上海大气污染指数等。综合指数是以大气环境内诸评价因子的分指数为基础，经过数学关系式运算而得。因此，如果有几种污染物浓度很低，就有可能把某个污染物浓度较高的影响掩盖起来，或者个别污染物浓度很高有可能把几种污染物浓度较低的影响掩盖起来。这样用综合指数表征大气环境质量的优劣就偏离了实际。目前，一般都采用比较直观、简单的单项评价指数评价大气环境质量。其表达式为： Ii=Ci/Si式中 Ci标准状态环境污染物i的实测浓度,mg/m3； Si标准状态污染物i的环境质量标准.mg/m3。3.空气污染指数（简称API） 空气污染指数(AIR POLLUTION INDEX，简称API)是世界上许多发达国家和地区用来评估空气质量状况的一种指标。用API表明空气质量可一目了然。是一种反映和评价空气质量的方法，即将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。 全世界都采用类似的空气污染指数系统 ，例如美国、加拿大、澳洲、中国台湾、新加坡、菲律宾、韩国、墨西哥、芬兰。有些城市每日多次公布空气污染指数。例如，新加坡每3小时公布空气污染指数一次 ，墨尔本和台北每小时公布空气污指数一次 。 空气污染指数的确定原则：空气质量的好坏取决于各种污染物中危害最大的污染物的污染程度。空气污染指数是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度限值。 根据我国空气污染的特点和污染防治工作的重点，目前列入空气污染指数的污染物项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。随着环境保护工作的深入和监测技术水平的提高，再调整增加其它污染项目，以便更为客观地反应污染状况。 目前我国所用的空气指数的分级标准是：(1)空气污染指数(API)50点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准；(2)API100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准；(3)API200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准；(4)API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值，API500点对应于对人体产生严重危害时各项污染物的浓度。空气污染指数分级标准(试行) （2004年4月27日发布）为了对空气污染综合分级，首先需按单项污染因子计算空气污染指数。参照上述空气污染指数分级标准的原则，每个单项有着各自的分级标准，表3-5列出了二氧化硫和可吸入颗粒物的分级标准。空气污染指数API的计算方法如下： 1)计算各单项污染物的API指数。二氧化硫和可吸入颗粒物的 API 分级标准。（g/NM3）将监测点的各项污染物浓度日均值与各自的分级标准限值相比较，确定对应于该浓度值时API所在的API指数区间，再按照插值法计算该污染物浓度的API值。设I为某污染物的污染指数，C为该污染物的浓度。则：式中： C大与C小：在API分级限值表（表3-9）中最贴近C值的两个值，C大为大于C的限值，C小为小于C的限值。I大与I小：在API分级限值表（表3-9）中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。2)确定监测点的API指数及首要污染物。 当各污染物的分指数Ii 计算完毕后，取API = Max (I1,I2,In) 为该监测点所在区域的空气污染指数（API），相应的该项污染物即为该区域的首要污染物（Critical Pollutants）。每天，我们分别计算出各监测点的污染指数，这个指数所对应级别就定义为这个监测点的空气质量级别，对应的污染物就是这个监测点的主要污染物。API越小、空气质量越好。使用API比使用级别说明空气质量更详细。比如 API 等于101和API等于200，都属于级，但实际上101是接近良好的水平，而200是接近中度污染的水平。目前我们采用的办法是各测点报空气污染指数，全市报级别并报平均空气污染指数和首要污染物。例:用分析仪器测得某监测站点某日的二氧化硫日均浓度值为80g/NM3，当日测得的可吸入颗粒物浓度值是200g/NM3，计算API并指明首要污染物。 解：根据二氧化硫日均浓度值80g/NM3，查表3-3 API 在50-100之间，插值计算：同理，根据测得的可吸入颗粒物浓度值是200g/NM3，计算API因此该测点的污染指数是125，首要污染物是可吸入颗粒物。第四节 大气环境影响评价通过对建设项目大气环境影响评价，查清建设项目周围大气环境质量现状，预测建设项目建成后可能对周围大气环境产生的影响，并作出评价。对设计中拟采取的大气污染防治措施进行可行性论证，提出建议，使建设项目建成后对大气环境质量的影响控制在大气环境质量标准容许的范围内。大气环境影响评价是对建设项目的大气环境可行性的论证。它是大气污染防治设计的依据之一，是环境管理的依据。 一.评价工作级别和范围的确定 1.评价工作的分级 根据评价项目的主要污染物排放量、周围地形的复杂程度以及当地执行的大气环境质量标准等因素,将大气环境影响评价工作划分为一、二、三级。它是经过建设项目的初步分析,选择13个主要污染物，由下式计算得到： 2.评价范围的确定 建设项目的大气环境影响评价范围，主要根据项目的级别确定， 此外还需考虑评价区内和评价区边界外有关区域（以下简称界外区域）的地形、地理特征及该区域内是否包括大中城区、自然保护区、风景名胜区等环境保护敏感区。 一般可取项目主污染源为中心，主导风向为主轴的方形或矩形区域。无明显主导风向，可取东西向或南北向为主轴。对于一、二、三级评价项目，大气环境影响评价范围的边长，一般分别不小于1620Km，1014Km，46Km。 对于新建项目，以项目建议书批准的内容为准,按最终规定的规模,作出完整的评价；对于改、扩建项目，既评价改、扩建工程，也评价现有工程；改扩建项目的主要污染物计算时给出：现有工程排放量，新扩建工程排放量以及预计现有工程经改造后污染物的削减量，并按上述三个量计算最终排放量，俗称“算好三本帐”。 除调查统计主要污染物的正常生产的排放量外，对于毒性较大的物质还应估计其非正常排放量。如点火开炉，设备检修，原燃料中毒性较大成分含量波动，净化措施达不到应有效率的设备及管理事故等。 通过污染物排放方式的调查，将污染源划分为点源和面源。面源包括无组织排放源和数量多、源强源高都不大的点源。厂区内某些线源也并入附近的面源计算。点源调查包括排气筒坐标及分布平面图、排气筒高度及出口内径、烟气温度、污染物排放量等。 一、二级的评价项目要预测：一次(30min)和24小时取样时间的最大地面浓度和位置；不利气象条件下，评价区域内的浓度分布图及其出现的频率。不利气象条件系指熏烟状态以及对环境敏感区或关心点易造成严重污染的风向、风速、稳定度和混合层高度等条件；评价区域季（期）、年长期平均浓度分布图。一级评价项目在必要时还应预测施工期间的大气环境质量。大气环境影响预测的包括哪些内容？答：一、二级评价项目的预测内容包括：1一次（30min）和24小时取样时间的最大地面浓度和位置。2不利气象条件下，评价区域内的浓度分布图及其出现的频率。不利气象条件系指熏烟状态以及对环境敏感区或关心点易造成严重污染的风向、风速、稳定度和混合层高度等条件。熏烟状态可按一次取样计算，其他典型气象条件可酌情按一次取样或按日均值计算。3.评价区域季（期）、年长期平均浓度图。4可能发生的非正常排放条件下相应于1、2、3各项的浓度分布图。5一级评价项目在必要时，还应预测施工期间的大气环境质量。 二、三级评价项目可只进行1、2、3所规定的预测内容。三. 大气环境影响预测 随着所处大气环境和污染物排放方式的不同，计算大气环境影响的模型也不同。 一.大气扩散基本计算公式 坐标系高斯模式的坐标系为：以排放点(无界点源或地面源)或高架源排放点在地面的投影点为原点，平均风向为x轴，y 轴在水平面内垂直于x 轴，y 轴的正向在 x 轴的左侧，z 轴垂直于水平面，向上为正方向。即为右手坐标系。在这种坐标系中，烟流中心或与 x 轴重合(无界点源)，或在 xoy，面的投影为 x 轴 (高架点源)。无界情形即设点源位于无界空中（无地面影响），湍流场为均匀常定，烟云平均浓度以X轴线，在Y方向和Z方向对称并符合正态分布，污染物在大气中不沉降，不吸附等。无界空间连续点源扩散模式： 高斯模式的四点假设 高斯模式的四点假设为： (1)污染物在空间 yoz 平面中按高斯分布(正态分布)，在 x方向只考虑迁移，不考虑扩散； (2)在整个空间中风速是均匀、稳定的，风速大于lms； (3)源强是连续均匀的； (4)在扩散过程中污染物质量是守衡的。1.高架连续点源的高斯模式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(4)，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，可以用像源法来处理这类问题。HHsHsl PC(x,y,z)像源H上式为高架连续点源正态分布假设下的扩散模式。由这一模式可求出下风向任一点的污染物浓度。按照这一普适公式,如果z = 0,则对应于高架连续点源作用下，地面处的污染物浓度情况:如果 z=0且 y=0,则对应于高架连续点源作用下，正风向轴线上，地面处的污染物浓度情况如果 H =0,则对应于地面源的情况:如果H=0，Z=0则对应于地面点源作用下，地面处的污染物浓度情况如果 H=0，且z=0、 y=0，则对应于地面源作用下，正风向轴线上，地面处的污染物浓度情况: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。 根据地面轴线浓度公式： 式中的两项：一项随 x 而减小，一项随 x 而增大；两项共同作用的结果，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。 标准差 、 通常可表示成幂函数形式 ， 1、2、1、2 均为常数。将 ，代入前式，对x 求导，并令其等于零，便可取得地面最大污染物浓度的模式Cmax 和出现的位置 Xm。1、2、1、2 查1993年9月18日发布环境影响评价技术导则附录B。 地面最大污染物浓度的模式Cmax 地面最大浓度出现的位置Xm当1=2时，则化简成为下列常用形式：例题见教材P88 例3-42.有混合层反射的扩散公式 实际中，时常会出现这样的气温层结，低层为不稳定大气，在离地面几百米到 12km 高空，存在一个明显的逆温层，即通常所称的上部逆温情况。它使污染物的铅直扩散受到抑制，实际上被限制在地面到逆温层之间进行。因此，有上部逆温时的扩散亦称为封闭型扩散。为推导封闭型扩散，首先假设：扩散到逆温层中的污染物可忽略不计，把逆温层底和地面看作是起全反射的镜面。这样，封闭型扩散实际上是污染物在地面和逆温层底之间的空间进行扩散。仍可用像源法处理这个问题，这时污染源在两个镜面上所形成的像不是一个，而是无穷多个像对。污染物的浓度可看成是实源和无穷多对像源作用之和。于是，地面到上部逆温层底之间的空间中任一点的污染物浓度可以在高斯模式的高架源基础上叠加计算：H 高架连续点封闭型扩散模式0Hsh0XD式中： h 混合层高度（m）； k 为进行计算的反射次数。在导则中建议进行计算的反射次数k，在二级评价项目，可取k=4，三级评价项目可取k=0。若烟流边缘刚刚到达上部逆温层底的那一点，到污染源的水平距离用XD 表示, 则在xXD的距离内，烟流的高度尚未到达上部逆温层底的高度，它的扩散还未受到上部逆温层的影响。所以，在xXD的距离内，其地面轴线浓度按一般高架连续点源扩散模式计算。 可以设想，在距源很远的某一距离以后，由于污染物受到地面和逆温层底之间的多次反射，地面到逆温层底之间的污染物浓度在垂直方向已经相当均匀了。假设在x2XD 就是垂直方向均匀分布的距离。实际应用中，在x2XD 的距离上，污染物地面浓度按下式计算 例题：某电厂烟囱有效高度150 m，S02排放量151gs。夏季晴朗下午，大气稳定度 B级， 烟羽轴处风速为4ms。若上部存在逆温层，使垂直混合限制在1.5km之内， z =628。确定下风向 3km和 11km处的地面轴线 S02浓度。解：首先求出烟流达到逆温层的XD 解出XD值为：5000m。（1）3km5000km（2）25000km 11 km 3.熏烟扩散公式在夜间，当存在辐射逆温时，高架连续点源排放的烟流排入稳定的逆温层中，形成平展型扩散。这种烟流在铅直方向为漫扩散，在源高度上形成一条狭长的高浓度区。日出以后，太阳辐射逐渐增加，地面逐渐变暖，辐射逆温从地面开始破坏，逐渐向上发展。当辐射逆温破坏到烟流下边缘稍高一些时，在热力湍流的作用下，烟流中的污染物便发生了强烈的向下混合作用，增大了地面的污染物浓度, 这个过程称为熏烟(漫烟)过程。假设烟流原来是排入稳定层结的大气中。当贴地逆温从下而上消失，逐渐形成混合层（高度为hf），这时的y 向扩散参数yf 应比稳定层结条件下的y要大。在高度hf 以下污染物浓度的铅直分布是均匀的。这一浓度值cf (mg/m3)可按下式计算： 式中的积分因子(p)表示烟流向下混合部分的源强占总源强的份额。如果逆温破坏到烟囱的有效源高上，可以认为烟流的一半向下混合，而另一半仍留在上面稳定的大气中。 这时地面污染物浓度为：若逆温破坏高度hf 恰好等于烟流的上边缘高度时，烟流全部使地面熏烟浓度达到极大值，可按下式计算地面轴线浓度为（y=0）：例题：某电厂烟囱有效高度150 m，S02 排放量151gs。夜间和上午有效烟囱高度风速为4ms，夜间稳定度E级。若清晨烟流全部发生熏烟现象，确定下风向16km处的地面轴线S02浓度。 解：查表3-23，3-24解出E级16km处y=733m, z= 96m；hf = H+z=150+96=246(m) 下式可求熏烟扩散时地面上的横向扩散参数yf：上述各种扩散模式适用于有风条件下，即风速大于 1.5m/s 的条件。 小风（1.5m/su100.5m/s），和静风（u100.5 m/s）条件下上述各节的各种模式不再适用。 在小风（1.5m/su100.5m/s）和静风（u100.5 m/s)条件下，顺风向 ( x轴方向)扩散不能忽略,必须考虑三个方向的湍流扩散作用4.连续线源公式(略)5.连续面源公式(略)6.长期平均浓度公式(略)7.大气湍流扩散参数的选择和计算在高斯模式中扩散参数 及 是表示大气湍流扩散能力的核心参数，为了估计这些参数，目前主要有两个途径：一种是使用气象站常规仪器观测进行分类参数化，即稳定度分类法；另一种是由湍流量测量风速脉动量及其相关时间的湍流量确定法。 我国的环境影响评价技术导则中推荐：当使用常规气象资料时，大气稳定度等级可采用修订的帕斯奎尔（Pasquill）稳定度分级法（简记 P.S），分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级。它们分别表示为A、B、C、D、E、F 确定等级时,首先由云量与太阳高度角（日高角）,查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与地面风速确定稳定度等级 太阳高度角（或日高角）是指当时当地太阳实际照射到水平面上的角度。下图反映了当地真太阳时正午12点日高角h、太阳倾角（赤纬角）和当地纬度角之间的相互关系。由日高角和云量求幅射等级 云是大气中水汽凝结现象，它是由飘浮在空中的大量小水滴或小冰晶或两者的混合物构成的。云量是云的多少。我国