空气污染扩散术语
空气污染排放羽流
浮力 羽状物 -比空气轻的羽状物,因为它们的高度 温度 和更低 密度 比周围的环境空气温度低,或者因为它们的温度与环境空气的温度大致相同,但比周围的空气温度低 分子量 因此密度低于环境空气。 例如 烟气烟囱 的工业炉具有浮力,因为它们比周围空气温度高,密度低。 另一个例子是 甲烷 气体 在环境空气温度下,甲烷具有浮力,因为甲烷的分子量低于环境空气。
稠密气体羽流 -比空气重的羽状物,因为它们的密度高于周围的环境空气。 羽状物的密度可能比空气高,因为它的分子量比空气大(例如,羽状物 二氧化碳 ). 如果羽流的温度远低于空气,则羽流的密度也可能高于空气。 例如,从 意外释放 属于 液化天然气 (LNG)的温度可能低至-161°C。
被动或中性羽流 -既不轻也不重于空气的羽状物。
空气污染扩散模型
盒子模型 -盒子模型是最简单的模型类型。 [1] 它假定空气层(即给定体积 大气的 地理区域中的空气)呈长方体形状。 它还假设盒子内的空气污染物分布均匀,并使用该假设来估计平均污染物 浓度 在通风棚内的任何地方。 尽管该模型很有用,但由于污染物均匀分布的假设过于简单,因此其准确预测空气层上空气污染物扩散的能力非常有限。
高斯模型 -高斯模型可能是最古老的(大约1936年) [2] 也许是最常用的型号。 它假设空气污染物扩散具有 高斯分布 ,即污染物分布具有正态概率分布。 高斯模型最常用于预测来自地面或高架源的连续浮力空气污染羽流的扩散。 高斯模型也可用于预测非连续空气污染羽流(称为 烟团模型 ). 高斯建模中使用的主要算法是 连续点源羽流的广义色散方程 . [3] [4]
拉格朗日模型 -拉格朗日扩散模型在数学上跟踪污染羽流包裹(也称为粒子)在 气氛 他们将包裹的运动建模为 随机游走 过程。 然后,拉格朗日模型通过计算大量污染羽流包裹的轨迹统计来计算空气污染扩散。 拉格朗日模型使用 参考系 [5] 当包裹从初始位置移动时。 据说,一个拉格朗日模型的观测者跟随着羽流。
欧拉模式 -欧拉弥散模型与拉格朗日模型相似,因为它还跟踪大量污染羽流包裹从初始位置移动时的运动。 这两个模型之间最重要的区别是,欧拉模型使用固定的三维笛卡尔网格 [5] 作为参照系而不是移动参照系。 据说,一个欧拉模型的观测者看着烟羽经过。
稠密气体模型 -稠密气体模型是模拟稠密气体污染羽流(即比空气重的污染羽流)扩散的模型。 三种最常用的稠密气体模型是:
大气污染物排放源
点源 -点源是一种单一的、可识别的空气污染物排放源(例如,燃烧炉烟气烟囱的排放)。 点源也具有高架或地面的特点。 点源没有 几何的 尺寸。
线路源 -线源是空气污染物排放的一维源(例如,道路上车辆交通的排放)。
区域源 -面源是扩散空气污染物排放的二维源(例如,森林火灾、垃圾填埋场的排放物或 不稳定的 液体)。
卷源 -体积源是扩散空气污染物排放的三维源。 本质上,它是一个具有第三(高度)维度的面源(例如,来自 管道 工业设施内不同高度的法兰、阀门和其他设备,如 石油精炼工艺 和 石油化工 植物)。 另一个例子是具有多个车顶通风口或多个打开的窗户的汽车喷漆车间的排放物。
来源可以描述为 固定的 或 可移动的 烟气烟囱是固定源的例子,汽车是移动源的例子。
来源可以描述为 城市的 或 农村的 因为城市地区构成了所谓的 热岛 城市地区的热量上升导致城市地区上空的大气比农村地区上空的空气更加动荡。
震源的特征可以是其相对于地面的高程 表面 或 地面 , 近地表 或 升高的 来源。
源还可以通过其持续时间来表征: 泡芙 或 间歇的 :短期排放源(例如,许多意外排放是短期排放) 连续的 :长期排放源(例如,大多数烟气烟囱排放是连续的)
大气湍流特征
Pasquill大气稳定性等级
大气湍流分类的先进方法
其他其他术语
建筑效果或下洗 :当空气污染羽流流过附近的建筑物或其他构筑物时,在建筑物的下风侧形成湍流涡流。 这些涡流导致位于附近建筑物或构筑物高度约五倍以内的烟囱源产生的羽流比没有建筑物或构筑物的情况下更快地被迫降落到地面。 这种影响会大大增加建筑物或构筑物下游近地面污染物的浓度。 如果羽流中的污染物因与地面接触而耗尽(例如颗粒物),则建筑物或构筑物下游的浓度增加将进一步降低下游的浓度。
沉积 下垫面的污染羽流成分可以定义为干沉积或湿沉积: 干沉积 是指通过吸收等转移过程与地表或植被(甚至水面)接触,从污染羽流中清除气体或颗粒物质 万有引力的 沉积作用。 这可以通过 沉积速度 ,这与下垫面的转移阻力有关。 湿沉降 是通过雨水的作用去除污染羽流成分。 降雨导致放射性核素在污染羽流中的湿沉降通常形成所谓的 热点 下表面的放射性。
反转层 [4] :通常 地球 地球表面比其上方的空气更热,因为太阳辐射使地球表面变暖,从而使其正上方的大气层变暖,因此大气从下方加热。因此,大气温度通常随高度增加而降低。 然而,在某些气象条件下,可能会形成大气层,其中温度随海拔升高而升高。 这些层称为反转层。 当这种层在地球表面形成时,称为 地表反演 当逆温层在地球上方某一距离形成时,称为逆温层 高空倒转 (有时称为 覆盖反转 ). 高空逆温区的空气非常稳定,几乎没有垂直运动。 逆温区内任何上升的空气团都会很快膨胀,从而绝热冷却到比周围空气更低的温度,然后空气团停止上升。 任何下沉的包裹很快就会绝热压缩到高于周围空气的温度,包裹就会停止下沉。 因此,任何进入高空逆温的空气污染羽流都将经历很少的垂直混合,除非它有足够的动量完全通过高空逆温。 这就是为什么高空倒转有时被称为封顶倒转的原因之一。
混合高度 [4] :当高空形成逆温时,地球表面和高空逆温底部之间的大气层被称为 混合层 地球表面和高空逆温底部之间的距离称为 混合高度 。任何在逆温层下方扩散的空气污染羽流,其垂直混合将限于逆温层底部下方的垂直混合(有时称为 盖子 ). 即使污染羽流穿透逆温层,也不会发生任何进一步的显著垂直混合。 对于完全通过高空逆温层的污染羽流,除非污染羽流的源烟囱很高,逆温盖很低,否则这种情况很少发生。
工具书类
↑ 空气污染扩散:通风系数 林登州立学院诺兰·阿特金斯博士 ↑ Bosanquet,C.H.和Pearson,J.L.(1936年)。 烟囱中烟雾和气体的扩散 ,事务处理。 法拉第社,32:1249。 ↑ Turner,D.B.(1994)。 大气扩散估算手册 ,第2版。 CRC出版社。 国际标准书号1-56670-023-X . 网址:www.crcpress.com ↑ 4 4.1 4.2 Beychok,Milton R.(2005年)。 烟道气扩散基础 ,第4版。 作者发布。 国际标准图书编号0-9644588-0-2 . ↑ 5 5.1 色散模型的特点 出版 欧洲联盟 联合研究中心(JRC) ↑ DEGADIS技术手册和用户指南 (美国环保局下载网站) ↑ UCRL-MA-105607,板坯用户手册:密集空气释放的大气扩散模型 Donald Ermak,Jume 1990年。 ↑ HEGADIS技术参考手册 ↑ Pasquill,F.(1961年)。 风载材料散布的估算 ,《气象杂志》,第90卷,第1063号,第33-49页。 ↑ NCDC网站,用于订购稳定性阵列数据 ↑ 11 11.1 AERMOD:模型公式描述 ↑ 12 12.1 行政管理系统4 开发人员剑桥环境咨询公司对模型的描述。
进一步阅读
Turner,D.B.(1994)。 大气扩散估算手册 ,第2版。 CRC出版社。 国际标准书号1-56670-023-X . 网址:www.crcpress.com
Beychok,Milton R.(2005年)。 烟道气扩散基础 ,第4版。 作者发布。 国际标准图书编号0-9644588-0-2 .
Schnelle,Jr.,Karl B.和Dey,Partha R.(2000年)。 大气扩散建模符合性指南 麦格劳-希尔。 国际标准书号0-07-058059-6 .