大氣污染控制工程課件

大氣污染和全球氣候第一節(jié)溫室氣體與全球氣候變化全球氣候變化問題大氣中CO2含量1750年以前280ppm目前360ppm預(yù)計(jì)21世紀(jì)中葉540～970ppm氣溫20世紀(jì)增加了0.60.2oC海平面20世紀(jì)上升了10～20cm全球氣候變化問題溫室效應(yīng)（GreenhouseEffect）機(jī)理溫室效應(yīng)機(jī)理地球氣候系統(tǒng)及熱量平衡示意圖溫室效應(yīng)機(jī)理溫室效應(yīng)機(jī)理溫室效應(yīng)機(jī)理人類活動(dòng)的影響人類活動(dòng)的影響人類活動(dòng)的影響人類活動(dòng)的影響CO2排放大國(guó)的化石燃料CO2排放（1992年）人類活動(dòng)的影響CO2emissionbyenergytypeinChina,1996氣候變化的影響雪蓋和冰川面積減少雪蓋20世紀(jì)60年代以來(lái)減少10％冰川20世紀(jì)50年代以來(lái)減少10～15％海平面上升過去100年10～20cm1990～21008～9cm氣候變化的影響降水格局變化中高緯降雨量增大北半球亞熱帶降雨量增大，南半球減少氣候?yàn)?zāi)害過多降水、大范圍干旱、持續(xù)高溫影響人體健康影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)氣候變化的影響影響氣候變化的大氣成分CO2CO2CH4氣溶膠各成分的貢獻(xiàn)各成分的貢獻(xiàn)預(yù)計(jì)到2030年全球氣溫大約平均升高3°C應(yīng)對(duì)措施與策略1.控制溫室氣體的排放改變能源結(jié)構(gòu)提高能源轉(zhuǎn)換效率提高能源使用效率減少森林植被的破壞控制水田和垃圾填埋場(chǎng)的甲烷排放應(yīng)對(duì)措施與策略不同燃料燃燒單位GJ的CO2排放量應(yīng)對(duì)措施與策略2.增加溫室氣體的吸收植樹造林采用固碳技術(shù)CO2分離、回收，注入深海或地下化學(xué)、物理、生物方法固定適應(yīng)氣候變化培養(yǎng)新農(nóng)作物品種，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等國(guó)際行動(dòng)1992年，聯(lián)合國(guó)環(huán)發(fā)大會(huì)《氣候變化框架公約》20世紀(jì)90年代末，發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體年排放量控制在1990年水平1997年，《京都議定書》明確各發(fā)達(dá)國(guó)家削減溫室氣體排放的比例第二節(jié)臭氧層破壞問題臭氧層主要特征離地面20～30km的平流層中占當(dāng)?shù)乜諝夂康?/105厚度單位DU（Dobsonunit）－273K，1atm下，10-3cm厚的O3層稱為一個(gè)DU1DU＝10-3atmcm＝2.69×1016molecules臭氧層的分布臭氧層的作用臭氧層破壞現(xiàn)象平流層臭氧形成和破壞機(jī)理純氧理論（ChapmanMechanism）臭氧吸收紫外線的反應(yīng)平流層臭氧形成和破壞機(jī)理催化清除理論20世紀(jì)70年代建立活性催化物質(zhì)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)Y—活性物質(zhì)，包括奇氫HOx、奇氮NOx、奇鹵XOx三大家族三大家族的來(lái)源奇氫HOx大氣中H2O與激活O原子反應(yīng)奇氮NOx宇宙射線分解N2飛機(jī)等人類活動(dòng)排放奇鹵XOx人類活動(dòng)產(chǎn)生的CFCs和含溴氟烷（哈龍，Halons)CFCs對(duì)臭氧層的破壞作用一個(gè)Cl自由基可以消耗數(shù)十萬(wàn)個(gè)O3南極臭氧空洞南極臭氧空洞極地平流層云在南極臭氧空洞的形成過程中起重要作用吸附并聚集CFCs及哈龍非均相反應(yīng)場(chǎng)所為什么北極沒有形成臭氧空洞？北極為海洋環(huán)境，較南極大陸環(huán)境溫暖周圍分布不規(guī)則大陸，大氣層較南極不穩(wěn)定不易形成極地平流層云臭氧層破壞的危害臭氧含量減少1％，地面紫外線增加2～3％危害人體健康－皮膚癌、白內(nèi)障陸生生態(tài)系統(tǒng)－植物質(zhì)量下降水生生態(tài)系統(tǒng)－水面附近生物減少城市空氣和建筑材料－光化學(xué)煙霧，材料老化大氣結(jié)構(gòu)－輻射收支變化，氣候變化消耗臭氧層的物質(zhì)（ODS）ODSsCFCs、哈龍CCl4、甲基氯仿（1,1,1－三氯乙烷）、溴甲烷部分取代的氯氟烴ODSs的破壞能力臭氧耗減潛能（Ozonedepletionpotential）全球增溫潛勢(shì)（Globalwarmingpotential)ODSs的破壞能力臭氧層破壞的控制策略開發(fā)消耗臭氧層物質(zhì)的替代技術(shù)無(wú)氟氯昂制冷設(shè)備制定淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的措施環(huán)境管理手段＋經(jīng)濟(jì)手段國(guó)際行動(dòng)1985年，25個(gè)國(guó)家《維也納公約》1987年，46個(gè)國(guó)家《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾公約》消耗臭氧物質(zhì)的排放削減臭氧層的恢復(fù)第三節(jié)致酸前體物與酸雨酸雨－pH小于5.6的降水，廣義包括酸性物質(zhì)的干濕沉降地理分布幾乎整個(gè)歐洲美國(guó)和加拿大東部東亞，中國(guó)南方地區(qū)九十年代末我國(guó)酸雨區(qū)域分布酸雨的危害淡水湖泊、河流酸化，水生生物減少甚至絕跡影響土壤特性，貧瘠化破壞森林的生長(zhǎng)腐蝕建筑材料及金屬結(jié)構(gòu)危害人體健康－角膜和呼吸道刺激致酸前體物質(zhì)SO2自然源－微生物、火山、森林火災(zāi)、海水飛沫人為源－燃料燃燒，化工NOx自然源－閃電、林火、火山，占總量的50％人為源－燃燒，機(jī)動(dòng)車，50％致酸前體物質(zhì)的排放控制措施針對(duì)酸沉降前體物質(zhì)洗煤開發(fā)低硫燃料改進(jìn)燃燒技術(shù)煙氣脫硫機(jī)動(dòng)車凈化國(guó)際行動(dòng)1972年，聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境會(huì)議，首次提出酸雨問題1979年，33個(gè)國(guó)家，長(zhǎng)距離跨國(guó)大氣污染公約（LRTAP）1985年，歐洲20個(gè)國(guó)家，硫排放控制協(xié)定

大氣污染物控制的基礎(chǔ)知識(shí)在這一章里主要介紹大氣中污染物——顆粒物和氣態(tài)污染物的特性和控制的基礎(chǔ)理論知識(shí)。重點(diǎn)：顆粒的粒徑和顆徑分布、凈化裝置的性能難點(diǎn)：物料衡算與能量衡算、氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)4、1氣體的物理性質(zhì)4、1、1氣體的狀態(tài)方程

PV=mR0T/M（一般形式）

R=R0/M

PV=mRT（工程上應(yīng)用的形式）式中：m——?dú)怏w的總質(zhì)量，kg;M——?dú)怏w的摩爾質(zhì)量，kg/mol;P——壓力，Pa;R0=8.314J/(mol.K);

應(yīng)用條件：理想氣體。實(shí)際中，只要壓力不太大，溫度不接近氣體液化點(diǎn)時(shí)，也可應(yīng)用上述方程。

注意：當(dāng)壓力單位取大氣壓時(shí)，R0=8.31Pa.m3/(mol.K)；當(dāng)壓力單位取kg/m2時(shí)，R0=0.848kg.m/(mol.K)4、1、2氣體的基本物理性質(zhì)1、密度理想氣體混合物的平均密度：

ρ=m/V

PV=mR0T/M(1)理想氣體混合物的平均密度公式

式中：n——?dú)怏w污染物的組分?jǐn)?shù)；Ca,Ma——空氣的體積分?jǐn)?shù)和摩爾質(zhì)量；Ci,Mi——某氣態(tài)污染物的體積分?jǐn)?shù)和摩爾質(zhì)量；ρa(bǔ),ρi——混合物總壓下空氣的密度和顆粒污染物的密度,kg/m3（2）顆粒污染物和空氣混合物的平均密度公式2、比熱：一摩爾物質(zhì)溫度升高1K所需要的熱量，分恒壓比熱（Cp）和恒容比熱（Cυ）,二者的關(guān)系如下：

Cp=Cυ+R（R=R0/M）

比熱比：K=Cp/Cυ

比熱與溫度的關(guān)系：純空氣的比熱隨溫度的升高而升高，而比熱比隨溫度的升高而降低。

平均比熱：空氣、氣態(tài)污染物和顆?；旌衔锏钠骄葻崾腔旌衔锔鹘M分比熱的加權(quán)平均值。（1）平均恒壓比熱（2）平均恒容比熱

式中：Cp,Cυ——混合氣體恒壓比熱和恒容比熱，J/(kg.K)Cpi,Cυi——某氣體污染物的恒壓和恒容比熱,J/(kg.K)；Cma,Cmi——空氣和氣體污染物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。ˉ3、粘度定義式：

μ=（F/A）/（dυ/dy）式中：F——內(nèi)摩擦力，NA——層間的接觸面積,m2dυ——層間的相對(duì)速度,m/sdy——層間的垂直距離,m

μ——?jiǎng)恿φ扯?，?jiǎn)稱粘度,Pa.s粘度產(chǎn)生的原因：一是氣體分子間的引力，二是分子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)而交換動(dòng)量的結(jié)果。動(dòng)力粘度（μ）與運(yùn)動(dòng)粘度（ν）的關(guān)系ν=μ/ρ

式中：ρ—?dú)怏w密度，kg/m3

注意：在大氣污染控制工程中，一般以空氣的粘度來(lái)代替混合氣體的粘度，可從有關(guān)的手冊(cè)中查到。4、2物料衡算與能量衡算4、2、1物料衡算1、物料衡算式理論依據(jù)：質(zhì)量守恒定律物料衡算的一般形式：[輸入的物料量]±[反應(yīng)生成或消耗的物料量]=[輸出的物料量]+[積累的物料量]2、物料衡算的基本方法搜集計(jì)算數(shù)據(jù)，如輸入和輸出物料的流量、溫度、壓力、濃度、密度等，使用統(tǒng)一的單位制；畫出物料流程簡(jiǎn)圖，標(biāo)示所有物料線，注明所有已知和未知變量；確定衡算體系；寫出化學(xué)反應(yīng)方程式包括主反應(yīng)和副反應(yīng)，如無(wú)化學(xué)反應(yīng)可省去；選擇合適的計(jì)算基準(zhǔn)。對(duì)連續(xù)流動(dòng)體系，通常用時(shí)間作基準(zhǔn)；列出物料衡算式，進(jìn)行數(shù)學(xué)求解。例題：（見教材P36例3-1）用一逆流操作的埋料塔，將一尾氣中的有害成分從0.1%的含量降低到0.02%。液氣流量分別為L(zhǎng)=1×105mol/(m2.h)，總壓P=1.013×105Pa，液體總摩爾濃度CT=56000mol/m3，水中加入組分B進(jìn)行瞬間快速化學(xué)反應(yīng)，組分B濃度較高CBL1=800，化學(xué)計(jì)量式為：A+B→C，試求出口水中B的濃度。填料塔PAG1PAG2CBL1CBL2解：據(jù)題意進(jìn)行物料衡算（1）進(jìn)入填料塔的物料量為G×PAG2/P（mol/(m2.h)）（2）流出填料塔的物料量為G×PAG1/P（mol/(m2.h)）（3）填料塔內(nèi)無(wú)A物質(zhì)生成（即A積累量為0）（4）在填料塔內(nèi)消耗的A物質(zhì)量等于A與B的反應(yīng)量，為L(zhǎng)(CBL1－CBL2)/bCT

（mol/(m2.h)）（5）列物料衡算式解得：3、連續(xù)性方程氣體在變斷面的管道中流動(dòng)時(shí)，在穩(wěn)定流的情況下，（1）以可壓縮性流動(dòng)時(shí)

ρ1A1υ1=ρ2A2υ2=G（2）以不可壓縮性流動(dòng)時(shí)

A1υ1=A2υ2=Q（ρ1=ρ2

）式中：A1，A2——斷面1、2的面積,m2；

υ1，υ2——斷面1、2處的流速,m/s；ρ1、ρ2——斷面1、2處的氣體密度,kg/m3；G——?dú)怏w質(zhì)量流量,kg/s（3）判斷可壓縮性流體是否進(jìn)行不可壓縮性流動(dòng)的依據(jù)：馬赫數(shù)（MA

）MA=υ/υa式中：υ，υa——分別是流體的流速和聲速m/s

判斷：當(dāng)MA

﹤0.25時(shí)，這種流動(dòng)可認(rèn)為是不可壓縮性流動(dòng)；當(dāng)MA>0.25時(shí)，這種流動(dòng)是可壓縮性流動(dòng)4、2、2能量衡算1、能量衡算的基本方程輸入的能量－輸出的能量=積累的能量在大氣污染控制工程中，物料的流動(dòng)通常是連續(xù)穩(wěn)定的，體系積累的能量等于0。即輸入的能量－輸出的能量=0具體的形式見教材P37圖3-5、公式3-30所示。

（1）內(nèi)能：用U表示；（2）動(dòng)能：υ2/2；（3）勢(shì)能（或位能）：gz

（4）輸入的流動(dòng)功：Pν

（5）輸入體系的熱量：Q；（6）輸入體系的功：W；式中：υ——計(jì)算斷面處流體的速度，m/s;z——計(jì)算斷面距離基準(zhǔn)面的高度，m；P——計(jì)算斷面處流體的壓力，Pa;ν——計(jì)算斷面處流體的比容，m3/kg注：U+Pν=H（焓）能量的構(gòu)成（單位質(zhì)量）2、熱量衡算

ΣQ=ΣH2－ΣH1

應(yīng)用條件：W=0，動(dòng)能（υ2/2

）和位能差（gz）等于0。式中：H1、H2——分別是斷面1、2處的焓。教材例題3-2：需要說明的一個(gè)問題在例題中Q2=Σ（njCpj）ΔT=……Q2=（343.04+0.13T－27.174×10-6T2)(T－298)轉(zhuǎn)化過程：Cp與溫度間存在如下關(guān)系：Cp=a+bT+cT2+dT3上述四種氣體的有關(guān)參數(shù)如下：？氣體ab×10－3c×10－6d×10－9溫度范圍KCO226.7542.26－14.25/273~3800H2O29.1614.49－2.022/273~3800N227.326.226－0.9502/273~3800O228.176.2970.7494/273~3800上述四種氣體的定壓摩爾熱容3、機(jī)械能衡算

ΔU+Δυ2/2+gΔz+Δ(Pν)=Q+W

條件：忽略傳熱量和內(nèi)能的變化。例題：（教材P40例3-3）4、3顆粒粒徑及粒徑分布4、3、1粒徑球形顆粒：直徑單個(gè)顆粒投影徑的粒徑非球形顆粒幾何當(dāng)量徑物理當(dāng)量徑重點(diǎn)：掌握物理當(dāng)量徑中的斯托克斯徑和分割直徑斯托克斯徑（dd

）：當(dāng)Rep<1時(shí)的自由沉降直徑分割直徑（dc50）：某除塵器分級(jí)效率為50%的顆粒的直徑

粒子群的粒徑算術(shù)平均徑（d10）

中位徑（d50）（重點(diǎn)）平均粒徑眾徑（d0m）幾何平均徑（dg）加權(quán)平均徑（d40）中位徑（d50）：粒子群中把顆粒質(zhì)量平分一半時(shí)的顆粒的直徑。4、3、2粒徑分布的表示方法1、粒徑分布：指某一顆粒群中各種粒徑的顆粒所占的比例，又稱顆粒的分散度。如以顆粒所占的個(gè)數(shù)來(lái)表示，稱為顆數(shù)分布；如以顆粒的質(zhì)量所占比例來(lái)表示，稱為質(zhì)量分布。粒徑分布的表示方法表格法（表3-3，P42）圖形法（圖3-7，P42）函數(shù)法（1）頻率分布（又稱相對(duì)頻數(shù)率分布，用△D表示）：粒徑由dp至dp＋△dp之間的粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，即

△D=（△m/m0）×100%（2）頻率密度分布（簡(jiǎn)稱頻度分布，用f表示，%．μm－1）：指單位粒徑間隔時(shí)的頻率分布，即△dp=1μm時(shí)的塵樣質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，因此

f=△D/△dp（3）篩上累計(jì)頻率分布（R，%）：簡(jiǎn)稱篩上累計(jì)分布，系指大于某一粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，即

（4）篩下累計(jì)頻率分布D（%）：將小于某一粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)定義為篩下累計(jì)頻率分布D（%）（5）由粒徑分布圖所反應(yīng)出來(lái)的三個(gè)粒徑（見圖3-7）：①加權(quán)平均徑（d40）：指f（dp）曲線下的面積形心位置的直徑，這是描述分布最常用的平均直徑。計(jì)算式如下：②眾徑（d0m）：位于f（dp）曲線的最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的粒徑。③中位徑（d50）：R=D=50%所對(duì)應(yīng)的粒徑。4、3、3粒徑分布函數(shù)1、對(duì)數(shù)正態(tài)分布：將實(shí)際的粒徑通過對(duì)數(shù)處理后得到的分布，稱為對(duì)數(shù)正態(tài)分布。（1）頻度函數(shù)表達(dá)式（P44，3-51式）

式中：dg——幾何平均徑，此處與中位徑相等；σg——幾何標(biāo)準(zhǔn)差（2）對(duì)數(shù)分布的特點(diǎn)：無(wú)論是以質(zhì)量分布還是以個(gè)數(shù)或表面積表示的粒徑分布，都遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，且?guī)缀螛?biāo)準(zhǔn)差相等，在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)中代表三種分布的直線相互平行。（3）根據(jù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特點(diǎn)來(lái)確定中位徑（教材P44-45，公式3-54～3-59）①以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑與以質(zhì)量表示時(shí)的中位徑的關(guān)系以質(zhì)量表示時(shí)的中位徑以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑幾何標(biāo)準(zhǔn)差(按公式3-53確定)②以表面積表示時(shí)的中位徑與以質(zhì)量表示時(shí)的中位徑的關(guān)系以表面積表示時(shí)的中位徑以質(zhì)量表示時(shí)的中位徑③算術(shù)平均徑：算術(shù)平均徑：以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑④表面積平均粒徑表面積平均粒徑以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑⑤體積平均粒徑體積平均粒徑以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑⑥體面積平均粒徑體面積平均粒徑以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑

例題（見教材P45，例3-4）：粉煤燃燒產(chǎn)生的飛灰的粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)以質(zhì)量表示其粒徑分布時(shí)，中位徑為21.5μm，dp[D(dp)=15.87%]=9.8μm，試確定以個(gè)數(shù)表示時(shí)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)和算術(shù)平均粒徑.解：對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)是中位徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)差。由于以個(gè)數(shù)和和質(zhì)量表示時(shí)的幾何標(biāo)準(zhǔn)差相等，所以有以個(gè)數(shù)表示時(shí)的中位徑為算術(shù)平均徑為2、羅辛-拉姆勒（R-R）分布（p45，3-65）顆粒粒徑，μm

以質(zhì)量表示的中位徑，μm

分布指數(shù)

例題（P46，例3-5）：已知煉鋼電弧爐吹氧期產(chǎn)生的煙塵遵從R-R分布，中位徑為0.11μm，分布指數(shù)為0.50，試確定篩下1μm的煙塵所占的比例。解：由R-R分布式得：又有R+D=100%，所以4、4粉體顆粒的物理性質(zhì)4、4、1密度：?jiǎn)挝惑w積粉體顆粒的質(zhì)量1、真密度（ρp）：將粉體顆粒表面和其內(nèi)部的空氣排出后測(cè)得的粉塵自身的密度，用于研究塵粒在氣體中的運(yùn)動(dòng)。2、堆積密度（ρb）：包含粉體顆粒間氣體空間在內(nèi)的粉體密度，用于計(jì)算粉體容積。二者的關(guān)系：

ρb=（1－ε）ρp式中：ε—粉體的空隙率4、4、2比表面積：?jiǎn)挝惑w積（或質(zhì)量）粉塵所具有的表面積，用α表示（㎡/m3或㎡/kg），

α=顆粒的表面積S/顆粒的體積V4、4、3顆粒的濕潤(rùn)性能：液體對(duì)固體顆粒的濕潤(rùn)程度，它取決于液體分子對(duì)顆粒表面的作用力。

影響因素有二：一是顆粒的形狀和大小。形狀越不規(guī)則，粒徑越大，顆粒表面越粗糙，越易濕潤(rùn)；二是顆粒對(duì)水的親水性，親水性強(qiáng)的顆粒較易濕潤(rùn)。

改善顆粒濕潤(rùn)性能的措施：如加熱、在水中加入某種浸濕劑等。4、4、4顆粒的荷電性能與導(dǎo)電性1、顆粒的荷電性：顆粒在其產(chǎn)生和形成過程中由于粒子間的碰撞、粒子與器壁間的摩擦使顆粒帶電稱為顆粒荷電。2、顆粒的導(dǎo)電性：指顆粒由于內(nèi)部的電子或離子的運(yùn)動(dòng)，或者由于表面吸附的水分和化學(xué)膜而發(fā)生導(dǎo)電的現(xiàn)象，用電阻率來(lái)表示，Ω﹒㎝。4、4、5顆粒的休止角（安息角，堆積角）：粉體自漏斗連續(xù)落到水平板上，自然堆積成圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角稱為顆粒的休止角。它可以用于表示顆粒間的相互摩擦性能，用于對(duì)除塵器類型的選擇。影響因素：粉體粒徑、含水率、粒子形狀、粒子表面光滑程度、粉塵的粘性等。用休止角φr來(lái)判斷顆粒的流動(dòng)性φr

＜30°：易于自由流動(dòng)粉體30°＜φr

＜38°：可以自由流動(dòng)粉體38°＜φr

＜45°：可以流動(dòng)粉體45°＜φr

＜55°：粘性粉體55°＜φr：十分粘性粉體4、4、6顆粒的粘附性能：指粉體間由于分子力而存在著聚集成團(tuán)的現(xiàn)象。

顆粒的粘附性能的利用與防止：顆粒的粘附性能有利于除塵。但在有的場(chǎng)合又要避免，如在含塵氣流管道中，要防止粒子在管壁上粘附而造成管道和設(shè)備的阻塞。4、4、7顆粒的爆炸性：指分布在空氣中一定濃度的顆粒在一些外因的作用下會(huì)在瞬間發(fā)生劇烈的發(fā)熱、發(fā)光的現(xiàn)象。因此在對(duì)相應(yīng)的顆進(jìn)行堆放和運(yùn)輸時(shí)要注意安全。4、5氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)4、5、1球形顆粒的阻力1、阻力的構(gòu)成：形狀阻力；磨擦阻力2、影響因素：形狀、粒徑、表面特性、運(yùn)動(dòng)速度、流體的種類和性質(zhì)等。3、方向：與速度向量方向相反。4、計(jì)算：

式中：CD——阻力系數(shù)；ρ——?dú)怏w密度；υs——顆粒與流體的相對(duì)速度；dp——顆粒直徑。適用條件：球形顆粒、勻速運(yùn)動(dòng)4、5氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)5、關(guān)于阻力系數(shù)CD的確定思路：先計(jì)算雷諾數(shù)（Rep=dpρυs/μ）確定流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)選擇相應(yīng)的計(jì)算公式（1）斯托克斯區(qū)（Rep≤1）

CD=24/Rep=24μ/dpυsρ代入阻力計(jì)算公式得：FD=3πμυsdp（斯托克斯公式）（2）過渡區(qū)（當(dāng)1＜Rep≤500）

CD=18.5/Rep0.5（伯德公式，2＜Rep≤500）（3）牛頓區(qū)（或渦流區(qū)，500＜Rep＜2×105）

CD=0.444、5氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)4、5、2康寧漢修正因子（C）（1）引入原因：滑動(dòng)。在層流區(qū)（又稱斯托克斯區(qū)），當(dāng)顆粒尺寸小到與氣體分子平均自由程（即dp＜1μm）相當(dāng)時(shí)，顆粒表面附近的氣體產(chǎn)生速度躍變（速度不連續(xù)），在顆粒及緊貼其表面的第一層氣體分子之間的速度差異并不等于0，即產(chǎn)生所謂的“滑動(dòng)”，結(jié)果使顆粒受到的阻力減少。此時(shí)，斯托克斯公式變?yōu)椋篎D=3πμυsdp/C4、5氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)（2）康寧漢修正因子的計(jì)算一般形式：C=1＋Kn[1.257+0.400exp（－1.10/Kn）]其中：Kn=2λM/dp

式中：Kn——努森數(shù)；λM——?dú)怏w分子平均自由程；R——通用氣體常數(shù)；T——?dú)怏w的絕對(duì)溫度，K；M——?dú)怏w的摩爾質(zhì)量,kg/kmol對(duì)常壓下的氣體可用卡爾弗特式進(jìn)行計(jì)算：C=1+6.21×10－10T/dp注：當(dāng)dp＞1μm時(shí)，不進(jìn)行修正

例題（教材P57）：試確定某一球形顆粒在靜止干空氣中的阻力。已知：dp=90μm,υ=0.90m/s,T=293k,p=101.33kPa.（干空氣的粘度μ=1.81×10-5Pa.s，密度ρ=1.205kg/m3）

解4、5氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)4、5、3受外力作用的球形顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)靜止?fàn)顟B(tài)的顆粒在外力的作用下作加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又受到流體阻力的作用，當(dāng)二者相等時(shí)，顆粒的速度達(dá)到最大，此時(shí)顆粒作勻速直線運(yùn)動(dòng)（其速度用υt來(lái)表示）。在大氣污染控制工程中，我們主要觀注顆粒達(dá)到終端沉降速度的時(shí)間、通過的距離及顆粒的終端沉降速度。在忽略浮力的情況下：1、關(guān)于時(shí)間的計(jì)算式2、關(guān)于距離的計(jì)算式3、終端沉降速度的計(jì)算

式中：υt——終端沉降速度；ρp——顆粒密度；F——外力；CD——阻力系數(shù)；ρ——?dú)怏w密度；dp——顆粒直徑2、終端速度的計(jì)算方法（1）試差法：先假設(shè)顆粒在某一區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出終端沉降速度后，再計(jì)算Rep，看是否符合假定的區(qū)域，如果不符合，需要重新計(jì)算。2）K值法：①方法原理：先定義K值4、5氣體中的顆粒動(dòng)力學(xué)計(jì)算不同區(qū)域的終端沉降速度每個(gè)方程式兩端乘dpρ/μ，并將K值代入Re≤11＜Re≤500500＜Re＜2×105K≤2.6（斯托克斯區(qū)）43.6＞K≥2.6（過渡區(qū)）2360＞K≥43.6（牛頓區(qū)）

利用K值法計(jì)算終端沉降速度時(shí)的基本思路為：計(jì)算K值

根據(jù)K值判斷顆粒所處的流動(dòng)區(qū)域選擇阻力系數(shù)CD

計(jì)算υs（3）K值法在斯托克斯區(qū)，對(duì)于主要的三種外力的計(jì)算公式（P51-52，式3-90～3-98）①重力②電場(chǎng)力③離心力

例題：（P52，例3-6）：顆粒直徑為0。25μm，重度為2250kg/m3，在重力作用下，在20℃常壓空氣中降落，試計(jì)算其終端速度。顆粒達(dá)到終端速度的90%需多少時(shí)間？解：常壓下空氣的康寧漢修正因子為終端速度為達(dá)到終端速度90%所需的時(shí)間為4、6凈化裝置的性能凈化裝置

技術(shù)指標(biāo)：處理氣體流量、凈化效率、壓力損失等的性能指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、占地面積等4、6凈化裝置的性能4、6、1凈化裝置的性能指標(biāo)1、氣體處理量（1）氣體處理量概念：是代表裝置處理能力的指標(biāo)，常用體積流量來(lái)表示。由于實(shí)際運(yùn)行中處理裝置漏氣等原因，導(dǎo)致裝置理出口的氣體流量不同，因此用兩者的平均值來(lái)代表氣體的處理流量：

QN=（Q1N+Q2N）/2（2）漏風(fēng)率：

δ0=（Q1N－Q2N）×100%/Q1N4、6凈化裝置的性能2、凈化效率表示凈化裝置對(duì)污染物凈化效果的重要指標(biāo)，指在單位時(shí)間內(nèi)凈化裝置去除污染物的量與進(jìn)入裝置的污染物量之百分比，用η表示。

對(duì)除塵裝置而言稱除塵效率，對(duì)吸收裝置而言稱吸收效率，對(duì)吸附裝置而言稱吸附效率。4、6凈化裝置的性能3、壓降（1）概念：凈化裝置進(jìn)口與出口靜壓之差，它是分離過程所必須耗損的能量，用ΔP表示。凈化裝置的壓降與它的結(jié)構(gòu)形式、操作條件（如氣體粘度、氣流速度等）有關(guān)。（2）表達(dá)式：ΔP=ξρυ2/2ρ——流體密度,kg/m3；υ——流體速度,m/s；ξ——阻力系數(shù)，與分離器結(jié)構(gòu)形式、尺寸、表面粗糙度及雷諾數(shù)有關(guān)4、6凈化裝置的性能4、6、2凈化效率的計(jì)算方法1、總效率…除塵器Q1N,C1N,S1,△D1Q2N,C2N,S2,△D2S3,△D3入口管出口管捕集粉塵Q——?dú)怏w流量,Nm3/s,；S——污染物流量,g/s；C——污染物濃度,g/Nm3；△D——頻率分布,%（1）單級(jí)凈化裝置

η=1－C2NQ2N/(C1N.Q1N)

=S3/S1（2）多級(jí)凈化裝置4、6凈化裝置的性能2、通過率

指未被捕集的污染物量占進(jìn)入裝置的污染物量的百分?jǐn)?shù)，即

P=C2NQ2N/(C1NQ1N)=1－η3、分級(jí)效率（ηi）（1）含義：指除塵裝置對(duì)某一粒徑dpi或粒徑間隔dpi+Δdp內(nèi)的顆粒物的除塵效率。分級(jí)效率可用表格、曲線圖和函數(shù)形式表示。（2）分割粒徑：當(dāng)ηi=50%所對(duì)應(yīng)的粒徑，用dc50表示。4、6凈化裝置的性能4、分級(jí)效率與總除塵效率的關(guān)系（1）由總效率求分級(jí)效率

（2）由分級(jí)效率求總效

η=ΣηdiΔD1i例題：（見教材第三章習(xí)題11）某種粉塵的粒徑分布和分級(jí)除塵效率數(shù)據(jù)如下，試確定總除塵效率。100.01.122.599.07.420.098.014.314.087.016.210.079.028.08.069.025.04.048.07.62.010.00.40.5分級(jí)效率（%）質(zhì)量頻率（%）平均粒徑（μm）（Δdi）（ηd?）解：

ηT=ΣΔDiηd?=10.0%×0.4%+48.0%×7.6%+69.0%×25%+…+100.0%×1.1%=79.58%4、6凈化裝置的性能4、6、3常用裝置的凈化性能比較

工業(yè)上，常用非均相物系的分離方法可分機(jī)械式除塵、濕式除塵、過濾式除塵和電除塵四大類，它們的性能比較見P55-56表3-6。

大氣物理化學(xué)基礎(chǔ)一、大氣污染物擴(kuò)散與氣象的關(guān)系（一）地球大氣特征1、大氣的組成:（1）恒定組分：指干凈大氣的組分（CO2除外）（2）可變組分：CO2和H2O（3）不定組分；指大氣中的污染物質(zhì)2、大氣的結(jié)構(gòu)及作用（1）結(jié)構(gòu)：前面已介紹。（2）作用：A、大氣是生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)，大氣中的氮和氧等元素是生物體的支柱，每人每天平均吸入15Kg的空氣；B、大氣通過紫外線照射和雷電火花合成有機(jī)物；C、保護(hù)地球一切生命的安全，減弱隕石和紫外線的損傷；D、保護(hù)地球表面的熱量，調(diào)節(jié)氣候；E、大氣是某些環(huán)境物質(zhì)運(yùn)移的載體。（二）氣象要素1、風(fēng)與風(fēng)向（1）風(fēng)：指大氣的水平運(yùn)動(dòng)。（2）風(fēng)向：指風(fēng)的來(lái)向。風(fēng)向可用8個(gè)方位或16個(gè)方位表示，也可用角度表示。以正北方向?yàn)榱愣?，將圓角分為360°，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。例如風(fēng)從北方吹來(lái)稱為北風(fēng)（N）或稱風(fēng)向?yàn)?°，東南方吹來(lái)的風(fēng)稱東南風(fēng)（SE）或稱風(fēng)向135°。

主導(dǎo)風(fēng)向；風(fēng)向是經(jīng)常變化的，不同地區(qū)在一年中都有經(jīng)常出現(xiàn)的風(fēng)向，即主導(dǎo)風(fēng)向。

風(fēng)向頻率:

表示某風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占全年各方向風(fēng)向出現(xiàn)總次數(shù)的百分比。風(fēng)向決定了污染物的擴(kuò)散方向。（3）風(fēng)速：指單位時(shí)間內(nèi)空氣在水平方向運(yùn)動(dòng)的距離，單位用m/s或km/s表示。風(fēng)速是一個(gè)矢量，具有大小和方向。在大氣邊界層中，磨擦力隨高度的增加而減小，當(dāng)氣壓梯度力不隨時(shí)高度變化時(shí)，風(fēng)速隨距地面高度增加而增大，風(fēng)向與等壓線的交角隨高度增加而減小。通常大氣中的污染物濃度與風(fēng)速成反比，風(fēng)速增加一倍，下風(fēng)向濃度將減少一半。2、氣溫與氣壓（1）氣溫：這里指地面氣溫，一般是指距地面1.5m高處在百葉箱中觀測(cè)到的空氣溫度。常用的氣溫單位為攝氏溫度（℃）、熱力學(xué)溫度（K）和華氏溫度（°F）。三者之間的換算公式如下：{T}K={t}℃+273.15{t}℃=5/9×({t}°F－32)

氣溫與大氣污染的關(guān)系：近地層大氣的溫度是不斷變化的。近地層大氣溫度的垂直分布決定了大氣的穩(wěn)定程度，以至影響大氣污染物的擴(kuò)散和稀釋。因此氣溫的垂直分布與大氣污染程度密切相關(guān)。（2）氣壓：?jiǎn)挝幻娣e上承受的大氣柱的重力，即大氣的壓強(qiáng)。大氣層中不同的地方氣壓不同而產(chǎn)生壓力差，從而引起空氣的運(yùn)動(dòng)。氣壓的單位有：大氣壓、帕、毫巴、毫米汞柱，它們之間的關(guān)系如下1atm=101325Pa=1013.25mbar=760mmHg3、大氣濕度：表示大氣中水汽含量和潮濕程度的重要物理量，它與天氣變化密切相關(guān)。大氣濕度的常用表示方法有以下幾種：（1）絕對(duì)濕度：?jiǎn)挝惑w積空氣中所含的水汽質(zhì)量，單位：g/m3.(2)水汽壓力：空氣中所含水汽的分壓力，與氣壓用相同單位mmHg或Pa。

注意：通常氣溫條件下水汽壓的值與絕對(duì)濕度的值相差不大，因此實(shí)際工作中常以水汽壓來(lái)代替絕對(duì)濕度（3）相對(duì)濕度：大氣中水汽壓與同一溫度下的飽和水汽壓之比，用百分?jǐn)?shù)表示。（4）露點(diǎn)：氣壓不變的情況下，降低氣溫使其達(dá)到飽和時(shí)的那個(gè)溫度稱為露點(diǎn)。根據(jù)氣溫與露點(diǎn)之差可以判斷空氣的飽和程度，即相對(duì)濕度的大小。差值越大，相對(duì)濕度越?。环粗嗳?。4、云與輻射（1）云（2）輻射:物質(zhì)以電磁波形式放射能量。（3）云和輻射的關(guān)系：云對(duì)輻射起屏障作用，它即能阻擋白天的太陽(yáng)輻射，又阻擋地面向上的輻射?？偟男Ч菧p少垂直溫度梯度，減弱的程度視云量的多少而定。陰天，溫度層結(jié)的晝夜變化幾乎消失，大氣接近中性狀態(tài)；同理，溫度層結(jié)也隨季節(jié)變化。例如，夏季遞減強(qiáng)度大，頻率高，大氣不穩(wěn)定；冬季，逆溫強(qiáng)度大，頻率高，大氣多出現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)。由此可見，輻射和云對(duì)大氣穩(wěn)定度可產(chǎn)生重要影響，從而影響到大氣污染物的擴(kuò)散稀釋。二、影響大氣污染物擴(kuò)散能力的主要因素

大氣的運(yùn)動(dòng)變化主要是由大氣中熱能的交換引起的，熱能主要來(lái)自于太陽(yáng)，熱能的交換使得大氣的溫度有升有降。空氣的運(yùn)動(dòng)和氣壓系統(tǒng)的變化活動(dòng)，使地球上海陸之間、南北之間、地面和高空之間的能量和物質(zhì)不斷交換，生成復(fù)雜的氣象變化和氣候變化。影響大氣污染物擴(kuò)散的主要因素有兩方面：一是氣象的動(dòng)力因素；二是熱力因素。（一）影響大氣污染物擴(kuò)散因素中的動(dòng)力因素1、風(fēng)：對(duì)大氣污染物質(zhì)的作用是（1）輸送作用（2）稀釋作用2、湍流：指大氣中存在著不同于主流方向各種尺度的次生運(yùn)動(dòng)或稱為旋渦運(yùn)動(dòng)。（1）影響大氣湍流的因子：大氣垂直穩(wěn)定度（該因子形成的大氣湍流稱為熱力湍流）、近地面的風(fēng)速、下墊面的粗糙情況等機(jī)械因素（該因子形成的湍流稱為機(jī)械湍流）（2）對(duì)大氣污染物的作用：混合稀釋

風(fēng)和湍流對(duì)大氣污染的影響：風(fēng)和湍流是決定污染物在大氣中的擴(kuò)散狀態(tài)的最直接和最本質(zhì)的因子，是決定污染物擴(kuò)散的決定因素。

凡有利于增大風(fēng)速、增強(qiáng)湍流的氣象條件，都有利于污染物的稀釋擴(kuò)散，否則將會(huì)使污染嚴(yán)重。（二）影響大氣污染物擴(kuò)散因素中的熱力因素?zé)崃σ蛩刂饕复髿獾臏囟葘咏Y(jié)和大氣穩(wěn)定度。

溫度層結(jié)：指地球表面上方的大氣溫度隨高度的變化情況，即在垂直方向上的氣溫分布。氣溫的垂直分布決定著大氣的穩(wěn)定度，而大氣穩(wěn)定度又影響著湍流的強(qiáng)度，因而溫度層結(jié)與大氣污染程度有著緊密的關(guān)系。1、大氣邊界層的溫度場(chǎng)：（1）氣溫垂直遞減率：為了描述氣溫垂直分布的特點(diǎn)，經(jīng)常利用氣溫垂直遞減率這個(gè)概念。它指氣溫隨高度的升高而降低的快慢，用每上升單位高度（100米）的降低值，即氣溫垂直遞減率γ=－?T/?Z來(lái)表示。氣溫垂直遞減率γ有三種情況：氣溫隨高度的增加而降低，此時(shí)γ﹥0；氣溫隨高度的升高而增加時(shí)γ﹤0，氣溫隨高度的升高不變時(shí)γ=0。（2）絕熱變化和干絕熱遞減率①絕熱變化：空氣與外界無(wú)熱量交換，由于外界壓力的變化，使其被壓縮或向外膨脹時(shí)所引起的溫度變化，稱為氣溫的絕熱變化。在絕熱過程中，空氣內(nèi)能的變化是由于外力壓縮它，對(duì)它做功，或由空氣以膨脹的形式反抗外力做功的結(jié)果。當(dāng)空氣上升時(shí)，由于周圍氣壓的降低，使空氣膨脹而降溫；相反空氣下降時(shí)，由于氣壓的增加，使空氣被壓縮而增溫。②干絕熱遞減率：干空氣絕熱上升單位距離時(shí)的溫度降低值，又稱為干空氣的絕熱垂直遞減率，常以γd=－dTi/dZ表示。式中Ti為干空氣團(tuán)的溫度。干絕熱遞增減率為一近似常數(shù)，其值大約為1℃∕100m。

思考：氣溫垂直遞減率和氣溫干絕熱遞減率有何區(qū)別？2、大氣穩(wěn)定度（1）大氣穩(wěn)定度的含義：指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即大氣是否易于發(fā)生對(duì)流，與γ和γd有關(guān)。（2）大氣穩(wěn)定度的分類：穩(wěn)定平衡不穩(wěn)定平衡中性平衡

γdγdγdγγγγ>γdγ=γdγ<γd不穩(wěn)定平衡中性平衡穩(wěn)定平衡υυ=0υ（3）大氣穩(wěn)定度的判定（定性）：①當(dāng)γd﹥?chǔ)脮r(shí)，大氣是穩(wěn)定的：②當(dāng)γd﹤γ時(shí)，大氣是不穩(wěn)定的；③當(dāng)γd=γ時(shí)，大氣是中性平衡狀態(tài)。大氣穩(wěn)定度還可細(xì)分為A、B、C、D、E、F六個(gè)級(jí)別，分別代表極不穩(wěn)定、不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定、中性、弱穩(wěn)定和穩(wěn)定。（4）大氣穩(wěn)定度的確定方法（帕斯奎爾法，見教材P259-260）具體步驟如下：計(jì)算太陽(yáng)傾角計(jì)算太陽(yáng)高度角由云量和太陽(yáng)高度角查表14-3查出輻射等級(jí)數(shù)由輻射等級(jí)數(shù)和地面風(fēng)速查表14-4得到穩(wěn)定度等級(jí)（后面將進(jìn)一步介紹）（三）幾種氣象狀況對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響1、

1、逆溫的概念：將大氣的溫度隨著高度升高而增加的現(xiàn)象，稱作逆溫。發(fā)生逆溫的大氣層稱作逆溫層。在逆溫條件下，r＜o(jì)＜rd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)，嚴(yán)重影響了污染物的垂直擴(kuò)散，易造成大氣污染。

2、逆溫的類型：根據(jù)逆溫發(fā)生的原因可分為5類：

①輻射逆溫（接地逆溫）：是經(jīng)常發(fā)生在無(wú)風(fēng)（＜2.5m/s）或小風(fēng)少云的夜晚，由于強(qiáng)烈的有效輻射使地面和近地面大氣層強(qiáng)烈冷卻降溫，而上層空氣降溫較慢，上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。

②地形逆溫：是由于局部地區(qū)的地形而形成的逆溫。主要是在盆地和谷地中，日落后山坡散熱較快，使冷空氣沿斜坡下滑，把谷底的熱空氣抬升而形成上部氣溫比下部氣溫高的逆溫。③下沉逆溫（沉降性逆溫）：在高壓控制區(qū)，高空存在著大規(guī)模的下沉氣流，由于下沉氣流施熱增溫作用，致使下沉運(yùn)動(dòng)的終止高度出現(xiàn)了逆溫。多見于副熱帶反氣旋區(qū)，特點(diǎn)是范圍大，不連接地面而出現(xiàn)在某一高度上，所以又稱作上部逆溫。

④鋒面逆溫：是由于冷暖兩種氣團(tuán)相遇，暖氣團(tuán)位于冷氣團(tuán)之上而形成的。

⑤平流逆溫：主要發(fā)生在冬季中緯度沿海地區(qū)，由于海陸存在溫差，當(dāng)海上暖空氣流到陸地上空時(shí)，便形成了平流逆溫。由于逆溫時(shí)的大氣狀態(tài)十分惡劣，因此在逆溫層內(nèi)大氣的垂直運(yùn)動(dòng)受阻，處于逆溫層內(nèi)的煙塵等污染物和水汽凝結(jié)物因不易擴(kuò)散而大量積累，使能見度變壞，空氣質(zhì)量惡化，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生污染事件。

2、煙流形狀、大氣污染狀況與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系（教材P257）

大氣污染狀況與大氣穩(wěn)定度有密切的關(guān)系，下面以一高架源連續(xù)排放煙云為例來(lái)說明大氣穩(wěn)定度對(duì)大氣污染物的影響。高架排放的煙云有5種類型：（1）翻卷型（波浪形）：出現(xiàn)于大氣不穩(wěn)定狀態(tài)下，r﹥0，r﹥r(jià)d的情況下，溫度隨高度的增加而降低，煙云在上下左右方向上擺動(dòng)很大，擴(kuò)散速度較快，煙云呈劇烈翻卷。由于擴(kuò)散速度較快，靠近污染源地區(qū)污染物落地濃度較高，在較遠(yuǎn)的下風(fēng)處污染較輕，該種煙云多發(fā)生在晴朗的中午。（2）錐形煙流：外形類似一個(gè)橢圓錐，當(dāng)煙流離開排放口一定距離后，云軸基本保持水平。煙流比翻卷形規(guī)則，大氣處于中性或弱穩(wěn)定r﹥0，r=rd。擴(kuò)散速度及落地濃度均比翻卷形低，污染物運(yùn)輸較遠(yuǎn)。該種煙流多出現(xiàn)在陰天或多云天以及冬季夜晚。（3）扇形煙流：其擴(kuò)散在垂直方向受到抑制，在水平方向擴(kuò)散成扇形。大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)r﹤0，r﹤rd，出現(xiàn)逆溫層。污染物可以傳送到很遠(yuǎn)的下風(fēng)向。（4）屋脊型煙流：其下側(cè)r﹤0，r﹤rd邊緣清晰，呈平直狀，上部出現(xiàn)湍流擴(kuò)散，煙囪出口上方大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)r﹥0，r﹥r(jià)d；下方大氣則處于穩(wěn)定狀態(tài)r﹤0，r﹤rd。煙氣中污染物不向下方擴(kuò)散而只向上方擴(kuò)散，對(duì)地面污染較小。該種煙型多出現(xiàn)在日落前后。（5）熏煙型：煙流的上側(cè)邊緣清晰，呈平直狀，煙流的下部有較強(qiáng)的湍流擴(kuò)散，煙上方有逆溫層。煙氣上升到一定程度后受到逆溫層的控制。煙囪出口上方大氣穩(wěn)定r﹤0，r﹤rd；下方大氣不穩(wěn)定r>rd。這種情況下煙云就好象被蓋子蓋住一樣，只能向下部，象煙熏一樣直撲地面。在污染源附近的污染物濃度較高，地面污染嚴(yán)重。3、氣壓分布與大氣污染（1）低壓控制區(qū)

特點(diǎn)：空氣有上升運(yùn)動(dòng)，云天較多，通常風(fēng)速也較大

與大氣污染的關(guān)系：大氣多為中性或不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于污染物的稀釋擴(kuò)散。（2）強(qiáng)高壓控制區(qū)：

特點(diǎn)：天氣晴朗，風(fēng)速較小，由于大范圍內(nèi)空氣的下沉運(yùn)動(dòng)，在幾百米到一二千米的上空形成下沉逆溫。

與大氣污染的關(guān)系：阻擋著污染物向上湍流擴(kuò)散。若高壓大氣系統(tǒng)是靜止的或移動(dòng)很慢的微風(fēng)天氣，又連續(xù)幾天出現(xiàn)逆溫時(shí)，，由于大氣對(duì)污染物的擴(kuò)散稀釋能力大大下降，將會(huì)出現(xiàn)所謂的空氣“停滯”現(xiàn)象。這時(shí)即使處在正常情況下不足以造成大氣污染的污染源，也可能出現(xiàn)大范圍的污染危害。如再處于不利的地形條件，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的污染情況，如世界聞名的倫敦?zé)熿F事件就是在這樣的條件下發(fā)生的。4、霧與逆溫

霧和逆溫與大氣污染的關(guān)系：

一是有利于一次污染物的積累，二是促進(jìn)二次污染物的形成。

時(shí)間分布特點(diǎn)：霧并伴隨出現(xiàn)的逆溫所導(dǎo)致的空氣污染以冬季最為嚴(yán)重，秋末初春次之，夏季最輕。例1：1948年10月底，美國(guó)多諾拉這個(gè)擁有1.4萬(wàn)人的工業(yè)小鎮(zhèn)，由于大霧和逆溫的出現(xiàn)，空氣中SO2和金屬粉塵等迅速堆集，造成了6000人患病，17人死亡。例2：1930年2月，比利時(shí)馬斯河谷地區(qū)出現(xiàn)大霧和逆溫，致使當(dāng)?shù)毓S排放的大量污染物沉積，導(dǎo)致幾千居民發(fā)病，死亡60余人。

5、局部氣流

地形和地貌的差異，加上日照時(shí)間的變化，地表熱力性質(zhì)的不均勻性，造成局部熱力環(huán)流，，其水平范圍一般在幾至幾十公里，局部氣流對(duì)當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴居酗@著的影響。常見的有：

（1）城市熱島效應(yīng)：

熱島效應(yīng)形成的原因：①城市上空污染物具有保溫作用，增加了大氣的逆輻射；②城市建筑物和道路的建材改變了地表熱交換和大氣的動(dòng)力學(xué)特性，更易大量吸收熱輻射；③城市大量高層建筑減低風(fēng)速，使熱量水平輸送相對(duì)困難；④城市居民生產(chǎn)、生活形成豐富的熱源。

熱島環(huán)流的形成和危害：

形成條件：（1）城市熱島效應(yīng)應(yīng)在幾百米以上有一穩(wěn)定層所覆蓋，而在穩(wěn)定層以下形成城市混合層，混合層使該層內(nèi)的垂直濃度趨于均勻；（2）熱島效應(yīng)使農(nóng)村的冷空氣向城市輻合而上升。與大氣污染的關(guān)系：（1）該環(huán)流的水平輻射流場(chǎng)使接近地面的污染物向城市聚集，加重了城市的污染；（2）其輻合上升氣流使高煙囪的煙上升，輸往遠(yuǎn)處，又可減少對(duì)城市的污染。影響熱島效應(yīng)的因素：熱島效應(yīng)的強(qiáng)度與局部地區(qū)氣象（如云量、風(fēng)速等）、季節(jié)、地形、建筑形態(tài)以及城市規(guī)模、性質(zhì)有關(guān)。熱島效應(yīng)造成危害的例子：東京在2000年夏天超過30攝氏度的日數(shù)為67天，有41個(gè)熱得夜不能寐的夜晚，而10年前只有23天難以入眠。急救車出動(dòng)次數(shù)也從1985年的100次增加到628次，2000年死于熱浪的人數(shù)達(dá)207人。

（2）山谷風(fēng)（3）海陸風(fēng)（谷風(fēng)）山風(fēng)（山風(fēng)）三、大氣污染化學(xué)

大氣污染化學(xué)的概念：它是研究大氣的組成、各種成分的性質(zhì)、來(lái)源和發(fā)生于大氣中的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)過程及其規(guī)律的學(xué)科，是大氣科學(xué)的一個(gè)分支。大氣污染化學(xué)的興起：（1）工業(yè)革命后使用煤作燃料發(fā)生由煤煙引起的煤煙污染事件；（2）二戰(zhàn)以后，又大量使用石油作燃料，出現(xiàn)了光化學(xué)污染問題；（3）核爆炸把放射性塵埃拋射到平流層，造成全球性放射性污染；（4）超音速飛機(jī)在平流層飛行，排出大量的氮氧化物等，對(duì)臭氧層有破壞作用，又使大氣化學(xué)的研究范圍從對(duì)流層擴(kuò)展到平流層。

20世紀(jì)60年代以后，當(dāng)出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞、酸雨等一系列環(huán)境問題時(shí)，人們進(jìn)一步關(guān)注大氣污染化學(xué)的研究。

（一）降水與大氣污染

降水與大氣污染的關(guān)系：大氣降水對(duì)去除大氣污染物有重要作用。一般降水前后空氣中氣溶膠或氣態(tài)物質(zhì)可以減少2/3或更多。因此研究降水中的成分、降水量、降水的變化、降水的地區(qū)差異，有助于探明大氣污染狀況，為大氣污染防治提供重要依據(jù)。1、云、霧對(duì)大氣污染物的作用

（1）云霧的形成：云霧是懸浮在大氣中的水汽凝結(jié)物，可以清除大氣中的氣溶膠顆粒和氣態(tài)污染物。云的形成首先是由凝結(jié)核活化過程開始，即云霧化學(xué)過程首先從氣溶膠粒子的云霧內(nèi)清除過程開始。此過程首先溶解氣溶膠物質(zhì)。大氣氣溶膠的可溶物質(zhì)主要是海鹽、硫酸和硝酸及其硫酸鹽和硝酸鹽。（2）云霧中的化學(xué)反應(yīng)：云霧滴能吸收大氣中的微量組分并在其中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過程如下：

CO2+H2OH2CO3H2CO3H++HCO3-

HCO3-H++CO32-

NH3+H2O(NH4)OH

(NH4)OHNH4

++OH-

氣體進(jìn)入水溶液后發(fā)生水解可能繼續(xù)發(fā)生下列反應(yīng)：

SO2+O3SO3+O2SO3+H2OH2SO4H2SO42H++SO42-SO42-+2O3SO42-+3O2HSO32-+O3H++SO42-+O2HSO3-+H2O2H++SO42-+H2OSO2+H2O+Mn2++O32H++SO42-+O2+Mn2+

氣體成分的去向：

（1）SOX的去向：絕大部分以SO42-的形式存在，HSO32-只存在于酸性溶液中。（2）痕量組分的去向：大氣中還有一些痕量組分OH-

、H2O、HNO2

、H2S、HC、HBr以及有機(jī)化學(xué)成分等。它們多少也會(huì)被云霧滴吸收，并發(fā)生氧化還原反應(yīng)。但是當(dāng)云霧消散后，吸收、吸附的污染物及其反應(yīng)生成物仍可進(jìn)入大氣中。2、影響大氣降水中的化學(xué)成分的因素

大氣降水中的化學(xué)成分與其所處地區(qū)、季節(jié)有很大的關(guān)系。

（1）海陸的差異：海洋來(lái)的氣團(tuán)含鹽量高，Cl-

、Na+較多，硫酸鹽粒子含量較少。內(nèi)陸氣團(tuán)一般含HCO3

2-、SO42-

、Ca2+較多。因此沿海地區(qū)的降水中所含的Cl-

、Na+較內(nèi)陸地區(qū)高。熱帶氣團(tuán)中的NH4+

、HNO3含量較極地氣團(tuán)高。

（2）城市之間的差異：不同的城市之間自然、人為活動(dòng)和周圍地區(qū)的污染物的長(zhǎng)距離輸送不同。降水云下的氣溶膠濃度及化學(xué)成分很大程度上代表當(dāng)?shù)匚廴疚飦?lái)源分布特點(diǎn)和地形氣候特點(diǎn)。城市地區(qū)觀測(cè)的地面降水化學(xué)成分及其濃度與當(dāng)?shù)匚廴緺顩r有密切的關(guān)系。降水過程本身是大氣污染物的重要清除過程。多雨地區(qū)大氣中污染物濃度要比干燥地區(qū)低得多。

（3）不同季節(jié)之間的差異：由于不同季節(jié)受不同氣團(tuán)的影響，降水中的化學(xué)成分也有一定的變化。一般降水的含鹽量冬季低于夏季。例子：我國(guó)華北和西北地區(qū)，夏季降水含鹽量在40mg/L以上，冬季降水含鹽量為15-30mg/L。3、降水的pH值

影響降水pH值的因素：（1）地理環(huán)境和季節(jié)的變化。沿海一帶pH值較低，與海濱污泥排出大量的硫化氫以及燃燒放出的硫氧化物、氮氧化物有關(guān)。內(nèi)陸地區(qū)pH值高是由于含鈣土泥散布在空氣中，土壤中又排出較多的氨氣，使雨水中的Ca2+

、NH4+增多，導(dǎo)致中和作用的結(jié)果。（2）陰陽(yáng)離子的數(shù)量：如HCO32-

、SO42-

、NO3-

、Cl-等會(huì)引起pH值下降；NH4+

、Ca2+

、Mg2+

、Na+等可引起pH值上升。人們生活生產(chǎn)中排至大氣中的SO2轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，使雨中H＋濃度增加，導(dǎo)致雨水呈強(qiáng)酸性反應(yīng)，形成酸雨降落。（二）酸雨化學(xué)

1、酸雨的概念：指空氣污染造成的酸性廢水，從廣義上講，酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪、霧、雹等大氣降水和其它酸性沉降物。

通常認(rèn)為大氣降水與二氧化碳?xì)怏w平衡時(shí)的酸度（PH=5.6）為降水天然酸度，并將其作為判斷是否酸化的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)降水的PH值低于5.6時(shí)，降水即為酸雨。分析表明，酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸，其中絕大部分是硫酸和硝酸。2、酸雨的形成：一般認(rèn)為酸雨主要是由人為排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而形成的。酸雨的形成機(jī)理如下圖所示：酸雨形成的條件內(nèi)因：SO2、NO2外因催化條件：氫氧自由基氣象條件：如降水等（三）臭氧破壞化學(xué)

科學(xué)家們認(rèn)為，臭氧減少是由于人類活動(dòng)向大氣中排入氯氟烴(CFCs)和含溴鹵化烷烴哈龍(Halons)等引起的。自然條件如低溫、背景氣溶膠等為臭氧損耗提供適宜的場(chǎng)所，人為活動(dòng)排放的物質(zhì)進(jìn)入平流層，大大加強(qiáng)了臭氧的清除過程，改變了多少個(gè)世紀(jì)以來(lái)形成的臭氧動(dòng)態(tài)平衡，導(dǎo)致臭氧不斷損耗。臭氧的損耗機(jī)理如下：Cl+O3→ClO+O2；Br+O3→BRO+O2ClO+O→Cl+O2；BrO+O→Br+O2凈結(jié)果：O3+O→2O2

四、大氣污染擴(kuò)散模式

大氣污染擴(kuò)散的基本問題是研究湍流與煙流傳播和物質(zhì)濃度衰減關(guān)系問題，目前廣泛應(yīng)用的理論有三種：（1）梯度輸送理論：它是菲克用理論類比建立起來(lái)的理論。菲克認(rèn)為分子擴(kuò)散規(guī)律和傅里葉提出的熱傳導(dǎo)規(guī)律類似。這個(gè)理論的中心思想是在單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)經(jīng)過單位面積輸送的通量與濃度梯度成正比。（2）湍流統(tǒng)計(jì)理論：泰勒首先用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法去研究湍流擴(kuò)散問題。該理論的中心是闡述擴(kuò)散粒子關(guān)于時(shí)間和空間的概率分布，以便求出擴(kuò)散粒子的濃度的空間分布和隨時(shí)間的變化。高斯在大量實(shí)測(cè)資料分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用湍流統(tǒng)計(jì)理論得到了正態(tài)分布假設(shè)下的擴(kuò)散模式，即通常所說的高斯模式，它是目前應(yīng)用最廣的模式。（3）相似理論：這是在量綱分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的理論。利用這些理論進(jìn)行研究時(shí)，常采用數(shù)值分析法、現(xiàn)場(chǎng)研究法和實(shí)驗(yàn)室模擬研究法三種方法。理論和方法的應(yīng)用截然不可分，應(yīng)將它們很好地結(jié)合在一起，得出與實(shí)際大氣污染擴(kuò)散模式相符合的計(jì)算模式。（一）點(diǎn)源擴(kuò)散模式

實(shí)際處理的大氣污染物排放源有點(diǎn)源、線源、面源和體源幾種形式，其中點(diǎn)源是最簡(jiǎn)單也是最常見的一種污染源形式。

1、坐標(biāo)系：大量的觀測(cè)事實(shí)表明，從點(diǎn)源排放的大氣污染物在開闊平坦的地形條件下以煙流形式擴(kuò)散，并處在湍流隨機(jī)運(yùn)動(dòng)中，其濃度分布通常符合在平均煙流軸兩側(cè)是正態(tài)分布，即高斯分布的規(guī)律。高斯模型的坐標(biāo)系如下圖所示：

注：原點(diǎn)O為排放點(diǎn)或高架源排放點(diǎn)在地面的投影。X軸的正方向?yàn)槠骄L(fēng)向；Y軸在水平面上垂直于X軸，指向紙里面為正；Z軸通過原點(diǎn)O垂直于XOY平面，向上為正。2、正態(tài)分布的幾點(diǎn)假設(shè)

由于煙流濃度分布按高斯模型符合正態(tài)分布，因此可作出下述假設(shè)：（1）污染物濃度在Y、z軸上的分布為正態(tài)分布；（2）在空間中風(fēng)只在一個(gè)方向上做均勻的穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)；（3）污染物在擴(kuò)散的過程中沒有衰減和增生，遵守質(zhì)量守恒定律；（4）源強(qiáng)連續(xù)均勻；（5）地表面足夠平坦；（6）在X軸方向上，污染物平流輸送作用（平均通量）遠(yuǎn)大于該方向上的湍流擴(kuò)散作用。3、無(wú)限空間中的擴(kuò)散模式

當(dāng)污染源位于無(wú)限空間中，X軸與煙流軸線重合，在上述假設(shè)的條件下，可以導(dǎo)出無(wú)限空間連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散的模式:

（對(duì)應(yīng)教材P264：公式14-27，應(yīng)對(duì)教材上的公式進(jìn)行改正。）式中σy,σz——污染物在y,z方向的標(biāo)準(zhǔn)差,mq——源強(qiáng)，g/s——平均風(fēng)速，m/sX,y,z——污染物在x,y,z方向的坐標(biāo),m濃度的單位是什么？4、高架連續(xù)點(diǎn)源的擴(kuò)散模式

高架連續(xù)點(diǎn)源的擴(kuò)散，心須考慮地面對(duì)擴(kuò)散的影響，可以認(rèn)為地面象鏡子一樣對(duì)污染物全反射。這樣根據(jù)全反射原理，利用“像源法”來(lái)處理這一問題。所以空間任一點(diǎn)的污染物濃度可以看成是兩部分之和：一部分是不考慮地面影響時(shí)該點(diǎn)所具有的污染物濃度；另一點(diǎn)是地面全反射時(shí)該點(diǎn)增加的污染物濃度。也就是說，空間任一點(diǎn)的污染物濃度，都是由實(shí)源和虛源在該點(diǎn)造成的濃度之和。據(jù)此可得到高架連續(xù)點(diǎn)源的擴(kuò)散模式。

OO′O″

實(shí)源的供獻(xiàn)：P點(diǎn)在以實(shí)源為原點(diǎn)的坐標(biāo)系中的垂直坐標(biāo)（距離煙流中心線的垂直距離）為（z－H）。當(dāng)不考慮地面影響時(shí)，它在P點(diǎn)所造成的污染物濃度為

虛源的供獻(xiàn)：P點(diǎn)在以像源為原點(diǎn)的坐標(biāo)系中的垂直坐標(biāo)（距離像源的煙流中心線的垂直距離）為（z+H）。它在P點(diǎn)所造成的污染物濃度為式中：H——污染源離地面的高度，m。C=C實(shí)+C虛，即注：按照上述公式對(duì)教材P265：公式14-30進(jìn)行校正。又稱高斯擴(kuò)散模式（1）地面濃度模式：高架連續(xù)點(diǎn)源模式在幾種特殊情況下的形式（2）地面軸線濃度模式：（3）高架連續(xù)點(diǎn)源地面最大軸線濃度：由于σy

，σz

是距離x的函數(shù)，而且隨x的增大而增大，但[q/（πūσyσz

）]又隨x的增大而減小，exp[-H2/（2σz2）]隨x增大而增大，這兩項(xiàng)共同作用的結(jié)果，必然在某一距離x處出現(xiàn)濃度的最大值。在最簡(jiǎn)單的情況下，假設(shè)比值σy/σz

不隨距離x而變化，此時(shí)得到地面最大軸線濃度及離污染源相應(yīng)的距離公式：(4)地面連續(xù)點(diǎn)源的擴(kuò)散模式：地面連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式可由高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式中令H=0而得到：比較：地面連續(xù)點(diǎn)源造成的污染物濃度恰好是無(wú)界空間連續(xù)點(diǎn)源所造成濃度的2倍*使用高斯擴(kuò)散模式時(shí)的注意事項(xiàng)

高斯模式的成功運(yùn)用是有一定的假設(shè)前提的，使用時(shí)應(yīng)注意以下問題：（1）該模式較適用于估算較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均濃度，不能真實(shí)地估算非平穩(wěn)狀態(tài)下的或短期的污染物濃度的漲落；（2）該模式本身沒有計(jì)入風(fēng)向和風(fēng)速的變化，也未包括由風(fēng)切變引起的湍流影響（3）該公式適用于平均風(fēng)速大于2m/s時(shí)的情況。

(4)在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)需要考慮污染物在大氣中比較復(fù)雜的實(shí)際散布過程和各種非理想情況時(shí)，應(yīng)將高斯擴(kuò)散的基本模式給以適當(dāng)修正，以擴(kuò)大其適用范圍，如在較遠(yuǎn)距離時(shí)的修正、在靜風(fēng)和很穩(wěn)定條件下的修正、以及城市、水上、不規(guī)則地形條件下的修正等（結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行）。

5、有上部逆溫時(shí)的擴(kuò)散模式（1）上部逆溫的氣象特點(diǎn)：上部逆溫是經(jīng)常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。上部逆溫層就象一個(gè)蓋子使污染物的鉛直擴(kuò)散受到限制，擴(kuò)散只能在地面和逆溫層之間進(jìn)行。所以又稱為封閉型擴(kuò)散。（2）高斯擴(kuò)散模式的適用條件：只適用于整層大氣具有同一穩(wěn)定度的擴(kuò)散，對(duì)于不接地逆溫層（逆溫層接地幾百米到2千米）的情況并不適合。（3）有上部逆溫時(shí)的擴(kuò)散模式：可在高斯擴(kuò)散模型的基礎(chǔ)上，用反射模型來(lái)對(duì)其擴(kuò)散公式進(jìn)行推導(dǎo)，即此種情況下污染物的濃度可看成是實(shí)源和無(wú)窮多對(duì)虛源作用之和?？臻g任一點(diǎn)濃度如下：式中：L——逆溫層底高度或混合層高度，m；n——煙流在兩界面間的反射次數(shù)，一般取3或4就可以了。模式的簡(jiǎn)化：在實(shí)際工作中地面濃度可按如下方法進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，設(shè)xD為煙羽邊緣剛好到達(dá)逆溫層底時(shí)該點(diǎn)離煙緣的水平距離，則有：（1）當(dāng)x≤xD時(shí)：煙流擴(kuò)散不受逆溫影響，擴(kuò)散采用以下公式計(jì)算：（2）當(dāng)x≥xD時(shí)：污染物經(jīng)多次反射后，在Z方向濃度漸趨均勻，水平方向仍呈正態(tài)分布，地面濃度的計(jì)算公式為（3）當(dāng)xD

＜x＜2xD時(shí)：取x=xD和x=2xD兩點(diǎn)的濃度進(jìn)行對(duì)數(shù)內(nèi)插。xD確定方法如下：Z0=2.15σzL-H=2.15σz查圖得到一個(gè)x，即xDσz=（L-H）/2.15Z0——煙流在鉛直方向上的擴(kuò)散寬度

例題：某電廠煙囪有效源高為150m，SO2的排放量為151g/s，在夏季睛朗的下午，地面風(fēng)速為4m/s。由于上部鋒面逆溫將使垂直混合限制在1.5km以內(nèi)，1.2km高度的平均風(fēng)速為5m/s。試估算正下風(fēng)3km和11km處的SO2濃度。

解：夏季晴朗的下午，太陽(yáng)輻射為強(qiáng)輻射。在地面風(fēng)速為4m/s時(shí)，由表查得大氣穩(wěn)定度為B級(jí)，因此：

σz=（L-H）/2.15=（1500-150）/2.15=628m由表查得XD=4.95km．（1）當(dāng)X=3km<XD時(shí)，查表，σy=395m,σz=363m,則地面軸線濃度為

=6.2×10-5g/m3

（2）當(dāng)X=11km>2XD時(shí)，地面軸線濃度

=6.2×10-6g/m3

6、熏煙擴(kuò)散模式（1）熏煙的形成及危害：在晴朗微風(fēng)的夜晚，地面冷卻形成輻射逆溫層。日出后，逆溫從地面向上逐漸消失。夜間排入穩(wěn)定層中的大氣污染物，受到熱力湍流交換的作用，在鉛直方向混合，此時(shí)上部仍為逆溫，擴(kuò)散不能向上發(fā)展，故地面濃度比一般情況下要高出許多倍，從而造成嚴(yán)重污染，這就是熏煙型污染。它一般發(fā)生在清晨，持續(xù)時(shí)間一般為0.5——2小時(shí)。當(dāng)冷空氣移向較暖下墊面時(shí)，也可能形成熏煙污染。（2）熏煙擴(kuò)散模式：熏煙造成的濃度在y方向仍呈正態(tài)分布，其擴(kuò)散模式如下：式中：p=（hi-H）/σz；hi——逆溫層消失高度，m；σyF——考慮到熏煙過程對(duì)穩(wěn)定條件下擴(kuò)散參數(shù)影響的水平擴(kuò)散參數(shù)，mσyF=σy（穩(wěn)定）+H/8地面軸線濃度為：（1）當(dāng)hi=H+2σz時(shí)：煙流全部受到逆溫層的抑制而向下擴(kuò)散，地面熏煙濃度達(dá)到最大值：（2）當(dāng)hi=H時(shí)：地面熏煙濃度為地面軸線濃度為（二）線源擴(kuò)散模式

近幾年我國(guó)汽車擁有量大量增加汽車尾氣對(duì)大氣污染的程度日益嚴(yán)重。評(píng)估汽車尾氣對(duì)沿途大氣污染的狀況十分重要。在平坦地形上的公路，可當(dāng)作一無(wú)限長(zhǎng)線源。它在橫風(fēng)向產(chǎn)生的濃度是處處相等，因此把點(diǎn)源擴(kuò)散的高斯模式對(duì)變量Y積分，可獲得線源擴(kuò)散模式。

1、當(dāng)風(fēng)向與線源垂直時(shí)，連續(xù)排放的無(wú)限長(zhǎng)線源下風(fēng)向濃度模式為

2、當(dāng)風(fēng)向與線源不垂直，且風(fēng)向與線源交角φ>45°時(shí)，線源下風(fēng)向的濃度模式為注意：當(dāng)φ<45°時(shí)不能用這一模式。3