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zhaoshihai 发表于 2007-3-18 09:34

干沉积修正

[b][font=Times New Roman]1.[/font][/b][b][font=宋体]干沉积的含义[/font][/b]
[font=宋体]在重力、湍流扩散、分子扩散、静电引力以及其他生物学、化学和物理学等因素的作用下,大气中的颗粒物或某些气体随时会被地表(土壤、植物、水体)滞留或吸收,使这些物质连续不断地从大气向地表作质量转移,从而减少其在空气中的浓度。通常,把这一与降水作用无关的质量转移过程,称之为干沉积。在对中距离大气污染物输送的研究中发现,差不多一半以上的质量转移是干沉积过程引起的。为些,对一些物理、化学特性和空气相差较大的大气污染物(例如颗粒物),或者对于输送距离比较远的高架源的浓度预测,都应当考虑其干沉积的影响。下面将介绍两种常用的干沉积扩散模式。[/font]
[b][font=Times New Roman]2.[/font][/b][b][font=宋体]源亏损模式[/font][/b]
[font=宋体]源亏损模式主要用于粒径小于[/font][font=Times New Roman]10[/font][font=宋体]μ[/font][font=Times New Roman]m[/font][font=宋体]易产生沉积的颗粒物或气体。假定因各种机理造成的大气污染物向地面的沉积通量[/font][font=Times New Roman]W[mg/(s[/font][font=宋体]·[/font][font=Times New Roman]m2)][/font][font=宋体]由下式表示:[/font]
[font=Times New Roman]W=VdC..........................................(4.9-79)[/font]
[font=宋体]式中[/font][font=Times New Roman]  Vd[/font][font=宋体]——沉积速度,[/font][font=Times New Roman]m/s[/font][font=宋体];[/font]
[font=Times New Roman]   C[/font][font=宋体]——大气污染物地面浓度,常取自距地面[/font][font=Times New Roman]1m[/font][font=宋体]高度处。[/font]
[font=宋体]大气污染物自烟囱出口排出后,其初始源强[/font][font=Times New Roman]Q[/font][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]0[/font][font=宋体])因沉积作用将随下风距离逐渐减弱(亏损)。根据式([/font][font=Times New Roman]4.9-79[/font][font=宋体])可导出亏损后的源强[/font][font=Times New Roman]Q[/font][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]x[/font][font=宋体]);因为将[/font][font=Times New Roman]W[/font][font=宋体]从-∞到∞对[/font][font=Times New Roman]y[/font][font=宋体]积分恰是—[/font][font=Times New Roman]dQ(x)/dx[/font][font=宋体],再对[/font][font=Times New Roman]x[/font][font=宋体]积分则可得[/font]

[font=宋体]由式([/font][font=Times New Roman]4.9-80[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]可见,问题的关键是给出沉积速度[/font][font=Times New Roman]Vd[/font][font=宋体]。长期以来,许多研究者为求得[/font][font=Times New Roman]Vd[/font][font=宋体],在实验或模式化方面都进行了大量的工作。对于[/font][font=Times New Roman]SO2[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]Hanna[/font][font=宋体]曾推荐如下[/font][font=Times New Roman]Vd(cm/s)[/font][font=宋体]的野外实验值:高约[/font][font=Times New Roman]1m[/font][font=宋体]的庄稼地、城市、水面为[/font][font=Times New Roman]0.7[/font][font=宋体];高[/font][font=Times New Roman]0.1m[/font][font=宋体]的草地为[/font][font=Times New Roman]0.5[/font][font=宋体];酸性土壤为[/font][font=Times New Roman]0.4[/font][font=宋体](干)或[/font][font=Times New Roman]0.6[/font][font=宋体](湿);石灰质土壤为[/font][font=Times New Roman]0.8[/font][font=宋体];干积雪为[/font][font=Times New Roman]0.1[/font][font=宋体]。在模式化方面,通常是把沉积速度和电流类比,假定沉积速度与各种阻力的总和成反比。[/font]
[font=宋体]上式可用数值积分计算。采用[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]小时取样时间的国标扩散参数计算结果表明,[/font][font=Times New Roman]D[/font][font=宋体]稳定度时亏损最明显,不稳定或更稳定时亏损依次减少。设[/font][font=Times New Roman]He=100m,Q[/font][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]0[/font][font=宋体])为[/font][font=Times New Roman]100[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]Vd[/font][font=宋体]为[/font][font=Times New Roman]0.007m/s[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]U[/font][font=宋体]为[/font][font=Times New Roman]3m/s[/font][font=宋体],则在[/font][font=Times New Roman]10000m[/font][font=宋体]处[/font][font=Times New Roman]Q[/font][font=宋体]为下表所示:[/font]
[table][tr][td=1,1,67][font=宋体][size=3]稳定度[/size][/font]
[/td][td=1,1,46][font=Times New Roman][size=3]A[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]B[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]B-C[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]C[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]C-D[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]D[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]D-E[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]E[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]F[/size][/font]
[/td][/tr][tr][td=1,1,67][font=Times New Roman][size=3]Q(10km)[/size][/font]
[/td][td=1,1,46][font=Times New Roman][size=3]99.08[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]96.27[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]95.17[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]93.93[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]92.21[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]91.90[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]92.81[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]94.76[/size][/font]
[/td][td=1,1,57][font=Times New Roman][size=3]98.86[/size][/font]
[/td][/tr][/table][font=宋体]一般来说,[/font][font=Times New Roman]3000m[/font][font=宋体]以内的扩散源亏损小于[/font][font=Times New Roman]1%[/font][font=宋体],可以忽略不计。[/font]
[font=Times New Roman] [/font]
[b][font=Times New Roman]3.[/font][/b][b][font=宋体]部分反射(斜烟羽)[/font][/b]
[font=宋体]部分反射模式主要用于粒径大于[/font][font=Times New Roman]10[/font][font=宋体]μ[/font][font=Times New Roman]m[/font][font=宋体]的气载颗粒物。因为这种污染物有明显的沉降作用,其烟羽重心是是逐渐降低的,此外,地面只能反射一部分的污染物。[/font]
[font=宋体]对某一粒径的颗粒污染物,对[/font][font=Times New Roman]He[/font][font=宋体]和[/font][font=Times New Roman]Q[/font][font=宋体]进行以下调整后,再按相应气态物模式计算:[/font]
[font=Times New Roman]He(x)=He(0)-Vg x/u[/font][font=宋体]。[/font]
[font=Times New Roman]Q(x)=Q(0) (1+[/font][font=宋体]α[/font][font=Times New Roman])/2[/font]
[font=宋体]式中[/font][font=Times New Roman]  [/font][font=宋体]α——颗粒物的地面反射系数(参阅下表);[/font]
[font=Times New Roman]  Vg[/font][font=宋体]——颗粒物沉降速度,用[/font][font=Times New Roman]STOCKS[/font][font=宋体]公式计算:[/font][font=Times New Roman] [/font][font=宋体];[/font]
[font=Times New Roman]  d[/font][font=宋体]、ρ——分别为颗粒物的直径和密度;[/font]
[font=Times New Roman]      g[/font][font=宋体]——重力加速度;[/font]
[font=Times New Roman]     [/font][font=宋体]μ——空气粘性系数。[/font]
[align=center][align=center][b][font=宋体]表[/font][font=Times New Roman]  [/font][/b][b][font=宋体]地面反射系数α[/font][/b][/align][/align][table][tr][td=1,1,127][align=center][align=center][font=宋体][size=9pt]粒径范围[/size][/font][size=9pt][font=Times New Roman]/[/font][/size][font=宋体][size=9pt]μ[/size][/font][size=9pt][font=Times New Roman]m[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,110][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]15~30[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,109][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]31~47[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,108][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]60[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]76~100[/font][/size][/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,127][align=center][align=center][font=宋体][size=9pt]平均粒径[/size][/font][size=9pt][font=Times New Roman]/[/font][/size][font=宋体][size=9pt]μ[/size][/font][size=9pt][font=Times New Roman]m[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,110][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]22[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,109][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]38[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,108][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]50[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]85[/font][/size][/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,127][align=center][align=center][font=宋体][size=9pt]反射系数α[/size][/font][size=9pt][/size][/align][/align][/td][td=1,1,110][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]0.8[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,109][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]0.5[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,108][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]0.3[/font][/size][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center][size=9pt][font=Times New Roman]0[/font][/size][/align][/align][/td][/tr][/table]

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