大氣污染控制講義

第一章概論

大氣污染的存眷：

1.局地大概區(qū)域污染到全球性氣候變革；2.污染物由一次污染物到二次污染

物及微量有毒有害物質(zhì)；3.大氣污染控制技能也有末端控制到清潔生產(chǎn)為中心的

全歷程控制。

第一節(jié)大氣和大氣污染

一、大氣的組成

?大氣與空氣

界說：大氣是指圍繞地球的全部空氣的總和；情況空氣是指人類、植物、動(dòng)

物和修建物袒露于其中的室外空氣。

區(qū)別和聯(lián)系：大氣所指的范疇比空氣大。大氣和空氣皆指情況空氣。

?大氣的組成

大氣是由多種氣體骰雜組成的，按其身分可以歸納綜合為干燥清潔的空氣、

水汽和懸浮微粒二部分。T?燥清潔的空氣見表11,T?潔空氣的組成比例在

0-90km范疇內(nèi)根本保持穩(wěn)定。大氣中的水汽含量變革較大，其變革范疇可達(dá)

0.01-4%,許多天氣現(xiàn)象與水汽含量有關(guān)。大氣中的懸浮微粒主要是大氣塵土和

懸浮雜質(zhì)。

表干潔空氣的組成

身分分子量體積比（％）身分分子量體枳比（IO，）

氮例2）28.0178.09加Ne)20.1818

氧（。2）32.0020.95氮He)4.0035.3

敏Ar)39.94。.93鈕(Kr)83.801

二氧化碳（CO?）44.010.03氫(H2)2.0160.5

伍(Xe)131.3()0.08

臭氧（6）48.000.01-0.04

甲烷(CH4)16.041.5

二、大氣污染

?大氣污染

界說：大氣污染通常系指由人類運(yùn)動(dòng)和自然歷程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣后，

出現(xiàn)出足夠的濃度，到達(dá)足夠的時(shí)間，并因此對(duì)人體的舒適、康健和福利或情況

造成危害。

分類：按大氣污染的范疇來說，大抵可分為四類：（1）局部地區(qū)污染，如

受某個(gè)工場煙囪排氣的直接影響；（2）地區(qū)性污染，如工礦區(qū)域及其四周地區(qū)

或整個(gè)都市大氣受到污染；（3）廣域污染，在多數(shù)會(huì)、大產(chǎn)業(yè)地帶可以看到的

廣域污染；（4）全球性污染，如大氣中硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳和飄塵

的小絕增加，造成跨版圖的酸性降雨和溫室氣體效應(yīng)。全球性大氣污染受到世界

各國的存卷，需要國際間的相助加以解決。

表1-2清潔空氣與被污染空氣中污染物的含量

污染物清潔空氣中的含量(10-)污染空氣中的含量(104)

二氧化硫0.001-0.010.02-2

氮氧化物0.001-0.010.01-0.5

碳?xì)浠?1~20

一氧化碳<15-200

二氧化碳310~330350?370

顆粒物10-20ug/m370-700ug/m3

影響大氣污染的主要因素：污染物的排放情況、7《氣的自凈歷程，以及污染

物在大氣中的轉(zhuǎn)化情況。

三、全球性大氣污染問題

?溫室效應(yīng)

界說：溫室氣體可以使太陽短波輻射險(xiǎn)些無衰減的通過，同時(shí)可以吸收地面

長波輻射，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象。

溫室氣體：甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳(CFCs)、水蒸氣等。

二氧化碳是最重要的溫室氣體。

近100年，全球平均氣溫上升了0.3-0.6C,海平面上升了14-25cm.

見下表：

?臭氧層破壞

臭氧：含量一億分之一，會(huì)合在平流層，具有強(qiáng)烈吸收紫外線的成果。

“國際臭氧層日”：9月16日是。

消耗臭氧層物質(zhì)：通常簡稱為ODS(Ozonedepletionsubstance)

破環(huán)原因：氟氯碳(CFCs)＞氮氧化物排放。

南極臭氧層：最新探測數(shù)據(jù)顯示，今年南極上空臭氧層空洞正以近2。年來

最快的速度擴(kuò)展，目前空洞面積已凌駕2700萬平方公里，直逼2000年同

期的歷史最高記錄3000萬平方公里，預(yù)計(jì)空洞面積還將進(jìn)一步擴(kuò)大。造成這

一現(xiàn)象的原因主要是氯氟燃、甲基濱、哈龍等人工合成化學(xué)物質(zhì)通過光化學(xué)作用

對(duì)臭氧的消耗，并且人類幾十年前排放的臭氧層消耗物質(zhì)目前仍存在于大氣中。

另外，除了化學(xué)物質(zhì)的排放，氣候也是影響臭氧層損耗情況的重要因素。去年，

南極地區(qū)氣溫偏高，使得臭氧層損耗削弱，現(xiàn)在年該地區(qū)較為嚴(yán)寒，也加劇了臭

氧層空洞的擴(kuò)大。南極臭氧層規(guī)復(fù)至少需要50年。

結(jié)果：皮膚癌、角膜炎贈(zèng)加，生態(tài)系統(tǒng)破壞。

?酸雨

界說：pH小于5.6的大氣降水

原因：硫氧化物、氮氧化物的排放，在大氣中形成硫酸和硝酸，以酸沉降的

形式返回地面。

漫衍：歐洲、北美、東亞。中國的西南、華南、東南嚴(yán)重。

一般認(rèn)為酸雨中種種酸的孝敬率為H2s(h65%,HNO330%,HC15%。

外洋如日本等酸雨嚴(yán)重，早在1975年東京一次酸雨的pH竟達(dá)3.1。我國

已往對(duì)SO?未加控制，SOz排放量逐年增加，19837991年每年以3.84%的速度增

長,1991-1994年S02排放量從1495萬噸增至1825萬噸,2000年S02排放量

將達(dá)2600萬噸，凌駕美國.目前居世界第一。因此，近年來我國許多地區(qū)酸雨

不絕產(chǎn)生，特別是西南，因燃燒大量高含硫煤而造成。酸雨影響生態(tài)，使水質(zhì)下

降，土壤貧化，森林、作物枯萎，魚類死亡，腐化金屬和修建物等。

第二節(jié)大氣污染物及其來源

一、大氣污染物

?大氣污染物界說：

大氣污染物是指由于人類運(yùn)動(dòng)或自然歷程排放到大氣，并對(duì)人或情況產(chǎn)生有

害影響的物質(zhì)。

?大氣污染物分類：

1.按存在狀態(tài)分類：氣溶膠狀態(tài)污染物(顆粒污染物也稱為氣溶膠狀態(tài)污染

物，足指固體粒子、液體粒子或它們在氣體介質(zhì)中的懸浮體)和睦體狀態(tài)污染物

(以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧衔?、以一氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物、?/p>

的氧化物、碳?xì)浠衔锛胞u素化合物)

L1憑據(jù)氣溶膠的來源和物理性質(zhì)，可將其分為如下幾種：

(1)粉塵(dust)系指懸浮于氣體介質(zhì)中的細(xì)小固體粒子。通常是由固體物

質(zhì)的破碎、分級(jí)、研磨等機(jī)器歷程或土壤、巖石風(fēng)化等自然歷程形成。粉塵粒徑

一般在1~2(X)umo

(2)煙(fume)通常系指由冶金歷程形成的固體粒子的氣溶膠。它是由熔

融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在生產(chǎn)歷程中總是伴有諸如氧化之類的

化學(xué)反響。煙是很細(xì)的微粒，粒徑范疇一般為0.01?lum.。

(3)飛灰(flyash)系指由燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣帶走的灰分中疏散得較細(xì)的

粒子?；曳?ash)系含碳物質(zhì)燃燒后殘留的固體渣，盡管其中可能含有未完全

燃盡的燃料，作為闡發(fā)目的而總是假定它是完全燃燒的。

(4)黑煙(smoke)通常系指由燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。黑煙的粒度范疇為

0.05-1unio

(5)霧：氣體中液滴懸浮體的總稱，能見度＜1T米的小水滴懸浮體。

煙塵(粉塵)：飛灰和黑煙

別的，在大氣污染控制中，還憑據(jù)大氣中粉塵顆粒的巨細(xì)進(jìn)行分類，可分為

總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。總懸浮顆粒物(TSP)：指能懸浮在空氣中，

空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑《100um的顆粒物?？晌腩w粒物(PMio)：指懸浮在空

氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑《10um的顆粒物。

1.2氣體狀態(tài)污染物種類極多，常見的有五大類：以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧?/p>

合物、以一氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物、碳的氧化物、有機(jī)化合物及鹵

索化合物等，如表1-3所示。

二氧化碳燃料燃燒、吸煙、人類呼吸代謝、植物呼吸作用

氮氧化物燃料燃燒、吸煙、使用電爐

過敏反響物植物花粉、泡子、動(dòng)物皮毛、家畜（貓、狗筆），螭類

菌類微生物人體、空調(diào)器、濕度器、家畜、不清潔的毛毯

有機(jī)氯化物紡織物、殺蟲劑、集成電路半導(dǎo)體元件使用的有機(jī)氯清洗劑

顆粒物室外、石棉、燃料燃燒、吸煙、發(fā)煙蚊香、室內(nèi)清掃、日化用品（如空氣

清新劑、臭氧劑、扮裝品）等

?大氣污染源的產(chǎn)生量

全球主要大氣污染物的來源、產(chǎn)生量、配景濃度和主要反響見表1-3（P8）

中國大氣污染主要以煤煙型為主，主要污染物為二氧化硫和煙塵。

表l-4（P10）為美國主要大氣污染物的排放量，主要污染源為交通運(yùn)輸和燃料

燃燒，主要污染物為CO、氮氧化物、二氧化硫和VOC

三、都市的大氣污染狀況

見表1-5（P11），都市大氣污染嚴(yán)重，且北方重于南方。

華中、華南、西南及生東地區(qū)酸雨嚴(yán)重，北方局部酸雨。酸雨區(qū)面積占領(lǐng)土

面積的30%。長沙酸雨屬仝國前三名

（一）大氣污染水平

我國目前大氣污染形勢仍然嚴(yán)峻，都市的大氣污染越發(fā)突出。主要是污染物

放量相當(dāng)大。2000年全國二氧化硫排放總量為1995萬噸，其中產(chǎn)業(yè)來源的排放

量1612萬噸，牛.活來源的排放量383萬噸；煙塵排放總量1165萬噸，其中產(chǎn)業(yè)

煙塵排放量953萬噸，生活煙塵排放量212萬噸；產(chǎn)業(yè)粉塵排放量1092萬噸。

我國已成為世界上大氣污染排放總量最大的國度之一。

據(jù)2000年中國情況狀況公報(bào)。在實(shí)行情況統(tǒng)計(jì)的338個(gè)都市中,63.5%的

都市凌駕國度空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中112個(gè)都市凌駕三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。都市空氣質(zhì)量

總體上比1999年度好轉(zhuǎn)。但整體污染水平仍較嚴(yán)重?？倯腋☆w粒物（TSP）中可

吸入顆粒物是影響都巾空氣質(zhì)量的主要污染物，部分地區(qū)二氧化硫污染

較重，少數(shù)多數(shù)會(huì)如北京、上海、廣州等空氣中的首要污染物為氮氧化物（X0,）。

酸雨區(qū)面積約占領(lǐng)土面積的30%,酸雨區(qū)區(qū)域主要會(huì)合在華中、華南、西南及

華東地區(qū)。

（二）當(dāng)前大氣污染的特點(diǎn)

1.大氣污染防治取得一定結(jié)果，都市空氣質(zhì)量惡化的趨勢有所減緩，但

整體污染水平仍較嚴(yán)重。

我國大氣污染無論是排放總量照舊都市空氣質(zhì)量總體上均有進(jìn)步，見表1-5

1995-2000年廢氣中主要污染物排放量比擬。

表1-51995-2000年廢氣中主要污染物排放量及比擬

年度二氧化硫煙塵產(chǎn)業(yè)粉塵

/萬t/萬1/萬t

19952369.61743.61731.2

1996

199723461873

199820911455

19991857.51159

20001995.11165.41092.0

200曄

-15.8-32.2-36.9

1995年增減(％)

2.大氣污染總體彳熔型為煤煙型污染，43數(shù)會(huì)機(jī)動(dòng)車尾氣污染加劇，出現(xiàn)汽車型

污染特征。

大氣污染的類型主要走由能源結(jié)構(gòu)決定。我國現(xiàn)階段以及今后相當(dāng)長時(shí)期

內(nèi).一次能源以煤為主c并且我國能源用煤的80%以卜是直接燃燒.且燃燒方

法落后，熱效率低，造成單位產(chǎn)物能耗大，排污大，加之煙氣凈化水平不高，是

造成我國大氣污染嚴(yán)重的癥節(jié)所在。因此總體上我國大氣污染出現(xiàn)以煙塵和SO2

為特征污染物的煤煙型污染。

隨著經(jīng)濟(jì)的生長和我都城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量大幅度增長，但由于我國機(jī)動(dòng)車污染

控制水平低，只相當(dāng)于外洋70年代中期水平，單車污染排放水平是日本的10~20

倍，美國的1~8倍。機(jī)動(dòng)車尾氣已成為空氣污染的重要來源，特別是北京、廣州

等多數(shù)會(huì)，空氣中氮氧化物的空氣污染指數(shù)已達(dá)四級(jí)，成為空氣情況中首要污染

物。有關(guān)研究結(jié)果表明，北京、上海等多數(shù)會(huì)機(jī)動(dòng)車排放的污染已占空氣污染負(fù)

荷的60%以上。據(jù)測算，北京市大氣中74%的碳?xì)浠衔铩?3%的NO、50%

的NOx來自機(jī)動(dòng)車的排放。這表明我國將多數(shù)會(huì)的空氣污染正由第一代煤煙型

污染向第二代汽車型污染轉(zhuǎn)變。

3.大氣污染范疇和類型有擴(kuò)大趨勢

都市和工礦區(qū)的擴(kuò)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的迅速生長，使大氣污染范疇逐漸擴(kuò)大。

般來說，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)和污染治理水平相對(duì)較低，加上都市財(cái)產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)解

以及為減緩城區(qū)的情況壓力，將一些污染較重的生產(chǎn)企業(yè)向郊區(qū)或農(nóng)村轉(zhuǎn)移，使

某些地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的情況惡化加劇。

別的，我國大氣污染的致因除了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸和能源燃燒之外，目前

我國不少北方都市大氣TSP的一半來自揚(yáng)塵，近兩年頻頻產(chǎn)生的沙塵暴使揚(yáng)塵

污染越發(fā)嚴(yán)重。

綜上所述我國大氣污染的防治范疇主要是重點(diǎn)都市的污染防治，燃煤的污染

防治及其他領(lǐng)域的污染防治（包羅機(jī)動(dòng)車尾氣及揚(yáng)塵污染等的控制）。

4.大氣污染造成的危害不容忽視

嚴(yán)重的大氣污染，直接影響人體的身體康健和生態(tài)情況，影響我國經(jīng)濟(jì)的可

連續(xù)生長。據(jù)中國社會(huì)科學(xué)院的一項(xiàng)研究陳訴，1995年我國情況污染造成的經(jīng)

濟(jì)損失到達(dá)1875億元，占當(dāng)年GDP的3.27%。其中因大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失

占總損失的16.1%,因總懸浮顆粒物影響導(dǎo)致的人體康健損失估算為171億元，

因酸雨造成的損失為130億元，世界銀行的一份陳訴測算，1995年我國僅大氣

和水污染造成的損失約540億美元，占當(dāng)年GDP的8%。

第三節(jié)大氣污染的影響

一、對(duì)人體康健的影響

?大氣污染物侵入人體的三種途徑：外貌打仗、食入含污染物的食物、吸入被

污染的空氣。其中最后一條最為嚴(yán)重，大氣污染對(duì)人體康健的主要危害就是

引起呼吸道疾病。比如顆粒物粉塵引起塵肺病、硫酸煙霧引起支氣管痊攣、

CO濃度到達(dá)10-4時(shí)引起頭痛、眩暈、氮氧化物引起光化學(xué)煙霧、有機(jī)化合

物致癌等。

二、對(duì)植物的危害

對(duì)植物的危害主要在葉子上，迫害氣體有二氧化硫、臭氧、HF、乙烯、氯

化氫、硫化氫和氮等。

三、對(duì)器物和質(zhì)料的影響

玷污性損害和化學(xué)性損害

四、對(duì)大氣能見度和睦候的影響

使大氣能見度（在指定偏向上能用肉眼看見利辨識(shí)的最大距離）低落，有潛

在影響的污染物是TSP、傀氧化物、氮氧化物、光化學(xué)煙霧。

對(duì)氣候產(chǎn)生全球性的影響，如溫室效應(yīng)等。

第四節(jié)大氣污染綜合防治

一、大氣污綜合防治的意義

大氣污綜合防治，實(shí)質(zhì)上足為了到達(dá)區(qū)域情況空氣質(zhì)量控制目標(biāo)，對(duì)多種大

氣污染控制方案的技能可行性、經(jīng)濟(jì)公道性、區(qū)域適應(yīng)性和實(shí)施可行性等進(jìn)行優(yōu)

化選擇和評(píng)價(jià)，從而得出最優(yōu)的控制技能方案和工程步伐。

2000年4月29日，九屆全國人大常委會(huì)表決通過了新修訂的《大氣污染防

治法》，表明我國大氣污染控制從濃度控制向總量控制轉(zhuǎn)變，并明確了總量控制

制度、排污許可證制度、按排污總量收費(fèi)的制度三項(xiàng)制度。

大氣污染控制需要采取綜合步伐，需要從立法治理、情況籌劃和污染控制技

能幾個(gè)方面進(jìn)行。

二、大氣污染綜合防治步伐

?全面籌劃，公道結(jié)構(gòu)

?嚴(yán)格情況治理

情況治理體制如圖:

國法

情況立法

標(biāo)準(zhǔn)

揶岐楠淮

情況治理情況監(jiān)測警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)

?情況治理機(jī)構(gòu)

?控制大氣污染的技能步伐

實(shí)施清潔生產(chǎn)、可連續(xù)生長戰(zhàn)略、創(chuàng)建綜合性產(chǎn)業(yè)基地。

清潔生產(chǎn)的內(nèi)容包羅清潔的產(chǎn)物、清潔的生產(chǎn)歷程和清潔的辦事三個(gè)方面

第五節(jié)情況空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

情況空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)是執(zhí)行情況掩護(hù)法和大氣污染防治法、實(shí)施情況空氣

質(zhì)量治理及防治大氣污染的依據(jù)和手段。

一、情況空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用

按用途分為四類：

1.情況空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是基于情況基準(zhǔn)，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技能能力指定的控制

情況中種種污染物質(zhì)濃度水平的限值。

2.大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是以實(shí)現(xiàn)情況質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，對(duì)從污染源排入情況

的污染物的濃度和數(shù)量所作的限制規(guī)定。

3.污染物控制技能標(biāo)準(zhǔn)是憑據(jù)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)所引申出來的附助標(biāo)準(zhǔn)，是為

到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)而作的具體技能規(guī)定。

4.警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)是為了掩護(hù)情況不致惡化，或憑據(jù)污染生長趨勢，預(yù)防污染事故

產(chǎn)生而規(guī)定的污染物含量的極限值。

二、情況空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

?制定原則：考慮保障人體康健和掩護(hù)生態(tài)情況。公道的協(xié)調(diào)寧靜衡實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)

所需的代價(jià)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益之間的干系。1996年制訂《情況空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

GB3095-96

四級(jí)水平

?情況空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

情況空氣質(zhì)量分三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，差別成果區(qū)實(shí)行差別標(biāo)準(zhǔn)。

附錄三（九種污染物的濃度限值）

三、產(chǎn)業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

1979年重新修訂宣布了《產(chǎn)業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》TJ36-79,規(guī)定了居住區(qū)

大氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度和車間空氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度.見附錄

三、四。

四、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

?制定原則和要領(lǐng)

?大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技能要領(lǐng)

本標(biāo)準(zhǔn)以大氣情況質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為控制目標(biāo)，在大氣污染物擴(kuò)散稀釋規(guī)律的底子

上，使用控制區(qū)排放總量允許限值和點(diǎn)源排放允許限值片制大氣污染的要領(lǐng)制定

地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)C氣態(tài)大氣污染物分為總量控制區(qū)和非總量控制區(qū)?？?/p>

量控制區(qū)是本地人民政府憑據(jù)城鎮(zhèn)籌劃、經(jīng)濟(jì)生長與情況掩護(hù)要求而決定對(duì)大氣

污染物實(shí)行總量控制的區(qū)域?？偭靠刂茀^(qū)外的區(qū)域稱為非總量控制區(qū)，例如寬大

農(nóng)村以及產(chǎn)業(yè)化水平較低的邊遠(yuǎn)偏僻地區(qū)。但對(duì)大面積酸雨危害地區(qū)應(yīng)盡量設(shè)置

SO2和NOx排放總量控制區(qū)。

五、空氣污染指數(shù)及陳訴

?空氣污染指數(shù)分級(jí)及其濃度限值

目前，計(jì)入API（AirPollutionIndex）的項(xiàng)目有：PMio、二氧化硫、二氧化

氮、一氧化碳和臭氧。范疇0-500,其中，50、100、200分別對(duì)應(yīng)于《情況空氣

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的一二三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的污染物平均濃度限值，500則是對(duì)應(yīng)于人體康健

產(chǎn)生明顯危害的污染物水平。

表1空氣污染指數(shù)對(duì)應(yīng)的污染物濃度限值

污染指數(shù)污染物濃度（毫克/立方米）

so2NO2PMioCO

API

（日均值）（日均值）（日均值）（小時(shí)均值）（小時(shí)均值）

500.0500.0800.05050.120

1000.1500.1200.)50100.200

2000.8000.2800.350600.400

300i.6000.5650.420900.800

4002.1000.7500.5001201.000

5002.6200.9400.6001501.200

表2空氣污染指數(shù)范瞞及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別

空氣污染指數(shù)空氣質(zhì)量

對(duì)康健的影響發(fā)起采取的步伐

API狀況

0?50優(yōu)

可正常運(yùn)動(dòng)

51?100良

易動(dòng)人群癥狀有輕度心臟病和呼吸系統(tǒng)疾病患者

101-150輕微污染

加劇，康健人群出現(xiàn)刺激應(yīng)淘汰體力消耗和戶外運(yùn)動(dòng)

151~200輕度污染癥狀

心臟病和肺病患者癥老年人和心臟病、肺病患者

201?250中度污染

狀顯著加劇，運(yùn)動(dòng)耐受力應(yīng)在停留在室內(nèi)，并淘汰體力

251~300中度重污染低落，康健人群中普遍出運(yùn)動(dòng)

現(xiàn)癥狀

康健人運(yùn)動(dòng)耐受力低老年人和病人應(yīng)當(dāng)留在室

>300重污染落，有明顯強(qiáng)烈癥狀，提內(nèi)，制止體力消耗，一般人群

前出現(xiàn)某些疾病應(yīng)制止戶外運(yùn)動(dòng)

第二章燃燒與大氣污染

本章介紹燃燒歷程的根本原理、污染物的生成機(jī)理，以及如何控制燃燒歷程

以便淘汰污染物的排放量C

第一節(jié)燃料的性質(zhì)

?燃料：燃燒歷程中，能夠放出熱量，且在經(jīng)濟(jì)上可以取得效益的物質(zhì)。

?分類：

固體燃料（固體燃料燃燒困難，容易產(chǎn)生不完全燃燒，產(chǎn)生的污染物量大）、

液體燃料和陣體燃料（物理狀態(tài)）

非通例燃料及通例燃料（煤、石油、大然氣等化石燃料）

一、煤

煤可分為褐煤（最低品位的煤）、煙煤和無煙煤（含炭量高）三大類。

煤的產(chǎn)業(yè)身分闡發(fā)：水分（內(nèi)水分、外水分）、灰分（平均灰分25樂主要

指煤中所含碳酸鹽、粘土礦物質(zhì)以及微量的稀土元素等。）、揮發(fā)分、牢固

碳，以及估測硫含量和熱值，這是評(píng)價(jià)產(chǎn)業(yè)用煤的主要指標(biāo)。

煤的元素闡發(fā)：C、H、0、S、N,其測定要領(lǐng)了解。

煤中硫的形態(tài)四利有機(jī)硫、硫鐵礦硫（主要為黃鐵礦硫）、硫酸鹽硫和有

機(jī)硫。前兩種揮發(fā)硫，硫酸鹽硫是灰分的一部分。

據(jù)闡發(fā)：低硫煤中主要為有機(jī)硫，高硫煤中主要為無機(jī)硫。

煤中身分的體現(xiàn)要領(lǐng)：收到基、空氣干燥基、干燥基、干燥無灰基。界說及

標(biāo)記體現(xiàn)。

二、石油

液體燃料主要是石油，原油是天然存在的由鏈烷燒、環(huán)烷燒和芳香燒等碳?xì)?/p>

化合物組成的毅雜液體，含碳、氫和少量的氧、氮、硫等元素，還含有微量

金屬元素，如鈕、鍥等，也可能受氯、碎和鉛的污染。

液體燃料發(fā)熱量高，燃燒產(chǎn)生的污染量較少。

三、天然氣

天然氣是氣態(tài)的化石燃料，主要由甲烷（約85%）、乙烷（約10%）.丙烷

3%等碳?xì)浠衔锝M成，還可能含有水蒸氣、二氧化碳、氮、氮和硫化氫等氣

體。

天然氣中硫化氫、惰性組分含量凌駕一定值時(shí)，會(huì)影響燃燒效率。

氣體燃料容易燃燒，燃燒效率高，產(chǎn)生的污染物量很少。

四、非通例燃料

除通例燃料外的可燃物質(zhì)即為非通例燃料。

第二節(jié)燃料燃燒歷程

一、影響燃燒的主要因素

?燃燒歷程及燃燒產(chǎn)物

燃燒是可燃能雜物的快速氧化并陪同著能量釋放的歷程：化石燃料完全燃燒

產(chǎn)物為二氧化碳和水，但如果燃燒條件控制不佳，就產(chǎn)生一氧化碳和黑煙（主要

是碳?xì)浠衔铮┑炔煌耆剂袭a(chǎn)物。燃料中的硫、氮等雜質(zhì)元素還會(huì)產(chǎn)生二氧化

硫和氮氧化合物。

?燃料完全燃燒的條件

燃料燃燒時(shí)’2須包管供給與燃料燃燒相適應(yīng)的空氣量。如果空氣供給不

敷，燃燒就不完全。相反空氣量過大，也會(huì)低落爐溫，增加鍋爐的排煙損失。因

此按燃燒差別階段供給相適應(yīng)的空氣量是十分須要的。

（2）、溫度條件

燃料只有到達(dá)著火溫度，才華與氧化合而燃燒。著火溫度系在氧存在下可

燃質(zhì)開始燃燒所必須到達(dá)的最低溫度。種種燃料都具有自己的特征著火溫度，按

固體燃料?、液體燃料、氣體燃料的順序上升。種種燃料的著火溫度見表2-1。

表2-1燃料的著火溫度

燃料著火溫度（K）

木炭593?643

無煙煤713-773

重油803~853

產(chǎn)生爐煤氣973~1073

氧氣853~873

甲烷923-1023

當(dāng)溫度高于著火溫度且放熱速率高于向周圍的散熱速率，從而能夠維持在

較高的溫度時(shí)，才華使燃燒歷程繼承進(jìn)行。

（3）、時(shí)間條件

燃料在燃燒室中的停留時(shí)間是影響燃燒完全水平的另一根本因素。燃料在

高溫區(qū)的停留時(shí)間應(yīng)凌駕燃料燃燒所需要的時(shí)間。因此，在所要求的燃燒反響速

度下，停留時(shí)間將決定于燃燒室的巨細(xì)和形狀。反響速度隨溫度的升高而加快，

所以在較高溫度下燃燒所需要的時(shí)間較短。

（4）、燃料與空氣的骰雜條件

燃料和空氣中氧的充實(shí)骰雜也是燃燒完全的根本條件。般雜水平取決于空

氣的湍流度。若毅雜不充實(shí)，將導(dǎo)致不完全燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生。對(duì)付蒸氣相的燃燒,

湍流可以加快液體燃料的蒸發(fā)。對(duì)付固體燃料的燃燒，湍流有助于破壞燃料產(chǎn)物

在燃料顆粒外貌形成的界限層，從而提高外貌反響的氧利用率，并使燃燒歷程加

快。

適本地控制空燃比、溫度、時(shí)間和湍流度，是實(shí)現(xiàn)有效燃燒和低污染排放

所必須的條件，評(píng)價(jià)燃燒歷程和燃燒設(shè)備時(shí)，必須認(rèn)真地考慮這些因素。通常把

溫度、時(shí)間和湍流度稱為燃燒歷程的“三T”。

二、燃料燃燒歷程中的理論空氣量

?理論空氣量

單位量燃料按燃燒反響方程式盤算求得燃燒所需要的空氣量稱為理論空氣

量。

°創(chuàng)建燃燒化學(xué)方程式時(shí)，通常假定：

①、空氣僅是由氮和氧組成的，其體積比為79/21=3.76；

②、燃料中的牢固態(tài)氧可用于燃燒；

③、燃料中的硫主要被氧化為S02；

④、燃燒中忽略NOx的生成可；

⑤、燃料的化學(xué)式為CxHySzOw,其下標(biāo)x、y、z、w分別代表碳、氫、

硫和氧的原了?數(shù)。

由此可得燃料與空氣中氧完全燃燒的化學(xué)反響方程式。

CxHySzOv+(x+^z-^02+3.16(x+^+z-

TxCQ+］即+zSQ+3.76(%+

W

+z-$)M+2

(2-8)

其中Q代表燃燒熱。

?空氣過剩系數(shù)

燃料完全燃燒時(shí)所需的實(shí)際空氣量取決于所需的理論空氣量和“三T”條件

的包管水平。在理想的骰雜狀態(tài)下，理論量的空氣即可包管完全燃燒。但在實(shí)際

的燃燒裝置中，“三T”條件不可能到達(dá)理想化的水平，因此為使燃料完全燃燒,

就必須供給過量的空氣。一般把凌駕理論空氣量多供給的空氣量稱為過?？諝?/p>

量，并把實(shí)際空氣量Va與理論空氣量Vao之比界說為空氣過剩系數(shù)a,即

(2-3)

通常a值的巨細(xì)決定于燃料種類、燃燒裝置型式及燃燒條件等因素。

表2-3給出了差別燃料和爐型的空氣過剩系數(shù)。

爐子的空氣過剩系數(shù)

燃燒方法煙煤無煙煤重油煤氣

手燒爐和拋煤機(jī)爐1.3-1.51.3-2.0

鏈條爐1.3-1.41.3-1.5

懸燃爐1.21.251.15~1.2L05-L1

?空然比

有時(shí)也采取空燃比（AF）這一術(shù)語。空燃比界說為單位質(zhì)量燃料燃燒所需

要的空氣質(zhì)量，它可以由燃燒方程式直接求得。例如，甲烷在理論空氣量下的完

全燃燒

CH4+2O2+7.52N2-CO2+2H2O+7.52N2

空燃比

2x—X28.9

AF=—'----=17.2

1x16（2-2）

三、燃燒產(chǎn)生的污染物

燃燒產(chǎn)生的污染物主要有二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、煙、飛灰、金屬

及氧化物等

四、熱化學(xué)干系式

?發(fā)熱量

高］發(fā)熱量（水蒸氣的氣化潛熱）和低位發(fā)熱量

?燃料燃燒設(shè)備的熱損失

排放熱損失（6-12機(jī)排煙帶走熱量；與排煙溫度和體積（正相關(guān)）有關(guān)）、

不完全燃燒熱損失（億學(xué)和機(jī)器不完全燃燒）、散熱損失

第三節(jié)煙氣體積及污染物排放量盤算

一、煙氣體積盤算

?理論煙氣體積

界說：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱為理論煙氣體積,

以Vfg。體現(xiàn)。

煙氣身分：主要是二氧化碳、二氧化硫、氮?dú)夂退魵狻?/p>

干煙氣和濕煙氣

理論水蒸氣體積：燃料中氫燃燒后生成的、燃料中所含的水蒸氣體積、有理

論空氣量帶入的水蒸氣體積。

?煙氣體積和密度的校正

燃料裝置產(chǎn)生的煙氣溫度和壓力總是高于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，在體積和密度盤算中需要換

算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。憑據(jù)克拉伯龍方程，可推導(dǎo)出：體積和密度的表達(dá)式。

p=pM/RT

?過剩空氣校正

實(shí)際煙氣體積=理論煙氣體積+過?？諝饬?。通過奧式煙氣闡發(fā)儀測定，可以確

定煙氣身分和空氣過剩系數(shù)。

V/g=噓+匕（2—1）（過乘I」空氣）

Va改為匕。（理論空氣量）

二、污染物排放量的盤算

排放量=濃度X煙氣量

濃度由化學(xué)計(jì)量式進(jìn)行預(yù)測或監(jiān)測

第四章大氣擴(kuò)散濃度估算模式

第一節(jié)、湍流擴(kuò)散的根本理論

一、湍流看法簡介

界說：大氣的無規(guī)矩運(yùn)動(dòng)叫做湍流。

分類（按成因）：熱力湍流（由于垂直偏向溫度漫衍不均勻引起的，其強(qiáng)度取決

于大氣穩(wěn)定度）和機(jī)器湍流（垂直偏向上風(fēng)速漫衍不均勻及地面粗糙度引起的，

其強(qiáng)度取決于風(fēng)速梯度和地面粗糙度。）

風(fēng)和湍流是決定污染物在大氣中擴(kuò)散稀釋的最直接最本質(zhì)的因素。風(fēng)速越大，湍

流越強(qiáng)，污染物的擴(kuò)散速度越快，污染物的濃度越低。

增補(bǔ)：

湍流特性可用湍流強(qiáng)度或標(biāo)準(zhǔn)差來描寫。湍流強(qiáng)度有兩種體現(xiàn)法，一種是

湍流強(qiáng)度（速度方差），一種是相對(duì)湍流強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中，相對(duì)湍流強(qiáng)度應(yīng)用

較多。習(xí)慣上稱它為湍流強(qiáng)度。

將風(fēng)速在坐標(biāo)軸上投影后，湍流強(qiáng)度（速度方差）可體現(xiàn)為：

〃-后

相對(duì)湍流強(qiáng)度的界說式為，

II

風(fēng)向擺動(dòng)也可用風(fēng)位角的方差或標(biāo)準(zhǔn)差來描述。

描述湍流運(yùn)動(dòng)有兩種要領(lǐng)，一種是歐拉法，它在空間劃出一個(gè)控制體為東西，

考察流體流經(jīng)它的情形，歐拉法注重于特定時(shí)刻整個(gè)流場及某定點(diǎn)差別時(shí)刻的流

體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。另一種是拉格朗日法，它在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，追隨研究一個(gè)典范的流體

單位。

憑據(jù)湍流形成的原因可分兩種湍流。由鉛直偏向氣溫漫衍的不均勻性產(chǎn)生的

湍流，叫熱力湍流。它的強(qiáng)度主要取決于大氣穩(wěn)定度。由鉛直偏向風(fēng)速漫衍的不

均勻性及地面粗糙度產(chǎn)生的湍流，叫機(jī)器湍流。它的強(qiáng)度主要取決于風(fēng)速梯度和

地面粗糙度。實(shí)際湍流是上述兩種湍流的迭加。

湍流有極強(qiáng)的擴(kuò)散能力。它比分子擴(kuò)散快倍。大氣中污染物能被擴(kuò)散,

主要是湍流的孝敬。和煙團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)相仿的湍流，對(duì)煙團(tuán)擴(kuò)散能力最強(qiáng)，比煙團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)

大許多多少倍的大湍渦，對(duì)煙團(tuán)起搬運(yùn)作用，使煙流擺動(dòng)，擴(kuò)散作用不大；比煙

團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)小許多多少倍的小湍渦，對(duì)煙團(tuán)的擴(kuò)散能力較小。

二、湍流擴(kuò)散理論

1.梯度輸送理論2.湍流統(tǒng)計(jì)理論3.相似理論

1.湍流梯度輸送理論

德國科學(xué)家菲克，在1855年頒發(fā)了一篇題為、'論擴(kuò)散〃的著名論文。在這篇論

文中，他首先提出了梯度擴(kuò)散理論。他把這個(gè)理論表述為：''假定食鹽在其溶劑

中的擴(kuò)散定律與在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱擴(kuò)散相同，是十分自然的?！ǎ悍瓶硕傻臄?shù)

學(xué)報(bào)告：

dC涉心

它是一維的大氣擴(kuò)散方程式，是經(jīng)典的熱傳導(dǎo)方程式。

湍流梯度輸送理論的根本假定是：由湍流所引起的局地的某種屬性的通量與

這種屬性的局地梯度成正比，通量的偏向與梯度偏向相反，比例系數(shù)K稱為湍

流互換系數(shù)。

2.湍流統(tǒng)計(jì)理論：

泰勒是湍流統(tǒng)計(jì)理論的首創(chuàng)人之一。他在1921年頒發(fā)的論文中，首先應(yīng)用

統(tǒng)計(jì)學(xué)的要領(lǐng)來研究湍流擴(kuò)散問題，提出了著名的泰勒公式。它把描寫湍流的擴(kuò)

散參數(shù)Y（t）,和另一統(tǒng)計(jì)特征量相干系數(shù)〃創(chuàng)建起干系，只要能找到相干系

數(shù)的具體函數(shù)，通過積分就可求出擴(kuò)散參數(shù)尸〃人污染物在湍流中擴(kuò)散問題就

得到解決。薩頓首先找到了相干系數(shù)的具體表達(dá)式，應(yīng)用泰勒公式，提出了解決

污染物在大氣中擴(kuò)散的實(shí)用模式，成為這一領(lǐng)域的先驅(qū)者。高斯煙流模式是在大

量實(shí)測資料闡發(fā)的底子上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)理論得到的。它是目前應(yīng)用較廣的模式。

3.相似擴(kuò)散理論

湍流相似擴(kuò)散理論，最早始于英國科學(xué)家里杏森和泰勒。厥后由于許多科學(xué)

家的努力，特別是俄國科學(xué)家的孝敬，使湍流擴(kuò)散相似理論得到很大生長。

湍流擴(kuò)散相似理論的根本看法是，湍流由許多巨細(xì)差別的湍渦所組成，大湍

渦失去穩(wěn)定破裂成小湍渦，同時(shí)產(chǎn)生了能量轉(zhuǎn)移，這一方程一直進(jìn)行到最小的湍

渦轉(zhuǎn)化為熱能為止。從這一根本看法出發(fā)，利用量綱闡發(fā)的理論，創(chuàng)建起某種統(tǒng)

計(jì)物理量的普適函數(shù)，再找出普適函數(shù)的具體表達(dá)式，從而解決湍流擴(kuò)散問題。

我們把這種理論稱為相似獷散理論。

第二節(jié)、高斯擴(kuò)散模式

一、高斯模式的有關(guān)假設(shè)

?坐標(biāo)系

高斯模式的坐標(biāo)系為：以排放點(diǎn)（無界點(diǎn)源或地面源）或高架源排放點(diǎn)在地面

的投影點(diǎn)為原點(diǎn)，平均風(fēng)向?yàn)槠謍,y軸在水平面內(nèi)垂直于x軸，y軸的正向在

x軸的左側(cè)，z軸垂直于木平面，向上為正偏向。即為右手坐標(biāo)系。在這種坐標(biāo)

系中，煙流中心或與x軸重合（無界點(diǎn)源），或在X”，面的投影為x軸（高架

點(diǎn)源）。

?高斯模式的四點(diǎn)假設(shè)

高斯模式的四點(diǎn)假設(shè)為：U）污染物在空間人■平面中按高斯漫衍（正態(tài)漫衍），

在『偏向只考慮遷移，不考慮擴(kuò)散；（2）在整個(gè)空間中風(fēng)速是均勻、穩(wěn)定的，風(fēng)

速大于Im/s；(3)源強(qiáng)是連續(xù)均勻的；(4)在擴(kuò)散歷程中污染物質(zhì)量是守衡的。

對(duì)后述的模式只要沒有特殊指明，以上四點(diǎn)假設(shè)條件都是遵守的。

二、無界空間連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式

山正態(tài)漫衍的假設(shè)(1)寫出下風(fēng)向任意點(diǎn)(x、y、z)污染物平均濃度漫衍的函

數(shù)為：

C(x,y,z)=A(x)e~a-e~h:

g8

由概率統(tǒng)計(jì)理論可以寫出方差的表達(dá)式：Mly2cay;

\Cdy\Cdz

由假設(shè)(4)可寫出：°°

0000

(2=J|uCdydz

-00-X>

上述四個(gè)方程，組成一個(gè)方程組，源強(qiáng)。、平均風(fēng)速〃、標(biāo)準(zhǔn)差。八。為己

知量，濃度。、待定函數(shù)4》入待定系數(shù)a和人為未知量。因此，方程組可求解。

將式(5T9)依次代入式(5-20)的兩式中，積分后得到：

A(x)=一，--

最后得到無界空間連續(xù)點(diǎn)源高斯模式：

Qy2z2

C(X,乂Z)=-=---cxp[-(=+-)]

2位監(jiān)區(qū)2cr~

式中。八?！簽槲廴疚镌谕?，偏向的標(biāo)準(zhǔn)差，工為平均風(fēng)速m/s,0源強(qiáng)。

三、高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式

高架連續(xù)點(diǎn)源的擴(kuò)散向題，必須考慮到地面對(duì)擴(kuò)散的影響。憑據(jù)前述假設(shè)(4),

可以認(rèn)為地面象鏡面那樣，對(duì)污染物起著全反射的作用。憑據(jù)全反射原理，可以

用像源法來處理懲罰這類問題。

如圖5-6所示，我們可以把P點(diǎn)的污染物濃度看成是兩部分之和。一部分是

不存在地面影響情況下，P點(diǎn)所具有的污染物濃度；另一部分是由于地面反射作

用所增加的污染物濃度。這相當(dāng)于實(shí)源在地面下的-〃位置處的像源，憑據(jù)無限

空間連續(xù)點(diǎn)源模式，在P點(diǎn)所造成的污染物濃度。

首先看實(shí)源的作用：P點(diǎn)在以實(shí)源排放點(diǎn)(有效源高處)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系(無限

空間)中的鉛直坐標(biāo)(距煙流中心線的鉛直距離)為(zM。當(dāng)不考慮地面影響時(shí),

濃度按式

(5-24)盤算，它在P點(diǎn)所造成的污染物為：

廠JxpH裊/)]*

L7iu(yx(y2.(yy2.(y,

像源的作用：P點(diǎn)在以像源排放點(diǎn)（負(fù)的有效源高處）為原點(diǎn)的坐標(biāo)系（無限

空間）中的鉛直坐標(biāo)（距像源產(chǎn)生的煙流中心線的鉛直跑離）為（Z%）。它在P點(diǎn)

產(chǎn)生的污染物濃度也按式（5-24）盤算，它在P點(diǎn)所造成的污染物為：

C2=-^-eXp[-(^^)]⑸26)

2乃〃℃2crv2cr,

P點(diǎn)的實(shí)際污染物濃度應(yīng)為實(shí)源和像源作用之和，即

C=C]+C2

c=—exp[-(/T)]{exp￡[)-]

(5-27)

r(Z+〃);

+exp[一一

2(y：

式（5-27）為高架連續(xù)點(diǎn)源正態(tài)漫衍假設(shè)下的擴(kuò)散模式。由這一模式可求出下

風(fēng)向任一點(diǎn)的污染物濃度,憑據(jù)這一普適公式，如果〃=0,則對(duì)應(yīng)于地面源的情

況；如果z=0,則對(duì)應(yīng)于連續(xù)點(diǎn)源作用下，地面處的污染物濃度情況；如果z=0

且片。，則對(duì)應(yīng)于點(diǎn)源作用下，正風(fēng)向軸線上，地面處的污染物濃度情況；在實(shí)

施情況評(píng)價(jià)時(shí)，我們往往特別存眷這樣一些特殊情況。表5-2歸納總結(jié)了這些高

斯模式的濃度擴(kuò)散公式。

憑據(jù)地而軸線濃度公式：c（x,。,。）=）—expl1）]

7TU（y>（T.2b；

_2QqI_H_

Cmax--2a：

地面最大濃度：e7ritoH\x=x?~.rr

四、地面連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式

Q

嬴r,q

一、顆粒物的擴(kuò)散模式

對(duì)付粒徑小于15微米的顆粒物，其地面濃度可按氣體擴(kuò)散模式盤算。對(duì)付粒

徑大于15微米的顆粒物，按傾斜煙流模式盤算。

表高斯模式的濃度擴(kuò)散公式匯總

地面源（H=0）高架源（HHO）

無界

（任一?點(diǎn)）(5-28)

(5-24)

C（x,y,z）

—exp[-(y-^+_三")]———exp[-(c4——6.)]

2兀ito、o_2cr；2(y：

半無界

(5-29)

（任一點(diǎn)）

C（x,y,z）v2(z—2

。kH)

-Qexp+2)]c=—exp[-(—)]{exp[-/]

2%,2az

2<TY2<T.

r(Z+”)1i

+exp(———^]}

2，

地面點(diǎn)

(5-30)

C(x,y,0)(5-31)

——expH/)]/-”心+為

4〃Cr、Cr：2b；MJ2%肛

地面軸線(5-32)

(5-33)

上點(diǎn)

C(x,0,0)

_Q3閃的

wKg.2rr：

第三節(jié)、污染物濃度的估算

一、煙氣抬生高度的盤算

煙囪高度H*為定值，以體現(xiàn)煙流抬升高度，只要盤算出值,將煙

囪實(shí)體高度"S，與4〃取和，H=Hs+4”

產(chǎn)生煙流抬升的原因有兩個(gè)，一是煙囪出口處的煙流具有一定的初始動(dòng)量，

二是由于煙流溫度高于周圍空氣溫度而產(chǎn)生的凈浮力。影響這兩種作用的因素許

多，歸結(jié)起來可分為排放因素和睦象因素兩類。排放因素有煙囪出口的煙流速度、

煙氣溫度和煙囪出口內(nèi)徑。氣象因素有平均風(fēng)速、情況空氣溫度、風(fēng)速垂宜切變、

湍流強(qiáng)度及大氣穩(wěn)定度。日于影響煙流抬升的因素較多，使煙流抬升問題變得十

分龐大。到目前為止，國內(nèi)外已提出的煙流抬升公式有數(shù)十個(gè)之多，還沒有一個(gè)

公式考慮了上述所有這些因素。大多數(shù)煙流抬升公式是半經(jīng)驗(yàn)的，是在各自有限

的，視察資料底子上歸納出來的，所以具有局限性。

1?霍蘭德（Holland）公式

霍蘭德采取了勒普由風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得出的動(dòng)力抬升公式，并增加了浮力抬升項(xiàng)，

利用三個(gè)發(fā)電廠煙流上升軌跡的照片進(jìn)行了校核，于1953年得出中性條件適用的

公式：

△H=匕。(1.5+2.7—(5-36)

?9-或-5*^4

M=（1.5匕。+0.0嗎）ry

式中：

Qh―煙氣熱釋放率，KJ/s；

心一—排氣筒出匚處，平均煙流速度（m/s）；

D——排氣筒出口處，直徑（m）；

Ts——煙氣出口溫度（°K）

u——排氣筒出口處平均風(fēng)速（m/s）；無實(shí)測值時(shí)，用10m處平均風(fēng)速Io

和風(fēng)速廓線盤算。

今后公式中標(biāo)記同上者不予說明。

考慮到大氣穩(wěn)定度的影響，霍蘭德發(fā)起：對(duì)不穩(wěn)定大氣，按上式盤算出的」〃

再增大10-20%,對(duì)穩(wěn)定大氣，按上式盤算出的/〃減小10-20%。國內(nèi)外學(xué)者

都認(rèn)為霍蘭德公式守舊，特別對(duì)高煙囪、強(qiáng)熱源盤算結(jié)果偏低。

煙氣的熱釋放率是指單位時(shí)間內(nèi)向情況釋放的熱量，即：

a=CpbTQN(5-34)

這里47是煙氣溫度與情況溫度的差值，。，是煙氣折合成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體

積流量（NM7s）G是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的定壓熱容（=1.298KJ/度.N.M'）。當(dāng)煙氣以實(shí)

際出口溫度T°K時(shí)的排煙流量Qn?/s體現(xiàn)時(shí)，熱釋放率的盤算公式為：

(5-35)

Q?=3.5吟Q

這里幾---大氣壓力，（KPa）o

2.布里吉斯（Briggs）公式

布里吉斯在“2/3次律〃抬升公式的底子上，先后布導(dǎo)出一系列抬升公式，

然后用實(shí)測資料進(jìn)行參數(shù)怙值，推算常數(shù)項(xiàng)。該模型得到了遍及的應(yīng)用。它適應(yīng)

于不穩(wěn)定和中性條件。

3.我國國度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公式

《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技能防法》GB/T13201-91對(duì)煙氣抬升盤算

公式作了如下規(guī)定:

（小風(fēng)1.5m/s>〃ioX）.5m/s；靜風(fēng)〃ioU（）.5m/s

二、擴(kuò)散參數(shù)簡直定

擴(kuò)散參數(shù)%,、。:簡直定，可以現(xiàn)場測定，也可以風(fēng)洞模擬試驗(yàn)確定，還可以通過實(shí)測和試

驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納整理的經(jīng)驗(yàn)公式或圖表來估算。

l.P—G擴(kuò)散曲線法（帕斯圭爾和吉福德）

要點(diǎn)：憑據(jù)太陽輻射情況和距地面10m高風(fēng)速將大氣的擴(kuò)散稀釋能力分別

為A-F六個(gè)穩(wěn)定度級(jí)別，然后憑據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論考慮，用曲線體現(xiàn)每一個(gè)穩(wěn)

定度級(jí)別的。八隊(duì)隨下風(fēng)距離的變革。

應(yīng)用：憑據(jù)通例氣象資料確定穩(wěn)定度級(jí)別；利用擴(kuò)散曲線確定C72；

濃度估算。

2.我國國度標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要領(lǐng)

?穩(wěn)定度分類要領(lǐng);

太陽輻射品級(jí)數(shù)

云量，1/10太陽輻射品級(jí)數(shù)

總云量/低云量夜間力士15。15°V/?“W35°35°V/.W65。人》65。

W4/W4-2-1+1+2+3

5?7/W4-10+1+2+3

28/W4-100+1+1

25/5?70000+1

28/2800000

人氣穩(wěn)定度的品級(jí)

地面風(fēng)速，m/s太Ba輻射等級(jí)

+3+2+1012

WL9AA?BBDEF

2-2.9A?BBCDEF

3?4.9BB?CCDDE

5?5.9CC?DDDDD

26DDDDDD

?擴(kuò)散參數(shù)的選取;

太陽傾角的大要值

月旬赤緯角月旬赤緯角月旬赤緯角（度）

（度）（度）

1上.225上+179上+7

中-21中+19中*3

下-19下+21下-1

2上-156上+2210上-