Лекция 2
Download
1 / 29

?????? 2 - PowerPoint PPT Presentation


  • 197 Views
  • Uploaded on

Лекция 2. Модели переноса примесей в атмосфере города. План лекции «Модели переноса примесей в атмосфере города». Основные загрязнители атмосферы города Факторы, влияющие на качество воздуха в городе Системы контроля и регулирования качества городского воздуха Основные подходы моделирования

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '?????? 2' - felcia


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
2

Лекция 2

Модели переноса примесей в атмосфере города


2
План лекции «Модели переноса примесей в атмосфере города»

  • Основные загрязнители атмосферы города

  • Факторы, влияющие на качество воздуха в городе

  • Системы контроля и регулирования качества городского воздуха

  • Основные подходы моделирования

  • Обзор кинетических схем образования вторичных загрязнителей. Проблема фотохимического смога

  • Некоторые результаты моделирования переноса примеси


2
Основные загрязнители атмосферы города

  • Наблюдения за уровнем загрязнения воздуха в городах Российской Федерации проводятся территориальными органами Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет).

  • Сеть мониторинга качества воздуха включает 260 городов, в которых работает 710 станций, регулярные наблюдения Росгидромета проводятся в 226 городах на 649 станциях.


2

пыль города

диоксид серы

оксид углерода

диоксид азота,

сероводород,

сероуглерод,

фенол,

фторид водорода,

хлор,

хлорид водорода,

аммиак,

формальдегид,

бенз(а)пирен

Основные загрязнители воздуха в городах России


2
Основные загрязнители воздуха в городах России

  • Оценка качества воздуха в России производится обычно с учетом принятых Минздравом стандартов – предельно допустимых концентраций (ПДК).

  • Для оценки степени суммарного загрязнения атмосферы рядом веществ в городах России используется комплексный показатель – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА):


2
Предельно допустимые концентрации (ПДК) ряда загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, мг/куб.м

______________________________________________________________________

Вещество Максимальная Средне-

разовая суточная

______________________________________________________________________

Азота двуокись 0,085 0,04

Азота окись 0,4 0,06

Аммиак 0,2 0,04

Бенз(а)пирен - 0,1 мкг/100 куб.м

Взвешенные вещества (пыль) 0,5 0,15

Водород хлористый 0,2 0,2

Кислота серная 0,3 0,1

Озон 0,16 0,03

Сажа 0,15 0,01

Сероводород 0,008 -

Сероуглерод 0,03 0,005

Серы двуокись 0,5 0,05

Углерода окись 5 3

Фенол 0,01 0,003

Формальдегид 0,035 0,003

Фтористый водород 0,02 0,005

Хлор 0,1 0,03

------------------------------------------------------------------



2
Факторы, влияющие на качество городского воздуха:

  • ветер: скорость и направление

  • радиационные и температурные режимы,

  • свойства поверхности,

  • атмосферные осадки,

  • атмосферные явления и др.


2
Направление и сила ветра городского воздуха:


2
Стратификация атмосферы городского воздуха:

Stable – устойчивая

Unstable – неустойчивая

Neutral - нейтральная


2
Свойства поверхности городского воздуха:


2
Системы контроля и регулирования качества воздуха

  • Площадь Ленина

  • Ул. Герцена

  • Ул. Пролетарская

  • Иркутский тракт

  • Ул. Вершинина

  • Ул. Мичурина


2

PM2.5 регулирования качества воздуха

29/08

10 - 11

10.4 

PM10

29/08

10 - 11

19.7 

NO2

29/08

10 - 11

28.5 

Системы контроля и регулирования качества воздуха

http://www.nilu.no

В-во дата время мкг/м3

Осло


2
Системы контроля и регулирования качества воздуха

http://www.erg.kcl.ac.uk

PM2.5

NO2

Лондон


2
Основные подходы моделирования переноса примесей

  • Модели гауссового типа

  • Лагранжевы дисперсионные стохастические модели

  • Модели турбулентной диффузии


2
Модели гауссового типа переноса примесей(модель Паскуилла-Гиффорда)

С – концентрация

Q – мощность источника

H – эффективная высота источника: H=h+H

W – скорость ветра при z=H

y, z – дисперсии распределения концентрации

 - постоянная распада, если примесь неконсервативная


2
Модели гауссового типа переноса примесей(модель Паскуилла-Гиффорда)

100<x<10000м

Для определения констант ai, bi, ciрассматривается

шесть классов устойчивости атмосферы:

A, B,C – сильная, умеренная и слабая неустойчивость,

D – нейтральное состояние

E,F – слабая и умеренная устойчивость


2
Модели гауссового типа переноса примесей(модель Паскуилла-Гиффорда)

H – подъем выброса за счет плавучести

w0 – скорость выброса

R0 – радиус источника

V0 – объемный расход выброса

T – перепад температуры

Ta – температура атмосферного воздуха


2
Модели гауссового типа переноса примесей(модель Берлянда)

Для уравнения

при предположении

получено аналитическое решение

для точечного источника высотой H


2
Лагранжева дисперсионно-стохастическая модель


2
Лагранжева дисперсионно-стохастическая модель

- генерируются датчиком случайных чисел


2
Лагранжева дисперсионно-стохастическая модель (учет плавучести примеси)

F – плавучесть

M – момент

количества

движения

V – объем выброса

F=gupR2(Tp-Te)/Tp

M=(Te/Tp)upR2wp=Vwp

V=(Ta/Tp)upR2

t=0: F=F0, M=M0, V=V0


2
Лагранжева дисперсионно-стохастическая модель(моделирование осаждения)

Vd – скорость осаждения;

ra – аэродинамическое сопротивление;

rb – сопротивление квазиламинарного подслоя;

rc – сопротивление поверхности

Mi – доля массы выброса;

zref – высота, ниже которой возможно сухое осаждение;

i – коэффициент влажного осаждения


2
Лагранжева дисперсионно-стохастическая модель


2
Модели турбулентной диффузии дисперсионно-стохастическая модель

.

Sc – источники выбросов и осаждение примеси

Rc – химические реакции


2
Модели газофазных реакций дисперсионно-стохастическая модель

  • Carbon Bond IV (93 реакции между 36 компонентами, 11 фотохимических реакий)

  • Regional Acid Deposit Model (158 реакций между 57 химическими компонентами, 21 фотохимическая реакция)

  • KOREM (39 реакций между 20 компонентами)

  • Generic Reaction Set (10 реакций между 12 компонентами)


2
Модели газофазных реакций дисперсионно-стохастическая модель(образование тропосферного озона)

углеводороды+hv -> углеводороды + радикалы

радикалы + NO -> NO2

NO2 + hv -> NO + O3

NO + O3 -> NO2

радикалы + NO2 -> аэрозоли

радикалы + SO2 -> аэрозоли


2
Фотохимический смог дисперсионно-стохастическая модель

Загрязнение тропосферы газами обычно приводит к образованию канцерогенного фотохимического тумана, называемого смогом.

Термин "смог" впервые был употреблен около 100 лет назад, применительно к жёлтой смеси из дыма и тумана, образующих так называемую "лондонскую гороховую похлёбку".

Позже его применяли для характеристики задымлённых или туманных условий в атмосфере, связанных с загрязнением, включая тип смога, наблюдаемый в Лос-Анджелесе, Детройте, Нью-Йорке и возникающий в климатических условиях, весьма отличающихся от тех, при которых характерно появление туманов (лондонский смог).


2
Фотохимический смог дисперсионно-стохастическая модельв Лос-Анжелесе


ad