大風天氣條件下區域大氣污染物遷移規律模擬研究

摘要：為了減緩和控制大氣污染程度，需要研究大氣污染物遷移規律，但常規方法未考慮污染物隨風移動而產生的遷移現象，使獲得的遷移規律與實際情況存在較大誤差。因此，提出大風天氣條件下區域大氣污染物遷移規律模擬研究。利用污染系數描述大氣污染物遷移與風向、風速間的關系，并采用雷諾數和運動學分析湍流對污染物的影響，結合濃度函數建立區域大氣污染物遷移模擬函數。實驗結果表明：當風速較小時，大氣污染物獲得的動能小，遷移能力較弱；當風速越大時，大氣污染物獲得動能較大，遷移能力也越強。研究結果與實際情況一致，具有參考價值。

關鍵詞：大氣湍流；遷移規律；雷諾數；污染物濃度；污染系數

中圖分類號：X51 文獻標志碼：B

前言

當前，中國經濟增長主要依賴能源消耗，這也導致污染物排放量劇增。特別是混合型污染物、霾、光化學煙霧及二氧化氮等問題突出。大氣污染物降低空氣質量，威脅人體健康，因此研究污染物遷移規律有助于實施有效減排措施，促進環境科學發展。

關于區域大氣污染物遷移規律模擬研究有：秦思達利用WRF-CMAQ模擬某區域大氣污染狀態，并基于零置法定量研究污染物各組成（SO2、NO2、PM10、PM2.5）遷移規律；丁咚等人通過污染源普查數據獲取某區域地理與環境數據，使用CALPUFF建立大氣污染物遷移規律模擬的數學模型；劉魏巍等人根據區域地理環境選擇污染物采樣點及采樣時間，利用主成分分析法分析污染物影響因素，通過CALINE4、CALQH模型建立污染物擴散函數模型，并根據空間分布理論模擬污染物遷移規律。

上述方法在模擬區域大氣污染物遷移規律上取得了一定成果，但忽略了風速、風量等影響因素。在大風天氣下，模擬結果與實際情況誤差較大。為此，研究大風天氣條件下區域大氣污染物遷移規律模擬方法。根據大氣污染物遷移影響因素與運動學原理建立遷移規律數學模型。經實驗證實，所提方法得出的PM10、PM2.5、SO2、CO、NO2污染物會隨著風運動而遷移，風速越大遷移越強，模擬結果與實際遷移規律相同。