影响污染物扩散能力的主要因素有哪些?各起着什么作用?

影响污染物扩散能力的主要因素有哪些?各起着什么作用?
影响污染物扩散能力的主要因素有哪些?各起着什么作用?

影响污染物扩散能力的主要因素有哪些?各起着什么作用?
影响大气污染物扩散的因素主要有以下几个：
1）风（动力因子）
空气的水平运动称为风.风对大气污染物的输送扩散有着十分重要的作用.风对大气污染物起整体输送作用；风对大气污染物有冲淡稀释作用；在大气边界层,风切变还影响湍流强度及性质,对扩散产生间接作用；其他气象因子（如大气稳定度等）都是通过风及湍流间接影响空气污染的.
2）大气湍流（动力因子）
大气湍流是指气流在三维空间内随空间位置和时间的不规则涨落,伴随着流动的涨落,温度、湿度、风乃至大气中各种物质的属性的浓度及这些气象要素的导出量都呈无规则涨落.换言之,空气的无规则运动,谓之大气湍流.湍流具有随机性.
大气湍流是大气的基本运动形式之一.大气湍流对大气中污染的扩散起着重要作用,湍流扩散是空气污染局地扩散的主要过程,是污染物浓度降低的主要原因.大气湍流的主要效果是混合,它使污染物在随风飘移过程中不断向四周扩展,不断将周围清洁空气卷入烟气中,同时将烟气带到周围空气中,使得污染物浓度不断降低.
3）大气的温度层结（热力因子）
温度是决定烟气抬升的一个因素,它的的垂直分布决定了大气层结的垂直稳定度,直接影响湍流活动的强弱,与空气污染有密切的联系,支配大气污染物的散布.
大气中的温度层结有四种类型：①正常分布层结（即递减层结）,气温随高度增加而递减,这种情况一般出现在晴朗的白天风不太大时,有利于大气污染物的扩散.②中性层结.③等温层结,气温不随高度而变化,这种情况出现于多云天或阴天.不利于大气污染物的扩散.④逆温层结,气温随高度的增加而增加,这种现象一般出现在少云、无风的夜间.逆温层是非常稳定的气层,阻碍烟流向上和向下扩散,只在水平方向有扩散,处于逆温层中的气态污染物、气溶胶粒子（烟、尘、雾）等不能穿过逆温层,而只能在其下面积聚或扩散,在空气中形成一个扇形的污染带,一旦逆温层消退,还会有短时间的熏烟污染.
4）大气稳定度
大气稳定度指整层空气的稳定程度,是大气对在其中作垂直运动的气团是加速、遏制还是不影响其运动的一种热力学性质.当气层受到扰动,若原先是不稳定气层,则扰动、对流和湍流容易发展；若原来是稳定气层,则扰动、对流和湍流受到限制；若原先是中性气层,则由外界扰动所产生的空气微团运动,既不受到抑制又不能得到发展.因此,大气不稳定,湍流和对流充分发展,扩散稀释能力强,有利用污染物扩散.我国目前把大气稳定度分为六类,即强不稳定（A）、不稳定（B）、弱不稳定（C）、中性（D）、较稳定（E）、稳定（F）.其中强不稳定（A）、不稳定（B）、弱不稳定（C）三类稳定度有利于污染物的扩散,中性（D）、较稳定（E）、稳定（F）三类稳定度不利于污染物的扩散.
5）混合层高度
混合层是指边界层中存在的湍流特征不连续界面以下的大气层.混合层内一般为不稳定层结,铅直稀释能力较强.混合层高度即从地面算起至第一层稳定层底的高度.混合层高度实质上是表征污染物在垂直方向被热力湍流稀释的范围,即低层空气热力与湍流所能达到的高度.混合层高度越高,表明污染物在铅直方向的稀释范围越大,越有利于大气污染物的扩散.混合层高度随时间变化,在一天中,早晨混合层高度一般较低,不利于大气污染物在铅直方向的扩散,而午后混合层高度达到最大值,有利于大气污染物在铅直方向的扩散.
6）常见的不利气象条件
不利气象条件指熏烟状态以及对环境敏感区或关心点易造成污染的风向、风速、稳定度和混合层高度等条件.熏烟型气象条件出现在日出后,夜间产生的贴地逆温逐渐自下而上地消失,新的混合层开始增长,到前一天晚上烟羽的高度时,聚集的污染物通过混合层夹卷和湍流被完全混合至地面,造成大气污染.
污染物进入水体后,立即受到水体的平流输移、纵向离散和横向混合作用,同时与水体发生物理、化学和生物生化作用,使水体中污染物浓度逐渐降低,水质逐渐好转,这就是污染物在水体中的稀释降解过程.在这一过程中,大多数有毒污染物经过各种物理、化学和生物作用转化为低毒或无毒的化合物；一些不稳定的污染物转变为稳定的化合物；重金属等污染物随着吸附作用而逐渐沉淀,进入底泥；而一些复杂的有机物,逐步氧化分解为较简单的化合物.污染物的稀释降解过程是连续不断的,其浓度呈逐渐下降趋势,并且在整个自净过程中,初期水体中的溶解氧会因参加反应急剧下降,而随着自净过程的进行,水中的溶解氧在降低到一定程度后,缓缓上升,恢复到原有水平.
污染物的稀释降解过程主要是水体对污染物进行物理作用、化学作用和生物作用的共同结果.物理作用主要包括水体对污染物的稀释、吸附、沉淀、凝聚等方面,例如高浓度废污水进入水体后,首先会受到水体的混合、稀释,水量越大或径污比越大,稀释效果越好；污染物同时也会被水体中的悬浮物如泥沙所吸附、沉淀,致使污染物浓度下降；化学作用是污染物与水体组份发生化学反应,使污染物浓度降低,化学作用主要包括氧化、还原、分解等方面.例如水体中亚硝酸盐等一些还原性污染物会在氧的作用下,逐步氧化至硝酸盐；一些重金属离子如Fe、Pb等,在碱性水环境条件下（如黄河水体的PH值一般在8.0左右,呈弱碱性）,会和水中的OH-结合产生沉淀,使水中重金属离子浓度下降；水体的生化作用是污染物被水体中各种微生物所分解的过程,如水中的好氧微生物会在氧的作用下,把一些有机物分解成无机物,如二氧化碳、水,把氨转化为硝酸盐,使水体得到净化.
在水体实际纳污能力计算中,为了反映污染物的稀释降解过程,常引入污染物综合降解系数这一参数,即将污染物受水体的物理、化学和生物等作用通过综合降解系数来反映,其反映了污染物自净过程的快慢程度,一般情况下其精度能够满足水资源保护规划与管理的要求.