大风天气条件下区域大气污染物迁移规律模拟研究

摘要：为了减缓和控制大气污染程度，需要研究大气污染物迁移规律，但常规方法未考虑污染物随风移动而产生的迁移现象，使获得的迁移规律与实际情况存在较大误差。因此，提出大风天气条件下区域大气污染物迁移规律模拟研究。利用污染系数描述大气污染物迁移与风向、风速间的关系，并采用雷诺数和运动学分析湍流对污染物的影响，结合浓度函数建立区域大气污染物迁移模拟函数。实验结果表明：当风速较小时，大气污染物获得的动能小，迁移能力较弱；当风速越大时，大气污染物获得动能较大，迁移能力也越强。研究结果与实际情况一致，具有参考价值。

关键词：大气湍流；迁移规律；雷诺数；污染物浓度；污染系数

中图分类号：X51 文献标志码：B

前言

当前，中国经济增长主要依赖能源消耗，这也导致污染物排放量剧增。特别是混合型污染物、霾、光化学烟雾及二氧化氮等问题突出。大气污染物降低空气质量，威胁人体健康，因此研究污染物迁移规律有助于实施有效减排措施，促进环境科学发展。

关于区域大气污染物迁移规律模拟研究有：秦思达利用WRF-CMAQ模拟某区域大气污染状态，并基于零置法定量研究污染物各组成（SO2、NO2、PM10、PM2.5）迁移规律；丁咚等人通过污染源普查数据获取某区域地理与环境数据，使用CALPUFF建立大气污染物迁移规律模拟的数学模型；刘魏巍等人根据区域地理环境选择污染物采样点及采样时间，利用主成分分析法分析污染物影响因素，通过CALINE4、CALQH模型建立污染物扩散函数模型，并根据空间分布理论模拟污染物迁移规律。

上述方法在模拟区域大气污染物迁移规律上取得了一定成果，但忽略了风速、风量等影响因素。在大风天气下，模拟结果与实际情况误差较大。为此，研究大风天气条件下区域大气污染物迁移规律模拟方法。根据大气污染物迁移影响因素与运动学原理建立迁移规律数学模型。经实验证实，所提方法得出的PM10、PM2.5、SO2、CO、NO2污染物会随着风运动而迁移，风速越大迁移越强，模拟结果与实际迁移规律相同。