本文建立了太阳池的一维热盐双扩散模型，将热扩散与盐扩散耦合，盐扩散包括扩散和Soret效应，模拟了太阳池的传热传质过程，并将模拟结果与实验数据对比，吻合较好。利用所建立的模型模拟了参考实验太阳池稳定后的温度、密度和质量通量分布。总结了池底绝热和不隔热时太阳池内质量通量的发展规律，结果表明池底热损对由温度梯度引起的质量通量影响很大；池底绝热良好时，Soret效应所占盐扩散的比例可达10％，对盐梯度稳定性的影响不可忽略。
太阳池是一个典型的双扩散系统，包括传热和传质过程。目前太阳池传热模型已经比较成熟，可为太阳池的传热问题提供理论依据。由于传质过程会对太阳池的盐梯度造成，近几年来对传质模型的研究也越来越受到重视。但是一直以来学者们都将传热和传质作为两个的过程处理，使得模拟结果和实际运行情况偏差较大。 本文将热扩散与盐扩散耦合，建立了太阳池的热盐双扩散模型，同时计算太阳池的动态传热和传质过程，考虑两种扩散的综合影响，更符合太阳池的实际运行情况。传热模型当中采用逐日平均太阳能辐射能模型，采用能够较好地计算具有浊度盐水的透光性能，尤其是能够处理非均匀浊度分布的情况的w.s.辐射透射率模型。在传质模型当中，同时考虑了由盐浓度梯度引起的扩散和由温度梯度引起的soret效应。模拟结果与实验值对比吻合较好。通过模拟太阳池的温度、密度和质量通量分布，总结得到对太阳池的盐梯度进行控制的主要方法应为在温度高的时期重点在ncz的中下部以及lcz补充损失的盐，质量通量的计算值可用于指导补盐或冲刷表面的速率。 利用所建热盐双扩散模型模拟了提热和池底热损对太阳池热盐扩散性能的影响。发现变速率提热相比恒定速率提热更为经济可行，利于太阳池的长期运行。在提热速率不ncz稳定性的前提下，提热量越大，热损越小，太阳池lcz吸收的能量越大；ncz内盐的扩散速率越小，利于太阳池内盐梯度的稳定与保持。夏季池底热损从10w/m3增大到50w/m3时盐扩散速率降低19.8％，但是储热温度下降高达48.7％。通过小型实验研究发现，在太阳池池底加设多孔介质层既可以起到保温作用，又可以降低盐扩散速率，同时还可以保持土壤的跨季度蓄热作用，对太阳池的稳定运行非常有利。模拟结果表明soret扩散占总扩散的百分比在提热量和池底热损都很小时最大超过10％，soret扩散对总盐扩散起着不可忽视的作用。随着提热量和池底热损增大，soret通量所占总通量的份额逐渐减小。 采用有限差分法建立了ncz提热的数学模型，通过对ncz提热方式的模拟计算得知，采用ncz提热可增加太阳池的热效率，与传统的只从lcz提热方式相比热效率最大可增加42％，并分析了太阳池热效率提高的本质原因。
近年来，我国机动车保有量迅速增加，机动车尾气污染对城市的影响越来越严重。定量计算机动车尾气污染物的排放量，分析机动车尾气排放的空间分布、研究尾气排放与道车流运行状况之间的联系，为相关部门制定控制策略、合理规划城市布局、调整交通管理制度提供决策的科学依据。 本文利用gis提供的城市网和地理，根据交通状况、天气条件，结合先进的大气尾气扩散模型，采用数值计算的方法，仿真模拟了武汉市机动车尾气的扩散情况。 系统分析了大气扩散模型的影响因素、大气扩散模型和gis结合的国内外研究现状和发展趋势，为扩散模型的选择和集成方式的确定奠定了理论基础。对比分析了几种gis的二次开发技术，结合本系统的特点，选择组件式gis开发方式。将大气扩散迁移模型与gis技术进行结合，开发了一个的应用系统，该系统不仅能完成各种常见气象条件下的汽车尾气污染情况的模拟，而且还能实现对所有数据和模拟结果的查询和在此基础上的部分分析功能，成为一个具有实用价值的机动车尾气污染分析系统。
该文包括两部分,第一部分讨论在污染的中,具有阶段结构种群与的条件;第二部分主要研究了在两斑块中,扩散对其上种群的影响.在第一部分中,讨论了在毒素的输入量存在极限的情况下,毒素浓度对种群具有至关重要的影响,得出种群永久与的条件;在第二部分中,讨论了在一些孤立的斑块上,通过在斑块间建立合理的通道和控制斑块间的扩散率,进而得出了可以一些处于频危的生群的条件与结论.同样我们亦简单讨论了这些结论在生物界的意义与重要性.
本研究针对近地面土气交换过程，设计和改进了三种采样器，分别为：近地面浓度垂直剖面被动采样器(原创)、近地面空气向土壤单向扩散通量测量被动采样器(原创)，和近地面土气扩散交换净通量测量圆盘主动采样器(改进)。其中近地面浓度垂直剖面被动采样器能够在对地面空气无扰动的情况下采集到可以识别的浓度剖面，从而判断和计算土气交换净通量的方向和大小，但其结果可能受到风速的影响；气土通量采样器的结果较好，已取得部分数据，但装置对土壤真实吸收过程的模拟效果有限，需要进一步完善：改进了的近地面圆盘采样器可以克服背景干扰，具有双向观察功能，通量方向和大小均可测得，主要问题是采样条件控制和重复性较差。 在通量研究中，主要通过对空气介质中PAHS的浓度剖面的采样和分析来判断其扩散通量的迁移方向。结果显示，在地区地表空气层(1～320M)中，气态和颗粒物吸附态PAH16平均浓度分别为1000±402和434±403NG/M3。在冬季，由于受城市顶盖效应以及强逆温气象条件的影响，PAHS浓度剖面曲线基本可以划分为两部分：在距地面1～150M范围内，浓度随高度升高呈递增趋势，在150M处达到最大值，在150～320M空气层内，PAHS浓度随高度升高而降低。而春季浓度剖面相对较为平缓，看不到明显的峰值和拐点。在近地面(0～45CM)处，PAHS浓度随高度升高而增加，即PAHS主要由空气向土壤扩散，其剖面形态可以用方程C=A+B×(1-EXP(-C×H))来表示，其中各拟合参数与土气界面处空气浓度、空气浓度、土壤粗糙度以及地面气象条件有关。 本研究中分别采用实测、逸度模型和滞膜层模型3种方法对土气扩散交换通量进行定量分析。3种方法均土壤在吸收空气中的PAHS，即土气扩散交换净通量的方向为由空气向土壤迁移，各化合物中，PHE和FLO的扩散净通量最大。需要指出的是，三种方法各有其优缺点，所得通量结果不完全吻合，逸度模型所得结果显著大于实测和滞膜层模型计算结果。
本论文利用国家标准方法对乌江流域及其中上游干流上的两个梯级水库中生源要素含量进行了分析测定。研究结果如下： 1.乌江表层水中生源要素含量充分体现了喀斯特地区特性。其中，溶解性硅(DSI)和溶解有机碳(DOC)含量都低于世界平均水平，二者平均含量在2002年的丰水期分别为85.45μM和84.58μM，枯水期分别为60.80μM和53.86μM。乌江流域溶解无机氮含量较世界平均水平高，其主要存在形式为硝态氮(NO3-N)。乌江干流表层水中NO3-N和氨态氮(NH4-N)平均含量分别为：丰水期NO3-N147.52μM，NH4-N11.64μM，枯水期NO3-N158.00μM，NH4-N47.43μM。可能是乌江流域存在中国较大的磷矿(如瓮福磷矿)及其加工厂，与长江干流及其它支流相比，乌江具有更高的磷含量。其总磷(TP)含量为：丰水期6.43μM，枯水期4.18μM。其中，丰水期颗粒态磷(PP)占74﹪，溶解性磷酸盐(PO4-P)占14﹪；枯水期二者分别占总磷的27﹪和49﹪。乌江干流生源要素的分布特征(尤其是磷)反映了乌江干流上的水库对下游河流生源要素的含量具有一定的影响。 2.东风水库和乌江渡水库在春夏季都存在分层现象，但分层结构不明显，没有稳定的温度层。分层期间尤其是7月份乌江渡水库底层水体处于严重缺氧状态，而东风水库底层水体在整个研究期内溶解氧含量都较高。东风水库和乌江渡水库表层水中叶绿素A平均含量分别为2.74MG/M3和6.33MG/M3，表明后者初级生产力水平比前者高。乌江渡水库中DOC的含量比东风水库略高，但二者含量都很低，在1MG/L左右。两个水库中氮的主要存在形式都是NO3-N，约占TN的85﹪。磷的主要存在形态为：东风水库为PP，约占TP的62﹪；乌江渡水库除了丰水期上层水体中为PP外，枯水期以及丰水期底层水体中都是PO4-P，占TP的80﹪以上。东风水库和乌江渡水库表层水中TN和TP的平均含量分别为：TN分别为2.97MG/L和2.82MG/L，TP分别为0.01MG/L和0.05MG/L。可见，两个水库中氮含量相差不大，而磷含量却有乌江渡水库大于东风水库。东风水库和乌江渡水库表层水中DSI平均含量分别为3.78MG/L和1.86MG/L，显然，前者大于后者。东风水库和乌江渡水库都处于中营养型状态，但乌江渡水库的营养程度比东风水库高。按照JUSTIC的营养盐判断规则，两个水库都属于磷。 3.东风水库沉积物中有机碳随沉积深度增加其含量基本保持不变，平均含量为1.84﹪；乌江渡水库沉积物中有机碳随沉积深度增加其含量逐渐降低，到一定深度后趋于稳定，平均含量为2.69﹪。东风水库和乌江渡水库沉积物有机质中C/N原子比平均分别为：13和12，表明乌江渡水库相对于东风水库来说具有更多的浮游植物来源的有机质。东风水库和乌江渡水库沉积物间隙水中DOC、NH4-N和DSI含量在垂直剖面上的分布趋势相似，表现为随沉积深度增加其含量也逐渐增大，到一定深度后，除了乌江渡水库中DSI改为随沉积深度增加而略微减小外，其余都趋于稳定。NO3-N、NO2-N和PO4-P的剖面分布特征也相似，表现为：最大值出现在界面处，随着沉积深度增加其含量逐渐减小，到一定深度后也趋于稳定。表层沉积物间隙水中溶解性生源要素含量存在比较明显的季节性变化，一般表现为：夏季、春季＞冬季。通过沉积物-水界面生源要素扩散通量的计算，结果表明：沉积物是上覆水体中DOC、DSI、PO4-P、NH4-N和NO2-N的“源”，NO3-N的“汇”。沉积物-水界面生源要素的扩散通量存在着季节性变化，NH4-N和DSI界面扩散通量表现为夏季＞春季＞冬季，PO4-P和NO2-N都表现冬季的扩散通量最大，夏季最低。NH4-N和DOC界面扩散对上覆水体的影响程度最大，其次是PO4-P。除了NO2-N外，乌江渡水库界面生源要素的扩散通量及其对上覆水体的影响程度都比东风水库大。 4.运用稳态箱式模型，对东风水库和乌江渡水库的生源要素输入和输出通量以及净通量进行了粗略估算。东风水库的各生源要素的净通量及其在总输入量5.中所占比例分别为：TN为-4844.4TONSY-1和13.7﹪，TP为-178.3TONSY。和54.7﹪，DSI(以SIO2计)为-11453.4TONSY-1和22.8﹪，DOC为-1575.7TONSY-1和20.0﹪；乌江渡水库的各生源要素的净通量及其在总输入量中所占比例分别为：TN为-182.9TONSY-1和0.4﹪，TP为276.0TONSY-1和49.5﹪，DSI(以SIO2计)为-6560.6TONSY-1和10.7﹪，DOC为-1567.9TONSY-1和12.4﹪。可见，除了乌江渡水库对P的输送起着“源”作用外，两个水库对河流生源要素的输送都起着“汇”作用。两个水库对P、SI和C的输送影响较大，而对N的影响较小。 6.两个水库相比较，由于乌江渡水库营养程度比东风水库高，乌江渡水库沉积物－水界面附近生源要素的活化更新更强烈，补偿了一定的水库对生源要素的拦截量，因此，从拦截量看：东风水库＞乌江渡水库。但是从对下游河流的影响来看，无论是对生源要素含量还是浮游植物量，乌江渡水库的影响都大于东风水库的影响。这说明水库运行时间越长，其对河流生源要素生物地球化学循环的影响可能越大。
更好的理解湖泊氧气生物地球化学循环过程，氧气对内源营养盐负荷的影响以及氧气与底栖生物之间的关系，是研究自然或者人为活动对沉积物.水界面生态系统影响的重要一步，甚至对研究湖泊生态系统也是大有裨益.多种进程，如物理，化学以及生物地球化学过程等，均能影响沉积物氧气的分布和消耗；而这些进程却易受条件的影响，如温度，水流以及光照等.因此，在开展研究之前，我们建立沉积物.水界面孵育系统，该系统可以调控多种参数，如温度，扰动速度，光强以及溶解氧等.我们又建立一套间隙水连续采集装置，这使得我们能够连续获得随时间变化的间隙水化学性质.而且，我们还建立微界面测定系统，以方便进行氧气微剖面的测定工作.在本研究中，我们应用这些设备，以此来研究氧气在沉积物.水界面的多种生物地球化学过程；部分结论归纳如下： 水流启动.停止法可有效获取体积式沉积物耗氧速率(O2(T))，且该速率与沉积物柱样培养法获得的TOE(TOTAL OXYGEN EXCHANGE)之间具有显著相关性；与由一维溶解氧剖面计算获得DOE(DIFFUSIVE OXYGEN EXCHANGE IN DIFFUSIVE BOUNDARY LAYERS)和DOES(DIFFUSIVE OXYGEN EXCHANGE IN SEDIMENTS)相比，O2(T)与TOE一样，不仅能代表氧气扩散通量，而且还包括沉积物中生物呼吸以及生物扰动引起的界面氧气通量信息.此外，通过比较多位点不同沉积物性质条件下界面氧气通量，我们发现，界面氧气通量在空间尺度上的差异性，除与生物因素，如生物扰动，生物灌溉和生物本身的呼吸作用有关之外，还与沉积物有机物质含量显著相关。 采用间隙水连续采集法，我们考察在氧气缺乏及氧气充足的条件下，沉积物.水界面的氮磷行为.对每个样点沉积物进行好氧和厌氧处理对照比较，结果显示，好氧组上覆水PH值显著大于厌氧组，而间隙水PH在两处理组之间差异不显著；这与厌氧呼吸途径过程中产生酸性物质有关；而间隙水则处于厌氧状态而受有机质的厌氧呼吸途径影响.较好氧条件而言，厌氧条件下间隙水磷酸根和铵氮浓度的增加，与有机质矿化增加有关；而间隙水磷酸根浓度还与FEOOH～P模型有关.由扩散模型计算获得的界面磷酸根或者铵氮扩散通量均高于表观界面通量，而且好氧条件下的扩散通量与表观通量之间的差异较厌氧条件下大；这表明两种营养盐均存在潜力，但这种潜力的发挥受到氧气的影响.较好氧条件而言，厌氧条件下使用扩散模型得到的界面营养盐扩散通量更接近于表观通量。 我们研究室内沉积物培养过程中不同生物量的水蚯蚓在不同温度条件下对太湖沉积物-水界面物质通量的影响，并对不同温度条件下水蚯蚓生物量与沉积物-水界面物质通量两者之间关系进行定量化描述.在三个不同温度条件下(4.8，15.1和25.2℃)，随着水蚯蚓生物量增加，沉积物-水界面氧气通量相应增大，该现象除与水蚯蚓本身的呼吸作用相关外，还与水蚯蚓的扰动等活动有关.同样，随着水蚯蚓生物量的增加，沉积物.水界面铵氮通量也相应增大，这表明水蚯蚓增加沉积物有机质矿化，并通过增加沉积物孔隙度使得间隙水中铵氮较易得到.同样，由于类似原因，在较高温度条件下，水蚯蚓生物量也相应增加沉积物-水界面磷酸根通量.但是，在较低温度(4.8℃)时，水蚯蚓生物量的增加并没有显著增大界面磷酸根通量，这可能与低温条件下水蚯蚓在沉积物中的层位较深有关。 沉积物叶绿素A含量及界面物质通量结果表明，太湖底栖微藻全年存在，且在有光照的条件下具有一定的初级生产力；但是该初级生产力数值与浮游植物相比，相差达2-3个数量级，因此，底栖微藻初级生产力对太湖沉积物有机物质累积的贡献量较小.然而，虽然太湖沉积物全年均处于异营养状态，但在春季或夏季，底栖微藻的初级生产力有可能使得沉积物转变为自营养.此外，与无光条件相比，有光照时，四季的界面铵氮和磷酸根通量均有所降低(除个别特例外).这表明底栖微藻的光合作用，大多数情况下能够界面铵氮及磷酸根的，这可以用光合作用产氧造成表层沉积物氧化以及光合作用过程中吸收营养盐来解释。关键词：沉积物-水(微)界面，氧气，界面物质通量，底栖微藻，底栖动物
tpeia是战略影响评价(sea)的一种,其评价目的在于确保考虑纳入发展活动的规划、决策和实施中.该文对tpeia进行了尝试性研究,给出了评价的一般工作程序、内容和用来评价的模式.通过对现有各种空气模式进行了比较研究和总结,该研究采用污染物排放量计算模式和污染物扩散的高斯模式,通过传输矩阵描述机动车污染物扩散过程,减少了通过模式计算确定污染物浓度的工作量,并为动态实时地进行机动车污染状况的预测和分析提供了途经.最后以上海市交通政策和交通网络规划《上海市交通》的影响评价作为个例,运用课题提出的研发的预测模式、评价步骤与方法进行了研究.
随着国际贸易、旅游事业以及水产养殖业的发展,便利的水通越来越体现出其重要性,船舶的数量和吨位也相应迅猛增长,而这些船舶所排放的含油污水却严重了水体的.因而研究油污在水体中的迁移变化成为目前的一个热点问题.进入水体的油污随着时间的推移会逐步消失,这就是水体的自净作用.石油的这个过程,即物理和化学变化的过程,统称为风化,它包括蒸发、溶解、乳化、分散、沉降、光氧化和生物降解等过程.船舶排放的油污由于排出前就受到振荡而与水混合成乳化状态,因而本文主要研究乳化油在湖面上的扩散作用.本文应用二维非恒定浅水方程组描述水流流动,以及二维对流一扩散方程描述乳化油的输运扩散,并用二维水流一水质耦合模型来模拟水流流动和乳化油的扩散过程.模型应用无结构网格剖分计算区域,采用黎曼近似解通量差格式(FDS)计算通过各单元边的数值通量,将二维模拟为求解一系列局部一维问题,从而模拟出水流过程和相应的油污输运扩散过程.本文将该模型应用于洪泽湖,计算湖面上的水流过程和油污扩散过程.根据实际情况选择不同工况,讨论了油污在不同工况作用下的扩散的速度、面积等.本文的研究可用于湖泊等其它大型水体上的油污扩展过程的预测,为建立浅水湖泊溢油应急预测系统提供了理论基础和实用的技术手段,也为这一方面的继续研究打下了一定的基础.
该报告依据作者博士后期间从事的主要研究项目的工作分为相互联系的三篇内容:中国城市绿色交通基本理论和评价体系、面向交通规划和管理的城市交通大气影响分析、基于gis的城市道和公管理信息系统,其中第二部分是核心.
随着国民经济的快速发展，汽车及其他机动车辆越来成为人们出行常用的交通工具。相应的，由于交通所造成的污染也越来越深刻的影响到人们的日常生活和身心健康。本文在前人研究的基础上，研究开发了交通污染模拟评价决策支持系统。 本文的重点在于系统功能模型的研究和开发。主要包括交通重金属污染模拟评价、交通噪声污染模拟评价和交通尾气污染模拟评价三个方面的五个模型。在系统的开发上，采用了esri公司的arcgis9.0作为开发平台，并对一些模型的模拟结果进行了三维显示。 第一章首先介绍了决策支持系统的发展历程、体系结构和开发流程，然后对交通污染模拟评价各方面的模型研究进展进行了论述。 第二章重点讨论了系统的用户特征，功能需求和数据需求等，然后提出系统的设计思想，给出了系统的总体结构，并说明系统模拟的方法——情景分析法。 第三章则重点讨论了系统的5个功能模型：交通重金属污染模拟评价模型、交通灰尘重金属污染模拟评价模型、交通噪声污染模拟评价模型、道交叉口噪声污染模拟评价模型和交通尾气污染模拟评价模型。 第四章主要讨论了系统详细的结构设计，数据库设计的基本原则，并给出了详细的数据库结构表，最后讨论了模型库设计的方法和技巧。 第五章主要是对系统实际应用的结果加以分析。通过系统的多次运行，得到各种模型在不同情景下的多种模拟结果，分析发现： ①重金属污染物浓度大小和车流量密切相关，并随着车流量的增加呈正比例增加．车流量相同的情况下，重货车对污染的贡献最大，其次是轻货车，最后是小客车； ②噪声的峰值并不出现在地表，而是首先随着高度的增加而增加，在达到一定程度后随高度增加而减小，面类型、车流量大小等只对噪声的峰值大小有影响，而对噪声峰值产生的高度没有影响； ③小型车、中型车和大型车对co污染和nox污染贡献的次序不同。在co的污染贡献方面，大型车
以有限体积法为核心，建立了求解二维浅水方程和对流扩散方程的模型体系。 通过高斯散度，将单元体上的面积分化为单元边界上的线积分，并根据欧拉旋转不变性，化二维的浅水方程为一维，大大简化了模型求解。求解跨单元边界的数值通量是有限体积法的核心，该文采用通量向量格式求解黎曼问题，得到跨边界数值通量。 通过构造单元水力模型，对单元水力参数采取muscl状态差值进行重构，得到了二阶有限体积法。 通过模拟二维溃坝问题，验证了模型求解强间断水流的可行性；通过比较二维河流稳态水题的数值解与解析解，验证了水质模型的准确性；通过模拟均匀流场中的污染物迁移，得出模型对于求解水题具有相当高的精度。 在工程实例中，采用该模型模拟了填海工程对局部海域的水动力影响，并预测了工程吹填施工造成海域悬沙污染的状况，计算结果与前人的模拟结果相符。
本文是在国家自然科学基金项目(铀矿井通风尾气放射性污染的数值模拟与控制研究)的资助下，对铀矿井通风尾气放射性核素的扩散状况进行了现场实测和模型实验研究，为数值模拟和放射性核素的控制提供指导。大气中污染物，特别是放射性核素的扩散与迁移状况是大气污染控制与治理中一个十分重要的问题，由于核素本身的放射性和危害性，给这一问题带来了相当的难度。现场实测存在很大随机性，而且结果无法重复，耗费太大。数值计算的模型精度和边界条件的难于确定，从而影响了计算结果的准确性。而基于室内模型的物理实验模拟为研究此类问题提供了有力手段。物理实验模拟，由于其不受天气状况等试验条件的，并易于再现或设置一定的试验条件，试验周期短，花费代价小，是评估大气污染物扩散的可靠、适用的方法。本文主要工作和创新点体现在以下几个方面：(1)系统分析了铀矿排风井尾气污染物的成分及其危害，并研究了各种影响大气中放射性核素扩散的因素，为中放射性核素研究提供了一定的理论基础；(2)成功利用水槽进行了铀矿井排风口放射性核素扩散的实验模拟，首次利用盐水溶液在水中的扩散来模拟放射性核素在大气中的运动情况。实验表明，本文提出的水槽实验研究方案可以广泛应用到烟囱、矿山等污染扩散问题，尤其能对新建污染源的扩散状况能预先做出预测；(3)在课题研究过程中，使用了先进的流场测量仪器-粒子图像速度场仪(PIV)、设计并建立了水槽实验的三维移动导轨装置、自制了浓度场测量仪器-比色计、利用VB和MATLAB自编了浓度场测量程序，对核素扩散的速度场和浓度场进行了测量，并把现场实测结果与实验结果进行了比较，证明水槽实验系统在污染物扩散的研究中有相当的可靠性和可信度。
本研究首次建立了利用松弛涡旋积累法进行颗粒物质量通量观测的方法，并应用于和珠江三角洲地区的农田菜地，得到了大气颗粒物的排放和沉降的信息。 松弛涡旋积累系统采用超声风速仪-两通阀控制的条件采样装置，利用涡旋相关法测量潜热通量来得到经验参数β，扩散管-层叠膜系统采集颗粒物，样品采用微克级天平和离子色谱法进行质量和离子成分的分析。同时，建立了采样、前处理和分析过程一系列质量和质量控制措施。 利用松弛涡旋积累法和扩散管-MOUDI分级采样器，选取市顺义区和广东省惠州市农田，进行了白天大气颗粒物的通量观测。两地颗粒物中细粒子占主导地位。顺义观测期间，大气颗粒物总体上以排放为主，平均通量为2.9μF·M-1·S-1，其中主要无机离子成分NH4+、NO3-和SO42-向大气中的排放通量分别为0.034KG·HA-1·D-1、0.023KG·HA-1·D-1和0.91KG·HA-1·D-1。惠州观测期间，大气颗粒物总体上以沉降为主，平均通量为-0.42μG·M-2·S-1，其中主要无机离子成分NH4+、NO3-、K+和SO42-的沉降速度分别为4.8、5.4、5.2和4.5CM·S-1，根据观测期间白天无机离子的通量，可以估计观测点大气向农均输入2.4MGNH4-N·M-2·D-1和4.0MGSO4-S·M-2·D-1。观测点颗粒物的通量和浓度同农田NH3的排放和光化学反应有密切关系。肥料种类、土壤酸性和作类的不同可能是造成两观测点颗粒物及其离子成分地气交换方向的差异。农田对大气颗粒物的产生和去除有重要作用。
该文从紊流理论和水气界面传质理论出发，通过理论分析与实验相结合的方法，着重探索了紊动对水体复氧规律的影响。自行设计了紊动诱发实验装置，采用激光测速技术对紊流流场进行了实验研究。建立了柱坐标系下模拟实验流场水流特性的三维K-ε数值模型，理论分析了实验流场内速度及动动能的分布特性。在对流场紊动特性充分研究的基础上，对紊动水体复氧过程进行了实验研究及理论分析，首次提出了关于紊坳水体复氧过程的概化模型，将水体复氧过程概化为氧气通过水气界面进入水体形成溶解氧和水面溶解氧由界面向水下扩散两个。提出了紊动水体界面复氧通量应等于扩散引起的复氧通量与紊动扩散引起的复氧通量之和，紊动水体表面传质系数应等于扩散对应的表面传质系数与紊动扩散对应的表面传质系数之和的新观点。建立了水体表面传质系数与水体表面紊动动能之间的关系式，以及精确描述水动力学特性和充分考虑紊动对复氧影响的三维河流复氧数学模型。运用该数学模型，对天然顺直河段的复氧过程进行了初步探讨。该文研究结果还表明，对于水深较大、流动较缓的河流，由于其水体内部紊动较弱，在复氧过程中，溶解氧浓度具有明显的分布梯度。此时水体的复氧应作二维或三维处理，并且复氧系数应采用表面传质系数K
，否则会引起较大误差。该文所进行的实验研究和理论分析工作，进一步丰富和完善了动水体复氧理论，为水质模型的发展和水体自净规律的研究提供了很好的基础。
本研究以CL-和挥发酚含量高，成分复杂，生物难降解的化工废水为对象，首先着重探讨了中和、FENTON试剂氧化、微电解和膜扩散渗析四种方法对废水的预处理效果，然后进一步对优选得到的微电解—生物处理工艺进行了实验研究。 实验表明，用FENTON试剂氧化预处理，在PH为3，FESO4·7H2O投加量为0.8G/L，H2O2(30％)投加量为120ML/L，反应时间为60MIN时，废水COD去除率达60％左右，表现出较好的氧化效果，但由铁泥混凝沉淀去除COD的附加效果并不明显。 在铁炭微电解法预处理实验中，探索了采用螺旋铁刨花作为铁床骨架，活性焦碳粒作为阳极碳的反应器，间歇通气流化的操作方式，有效地解决了传统微电解反应器存在的堵塞、铁屑结块、分层等问题，表现出良好的预处理效果和操作弹性。当进水PH为3，停留时间为6H时，废水CODCR、挥发酚、总磷去除率最高可达66％、60.2％、29％左右，出水PH提高到5.5以上，废水的BOD/COD从0.28提高到0.48左右。 在微电解—序批式活性污泥(SBR)法处理工艺实验中，日进水800ML时，出水COD在200MG/L以下，且系统污泥沉降性能良好。由动力学分析可知，在有机负荷相同的工况条件下，微电解-SBR进水量为原水中和-SBR处理的一倍，并且可生物降解物质含量增多。 扩散渗析实验中，在流量比固定为1，Q=600ML/H的条件下，有20％氯离子从废液中分离出来。但同时有较多的苯酚透过渗析膜进入回收酸，给回收酸的利用和处理带来了很大困难。 通过本研究，确定了化工废水的适宜处理工艺为微电解-SBR，并为同类型废水的处理提供一些参考。同时，实验探索的微电解反应器及间歇通气的操作模式，为解决传统微电解反应器的固有难题提供了一种新的方法。
随着全球城市化进程的发展，机动车污染已经逐渐成为城市首要污染源。城市街渠是城市中污染最严重的地区及人类活动最频繁的地区，因此研究城市街渠中各种气象场、湍流场、污染物浓度场特征，从而进一步研究机动车尾气扩散规律具有重要的科研价值和实践意义，并且能为城市尺度污染物扩散模型提供研究基础。本文利用2001年3月27日-2001年3月31日南京市中心珠江同步湍流、风温湿及污染物浓度综合观测资料，对街渠的气象场及污染物浓度场进行了分析，探索了近地层相似理论在城市边界层中的适用性，并利用传统湍流统计分析方法及小波分析方法对街渠湍流的一般特征和输送规律及湍流微结构进行了探讨，并与平坦均一下垫面及其它城市观测结果进行了比较。利用简单的街渠污染物扩散经验模式对城市街渠机动车污染物扩散进行了模拟，进一步发展了一套耦合了h-h风场诊断模式及monte-carlo模式的街渠机动车污染物扩散模式，将其应用于珠江机动车污染物扩散模拟。研究结果表明： (1)城市街渠的气象特征与乡村有一定的差别，表现在：白天温度递减较强，夜间没有明显的逆温层存在。相对湿度在垂直方向上存在明显的变化，并且呈现日变化特征，通常在早上5：00～6：00出现极大值；白天风速略大于夜晚，在14：00～17：00形成一个峰值，机动车对城市底层大气具有明显的牵带效应。 (2)机动车尾气nox排放源强具有明显的日变化特征，一天中会出现两个峰值。五天观测中街渠no2折合浓度的平均值为0.149mg/m3，最大浓度达到0.655mg/m3，平均日超标率小于20％。 (3)城市街渠中，大气层结明显区别于乡村，不稳定层结占大多数。近地层相似理论应用于城市大气湍流边界层的适用性还有待于进一步研究。在城市街渠中，湍强明显大于其他下垫面观测情况；纲风速标准差与z/l满足1/3率；在相同的稳定度条件下，湍流相关系数存在ru＞rv＞rw；各种稳定度条件下，速度谱密度在低频端均有pu＞pv＞pw，在惯性副区湍能与频率之间基本符合“-2/3”次律，谱峰值频率满足fu＜fv＜fw，街渠湍流的谱峰值频率较市郊及城市较高处低；街渠中的小时动量通量平均值介于-0.186～0.098kg·m-1s-2，小时热量通量平均值介于-9.99～168.4w·m-2，动量通量和热量通量都有较明显的日变化。此外，应用小波分析了街渠湍流串级结构和多尺度结构。 (4)相对简单的经验模式而言，利用monte-carlo模式比较成功地模拟了城市街渠大气污染物的扩散行为。若以相对误差进行控制，可以将经验模式的平均相对误差51.3％和平均绝对误差50.4ppb分别降低到45.4％和37.3ppb；若以绝对误差进行控制，可以将经验模式的误差平均相对误差70.9％和平均绝对误差47.3ppb分别降低到49.8％和34.7ppb。 (5)应用经验模式和monte-carlo模式对城市街渠机动车容量进行分析，得到了各种不同组合条件下满足国家大气质量二级标准的车流量。研究表明汽车行驶1况、街渠尺度和气象条件对车流量有不同程度的影响，在其它条件一定的情况下，车速为30km/hr时车流量最大；屋顶风速越大，车流量越大；屋顶风向与街渠平行时，车流量最大。最后对城市街渠大气污染物的控制对策进行了归纳和总结。
近年来中国大城市机动车保有量以每年高于17％的速度增长,给中国经济带来繁荣的同时,也对城市大气造成了严重的污染.大量研究表明,机动车排气污染已经成为中国一些大城市在气污染的主要来源,在城市街道内机动车排放污染直接造成了交通空气的恶化.机动车排放污染物在街道内的扩散过程是一个复杂的过程,受很多因素的影响,主要包括排放源强、气象因素和地形条件等因素.该论文选取武汉市区的典型交通干道为研究对象,分析研究了武汉市机动车排放污染的现状及特征.重点研究了气象因素和街道地形对机动车排放污染物在武汉市街道中扩散的影响.根据武汉市街道的几何特征和城市的气象特征,确定引进caline4模式和ospm模式分别对污染物在街道中的扩散进行模拟.同时利用武汉市监测站对武汉市交通干道空气中污染物浓度的监测数据,和作者在珞喻和珞狮为期近半年的实地监测数据,比较模拟两种模式的计算结果和实测值之间的差异.在生成输入文件后,运用模型可以得到污染物的小时浓度和八小时平均浓度.由于caline4不能直接用于预测nox浓度,所以此模型在该研究中只用于对co的扩散模拟,模拟结果显示caline4能用于武汉市街道污染的初步评估;对ospm进行修正,修正后的模式更适合武汉市的实际情况,模拟值与实测值显示出较好的相关性.研究结果表明,caline4模式和经过修正后的ospm模式都能对武汉市街道内机动车排放污染扩散进行模拟,但比较而言,修正后的ospm模式比caline4模式有更高的模拟精度.在对武汉市机动车排气污染特征进行的分析过程中重点对分车型的排放分担率和浓度分担率进行了计算分析,并对caline4、ospm模式的原理及应用方法进行了介绍.在引进模型对微尺度的污染物浓度进行预测方面进行了一些有意义的探索,填补了武汉市在这方面的空白.研究结果可以为相关决策提供量化的科学依据,有较好的科研价值和实用价值.
随着机动车保有量的迅猛发展,市机动车污染日益严重,已引起各方面的极大关注.该文通过采用国外成熟模式模拟和实际监测数据分析相结合的方法,全面表征了市道交通空气污染的水平及空间分布;并在此基础上,尝试将空气污染与人体健康联系,进行市人群CO和苯量的个例分析.从浓度和人体健康影响两方面,对市道交通空气污染的影响作了整体研究,为今后相关研究建立了一套完整的方法,也为今后制定污染控制对策提供了科学依据.
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