Application of CFD Methods for Modelling in Air Pollution Problems: Possibilities and Gaps

Different urban air pollution problems deal with complex structure of air flows and turbulence. For such problems the Computer Fluid Dynamics (CFD) methods become widely used. However, this approach despite a number of advantages has some problems. Experience of use of CFD tools for development of models and suggestions of their applications for a local scale air pollution over a complex terrain and stable stratification are discussed in this paper, including: Topography and complex geometry: choose of the co-ordinate system and computer grid; Turbulence closure for air pollution modelling: modified k- model for stable stratified ABL; Boundary conditions for vertical profiles of velocity for stable-stratified atmosphere; Effects of the radiation and thermal budget of inclined surfaces to dispersion of pollutants; Artificial sources of air dynamics and circulation.Some examples of CFD applications for air pollution modelling for a flat terrain, mountainous area, mining open cast and indoor ventilation are discussed. Modified k- model for stably-stratified ABL is suggested. Due to the isotropic character of the k- model a combination of it in vertical with the sub-grid turbulence closure in horizontal can be more suitable for ABL. An effective scheme of boundary conditions for velocity profiles, based on the developed similarity theory for stable-stratified ABL, is suggested. Alongside with the common studies of atmospheric dispersion, the CFD methods have also demonstrated a good potential for studying anthropogenic and artificial-ventilation sources of air dynamic and circulation in local-scale processes of air pollution.     

中国对流层二氧化硫光化学氧化过程的数值研究

利用一个三维非静力区域大气化学输送模式与中尺度气象模式MM5相连接构成一个数值模拟系统，模拟了中国地区对流层臭氧与其前体物的分布以及二氧化硫转化为硫酸盐的过程，模式扬地面源排放、大气输送和扩散、干沉积、气相化学反应和云雨过程。结果表明：日间，O3浓度主要由NOx和NMHC的源排放和光化学反应过程支配，大气辐射是光化学反应强弱的决定因子，其强度可使SO2、O3和SO4^2-的生成浓度呈现不同的日变化和季节变化，结果表明高浓度的O3对二氧化硫转化为硫酸盐的化学过程有很大的促进作用，然而，这种作用受NMHC浓度的影响很大，较高浓度的NMHC使O3浓度上升，但同时增加了对OH等自由基的消耗，使SO2的转化率降低。     

对熏烟扩散模式应用的探讨

工程上应用的大气污染物扩散模式中 ,熏烟模式由于其非定常性而与其他扩散模式有很大的区别。正确处理模式中各参数及变量的相互关系才能客观地反映污染物对环境影响的结果。本研究通过对熏烟模式的非定常性和各参数、变量相互关系的分析 ,提出了正确使用该模式的方法     

生物转盘动力学分析与数学模式探讨

通过对生产性四级生物转 盘进出水中主要污染指标及生物膜特性指标的分析测定，进行了ＢＯＤ５、ＣＯＤ和挥发酚等污染指标在转盘系统中的降解反应动力学分析，确定了上述污染指标的降解反应级数、反应速率常数及动力８学方程式，为寻求能够揭示转盘净化反应实质及其影响因素且简便实用的设计计算公式，根据物料平衡原理和莫诺（Ｍｏｎｏｄ）关系式推导出了能够揭示转 盘净化反应实质及其影响因素且简便实用的设计计算公式，根据关     

河流枯水流量特征研究

本文以泾、洛、渭三河流干流在陕西境内的主要控制断面为例,分析了１４个时段枯水流量的概率分布特征,选定了理论分布线型,揭示了各枯水序列的时段平均流量均值、变差系数和偏态系数的变化规律,建立了推求不同频率不同时段的枯水流量的经验公式。绘制了相应的关系曲线,应用十分方便。     

Effects of atmospheric mercury pollution on terrestrial ecosystem in Chongqing, China

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｅｒｃｕｒｙ(Ｈｇ)ａｓａｇｌｏｂａｌｐｏｌｌｕｔａｎｔｈａｓｃａｕｓｅｄｃｏｎｃｅｒｎｗｏｒｌｄｗｉｄｅｓｉｎｃｅｔｈｅｅｎｄｏｆ 1980ｓ.Ｉｔｉｓｅｍｉｔｔｅｄｔｏｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｆｒｏｍｂｏｔｈａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃａｎｄｎａｔｕｒａｌｓｏｕｒｃｅｓ.Ｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｏｕｒｃｅｏｆｔｈｅｆｏｒｍｅｒｉｓｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｆｒｏｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｕｓｅｏｆＨｇａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌｓ(Ｎｒｉ…     

中国PM_(2.5)污染状况和污染特征的研究

近１０ 余年来在中国的城市地区和清洁地区进行了ＰＭ２－５ 的采集和分析，其中包括ＰＭ２－５ 的质量浓度、离子和元素成分、酸度和酸化缓冲能力以及来源解析，研究结果表明，中国大部分地区ＰＭ２－５ 的污染较重，不论是质量浓度，还是各种主要成分浓度，在ＴＳＰ 和ＰＭ１０ 中都占有很高的比重，而ＰＭ２－５ 的酸度也远远高于ＴＳＰ 和ＰＭ１０ ，特别是近年来ＰＭ２－５ 污染还有相对加剧的趋势。     

Atmospheric particulate pollution of Lanzhou using magnetic measurements

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｔｍａｙｂｅｈａｒｍｆｕｌｉｔｓｅｌｆａｎｄｃａｎａｃｔａｓａｃａｒｒｉｅｒｏｆｔｏｘｉｃｍａｔｔｅｒｓｗｈｉｃｈｍａｙｈａｖｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｉｍｐａｃｔｓｏｎｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈａｎｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｑｕａｌｉｔｙ．Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｃｏａｌ，ｗｈｉｃｈｓｔｉｌｌｓｅｒｖｅｓａｓｐｒｉｍａｒｙｅ…     

景观锚链的近海大气腐蚀调查研究

在2007年3月对暴露于湛江观海长廊近8年的景观锚链进行了大气腐蚀调查和研究.现场调查结果显示,各站点锚链均受到不同程度的腐蚀,锈层呈黄褐色,站点2和站点3的锈层易剥落.锚链的扫描电镜结果表明,外表面锈层疏松多孔,并伴有大量的裂纹,内表面局部存在大量诱导腐蚀发生的微孔,表面锈层中均含有S元素和Cl元素.红外光谱分析结果显示,锚链表面锈层均有α-FeOOH.大气湿热气候、高含量的Cl-和H2S是锚链钢严重腐蚀及发生块状开裂的主要因素.     

微生物脱臭研究应用进展

随着恶臭气体污染成为环境污染的重大问题,对恶臭气体的控制和治理逐渐兴起。文章论述了用微生物法治理恶臭气体污染的基本原理,国内外研究现状以及主要工艺的类型和特点。讨论微生物法的主要影响因素,总结其存在的问题,并对发展趋势做了介绍。