31. Распространение зв в атмосфере. Механизмы уменьшения и рассеяния зв в атмосфере. Рассеяние шлейфов дымовых выбросов.

Перенос веществ на большие расстояния, например, из северного полушария в южное, т.е. из мест наиболее интенсивной промышленной деятельности в места относительно менее нагруженные, происходит с воздушными потоками – ветрами. Существуют три механизма, приводящие к уменьшению кон­центрации загрязняющих веществ в атмосфере: 1) уже названное выше рассеяние (путем конвективного и турбулентного) перемешивания выбросов в атмосфере; 2) деградация (трансформация), в результате химических и биохимических процессов; 3) иммобилизация, т.е. потеря подвижности 3В в результа­те физико-химических процессов адсорбции или биохи­мических процессов поглощения.

Известны три механизма рассеяния 3В в атмосфере:

• Молекулярная диффузия - самостоятельный вид переноса массы. Этот способ переноса может существовать и без конвекции или турбулентности. Он про­является только на очень малых расстояниях.

• конвективная диффузия;

• турбулентная диффузия.

32. Моделирования процессов рассеяния веществ от источников в атмосфере.

Различают два вида моделирования: 1)физическое; 2)математическое.

Первое из названных требует создания физической модели – макета и изучения особенностей воздушных течений (обдувка макета в аэродинамической трубе). Хотя данный метод дает довольно точную картину распространения воздушных потоков и рассеяния примесей, он в последнее время используется редко, поскольку обладает двумя главными недостатками: 1)требует больших материальных затрат и времени; 2) не обеспечивает многовариантности без дополнительных существенных затрат. Последнее означает, что ме­тод не позволяет исследовать простым путем влияние антропогенной эволюции ландшафтов на рассеяние загрязняющих веществ -

В последнее время наибольшее распространение получило ма­тематическое моделирование. Методы математического моделиро­вания можно разделить на:

• детерминистические, предполагающие использование причинно-следственных уравнений, например, уравнений турбулентной диффузии;

• стохастические, основанные на применении методов тео­рии вероятности, например, гауссовских распределений;

• комбинированные, когда используются детерминистиче­ские уравнения, а входящие в них величины вычисляются из вероятностных моделей (например, используется урав­нение (1) с коэффициентами турбулентного переноса, ведущими себя в пространстве как случайные величины, подчиняющиеся распределению Гаусса - уравнение турбулентной диффузии, или уравнение турбулентного рассеяния, имеет целью предсказание полей концентраций примесей (т.е. функций С(x,y,z,t)) в пространстве.):

где С – концентрация примеси; u_i - компоненты скорости перемещения воздуха по координатам; x_i –координаты

Уравнение позволяет при разных условиях выполнить прогноз рассеяния ЗВ в том числе и для легкой примеси, совершающей безынерционные движения совместно с элементами газового потока. С помощью уравнения можно учесть нестационарность, рассчитать поля концентраций вблизи источника особенно в условиях штиля, условия холмистой местности.