无论是点源污染,还是线源污染,其空间分布以及属性可以通过地理信息系统进行管理 而污染扩散的影响因子的空间分布同样可以作为GS的空间数据组成部分,所以,基于GIS 可以建立大气污染扩散模型,进而,GIS也提供了丰富的功能以表现污染物强度空间分布, 可以查询强度分布状况,并可以结合其它社会经济数据,进行更加细致的评价分析。 下面介绍内蒙古自治区包头市在利用GIS进行大气污染扩散模拟中的应用 包头市是中国最大的稀土工业基地和著名的钢铁机械工业基地之一,是门类齐全,体系 较为完善的现代化工业城市。包头市工业能源消耗以燃煤为主,占56%,其次为焦碳和电 力,在能源结构中,重中污染能源占70.8%,包头工业排放的SO2、烟粉尘和氟化物都较大 造成包头市煤烟型和氟污染的特点。其中21家重点空气污染源占全市工业排放的95%,85% 96%〔分别为SO、烟粉尘和氟化物)。其中包钢是最大污染厂家,其SO2、粉尘、氟化物 的排放量高居榜首。 从自然条件上看,包头市地处内陆,属内陆半干旱、中温带大陆性季风气候,全年干燥 无霜期短。年均气温6.5℃,取暖期6个月。由于受地形影响,冬季包头多北风和西北风」 夏季多东南风,各月夜间均盛行NwW风。近年来城市建筑的快速发展及自然植被,人工 绿化面积的不断扩大,市区平均风速呈逐年下降趋势。1995年年均风速为22m/s。一年中, 春季风速最大,秋季风速最小,冬季风速居中。除七月份主导风向与最大风速风向恰好相反 外,常年盛行风向与最大风速风向重合。 逆温层影响着污染物的扩散、稀释,包头市冬季逆温频率很高,夏季逆温频率较低,逆 温的强度与厚度,冬季均明显大于夏季。 包头是我国大气污染治理的重点城市,包头关于大气污染扩散的研究工作较多。冶金部 建筑研究总院1982针对包钢地区的烟气综合治理规划,利用风洞模拟试验、现场实验等提 出了“大气输送气候学模式”(ATCM)。1989年包头市环境监测站,针对包头新市区大气扩 散模式和SO容量计算,提出了基于美国EPA的ISC(工业复合源大气扩散模式)的城市 多源高斯模式。这些模式的建立为包头市的大气污染治理和管理提供了可靠的依据 基于GS建立大气污染扩散模型,可以 1)模拟污染物的空间分布,评价不同区域的环境质量: 2)将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析,确定受污染影响的人口数目: 3)预测在给定气象条件下污染物的空间分布 4)确定不同点源对整个研究区污染总量的贡献:进而 5)为污染整治,如降低排放量、甚至关闭某些污染源,提供决策依据 6)如果要增加污染点源,可以比较不同的方案(如烟囱的位置,高度等),从中选择最 优方案; 7)在城市规划时,作为确定不同用地(居住、工业、商业等)的分布 在包头市的研究工作中,利用1月份平均风速、风向、频率,并将其换算为风频表,对 包头市的37个高架点源造成的地面SO2浓度的空间变化进行模拟,结果如图144所示无论是点源污染，还是线源污染，其空间分布以及属性可以通过地理信息系统进行管理， 而污染扩散的影响因子的空间分布同样可以作为 GIS 的空间数据组成部分，所以，基于 GIS 可以建立大气污染扩散模型，进而，GIS 也提供了丰富的功能以表现污染物强度空间分布， 可以查询强度分布状况，并可以结合其它社会经济数据，进行更加细致的评价分析。 下面介绍内蒙古自治区包头市在利用 GIS 进行大气污染扩散模拟中的应用。 包头市是中国最大的稀土工业基地和著名的钢铁机械工业基地之一，是门类齐全，体系 较为完善的现代化工业城市。包头市工业能源消耗以燃煤为主，占 56%，其次为焦碳和电 力，在能源结构中，重中污染能源占 70.8%，包头工业排放的 SO2、烟粉尘和氟化物都较大， 造成包头市煤烟型和氟污染的特点。其中21家重点空气污染源占全市工业排放的95%，85%， 96%（分别为 SO2、烟粉尘和氟化物）。其中包钢是最大污染厂家，其 SO2、粉尘、氟化物 的排放量高居榜首。 从自然条件上看，包头市地处内陆，属内陆半干旱、中温带大陆性季风气候，全年干燥， 无霜期短。年均气温 6.5℃，取暖期 6 个月。由于受地形影响，冬季包头多北风和西北风， 夏季多东南风，各月夜间均盛行 NWW 风。近年来城市建筑的快速发展及自然植被，人工 绿化面积的不断扩大，市区平均风速呈逐年下降趋势。1995 年年均风速为 2.2m/s。一年中， 春季风速最大，秋季风速最小，冬季风速居中。除七月份主导风向与最大风速风向恰好相反 外，常年盛行风向与最大风速风向重合。 逆温层影响着污染物的扩散、稀释，包头市冬季逆温频率很高，夏季逆温频率较低，逆 温的强度与厚度，冬季均明显大于夏季。 包头是我国大气污染治理的重点城市，包头关于大气污染扩散的研究工作较多。冶金部 建筑研究总院 1982 针对包钢地区的烟气综合治理规划，利用风洞模拟试验、现场实验等提 出了“大气输送气候学模式”（ATCM）。1989 年包头市环境监测站，针对包头新市区大气扩 散模式和 SO2 容量计算，提出了基于美国 EPA 的 ISC（工业复合源大气扩散模式）的城市 多源高斯模式。这些模式的建立为包头市的大气污染治理和管理提供了可靠的依据。 基于 GIS 建立大气污染扩散模型，可以 1）模拟污染物的空间分布，评价不同区域的环境质量； 2）将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析，确定受污染影响的人口数目； 3）预测在给定气象条件下污染物的空间分布； 4）确定不同点源对整个研究区污染总量的贡献；进而 5）为污染整治，如降低排放量、甚至关闭某些污染源，提供决策依据； 6）如果要增加污染点源，可以比较不同的方案（如烟囱的位置，高度等），从中选择最 优方案； 7）在城市规划时，作为确定不同用地（居住、工业、商业等）的分布。 在包头市的研究工作中，利用 1 月份平均风速、风向、频率，并将其换算为风频表，对 包头市的 37 个高架点源造成的地面 SO2 浓度的空间变化进行模拟，结果如图 14-4 所示