大气污染控制工程习题库

大气污染控制工程习题集第一章 概 论一、选择题1. 下列哪种情况属于广域性的大气污染（ C）A一个工厂的污染 B一个城市的污染C跨行政区划的污染 D全球性的污染2. 某市环境空气监测结果的API值为85，该市的环境空气质量为（ B ）A 优秀 B 良好 C 轻度污染 D 中度污染 3. 下列哪种情况属于大气污染面源（ C ） A马路上运行的车辆污染 B一个孤立的烟囱污染C工业区的污染 D城市的污染4可吸入颗粒污染物（PM10）是指空气动力学直径 A 的颗粒状污染物。A 10m B 100m C 10m D 介于10m100m5环境空气质量标准（GB3095-1996）中没有规定下列哪种污染物的浓度限值 D A TSP B NOx C SO2 D HCl6我国的环境空气质量标准（GB3095-1996）将环境空气质量功能区分为 B 类，其中一类区执行 级标准。A 三，三 B三，一 C 四，一 D四，四7.总悬浮颗粒物（TSP）是指悬浮在空气中，空气动力学直径 B 的颗粒状污染物。A 10m B 100m C 10m D 介于10m100m2、 判断题1一般情况下，我国北方城市冬季的大气污染程度高于夏季的大气污染程度。（ ）2气态污染物可分为一次污染物和二次污染物，硫酸烟雾和光化学烟雾属于二次污染物。（ ）3.大气污染物的种类很多，根据其存在的特征可分为气溶胶状态污染物和气态污染物。（ ）4.根据影响范围，大气污染可分为局部地区污染、地区性污染、广域性污染 和全球性污染。（ ）5.总悬浮颗粒物是指悬浮在空气中空气动力学直径100m的颗粒状污染物。（ ）三、简答题1.简述大气污染的定义及分类。1答：（1）大气污染：指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人类的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。（2）大气污染可分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性大气污染。2.影响大气污染形成的因素。2答：大气中污染物浓度主要取决于：（1）源强；（2）气象条件；（3）地形地貌；（4）排放源高度。3. 气溶胶状态污染物按来源和物理性质可分为哪几类？3 答：按照气溶胶的来源和物理性质，可分为：(1)粉尘：悬浮于气体介质中的微小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在某一段时间内能保持悬浮状态。(2)烟：燃料不完全燃烧产生的固体粒子的气溶胶。(3)飞灰：由燃料燃烧所产生的烟气中分散得非常细微的无机灰分。(4)黑烟：燃料燃烧产生的能见气溶胶。燃料不完全燃烧产生的碳粒。(5)雾：气体中液滴悬浮体的总称。4. 按颗粒物大小，气溶胶状态污染物可分为哪几类？4答：按照大气中颗粒物大小，可分为：（1）飘尘：粒径小于10um（2）降尘：粒径大于10um，重力作用下能在短时间内沉降到地面。（3）总悬浮颗粒物（TSP)：大气中粒径小于100um的所有固体颗粒。5. 论述大气污染综合防治措施。5答：（1）全面规划、合理布局：环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治以预防为主的最重要、最高层次的手段。（2）严格环境管理：完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和换进保护管理机构三部分组成的。（3）控制大气污染的技术措施：实施清洁生产；实施可持续发展的清洁战略；建立综合性工业基地。（4）控制污染的经济政策：保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加；实行“污染者和使用者支付原则”。（5）绿化造林：绿色植物是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化环境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。（6）安装废弃净化装置：安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与治理等项综合防治措施的前提。四、计算题1.干结空气中N2、O2、Ar和CO2气体所占的质量百分数是多少？1解：按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为，；，。2.根据我国的环境空气质量标准的二级标准，求出SO2、NO2、CO三种污染物日平均浓度限值的体积分数。2解：由我国环境空气质量标准二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下：SO2：0.15mg/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为。故三种污染物体积百分数分别为：SO2：，NO2：CO：。3.CCl4气体与空气混合成体积分数为1.50104的混合气体，在管道中流动的流量为10m3N、/s，试确定：1）CCl4在混合气体中的质量浓度（g/m3N）和摩尔浓度c（mol/m3N）；2）每天流经管道的CCl4质量是多少千克？3解：1）（g/m3N） c（mol/m3N）。2）每天流经管道的CCl4质量为1.03110360024103kg=891kg4.成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200/m3，试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。4 解：每小时沉积量200（5001560106）0.12=10.85.设人体肺中的气体含CO为2.2104，平均含氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变，求COHb浓度最终将达到饱和水平的百分率。5解：取M=210，COHb饱和度6.设人体内有4800mL血液，每100mL血液中含20mL氧。从事重体力劳动的人的呼吸量为4.2L/min，受污染空气中所含CO的浓度为104。如果血液中CO水平最初为：1）0%；2）2%，计算血液达到7%的CO饱和度需要多少分钟。设吸入肺中的CO全被血液吸收。6 解：含氧总量为。不同CO百分含量对应CO的量为：2%：，7%：1）最初CO水平为0%时 ；2）最初CO水平为2%时 。7.粉尘密度1400kg/m3，平均粒径1.4，在大气中的浓度为0.2mg/m3，对光的折射率为2.2，计算大气的最大能见度。7解：最大能见度为。第二章 燃烧与大气污染一、填空题1.燃料完全燃烧的条件是 、 、 、 。2.过量空气系数的大小与 、 、和 等因素有关。3.燃烧产生的NOx根据生成途径可分为 、 和 。4. 煤燃烧过程中，一般灰分 ，含水量 ，则排尘浓度越高。5.煤中 形态的硫，不参加燃烧过程。 1 . 空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件2. 燃料种类、燃烧方式、燃烧装置的结构3. 热力型NOx 、 燃料型NOx 、 快速型NOx 4. 越高、越少5.硫酸盐硫二、简答题1. 简述燃料完全燃烧需具备的条件。1. 答：（1） 空气条件：燃料燃烧时必须保证相应空气的足够供应。（2）温度条件：只有达到着火温度，才能与氧发生燃烧反应。（3） 时间条件：燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需时间。（4）燃烧与空气的混合条件：燃料与空气中氧的充分混合是有效燃烧的基本条件。2 简述煤的元素分析常用四种表示方法。2 答：（1）以炉前煤试样质量为基数的收到基成分；（2）以实验室条件下自然风干的煤粉试样质量为基数的空气干燥基成分；（3）以烘箱烘干后失去全部水分的煤粉试样质量为基数的干燥基成分；（4）以不计入水分灰分的煤粉试样质量为基数的干燥无灰基成分。三、计算题1 已知重油元素分析结果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，试计算：1）燃油1kg所需理论空气量和产生的理论烟气量； 2）干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度； 3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。1 解：1kg燃油含：重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g）C 855 71.25 71.25H 1132.5 55.25 27.625S 10 0.3125 0.3125H2O 22.5 1.25 0N元素忽略。1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.18754.78=474.12mol/kg重油。即474.1222.4/1000=10.62m3N/kg重油。烟气组成为CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.7899.1875=374.93mol。理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.9922.4/1000=11.27 m3N/kg重油。2）干烟气量为502.9956.50=446.49mol/kg重油。SO2百分比浓度为，空气燃烧时CO2存在最大浓度。3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.110.62=11.68m3N/kg重油，产生烟气量为11.267+0.110.62=12.33 m3N/kg重油。2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N量不计）1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）；2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度（以mg/m3表示）；3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。2 解：相对于碳元素作如下计算：%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳C 65.7 5.475 1H 3.2 3.2 0.584S 1.7 0.053 0.010O 2.3 0.072 0.013灰分 18.1 3.306g/mol碳水分 9.0 1.644g/mol碳故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013，燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为。燃烧方程式为n=1+0.584/4+0.0100.013/2=1.14951）理论空气量；SO2在湿烟气中的浓度为2）产生灰分的量为 烟气量（1+0.292+0.010+3.781.1495+1.644/18）1000/18.2622.4103=6.826m3/kg灰分浓度为mg/m3=2.12104mg/m33）需石灰石/t煤3 煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。3解：按燃烧1kg煤计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）C 795 66.25 66.25H 31.125 15.5625 7.78S 6 0.1875 0.1875H2O 52.875 2.94 0设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，所需理论空气量为4.78（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。理论烟气量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol N2总计66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤实际烟气量365.48+0.2354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为。4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空气含湿量为12g/m3N，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。4 解：取1mol煤气计算H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223（3.78+1）=1.066mol。取，则实际干空气 1.21.066mol=1.279mol。空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为。烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.2233.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.2981.493%+0.004=0.201mol故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.21.066=2.125mol5 干烟道气的组成为：CO211%（体积），O28%，CO2%，SO2120106（体积分数），颗粒物30.0g/m3（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg和443K条件下为5663.37m3/min，水气含量8%（体积）。试计算：1）过量空气百分比；2）SO2的排放浓度（）；3）在标准状态下（1atm和273K），干烟道体积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。5 解：1）N2%=111%8%2%0.012%=78.99%空气过剩2）在测定状态下，气体的摩尔体积为；取1m3烟气进行计算，则SO2120106m3，排放浓度为。3）。4）。6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢50%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6%；氧7.4%；灰8.7%，燃烧条件为空气过量20%，空气的湿度为0.0116molH2O/mol干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。6 解：按1kg煤进行计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）C 758 63.17 63.17H 40.75 20.375 10.19S 16 0.5 0.5H2O 83.25 4.625 0需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则干空气量为73.864.781.2=423.66mol，含水423.660.0116=4.91mol。烟气中：CO2 63.17mol；SO2 0.5mol；H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol；N2：73.863.78=279.19mol；过剩干空气0.273.864.78=70.61mol。实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol其中CO2 ；SO2 ；H2O ； N2 。O2 。7燃料油的重量组成为：C86%，H14%。在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）为：O21.5%；CO600106（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。7解：以1kg油燃烧计算，C 860g 71.67mol； H 140g 70mol，耗氧35mol。设生成CO x mol，耗氧0.5x mol，则生成CO2 （71.67x）mol，耗氧（71.67x）mol。烟气中O2量。总氧量 ，干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则含N2 3.78（106.67+24.5x）。根据干烟气量可列出如下方程：，解得x=0.306故CO2%：；N2%：空气过剩系数8. 假定煤的元素组成以重量百分比计为：氢3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余的为灰分。当空气过剩系数20%条件下燃烧时，假定燃烧为完全燃烧。如果不考虑热力型NOx的生成，若燃料中氮1）20%，2）50%，转化为NO，试求烟气中NO的浓度。8. 解：考虑1kg燃煤含氢37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。烟气中含CO263.25mol，含H2O 18.5mol，含SO20.28mol。因此需O2 239247=2281g 约71.3mol，则引入N2268.2mol。若空气过剩20%，则烟气中O2为0.271.3=14.26mol，N2 268.2+53.6+9/28=322.1mol。即若不考虑N转化，则烟气中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。1）N2转化率20%，则NO浓度为（体积分数）2）N2转化率50%，则NO浓度为（体积分数）9 已知煤炭的重量组成为：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 1.6%，O 5.9%，灰分8.9%。燃烧条件为：空气过剩20%，空气的湿度为0.0116mol水/mol 干空气试计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3N表示）。9 解：以完全燃烧1kg煤为基础，计算各组分的摩尔数、需氧量和产生烟气量，计算结果见下表。质量/g转化为mol数mol/1kg重油需O2量/mol产生的烟气量/molH521521326（H2O）C7721264.3364.3364.33（CO2）N12140.85700.429（N2）S16320.50.50.5（SO2）O59163.6881.8440灰分8700因此，燃烧需要的理论氧气量为：需要的实际空气量为：产生烟气：烟气的组成为：10 某锅炉燃用煤气的成分如下：CO 30%；H2 15%；CH4 1.5%；N2 50%；O2 1.5%；CO2 2% 。已知空气的含湿量为12g/m3；过量空气系数为1.3。（1）试计算燃烧实际所需的空气量；（2）试计算燃烧产生的实际湿烟气量。10 解：（1）燃烧所需理论需氧量 理论空气量为实际所需空气量为（2）理论湿烟气量实际湿烟气量11煤的元素分析结果如下：C 78.2%，H 4.2%，N 0.7 %，S 1.6%，O 6.4%，灰分8.9%。燃烧条件为：空气过剩20%，空气不含水分。（1）试计算燃烧1kg该种煤实际所需空气量；（2）试计算燃烧1kg该种煤产生的实际干烟气量。11 解：（1）理论需氧量理论所需空气量实际所需空气量（2）理论干烟气量实际干烟气量12已知某燃用煤气成分为：H2 50%；CH4 50%，在过量空气系数为1.1时，空气的含湿量为15g/m3。（1）试计算燃烧该燃气所需的实际空气量；（2）试计算燃烧排放湿烟气中CO2的浓度（以体积分数表示）。12解：（1）燃烧所学理论需氧量 理论空气量为实际所需空气量为 （2）理论湿烟气量 实际湿烟气量 燃烧排放湿烟气中CO2的浓度为 13煤的元素分析结果如下：C 75%，H 5%，N 1.5 %，S 2.5%，O 6%，灰分10%。燃烧过程过量空气系数为1.5时，空气的含湿量为12g/m3（1）试计算燃烧1kg该种煤实际所需空气量；（2）试计算燃烧1kg该种煤产生的实际湿烟气量。13解：（1）理论需氧量 理论所需空气量 实际所需空气量 （2）理论干烟气量 理论湿烟气量 实际湿烟气量 114某燃气的成分如下：CO 30%；H2 30%；CH4 30%；O2 5%； CO2 5% 。已知空气的含湿量为15g/m3；过量空气系数为1.5。（1）试计算燃烧实际所需的空气量；（2）试计算燃烧产生的实际湿烟气量。14解：（1）燃烧所需理论需氧量 理论空气量为 ）实际所需空气量为 （2）理论湿烟气量 实际湿烟气量 第三章 气象与大气扩散一、选择题1按照帕斯奎尔分类法，大气稳定度可以划分A、B、C、D、E、F六个稳定度级别，其中F级属于以下哪个级别 A A 稳定 B 不稳定 C 中性 D 极不稳定2. 下列哪一种气团属于不稳定气团（ B ） A. r-rd=0 B r-rd0C. r-rd0 D. r-rd03.按照帕斯奎尔分类法，大气稳定度可以划分A、B、C、D、E、F六个级别，其中D为哪个级别 C A 稳定 B 不稳定 C 中性 D 极不稳定4.经观测，某时某地海拔高度10m和30m处的气温分别为297.8K和297.5K，则两个高度之间的大气稳定度是 D A 稳定 B 中性 C 逆温 D 不稳定5.容易造成极其严重地面污染的烟流的扩散形式是 C A扇型 B锥型 C 漫烟型 D 屋脊型 6.下面不是影响烟气抬升高度的因素是 CA 烟气与周围空气间温差 B烟气出口流速 C 烟气含尘浓度 D大气稳定度7.大气圈中，（ B）集中了大气中的大部分臭氧。A.对流层 B.平流层 C.中间层 D.散逸层8. 烟囱上部大气存在着逆温层、下部的大气为不稳定时，烟羽的形状呈（C ）。A. 扇型 B.锥型 C. 漫烟型 D. 屋脊型 9. 在对流层中的冷空气团与暖空气团相遇时形成的逆温是（ D ）。A.辐射逆温 B.下沉逆温 C.平流逆温 D.锋面逆温 10. a为气块运动的加速度，g为重力加速度，r为气温垂直递减率，rd为干空气温度绝热垂直递减率，（ B ）时，表示大气不稳定。A. r rd B. r rd C. r rd D. a g二、填空题1某方向的风向频率越 ，风速越 ，则该方向的污染系数就越小，其下风向的空气污染就越轻。2 影响烟气抬升高度的主要因素是烟气所具有的 和 。1. 小、大2. 初始动量、浮力四、计算题1 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa，登山到达某高度后又测得气压为500 hPa，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米？1解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述： （1）将空气视为理想气体，即有 可写为 （2）将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：假定在一定范围内温度T的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得： 即 （3）假设山脚下的气温为10。C，带入（3）式得：得即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。2 在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：，并判断各层大气稳定度。高度 Z/m1.5103050气温 T/K298297.8297.5297.32解：，不稳定，不稳定，不稳定，不稳定，不稳定。3 在气压为400 hPa处，气块温度为230K。若气块绝热下降到气压为600 hPa处，气块温度变为多少？3 解：，4 试用下列实测数据计算这一层大气的幂指数m值。高度 Z/m1020304050风速u/m.s13.03.53.94.24.54解：由，取对数得设，由实测数据得 x0.3010.4770.6020.699y0.06690.11390.14610.1761由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=0.2442x故m0.2442。5 某市郊区地面10m高处的风速为2m/s，估算50m、100m、200m、300m、400m高度处在稳定度为B、D、F时的风速。5解：，。稳定度D，m=0.15，。稳定度F，m=0.25，6 一个在30m高度释放的探空气球，释放时记录的温度为11.0。C，气压为1023 hPa。释放后陆续发回相应的气温和气压记录如下表所给。1）估算每一组数据发出的高度；2）判断各层大气的稳定情况。测定位置2345678910气温/。C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8气压/hPa101210009889699098788507257006解：1）根据Air Pollution Control Engineering可得高度与压强的关系为将g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K)代入上式得。当t=11.0。C，气压为1023 hPa；当t=9.8。C，气压为1012 hPa，故P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（11.0+9.8）/2=10.4。C=283.4K，dP=1012-1023=11Pa。因此，z=119m。同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下：测定位置2345678910气温/。C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8气压/hPa10121000988969909878850725700高度差/m89991011635362902711299281高度/m119218 319 482 1018 1307 1578 2877 3158 2），不稳定；，逆温；，逆温；，逆温；，稳定；，稳定；，稳定；，稳定。7 用测得的地面气温和一定高度的气温数据，按平均温度梯度对大气稳定度进行分类。测定编号123456地面温度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相应温度/。C26.715.68.95.020.028.07解：，故，逆温；，故，稳定；，故，不稳定；，故，不稳定；，故，不稳定；，故逆温。8 确定题7中所给的每种条件下的位温梯度。8 解：以第一组数据为例进行计算：假设地面大气压强为1013hPa，则由习题3.1推导得到的公式，代入已知数据（温度T取两高度处的平均值）即，由此解得P2=961hPa。可分别计算地面处位温和给定高度处位温：，故位温梯度=同理可计算得到其他数据的位温梯度，结果列表如下：测定编号123456地面温度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相应温度/。C26.715.68.95.020.028.0位温梯度/K/100m2.220.27 0.17 0.02 1.02 1.42 9 假如题7中各种高度处的气压相应为970、925、935、820、950、930 hPa，确定地面上的位温。9解：以第一组数据为例进行计算，由习题3.1推导得到的公式，设地面压强为P1，代入数据得到：，解得P1=1023hPa。因此同理可计算得到其他数据的地面位温，结果列表如下：测定编号123456地面温度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相应温度/。C26.715.68.95.020.028.0地面压强/hPa102310121002104010061007地面位温/。C292.2293.1288.4294.7302.5297.410 污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H，污染源到峭壁的距离为L，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？10解：吹南风时以风向为x轴，y轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有现存在峭壁，可考虑为实源与虚源在所关心点贡献之和。实源虚源因此+=刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。11 某发电厂烟囱高度120m，内径5m，排放速度13.5m/s，烟气温度为418K。大气温度288K，大气为中性层结，源高处的平均风速为4m/s。试用霍兰德、布里格斯（x=10Hs）、国家标准GB/T1320191中的公式计算烟气抬升高度。11解：霍兰德公式。布里格斯公式 且x=2100kW，TsTa=130K35K。（发电厂位于城市近郊，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3）12 某污染源排出SO2量为80g/s，有效源高为60m，烟囱出口处平均风速为6m/s。在当时的气象条件下，正下风方向500m处的，试求正下风方向500m处SO2的地面浓度。12解：13 在题12所给的条件下，当时的天气是阴天，试计算下风向x=500m、y=50m处SO2的地面浓度和地面最大浓度。13解：阴天稳定度等级为D级，查得x=500m时。将数据代入式48得。14 某一工业锅炉烟囱高30m，直径0.6m，烟气出口速度为20m/s，烟气温度为405K，大气温度为293K，烟囱出口处风速4m/s，SO2排放量为10mg/s。试计算中性大气条件下SO2的地面最大浓度和出现的位置。14 解：由霍兰德公式求得，烟囱有效高度为。由时，。取稳定度为D级，查得与之相应的x=745.6m。此时。代入上式。15 地面源正下风方向一点上，测得3分钟平均浓度为3.4103g/m3，试估计该点两小时的平均浓度是多少？假设大气稳定度为B级。15 解： （当，q=0.3）16 一条燃烧着的农业荒地可看作有限长线源，其长为150m，据估计有机物的总排放量为90g/s。当时风速为3m/s，风向垂直于该线源。试确定线源中心的下风距离400m处，风吹3到15分钟时有机物的浓度。假设当时是晴朗的秋天下午4：00。试问正对该线源的一个端点的下风浓度是多少？16解：有限长线源。首先判断大气稳定度，确定扩散参数。中纬度地区晴朗秋天下午4：00，太阳高度角3035。左右，属于弱太阳辐射；当风速等于3m/s时，稳定度等级为C，则400m处。其次判断3分钟时污染物是否到达受体点。因为测量时间小于0.5h，所以不必考虑采样时间对扩散参数的影响。3分钟时，污染物到达的距离，说明已经到达受体点。有限长线源距离线源下风向4m处，P1=75/43.3=1.732，P2=75/43.3=1.732；。代入上式得。端点下风向P1=0，P2=150/43.3=3.46，代入上式得17 某市在环境质量评价中，划分面源单元为1000m1000m，其中一个单元的SO2排放量为10g/s，当时的风速为3m/s，风向为南风。平均有效源高为15m。试用虚拟点源的面源扩散模式计算这一单元北面的邻近单元中心处SO2的地面浓度。17解：设大气稳定度为C级，。当x=1.0km，。由大气污染控制工程P106 （449） 18某烧结厂烧结机的SO2的排放量为180g/s，在冬季下午出现下沉逆温，逆温层底高度为360m，地面平均风速为3m/s，混和层内的平均风速为3.5m/s。烟囱有效高度为200m。试计算正下风方向2km和6km处SO2的地面浓度。18解：设大气稳定度为C级。当x=2km时，xDx2xD时，计算结果表明，在xD=x=162m。实际烟囱高度可取为170m。烟囱出口烟气流速不应低于该高度处平均风速的1.5倍，即uv=1.51.6871700.25=9.14m/s。但为保证烟气顺利抬升，出口流速应在2030m/s。取uv=20m/s，则有，实际直径可取为4.0m。21 试证明高架连续点源在出现地面最大浓度的距离上，烟流中心线上的浓度与地面浓度之比值等于1.38。21解：高架连续点源出现浓度最大距离处，烟流中心线的浓度按 （由P89（411）而地面轴线浓度。因此，得证。22 某城市火电厂的烟囱高100m，出口内径5m，烟气出口速度13ms，烟气温度373K，烟囱出口处平均风速为4ms，大气温度293K。该市夏季平均气压1382.29hPa，计算有效源高。22 解： 按国家标准GB/T1320191中公式计算，因QH2100kW，TsTa=130K35K。23某市远郊区发电厂的烟囱高度160m，内径6m，排放速度12m/s，烟气温度为135，周围环境温度15，大气压力为1013.25hPa，大气稳定度为C级，烟囱出口处的平均风速为6m/s。试用我国国家标准（GB/T13201-91）推荐的公式计算有效源高。23解： 按国家标准GB/T1320191中公式计算，因QH21000kW，TsTa=120K35K，发电厂位于城市远郊区，查表可得n0=1.427 n1=1/3 n2=2/324某冶炼厂的烟筒高62m，烟云抬升高度为13m, 其SO2排放速率为30105mg/h，假定烟气在烟道口采用一脱硫技术，脱硫效率为85%，试估算排放后下风向1km 处的SO2地面浓度。假定烟囱出口处平均风速为3m/s，大气稳定度为D下，y= 55.26m；Z=26.20m。24解： SO2源强为 Q=30105/3600(1-0.85)=125mg/s (1000,0,0,75)=Q/(uyZ)exp(-H2/2Z2) =125/(3.14355.2626.2)exp(-752/226.22)=0.00015mg/m3 25 某一工业锅炉烟囱高度30m，直径0.6m，烟气出口速度为20m/s，烟气温度405K，大气温度295K，烟囱出口4m/s， 排放的SO2量为10mg/s.试计算中性大气条件下SO2的地面最大浓度和出现的位置。25解： 由霍兰德公式求得，烟囱有效高度为。时，。取稳定度为D级，由表44查得与之相应的x=745.6m。此时。代入上式。 26 某铜冶炼厂的烟筒高150m，烟云抬升高度为75m, 其SO2排放速率为1000g/s. 估算下风向5km 处的SO2地面浓度. 假定风速为3m/s, 大气稳定度为C. 在相同条件下，若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的50%，烟筒高度应为多少米？26解：x=5km，大气稳定度为C时，SO2浓度：若令浓度减少为现在的50因此烟囱的实际高度H387.1-75312.1m。27某高速公路每小时车流量为10000辆（每个方向5000辆），平均速度80km/h，CO的排放因子约为2.1g/km。风向与道路成直角，风速1m/s。假定污染物的排放可视为地面源且沿着道路的中心线排放，当时的大气稳定度等级为C。估算道路中心线下风向200m处的CO浓度（假定道路上风向浓度为零）。27解：，CO浓度：28某发电厂烟囱高度120m，内径5m，排放速度13.5m/s，烟气温度为418K。大气温度288K，大气压力为1013.25hPa，大气为中性层结，源高处的平均风速为4m/s。试用国家标准GB/T1320191中的公式计算烟气抬升高度（发电厂位于城市近郊，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3）。28解： 按国家标准GB/T1320191中公式计算，因QH2100kW，TsTa=130K35K。29 某城市火电厂的烟囱高100m，出口内径5m，烟气出口速度13ms，烟气温度373K，烟囱出口处平均风速为4ms，大气温度293K。该市夏季平均气压1382.29hPa，计算有效源高。（推荐抬升公式，若，）。29 解： 按国家标准GB/T1320191中公式计算，因QH2100kW，TsTa=130K35K。30 某发电厂烟囱高度120m，内径5m，排放速度13.5m/s，烟气温度为418K。大气温度288K，大气压力为1013.25hPa，大气为中性层结，源高处的平均风速为4m/s。试用国家标准GB/T1320191中的公式计算烟气抬升高度及有效源高（发电厂位于城市近郊，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3）。30解： 按国家标准GB/T1320191中公式计算，因QH2100kW，TsTa=130K35K。31某发电厂位于城市近郊区，烟囱高度120m，内径5m，烟气排放速度13.5m/s，其SO2排放率为1000g/s，烟气温度为418K。大气温度288K，大气压力为1013.25hPa，大气为中性层结，有效源高处的平均风速为4m/s。（1）试用国家标准GB/T1320191中的公式计算烟气抬升高度；（2）若在当时的气象条件下，正下风向3000m处的y=173m，z=79.1m，估算正下风向3000m处SO2的地面浓度。31解：（1） 因QH21000 kJ/s ，TsTa=120K35K，工厂位于城市近郊区，查表可知n0=1.303，n1=1/3, n2=2/3，则烟气抬升高度为（2）有效源高 正下风向3000m处SO2的地面浓度为：32某工厂位