大氣污染控制工程課后題答案培訓講學

1、1.1干結(jié)空氣中N2、C2、Ar和CO氣體所占的質(zhì)量百分數(shù)是多少？解：按1mol干空氣計算，空氣中各組分摩爾比即體積比，故nN2=0.781mol , n2=0.209mol，nA=0.00934mol，nc=0.00033mol。質(zhì)量百分數(shù)為n2%Ar%O.781 數(shù)1 100%75.51%，O2%28.97 10.00934 39.94100%1.29%，CO2%0.209 32.00 100%23.08% ；28.97 10.00033 44.01eg100%0.05%。28.97 11.2根據(jù)我國的環(huán)境空氣質(zhì)量標準的二級標準，求岀分數(shù)。解：由我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準二級標準查得三種污染物日

2、平均濃度限值如下：SO2： 0.15mg/m3，NO2： 0.12mg/m3，CO: 4.00mg/m3。按標準狀態(tài)下1ni干空氣計算，其摩爾數(shù)為SQ、28.97 1NO、CO三種污染物日平均濃度限值的體積444 643mol。故三種污染物體積百分數(shù)分別為:22.4SO:O.1510 30.052ppm，no：64 44.643.12 10 30.058ppm46 44.643co 4. 10 彳 3.20ppm。28 44.6431.3 CC14氣體與空氣混合成體積分數(shù)為1)CC14在混合氣體中的質(zhì)量濃度1.50 X 10-4的混合氣體，在管道中流動的流量為10晶、/s，試確定:(g/m3N

3、)和摩爾濃度c (mol/m3N); 2 )每天流經(jīng)管道的CCL質(zhì)量是多少千克?解：1)(g/m3N)41.50 1022.4 10黑叫朮c(mol/m 3n)41.50 103336.70 10 mol /mN。22.4 10CCl4質(zhì)量為 1.031 X 10X 3600X 24X 10-3kg=891kg500cm3,假若每分鐘呼吸15 次,空氣中顆粒物的濃度為 200 g /m3,試 計算每小時沉積于肺泡內(nèi)的顆粒物質(zhì)量。已知該顆粒物在肺泡中的沉降系數(shù)為0.12。解：每小時沉積量 200X( 500X 15X 60X 10-6)X 0.12 g =10.81.5設(shè)人體肺中的氣體含 CO為

4、2.2 X 10-4,平均含氧量為19.5%。 終將達到飽和水平的百分率。解：由大氣污染控制工程2)每天流經(jīng)管道的1.4成人每次吸入的空氣量平均為g如果這種濃度保持不變，求 COH濃度最P14 ( 1 - 1),取 M=210COHbOzHbPO22102.2工10 219.50.2369,COHb飽和度COHbCOCOHb O2HbCOHb Hb1 COHb/O2Hb0.236919.15%10.23691.6設(shè)人體內(nèi)有4800mL血液，每100mL血液中含20mL氧。從事重體力勞動的人的呼吸量為 4.2L/min，受 污染空氣中所含 CO的濃度為10-4。如果血液中CO水平最初為：1) 0

5、% 2) 2%計算血液達到 7%勺CO飽和度需要多少分鐘。設(shè)吸入肺中的 co全被血液吸收解：含氧總量為480020960mL。不同co百分含量對應(yīng)co的量為:1002% 議 2% 1959mL，7% 93% 7% 7226mL1）最初CO水平為0%寸t72.264.2 10 4 103172.0min ；72 26 19 592）最初 co水平為 2%寸 t43125.4min4.2 10 4 1032.2，計算大1.7粉塵密度1400kg/m3，平均粒徑1.4 m，在大氣中的濃度為 0.2mg/m3,對光的折射率為氣的最大能見度。解：由大氣污染控制工程 P18 （ 1 - 2）,最大能見度為

6、2.6 pd pLvP -K2.6 1400 X 11581.8m。2.2 0.22.1已知重油元素分析結(jié)果如下：C: 85.5% H : 11.3% O : 2.0% N : 0.2% S : 1.0%，試計算：1）燃油1kg所需理論空氣量和產(chǎn)生的理論煙氣量；2 ）干煙氣中SQ的濃度和CO的最大濃度；3 ）當空氣的過剩量為10%寸，所需的空氣量及產(chǎn)生的煙氣量。解: 1kg燃油含：重量（g）摩爾數(shù)（g）需氧數(shù)c85571.2571.25H113 2.555.2527.625S100.31250.3125HQ22.51.250N元素忽略。1) 理論需氧量 71.25+27.625+0.3125=

7、99.1875mol/kg設(shè)干空氣 Q : N2體積比為1 : 3.78，則理論空氣量 22.4/1000=10.62m 3Mkg 重油。煙氣組成為 CQ71.25mol，HO 55.25+11.25=56.50mol 理論煙氣量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg2) 干煙氣量為 502.99 56.50=446.49mol/kg 重油。(g)99.1875 X 4.78=474.12mol/kg 重油。即 474.12 X，SQ0.1325mol，N23.78 X99.1875=374.93mol。 重油。即 502.99 X 22.4/1000=

8、11.27 m/kg 重油。0 3125SQ百分比濃度為100%0.07%，446.4971 25空氣燃燒時cq存在最大濃度100% 15.96%。446.493）過?？諝鉃?0%寸，所需空氣量為1.1 X 10.62=11.68m3Mkg重油，產(chǎn)生煙氣量為 11.267+0.1 X 10.62=12.33 m 3Mkg 重油。2.2 普通煤的元素分析如下：C65.7%;灰分18.1%; S1.7%; H3.2%;水分9.0%; Q2.3% （含N量不計）1） 計算燃煤1kg所需要的理論空氣量和 SQ在煙氣中的濃度（以體積分數(shù)計）；2） 假定煙塵的排放因子為 80%計算煙氣中灰分的濃度（以mg

9、/m3表示）;3） 假定用硫化床燃燒技術(shù)加石灰石脫硫。石灰石中含Ca35%當Ca/S為1.7 （摩爾比）時，計算燃煤1t需加石灰石的量。解：相對于碳元素作如下計算:% (質(zhì)量)mol/100g煤mol/molC65.75.4751H3.23.20.584S1.70.0530.010Q2.30.0720.013灰分18.13.306g/mol水分9.01.644g/mol故煤的組成為CH.584 S0.010 Q.013 ,燃料的摩爾質(zhì)量（包括灰分和水分）為1005.475CH0.584S0.i010Q0.013n(Q23.78N2)n=1+0.584/4+0.010 - 0.013/2=1.1

10、495碳。理論空氣量叫嚴1000碳碳18.26g/molC。燃燒方程式為CO2 0.292H2O 0.010SO2 3.78 nN222.4 10 3m3/kg 6.74m3/kg ；SQ在濕煙氣中的濃度為0.010100%0.174%10.2920.0103.78 1.1495182)產(chǎn)生灰分的量為 18.1 1000 80%144.8g/kg100煙氣量(1+0.292+0.010+3.78 X 1.1495+1.644/18 )x 1000/18.26 X 22.4 X 10-3=6.826m3/kg144 8 o灰分濃度為10mg/m=2.12 x 104mg/ni6.8263）需石灰

11、石1000 1.7%32.001.7 4035%103.21kg/t 煤2.3 煤的元素分析結(jié)果如下S0.6%; H3.7%; C79.5%; N0.9%; Q4.7%灰分10.6%。在空氣過剩 20%條件下完全燃燒。計算煙氣中SQ的濃度。解:按燃燒1kg煤計算重量(g)摩爾數(shù)（mol）需氧數(shù)（mol）C79566.2566.25H31.12515.56257.78S60.18750.1875HQ52.8752.940設(shè)干空氣中N2: Q2體積比為3.78 : 1 ,所需理論空氣量為 4.78 x( 66.25+7.78+0.1875 ) =354.76mol/kg 煤。理論煙氣量 CQ2 6

12、6.25mol , SQ2 0.1875mol , H2Q 15.5625+2.94=18.50mol280.54mol3.78 354.762 4.78總計 66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg實際煙氣量 365.48+0.2 X 354.76=436.43mol/kg 煤，SQ濃度為 0 100%0.043%。436.432.4 某鍋爐燃用煤氣的成分如下：H2S0.2%; CQ5% Q0.2%; CQ28.5% f13.0%; CH0.7%; N252.4%;空氣含濕量為12g/m3N,解：取1mol煤氣計算1.2，試求實際需要的空氣量和燃燒時產(chǎn)生的實

13、際煙氣量。HkS 0.002mol耗氧量0.003molCQ 2 0.05mol0CQ 0.285mol0.143molH 2()mol0.063molCH 40.007mol0.014mol共需 Q 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol 。設(shè)干空氣中 N: C2體積比為 3.78 : 1，則理論干空氣量為 0.223 x( 3.78+1 ) =1.066mol。取 1.2，則實際干空氣 1.2 X 1.066mol=1.279mol?？諝夂瑵窳繛?2g/m3N,即含H2Q0.67mol/ m 3N, 14.94L/ m爲故H2Q體積分數(shù)為1.493%。故實際空氣量

14、亠 1.279為1.298mol。1 1.493%煙氣量 SQ : 0.002mol , CQ: 0.285+0.007+0.05=0.342mol, N : 0.223 X 3.78+0.524=1.367mol,H2Q0.002+0.126+0.014+1.298 X 1.493%+0.004=0.201mol故實際煙氣量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2 X 1.066=2.125mol2.5干煙道氣的組成為：CQ11%（體積），Q8% CQ2% SQ120X 106 （體積分數(shù)），顆粒物30.0g/m3 （在測定狀態(tài)下），煙道氣流流量在 700mmH和443K條件

15、下為5663.37m3/min，水氣含量8% （體積）。3試計算：1）過量空氣百分比；2） SQ的排放濃度（g / m3 ）; 3）在標準狀態(tài)下（1atm和273K）,干 煙道體積；4）在標準狀態(tài)下顆粒物的濃度。解：1） N2%=1- 11%- 8%- 2%- 0.012%=78.99%由大氣污染控制工程 P46 （ 2- 11）空氣過剩80.5 20.264 78.99(8 0.5 2)100%50.5%2）在測定狀態(tài)下，氣體的摩爾體積為V2P2101325 22.4 443273 700 133.32239.46L/ mol ；取1m3煙氣進行計算，則sq1 20 x 10- 6m，排放濃

16、度為120 10 639.46 10 3(18%)640.179 g/m3。3)4)2.622 4（139.4639.46330.052.85g/mN。22.4煤炭的元素分析按重量百分比表示，5663.378%) 2957mN / min。燃燒條件為空氣過量20%,空氣的濕度為 解：按1kg煤進行計算重量（g）摩爾數(shù)（mol）C 758結(jié)果如下：氫50%碳75.8%;氮1.5%;硫1.6%;氧7.4%;灰8.7%,0.0116molH2Q/mol干空氣，并假定完全燃燒，試計算煙氣的組成。63.17需氧數(shù)（mol）63.17H 40.7520.37510.19S 160.50.5H2O 83.2

17、54.6250需氧 63.17+10.19+0.5=73.86mol設(shè)干空氣中N2: C2體積比為3.78 : 1，則干空氣量為 73.86 X 4.78 X 1.2=423.66mol ,含水 423.66 X 0.0116=4.91mol。煙氣中：CQ 63.17mol ; SQ 0.5mol ; HO 4.91+4.625+20.375=29.91mol;N: 73.86 X 3.78=279.19mol ;過剩干空氣 0.2 X 73.86 X 4.78=70.61mol。實際煙氣量為 63.17+0.5+29.91+279.19+70.6 仁443.38mol其中 CQ 63.171

18、00%14.25% ； SQ 0.5100%0.11% ；443.38 4433829 91279 190 79 70 61H2O 29.91100%6.74% ； N2100%75.55%443.38 443.38O 70.61 O.209 100%3.33%。443.382.7運用教材圖2-7和上題的計算結(jié)果，估算煤煙氣的酸露點。解：SO含量為0.11%,估計約1/60的SO轉(zhuǎn)化為SO，則SO含量1 5 50.11%1.83 10, 即 ph2sof1.83 X 10 5, lg P h2so4=-4.737。60 查圖2-7得煤煙氣酸露點約為134攝氏度。2.8燃料油的重量組成為：C86

19、% H14%在干空氣下燃燒，煙氣分析結(jié)果（基于干煙氣）為：Q1.5%; CO600X 10-6 （體積分數(shù)）。試計算燃燒過程的空氣過剩系數(shù)。解：以1kg油燃燒計算，C 860g 71.67mol;H 140g 70mol ，耗氧 35mol。設(shè)生成CO x mol，耗氧 0.5x mol，則生成 CO ( 71.67 x) mol，耗氧(71.67 x) mol。煙氣中總氧量O 量 1.5%xC2量600 10 61 5%x60.5X(71.67 x) 35106.67600 10 624.5X，干空氣中N: C2體積比為3.78 :1,則含N2 3.78 X( 106.67+24.5x )。

20、根據(jù)干煙氣量可列出如下方程:1 5% x671.67 3.78(106.6724.5x)6600 10 6 600 10 6，解得 x=0.306故CQ%71.670.3060.306600 10 6100%13.99% ；3.78(24.5 0.306 106.67)0.3066600 10100%84.62%由大氣污染控制工程P46 （ 2 11）空氣過剩系數(shù)1.50.5 0.060.264 84.62(1.5 0.5 0.06)1.073.1 一登山運動員在山腳處測得氣壓為1000 hPa，登山到達某高度后又測得氣壓為500 hPa，試問登山運動員從山腳向上爬了多少米？解：由氣體靜力學方

21、程式，大氣中氣壓隨高度的變化可用下式描述:dP g dZ ( 1)將空氣視為理想氣體，即有m PM（2）V RT得到以下方程：PV RT 可寫為 M將（2）式帶入（1），并整理,P RT假定在一定范圍內(nèi)溫度 T的變化很小，可以忽略。對上式進行積分得:gMP2gMIn PZ C 即 In 2(Z2 Z1) (3)RTRRT假設(shè)山腳下的氣溫為10。C，帶入(3)式得：,5009.8 0.029 “InZ10008.314 283得 Z 5.7km即登山運動員從山腳向上爬了約 5.7km o1.5 10，10 30，30 50，高度Z/m1.5103050氣溫T/K298297.8297.5297.

22、3解:1.5 30， 1.5 50，并判斷各層大氣穩(wěn)定度。T297.82982.35K /100md，不穩(wěn)定1.510z101.5T297.5297.81.5K /100md，不穩(wěn)定1030z3010T297.3297.51.0K /100md，不穩(wěn)定3050z5030T297.52981.75K /100md，不穩(wěn)定1 .530z301.5T297.32981.44K /100m”，不穩(wěn)定。d1 .550z501.5在氣壓為400 hPa 處,氣塊溫度為230K。3.3若氣塊絕熱下降到氣壓為 600 hPa處，氣塊溫度變?yōu)槎嗌?3.2在鐵塔上觀測的氣溫資料如下表所示，試計算各層大氣的氣溫直減

23、率:解:衛(wèi)（旦嚴88T0P。P、0.288600、0.288T1T0（ -）230（）258.49KP04003.4試用下列實測數(shù)據(jù)計算這一層大氣的冪指數(shù)m值。高度Z/m1020304050風速 u/m.s -13.03.53.94.24.5- 一 zuZ解：由大氣污染控制工程P80 (3-23), uu1()m，取對數(shù)得lg= mlg()乙Ui乙設(shè)lg芝 y , |g( ) X，由實測數(shù)據(jù)得Ui乙解:U1叮糾.。7Z050 Q.Q7Z2 OH2 P 2.24m/s，比 U吃）2（100 ）0.07（10 ）2.35m/sU3,Z3 .0.07Uq（-）Z0（200 ）0.07（10 ）2.4

24、7m/s，U4,Z4 OHUq（-）Z0（300）0.07（10 ）2.54m/sU5/ Z5 ） 0.07Uq（Z0（400 ）0.07（10 ）2.59m/s。X0.3010.4770.6020.699y0.06690.11390.14610.1761由excel進行直線擬合，取截距為 0，直線方程為：y=0.2442x故 m= 0.2442。3.5某市郊區(qū)地面10m高處的風速為2m/s，估算50m 100m 200m 300m 400m高度處在穩(wěn)定度為 B、DF時的風速，并以高度為縱坐標，風速為橫坐標作岀風速廓線圖。穩(wěn)定度D， m=0.15U1/ Z10.15Uq（-）Z050 0.15

25、2.55m/ s，U2/Z2、0.15Uq（-）Z0（100 ）0.15（10 ）2.82m/sU3/ Z3 0.15Uq（-）Z0（200） 0.15（10 ）3.13m/ s， u4/ Z40.15Uq（-）Z0（300）0.15（10 ）3.33m/sU5/ Z5 0.15Uq（-）Z0（400） q.15（10 ）3.48m/ s。穩(wěn)定度F，m=0.25U1/ Z1 025Uq（）Z050 0.252.99m/s， u2/ Z 2、0.25Uq（）Z0（100 ）0.25（10 ）3.56m / sU3/ Z3、0.25Uq（-）Z0（200 ） 0.25（10 ）4.23m/ s，u

26、4/ Z 4 0.25Uq（-）Z0（300）0.25（10 ）4.68m/ sU5/ Z5 0.25Uq（）Z0（400） q.25（10 ）5.03m/ s風速廓線圖略。11.0。C,氣壓為1023 hPa。釋放后陸續(xù)發(fā)回相3.6 一個在30m高度釋放的探空氣球，釋放時記錄的溫度為應(yīng)的氣溫和氣壓記錄如下表所給。1）估算每一組數(shù)據(jù)發(fā)岀的高度；2 ）以高度為縱坐標，以氣溫為橫坐標,作出氣溫廓線圖；3）判斷各層大氣的穩(wěn)定情況。測定位置2345678910氣溫/。C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8氣壓/hPa1012100098896990987885072570

27、0dPgM ,解：1)根據(jù)Air Pollution Control Engineering可得咼度與壓強的關(guān)系為dzPRTdP將 g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K) 代入上式得 dz 29 21 T。P當 t=11.0。C,氣壓為 1023 hPa ;當 t=9.8。C,氣壓為 1012 hPa ,故 P= (1023+1012) /2=1018Pa, T= (11.0+9.8 ) /2=10.4。C=283.4K, dP=1012-1023= - 11Pa11因此 dz 29 21283.4m89m , z=119mt1018同理可計算其他測定位置高度

28、，結(jié)果列表如下：測定位置2345678910氣溫/ C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8氣壓/hPa10121000988969909878850725700高度差/m89991011635362902711299281高度/m11921831948210181307157828773158T1 2119.82)圖略3)1 21.35K/100md，不穩(wěn)定Z1 289T2 39.8 12Z2 399T341214Z3 4101T4 51415Z4 5163T5 615 13z5 6536T6 713 13z6 7290T7813 12.6z7 8271T8 91

29、2.6 1.6z8 912992.22K /100m1.98K /100m0.61K /100m0.37K/100m0.15K/100m0.85K /100m0，逆溫;0 ,逆溫;0，逆溫;，穩(wěn)定;d，穩(wěn)定;d，穩(wěn)定;9 10T9 10Z9 101.6 0.82810.28K /100md，穩(wěn)定。測定編號123456地面溫度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度1 C26.715.68.95.020.028.03.7用測得的地面氣溫和一定高度的氣溫數(shù)據(jù)，按平均溫度梯度對大氣穩(wěn)定度進行分類。解:G-i 0，逆溫;G126.7

30、21.14581.22k /100m0，故 13.8解:InT215.621.1Z2763T38.915.6Z3580T45.025.0Z42000T520.030.0Z5500T628.025.0Z6700G5G4G3G2G60.72K /100m，故1.16K /100m，故1K /100m，故2K /100m，故0.43K /100m確定題3.7以第一組數(shù)據(jù)為例進行計算：假設(shè)地面大氣壓強為中所給的每種條件下的位溫梯度。2 G2G3G4G50.72K /100md，穩(wěn)定;1.16K /100m d，不穩(wěn)定;1K/100m2K /100mg60逆溫。1013hPa，則由習題d，不穩(wěn)定;d，不

31、穩(wěn)定;3.1推導得到的公式gM(Z2 Z1)，代入已知數(shù)據(jù)(溫度RTT取兩高度處的平均值)即ln=- 9.80.029458，由此解得 P2=961hPa。10138.314 297由大氣污染控制工程P72( 3 - 15 )可分別計算地面處位溫和給定高度處位溫：T(1000 )0.288地面 I地面()P地面294.1(嚴8293K，10131000 0 288 1000 02881 T1()0.288 299.7()0288 303.16K，P1961293303故位溫梯度=2.18K/100m0 458同理可計算得到其他數(shù)據(jù)的位溫梯度，結(jié)果列表如下：測定編號123456地面溫度/。C21

32、.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度1 C26.715.68.95.020.028.0位溫梯度/K/100m2.220.270.170.021.021.423.9假如題3.7中各種高度處的氣壓相應(yīng)為970、925、935、820、950、930 hPa，確定地面上的位溫。解：以第一組數(shù)據(jù)為例進行計算，由習題3.1推導得到的公式山旦gM(Z2 Z1)，設(shè)地面壓強為R RT9709 8 0 029Pi，代入數(shù)據(jù)得到：In W =458，解得R=1023hPa。因此R8.314 297地面1000 0.288T地面()P地面294.1(1

33、000 )0.2881023)292.2K(x, y, z, H)2yexp( L)expU y z2 y(z H)2exp J2 z現(xiàn)存在峭壁，可考慮為實源與虛源在所關(guān)心點貢獻之和。實源exp()exp(z H)exp(z H)2虛源exp(2L y)exp(z H)exp(z H)因此exp()exp(z H)2exp(z H)exp(2L2y)22exp(z2HAzexp(z H)2同理可計算得到其他數(shù)據(jù)的地面位溫，結(jié)果列表如下:測定編號123456地面溫度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度1 C26.715.68

34、.95.020.028.0地面壓強/hPa102310121002104010061007地面位溫/。C292.2293.1288.4294.7302.5297.44.1污染源的東側(cè)為峭壁，其高度比污染源高得多。設(shè)有效源高為H,污染源到峭壁的距離為 L,峭壁對煙流擴散起全反射作用。試推導吹南風時高架連續(xù)點源的擴散模式。當吹北風時，這一模式又變成何種形式？解：吹南風時以風向為x軸，y軸指向峭壁，原點為點源在地面上的投影。若不存在峭壁，則有2 22 U y zexP(丹 exP導腿Pl(Z H)- (z H)2exp 2 z刮北風時，坐標系建立不變，則結(jié)果仍為上式。 4.2某發(fā)電廠煙囪高度 120

35、m 性層結(jié)，源高處的平均風速為 式計算煙氣抬升高度。解：霍蘭德公式內(nèi)徑5m,排放速度13.5m/s，煙氣溫度為4m/s。試用霍蘭德、布里格斯（x=10Hs）、418K。大氣溫度 288K,大氣為中國家標準GB/T13201 91 中的公竺(1.5uTaD)噲(1.5 2.744182884185)96.16m。布里格斯公式Qh2.72.74189.6 10 39.6418空 13.55229521kW21000kW且x=2100kV, Ts Ta=130K35KHngQH1 H ? u 11.303 295211/3 1202/34 1244.93m（發(fā)電廠位于城市近郊，取n=1.303，m=

36、1/3，g=2/3 ）4.3某污染源排出SQ量為80g/s，有效源高為60m,煙囪出口處平均風速為6m/s。在當時的氣象條件下,正下風方向500m處的 y 35.3m,18.1m，試求正下風方向500m處SO的地面濃度。解:由大氣污染控制工程 P88(4一 9 )得-exp( Hy)U y Z2 z6023exp( )0.0273mg/m36 35.3 18.12 18.12804.4解：陰天穩(wěn)定度等級為D級，利用大氣污染控制工程P95表4 4查得x=500m時35.3m, z18.1m。將數(shù)據(jù)代入式4 8得802 2(500,50,0,60)/50/60/ 3exp( )exp( )0.01

37、0mg/m 。6 35.3 18.12 35.322 18.124.4在題4.3所給的條件下，當時的天氣是陰天，試計算下風向x=500m y=50m處SQ的地面濃度和地面最 大濃度。解：陰天穩(wěn)定度等級為D級，利用大氣污染控制工程P95表4 4查得x=500m時y 35.3m, z 18.1m。將數(shù)據(jù)代入式4 8得2 280(500,50,0,60)5026023exp( )exp( )0.010mg/m 。6 35.3 18.12 35.322 18.124.5某一工業(yè)鍋爐煙囪高 30m,直徑0.6m,煙氣出口速度為20m/s，煙氣溫度為405K，大氣溫度為293K， 煙囪出口處風速4m/s

38、, SQ排放量為10mg/s。試計算中性大氣條件下 SQ的地面最大濃度和出現(xiàn)的位置。解：由霍蘭德公式求得HZD (1.5u2.7Ts Ta D) 20 0.6 (1.52.7Ts44052930.6)5.84m，煙囪有405效高度為HHs305.8435.84m。由大氣污染控制工程P89(4- 10)、(4 - 11)max2Q zuH2e時,y35.8425.34m。取穩(wěn)定度為D級，由表4 4查得與之相應(yīng)的x=745.6m。此時y50.1m。代入上式max2 10 22534 0.231 g/m3。4 35.84 e 50.14.6地面源正下風方向一點上, 少？假設(shè)大氣穩(wěn)定度為 B級。 解：

39、由大氣污染控制工程測得P983分鐘平均濃度為3.4(4 - 31)X 10-3g/m3，試估計該點兩小時的平均濃度是多y2 y1(廣1y1 (麗嚴3.。2 y1 (當 1h100h , q=0.3 )exp(U y2 ZH2 )13.4 10 32 ；)3.023.021.1210 3g/m34.7 一條燃燒著的農(nóng)業(yè)荒地可看作有限長線源，其長為150m據(jù)估計有機物的總排放量為90g/s。當時風速為3m/s，風向垂直于該線源。試確定線源中心的下風距離400m處，風吹3到15分鐘時有機物的濃度。假設(shè)當時是晴朗的秋天下午4 : 00。試問正對該線源的一個端點的下風濃度是多少？-H21p2解:有限長線

40、源 (x,0,0, H) L exp( 2)exp( )dP。v2 u z 2 z P1222Ql首先判斷大氣穩(wěn)定度，確定擴散參數(shù)。中緯度地區(qū)晴朗秋天下午4: 00,太陽高度角3035。左右，屬于弱太陽輻射；查表4-3，當風速等于3m/s時，穩(wěn)定度等級為C,則400m處 y 43.3m, z26.5m。其次判斷3分鐘時污染物是否到達受體點。因為測量時間小于數(shù)的影響。3分鐘時，污染物到達的距離 x ut 3 3 600.5h，所以不必考慮采樣時間對擴散參540m400m，說明已經(jīng)到達受體點。有限長線源(x,0,0,H)exp(旦Jv2 u z 2 z2QlXexp( )dPp1 .2 2 7距離

41、線源下風向 4m 處，R= -75/43.3=1.732P2=75/43.3=1.732Ql150g/(m s) 0.6g/(ms）。代入上式得(400,0,0,0)2 0.623 26.51.73211.732 2eX(P23)dp 5.52mg/m。端點下風向Pi=0,P2=150/43.3=3.46 ，代入上式得(400,0,0,0)2 0.623 26.53.461TTexp(P23)dp 3.0mg/ m4.8某市在環(huán)境質(zhì)量評價中，劃分面源單元為 風速為3m/s，風向為南風。平均有效源高為 單元中心處SQ的地面濃度。1000mX 1000m,其中一個單元的 SQ排放量為10g/s ,

42、當時的15m試用虛擬點源的面源擴散模式計算這一單元北面的鄰近解：設(shè)大氣穩(wěn)定度為 C級,1000y04.3232.56m, z0巴 6.98m。2.15當 x=1.0km， y 99.1m,61.4m。由大氣污染控制工程P106(4 - 49)(x,y,0,H)1 y2exp _2U( yyo)( zzo)2( yy。)2H2101523 (99.1 232.56)(61.416.98)eXP 2 (61.4 6.98)4.57 105 , 3g/m4.9某燒結(jié)廠燒結(jié)機的SQ的排放量為 均風速為3m/s，混和層內(nèi)的平均風速為 SQ的地面濃度。180g/s，在冬季下午出現(xiàn)下沉逆溫，逆溫層底高度為3

43、.5m/s。煙囪有效高度為 200m試計算正下風方向360m，地面平2 km和6 km處解：設(shè)大氣穩(wěn)定度為 c級。2.15當x=2km時，Xdx2xo 時,exp(異2 z221.41m,exp(y0.050.2571803.5 118.26 74.42eXP(139.10m，代入 P101 (4-36)180.23.5 360 221.411226.5y 474m，0.050mg/m32 74.42230.257mg / m ；0.050(2000 1226.5)0.181mg/m31800.120mg / m323.5 360 474計算結(jié)果表明，在XdV=XV=2Xd范圍內(nèi)，濃度隨距離增

44、大而升高。4.10某硫酸廠尾氣煙囪高 50m SQ排放量為100g/s。夜間和上午地面風速為3m/s，夜間云量為3/10。當煙流全部發(fā)生熏煙現(xiàn)象時，確定下風方向12km處SQ的地面濃度。由所給氣象條件應(yīng)取穩(wěn)定度為E級。查表4 4得x=12km處,4277m, z 87.4m。yf42750433.25m，hH 2 z 502 87.4224.8mf (12000,0,0,50)Q2Uhfyf1.365 10 4g/m323 224.8 433.254.11某污染源SQ排放量為80g/s，煙氣流量為265ni/s，煙氣溫度為418K，大氣溫度為293K。這一地區(qū)的SQ本底濃度為0.05mg/m3

45、，設(shè)z / y 0.5，u103m/S，m=0.25,試按環(huán)境空氣質(zhì)量標準的二級標準來設(shè)計煙囪的高度和岀口直徑。解：按大氣污染控制工程 P91( 4 23)T418 2934Qh0.35PaQv0.35 1013 2652.810 104kW 2100kWTs418由 P80 (3 23) UU(Z)乙0唏)j.68*5按城市及近郊區(qū)條件，參考表4- 2,取 n=1.303，m=1/3，m=2/3，代入 P91 (4 22 )得1HngQH1 H ? u1.30316S 23.48Hs5/12環(huán)境空氣質(zhì)量標準的二級標準限值為0.06mg/m3 (年均)，代入P109 (4 62)Hs2Q eu

46、( 0b)y32 80 10 30.5丫3.1422.718 1.687(Hs H )0.25(0.06 0.05) 10 6解得 Hs H Hs 23.48Hf/12357.4m于是Hs=162m實際煙囪高度可取為 170m。煙囪出口煙氣流速不應(yīng)低于該高度處平均風速的1.5倍，即u,=1.5 X 1.687 X 1700.25=9.14m/s。但為保證煙氣順利抬升，出口流速應(yīng)在2030m/s。取uv=20m/s，則有4Qvuv4 265204.1m，實際直徑可取為 4.0m4.12試證明高架連續(xù)點源在岀現(xiàn)地面最大濃度的距離上，煙流中心線上的濃度與地面濃度之比值等于1.38。解：高架連續(xù)點源岀現(xiàn)濃度最大距離處，煙流中心線的濃度按P88 (4 7)Q1而地面軸線濃度因此,2yexp( - 2)exp2 yexpmax2Q uH 2e1.018Q(z H)21.018Qy z uH e-)y2exp譽(由 P89 (4 - 11)1.018H2e0,z H1.018H1.018e1.382得證。5.1根據(jù)以往的分析知道，由破碎過程產(chǎn)生的粉塵的粒徑分布符合對數(shù)正態(tài)分布，為此在對該粉塵進