大气污染课后答案解析4章

范文范例学习指导word完美整理版四章大气扩散浓度估算模式4.1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？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]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(222222'zzyzyHzHzyuQHzyx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]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22222221zzyzyHzHzyuQ虚源]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22222222zzyzyHzHzyLuQ因此]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2222222zzyzyHzHzyuQ+]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[2222222zzyzyHzHzyLuQ=]}2)(exp[]2)(]}{exp[2)2(exp[)2{exp(222222222zzyyzyHzHzyLyuQ刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。4.2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/T13201－91中的公式计算烟气抬升高度。解：霍兰德公式mDTTTuDvHsass16.96)54182884187.25.1(455.13)7.25.1(。布里格斯公式kWkWDvTTTQssasH210002952155.13418288418106.97.2106.97.22323且x=10Hs。此时3/23/213/113/23/180.2429521362.0362.0xxuxQHH。范文范例学习指导word完美整理版按国家标准GB/T13201－91中公式计算，因QH=2100kW，Ts－Ta=130K35K。muHQnHnsnH93.244412029521303.113/23/11021（发电厂位于城市近郊，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3）4.3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mmzy1.18,3.35，试求正下风方向500m处SO2的地面浓度。解：由《大气污染控制工程》P88（4－9）得32222/0273.0)1.18260exp(1.183.35680)2exp(mmgHuQzzy4.4解：阴天稳定度等级为D级，利用《大气污染控制工程》P95表4－4查得x=500m时mmzy1.18,3.35。将数据代入式4－8得32222/010.0)1.18260exp()3.35250exp(1.183.35680)60,0,50,500(mmg。4.4在题4.3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。解：阴天稳定度等级为D级，利用《大气污染控制工程》P95表4－4查得x=500m时mmzy1.18,3.35。将数据代入式4－8得32222/010.0)1.18260exp()3.35250exp(1.183.35680)60,0,50,500(mmg。4.5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。解：由霍兰德公式求得mDTTTuDvHsass84.5)6.04052934057.25.1(46.020)7.25.1(，烟囱有效高度为mHHHs84.3584.530。范文范例学习指导word完美整理版由《大气污染控制工程》P89（4－10）、（4－11）yzeHuQ2max2时，mHz34.25284.352。取稳定度为D级，由表4－4查得与之相应的x=745.6m。此时my1.50。代入上式32max/231.01.5034.2584.354102mge。4.6地面源正下风方向一点上，测得3分钟平均浓度为3.4×10－3g/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。解：由《大气污染控制工程》P98（4－31）13.01121202.3)05.02()(yyqyy（当hh10012，q=0.3）3331222/1012.102.3104.302.3)2exp(mgHuQzzy4.7一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？解：有限长线源dPPHuQHxPPzzL)2exp(21)2exp(22),0,0,(22221。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30～35。左右，属于弱太阳辐射；查表4-3，当风速等于3m/s时，稳定度等级为C，则400m处mmzy5.26,3.43。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3360540400xutmm，说明已经到达受体点。有限长线源dPPHuQHxPPzzL)2exp(21)2exp(22),0,0,(22221距离线源下风向4m处，P1=－75/43.3=－1.732，P2=75/43.3=1.732；)/(6.0)/(15090smgsmgQL。代入上式得3732.1732.12/52.5)2exp(215.26326.02)0,0,0,400(mmgdpP。端点下风向P1=0，P2=150/43.3=3.46，代入上式得范文范例学习指导word完美整理版346.302/0.3)2exp(215.26326.02)0,0,0,400(mmgdpP4.8某市在环境质量评价中，划分面源单元为1000m×1000m，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。解：设大气稳定度为C级，mmzy98.615.215,56.2323.4100000。当x=1.0km，mmzy4.61,1.99。由《大气污染控制工程》P106（4－49）]})()([21exp{))((),0,,(20220200zzyyzzyyHyuQHyx3522/1057.4])98.64.61(1521exp[)98.64.61)(56.2321.99(310mg4.9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。解：设大气稳定度为C级。mxmHDDz5.122642.7415.220036015.2当x=2km时，xDx2xD，按x=xD和x=2xD时浓度值内插计算。x=xD时，mmzy42.74,26.118，代入《大气污染控制工程》P88（4－9）得322221/050.0)42.742200exp(42.7426.1185.3180)2exp(mmgHuQzzyx=2xD时，mmzy10.139,41.221，代入P101（4－36）得3222/257.041.2213605.32180)2exp(2mmgyDuQyy；通过内插求解3/181.0)5.12262000(5.1226050.0257.005.0mmg当x=6km2xD时，my474，3/120.04743605.32180mmg计算结果表明，在xD=x=2xD范围内，浓度随距离增大而升高。范文范例学习指导word完美整理版4.10某硫酸厂尾气烟囱高50m，SO2排放量为100g/s。夜间和上午地面风速为3m/s，夜间云量为3/10。当烟流全部发生熏烟现象时，确定下风方向12km处SO2的地面浓度。由所给气象条件应取稳定度为E级。查表4－4得x=12km处，mmzy4.87,4277。mHyyf25.4338504278，mHhzf8.2244.87250234/10365.125.4338.224321002)50,0,0,12000(mghuQyffF。4.11某污染源SO2排放量为80g/s，烟气流量为265m3/s，烟气温度为418K，大气温度为293K。这一地区的SO2本底浓度为0.05mg/m3，设5.0/yz，smu/310，m=0.25，试按《环境空气质量标准》的二级标准来设计烟囱的高度和出口直径。解：按《大气污染控制工程》P91（4－23）kWkWTTQPQsvaH210010810.2418293418265101335.035.04由P80（3－23）25.025.01010687.1)10(3)(ssmHHZZuu按城市及近郊区条件，参考表4－2，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3，代入P91（4－22）得12/54/13/23/11048.23687.128100303.121sssnsnHHHHuHQnH。《环境空气质量标准》的二级标准限值为0.06mg/m3（年均），代入P109（4－62）HueQHyzbs)(20＝HHHs625.0310)05.006.0()(687.1718.2142.35.010802解得mHHHHsss4.35748.2312/5于是Hs=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=1.5×1.687×1700.25=9.14m/s。但为保证烟气顺利抬升，出口流速应在20~30m/s。取uv=20m/s，则有muQDvv1.42026544，实际直径可取为4.0m。4.12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范文范例学习指导word完美整理版之比值等于1.38。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P88（4－7）HzyzzyzyHzHzyuQ,02222221]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2zyzyuQHHuQ2018.1]2/24exp[1[222（由P89（4－11）2Hz）而地面