大气污染课后答案解析4章

1、范文范例学习指导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P (x, y,乙 H)=exp(2 2 2y2)exp-申exp-匕単2扛现存在峭壁，可考虑匸为实源与虚源在所关心点贡献之和。实源2 二 u；yexp(2 2丫2问-(中exp2；y2(z H)虚源2-uzexp2 2(2exp-H exp2匚；2(z H)因此Qexp(2- U

2、；y；z2冷exp(z-H)2(z H)22 exp 2 +2- z2- z2yJxp(2y)2exp-（）2 exp卜2二；2y- exp(-L)+exp2 兀 ubyS2 y(2_y)2exp22二2 一 exp(z H)word完美整理版刮北风时，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=10H）、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VsDu(1.5 2.7Ts -TaTsD)13.

3、5 沖七葫 4288 5 96.6m。418布里格斯公式Qh2.79.6 10”VsD22 _ 418 288 13.5 529521kW 21000 kW9.6 10418且 x=2100kVV Ts Ta=130K35KH 二 noQ/H/U=1.303 295211/3 1202/3 4=244.93m(发电厂位于城市近郊，取n=1.303 , ni=1/3 , n2=2/3 )4.3某污染源排出 SO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y = 35.3m, ；乙=18.1m，试求正下风方向500m处SO的地面浓度。解：

4、由大气污染控制工程P88（ 4 9）得exp(80一 7：6 35.3 18.1exp(60232) =0.0273mg/m32 18.124.4 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 时二y =35.3mfz -18.1m。将数据代入式 4 8得(500,50,0,60)80二 6 35.3 18.1exp(50222 35.3)exp(60222 18.1)=0.010mg/m34.4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SQ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

5、4 4查得x=500m时二 y =35.3m,；z -18.1m。将数据代入式 4 8 得(500,50,0,60)80 :6 35.3 18.1exp(50222 35.3)exp(60222 18.1)=0.010mg/m34.5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, SQ排放量为10mg/s。试计算中性大气条件下 SQ的地 面最大浓度和出现的位置。解：由霍兰德公式求得VsD(1.5 2.7Ts -TaD) =(1.52.70.6 5.84m,烟囱4405有效高度为 H 二Hs H = 30

6、5.84 =35.84mo由大气污染控制工程P89 (4 10)、( 4- 11)max上J时,二uH e；yH 35.84z = 25.34m。取稳定度为D级，由表此时二y = 50.1m。代入上式：?max4 4查得与之相应的 x=745.6m。2 1025.3430.231g/m。50.14 35.842e4.6地面源正下风方向一点上，测得 的平均浓度是多少？假设大气稳定度为 解：由大气污染控制工程P98 (4 31)3分钟平均浓度为 B级。3.4 x 103g/m3，试估计该点两小时T 2 q20 3二y2 -；y1(一) y1()=3.02；y1 (当 1h 乞.2 ：100h ,

7、q=0.3 )t10.05二 U；y2；Z丄3.023.4 103.02= 1.12 10g/m34.7 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T(x,0,0,H)2Ql2 u；：exp(2P2)P1)dP。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；查表4-3，当风速等于3m/s时

8、，稳定度等级为 C,贝U 400m处二y = 43.3m, ；z = 26.5m。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 x=ut =3 3 60 = 540m 400m，说明已经到达受体点。有限长线源2Qlexp(一 号)dP距离线源下风向 4m 处，P= 75/43.3= 1.732 , P2=75/43.3=1.732Ql 90g/(m s)二 0.6g /(m s)。代入上式得150(400,0,0,0)二2 0.62 二 3 26.51.732-4.732e*P23)dp 二 5.52mg/m

9、端点下风向P1=0, P2=150/43.3=3.46，代入上式得20.63.46=X (400,0,0,0)二J2兀汉3x26.51 exp(亘)dp*0mg/m3 ,2 二 24.8某市在环境质量评价中，划分面源单元为1000mx 1000m,其中一个单元的 SQ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15叶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SQ的地面浓度。解：100015y0设大气稳定度为 C级，匚y0232.56m, ；zo6.98m。4.32.15P106 (4-49)当x=1.0km,；二y =99.1m, 6 =61.4m。由

10、大气污染控制工程一 1mOH UUy F(6 0)101523 (99.1 232.56)(61.4 6.98) exp卜2 (61.4 6.98)24.57 10 g/m4.9某烧结厂烧结机的 SQ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SQ的地面浓度。解：设大气稳定度为 C级。二 z = D H = 360 - 200 =74.42m= xD = 1226.5m2.152.15当x=2km时，Xdx2xD时，匚 y = 474m ,180 2二 3.5 360 474= 0.120mg/m3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，即山=1.5 X 1.687 X170 . =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D兰_ 4.1m，实际直径可取为4.0m。5山兀汇204.12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