环境影响评价(第三章第四章计算)

1、1 .设有某污染源由烟囱排入大气的SO2源强为80g/s,有效源高为60m,烟囱出口处平均风速为6m/s,当时气象条件下，正下风方向500m 处的（rz=18.1m,y=35.3时算 x=500m y=50m 处的 SO2 地面浓度。解：根据高斯大气污染物扩散模型可得：C(x,y,0, H) q-exp u y z22y h22yz将以上数据带入:exp5035.32 605,31.001 10 (g/m )18.1=0.01 mg/m3经计算获得，x=500m y=50m处的SO2地面浓度为0.01 mg/m3。2 .某工厂烟囱高Hs=45m,内径 D=1.0m ,烟温 Ts=100C,烟速

2、Vs=5.0m/s,耗煤量180kg/h,硫分1%,水膜除尘脱硫效率取10%, 试求气温20 C,风速2.0m/s,中性大气条件下，距源 450m轴线上 $。2的浓度。（大气压Pa=101KPa）小型烟囱Qh<1700KJ/s,采用霍兰德公式计算其烟气提升高度-1H 2（1.5VsD 0.01Qh）u风速廓线窑指数p的取值大气稳定度ABCDEF风速廓线窑指数0.100.150.200.250.300.30在中性大气稳定度下，高斯扩散系数可由下式计算:产 0.110726X.929481£= 0.104634X.826212解：工厂烟囱的SO2排放强度为：Q=180kg/hr x

3、 1%x 90%>|4 X 1000/3600=0.90 (g/s)根据风廓方程，可计算在评价因子45m处的风速。从表中可查风速高度指数p=0.25Z2、pU2 Ui(1)Zi0.2545u 2 452.9(m/s)10计算烟囱的提升高度和有效高度烟气排放量Qv=A.u=3.14 X 6.5 5=3.9 m3/s )烟气热释放率Qh 3.5Pa 工 Qv=3.5X 101 X10U0 x 3.9 = 296 (KJ/s)Ts273 100烟气提升高度Qh<1700KJ/s,属小型烟囱，可采用霍兰德公式计算其烟气提升 高度。一1H 2(1.5VsD 0.01Qh)u = 2X ( 1

4、.5 X 5X 1+0.029笑 /3.9 =5.4 (m)烟囱的有效高度H=Hs+ A H=45+5.4=50.4 (m)根据G-P模型，在大气稳定度为 D类，风向下方450m的扩精选文档散系数（T精选文档y、5分别为：旷 Y1x” =0.110726 X 450929481= 32.4 m折及x" =0.104634 X 45(26212= 16.3m根据高斯大气污染物扩散模型可得：C(x,0,0, H)H2expu y z将以上数据带入:2c0.91 50.4C exp - 3.14 2.9 32.4 16.22 16.21.5 10 6( g /m3)0.0015( mg/m

5、3)3.地处平原某工厂，烟囱有效源高100m, SO2产生量180kg/h,烟气脱硫效率70%,在正下风1000m处有一医院，试求中性大气稳定度 条件下时，该工厂排放的 SO2对医院SO2平均浓度贡献值。(中性 条件下，烟囱出口处风速 6.0m/s,距源1000m,。y=100m p z=75m。)解：烟囱的SO2排放强度：Q=180kg/hr 41-70%)X 1000/3600=15 (g/s)烟囱的有效高度 H=100m烟囱出口风速u=6.0m/s根据帕斯奎尔法模型，可以得出在大气稳定度为D类，风向下方1000m处的污染物扩散系数g、&分别为:q= 100mz= 75 mexpH

6、22-7根据高斯大气污染物扩散模型可得:qC(x,0,0, H) u y z将以上数据带入：2C151 1005/ / 3C exp 4.36 10 (g/m)3.14 6 100 752 75=0.0436 (mg/m3)4.设某电厂烧煤15t/h,含硫量3%,燃烧后有90%的SO2由烟囱排 入大气。若烟羽轴离地面高度为 200m,地面10m处风速为3m/s, 稳定度为D类，求风向下方300m处的地面浓度。风速廓线窑指数 p的取值大气稳定度ABCDEF风速廓线窑指数0.100.150.200.250.300.30在中性大气稳定度下，高斯扩散系数可由下式计算：Cy= 0.110726婷9481

7、£= 0.104634淤826212解：电厂烟囱的SO2排放强度为：Q=15t/hr x 3%x 90%>64 x 1000000/3600=225 (g/s)烟羽轴的高度就是烟囱的有效高度是，H=200m根据风廓方程可地面上风速，可计算在200m处的风速。从表中可查0.25U2 U1(&)PZ10. 25200u 3 6.34(m/s)10根据帕斯奎尔法模型，可以得出在大气稳定度为D类，风向下方300m处的污染物扩散系数 卬、%分别为:g=Y1xa =0.110726 X 5(92948= 35.7m所建”=0.104634 X 5(826212= 17.8 m根据高

8、斯大气污染物扩散模型可得:C(x,0,0, H) qexp 耳U y z 2 z将以上数据带入:22251 200 , 3、C exp - 0(g/m )3.14 6.34 35.7 17.82 17.8污染物基本全部由风吹离了这个区域，对地面SO2的浓度不造成影响。5.某工厂烟囱有效源高 50m, SO2排放量12kg/h,排口风速4.0m/s, 求：(1) SQ最大落地浓度的多少？精选文档若使最大落地浓度下降至0.010mg/m3,其它条件相同的情况下，有效源高应为多少?设此大气稳定度下的P-G系数参数Pi=2.27Pi2(1 2)1 1 212(1 (2)(1 ( 1)11 ( 1)H

9、2 exp(- (11)222解：so最大地面浓度SO2 排放强度为:Q=10 kg/hr = 10000/3600=2.778 (g/s)排口风速u=4.0m/s根据高斯模型，地面最大浓度为:CJ max2Q2_e uH2P1将数据带入为:cmax 2 2.7778 2=0.028 x 10 (g/m3) = 0.028(mg/m3)2.718 3.14 4 502.27如控制Cmax=0.010mg/m3,可以通过降低二氧化硫排放量和提高烟囱的高度两种方式达到目的，若提高烟囱高度，烟囱的有效高度为:12Q 2H - e uCmax P=2 X 2.778/( 2.718 X 3.14 X

10、4X 0.012.27100.5= 84.6 (m)烟囱的有效高度应保持在84.6米以上时，地面最大浓度可控制在 0.01 mg/m3以下。1 .有一条比较浅而窄的河流，有一段长5km的河段，稳定排放含酚废水Qh=0.10m3/s,含酚浓度为Ch=5mg,/L ,上游河水流量为 Qp=9m3/s,河水含酚浓度为 Cp=0,河流的平均流速为 v=40km/d , 酚的衰减速率系数为 k=2d-1,求河段出口处的含酚浓度为多少？解：较浅而窄的河流可以按照一维河流模型进行分析。可以认为污水与河水可迅速地混合均匀，排放点的酚浓度就等于：_ CiQ C2q Q q5 0.10 0 9 9 0.1 0.0

11、55( mg/l)对于一维河流模型，在忽略扩散时，可降解污染物的变化规律可表示为：C(x) C°e利(kix/u)将各量数值带入得C 0.055 exp =0.0428 (mg/l)40河段出口处的含酚浓度为 0.0428mg/l。2 .有一条河段长 7.5km,河段起点BOD5的浓度为7mg/L ,河段末端BOD5的浓度为5mg/L ,河水 平均流速为15km/d ,求该河段的自净系数 k1为多少？解：按照一维河流模型 S-P莫型进行分析。河流中的BOD- DO 的变化规律为：k1 x/ uL L°ec c (C c k2x/uk1 L0k1x/uk2x/uC Cs(Cs

12、 C°)e(e e )k1 k2由第一方程可得：k1 uln 土，将各量的数值带入方程式，得 ： x C2.157.01k1ln 0.673d7.55.03. 一河段的K断面处有一岸边污水排放口稳定地向河流排放污水，其污水特征为：QE=19440m3/d ,BOD 5 (e)=81.4mg/l ,河水 QP=6.0m3/s , BOD 5(P)=6.16mg/l , u=0.1m/s , K1=0.5/d。如果忽略污染物质在混合段内的降解和沿程河流水量的变化，在距完全混合断面10km的下游某段处，河流中BOD5浓度是多少？如果 COD cr(E)=100 mg/l , CODcr(P

13、)=12 mg/l , Kc=0.3/d ,其它数据同上， 计算 COD cr 浓度。解：混合均匀后，水中的 BOD浓度C CiQ C2q 81.4 19440/24/3600 6.16 6Q q6 19440/24/3600=8.88 (mg/l)在忽略扩散时，一维河流模型有：C(x) C0e到(Kx/u)10 10008.88 exp 0.5=4.98 (mg/l)0.1 3600 24河段混合断面10km处的BOD浓度为4.98mg/l。混合均匀后，水中的COD浓度C C1Q C2q 100 19440/24/3600 12 6 Q q6 19440/24/3600=15.2 (mg/l

14、)在忽略扩散时，一维河流模型有：C(x) C0 exo (k1x/u)10 100015.2 exp 0.3=10.7 (mg/l)0.1 3600 24河段混合断面10km处的COD浓度为10.7mg/l。4 .已知某一个工厂的排污断面上为30mg/L , DO为7mg/L ,受纳废水的河流平均流速为20km.d-1,河水的 k1=0.75 d, k2=1.15 d-1,试求：(1)距离为5km处的BOD 5和DO的浓度。(2)若沿途没有其他的污染源排污，何处河水BOD5恢复到地表出类水标准？(地表出类水质中BOD 5=4mg/L、氧气的饱和溶解度 Ds = 10 mg/L )解：按照一维河

15、流模型 S-P模型进行分析。河流中的BOD- DO 的变化规律为：Kx/uL°eCs(Cs C°)ek?x/uk1 L0k1k-(e2kx/uk?x / u )(1)距离为5km处的BOD 5和DO的浓度。将各量的数值带入方程式，得距离为5km处的BOD 5=24.9mg/l和DO=3.31 mg/l(2)根据第一方程式，当L=4mg/l时，带入上式心3 ©四L ki4 0.7553.7( km)计算获得，距离排污口 53.7km处，河水的BOD5恢复到地表出类水水质。5 .在忽略污染物的降解，污水在河岸边排入河流，河流二为均匀流场的稳定态方程的解为:C(x,y)

16、2Qexpuh 4 Dyx/uy2u(2B y)2uexp -4Dyx H 4Dyx若某断面上河对岸浓度达到同一断面最大浓度的5%,定义为污染物到达对岸，求解此段这一距离Lb。若断面上最大浓度与最小浓度之差不超过5%,可认为污染物均匀混合。地段面与由排放点的距离称为完全混合距离 Lm,求解Lm。解：污染物到达对岸前,计算本岸C(Lb,0)时可不计对岸的反射项。而污染物到达对岸C(Lb,B),只需要考虑一次反射。对岸浓度为最小浓度，将丫=8带入的C(Lb,B)2Quh：J4 Dyx/uexpB2u4Dyxexp(2B B)2u4Dyx2Qexpuh 4 Dyx/uB2u4D7x2Aexp( Z)本岸浓度为最大浓度，将y二)带入的C(Lb,0)2Quh 4 Dyx / u02u exp 4Dyxexp(2B 0)2u4Dyx2Quh.M Dyx/uA(1 exp( 4Z)1 exp4皿 4Dyx使用上式计算浓度，并按定义C(Lb,B)/C(Lb,0)=0.05带入C(Lb,0) C(Lb,B) f exp( 2f1 fC2Aexp( Z)A(1 exp( 4Z)Z)2exp( Z)(1 exp( 4Z)-4 一 一一(1 f )/2 0.025 (