大气课后习题.doc
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作业习题解答
第一章 概 论
1.1 解：
按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n
N2=0.781mol，n
O2=0.209mol，
n
Ar=0.00934mol，n
CO2=0.00033mol。质量百分数为
%51.75%100
197.2801.28781.0
%
2
N，%08.23%100
197.2800.32209.0
%
2
O
；
%29.1%100
197.2894.3900934.0
%
Ar，%05.0%100
197.2801.4400033.0
%
2
CO
。
1.2 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mol643.44
4.221013
。故三种污染物体积百分数分别为：
SO
2：ppm052.0
643.44641015.03
，NO
2：ppm058.0
643.44461012.03
CO：ppm20.3
643.44281000.43
。
1.3 解：
1）
（g/m3
N）3
34
/031.1
104.221541050.1
Nmg
c（mol/m3
N）33
34
/1070.6
104.221050.1
Nmmol
。
2）每天流经管道的CCl
4质量为1.031×10×3600×24×10－3
kg=891kg
1.4 解：
每小时沉积量200×（500×15×60×10－6
）×0.12g
=10.8g
1.5 解：
由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210
2369.0
105.19102.2
210
24
2
2
Opp
M
HbOCOHb
，
COHb饱和度%15.19
2369.012369.0
/1/
22
2
HbOCOHbHbOCOHb
HbOCOHbCOHb
CO
1.6 解： 含氧总量为mL960
100204800
。不同CO百分含量对应CO的量为：
2%：mL59.19%2
%98960
，7%：mL26.72%7
%93960
1）最初CO水平为0%时 min0.172
10102.426.72
34
t
；
2）最初CO水平为2%时 min4.125
10102.459.1926.72
34
t
。
1.7 解：
由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为
m
Kd
Lpp
v8.11581
2.02.24.114006.26.2
。
第二章 燃烧与大气污染
2.1 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SO
2的浓度和CO
2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。
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%；O2.3%。
（含N量不计）
1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO
2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。
2.3 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SO
2的浓度。
2.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H
2S0.2%；CO
25%；O
20.2%；CO28.5%；H
213.0%；CH
40.7%；
N
252.4%；空气含湿量为12g/m3
N，2.1
，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟
气量。
2.5 干烟道气的组成为：CO
211%（体积），O
28%，CO2%，SO
2120×10－6
（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）SO
2的排放浓度（3
/mg
）；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。
2.6 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0.0116molH
2O/mol干空气，
并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。
2.7 运用教材图2－7和上题的计算结果，估算煤烟气的酸露点。
2.8 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：O
21.5%；CO600×10－6
（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。
第三章 大气污染气象学
3.1 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？
3.2 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：
105.1
，
3010
，
5030
，
305.1
，
505.1
，并判断各层大气稳定度。
高度 Z/m
1.5 10 30 50
气温 T/K
298 297.8 297.5 297.3
3.3 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？
3.4 试用下列实测数据计算这一层大气的幂指数m值。
高度 Z/m
10 20 30 40 50
风速u/m.s－1
3.0 3.5 3.9 4.2 4.5
3.5 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，并以高度为纵坐标，风速为横坐标作出风速廓线图。
3.6 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）以高
度为纵坐标，以气温为横坐标，作出气温廓线图；3）判断各层大气的稳定情况。
测定位置
2 3 4 5 6 7 8 9 10
气温/。
C
9.8 12.0 14.0 15.0 13.0 13.0 12.6 1.6 0.8
气压/hPa
1012 1000 988 969 909 878 850 725 700
3.7 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
1 2 3 4 5 6
地面温度/。
C
21.1 21.1 15.6 25.0 30.0 25.0
高度/m
458 763 580 2000 500 700
相应温度/。
C
26.7 15.6 8.9 5.0 20.0 28.0
3.8 确定题3.7中所给的每种条件下的位温梯度。
3.9 假如题3.7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。
3.10 在某一地区地面气温为18。
C，而该月正常最高地表温度为30。
C，在700m高度处测得
气温为1）15。
C；2）20。
C。试确定两种情况下的最大混合层厚度。
第四章 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？
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
s）、国家标
准GB/T13201－91中的公式计算烟气抬升高度。
4.3 某污染源排出SO
2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mm
zy1.18,3.35
，试求正下风方向500m处
SO
2的地面浓度。
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SO
2的
地面浓度和地面最大浓度。
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
