1. 设有某污染源由烟囱排入大气的 SO 2 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σz=18.1m,σy=35.3m ；计算x=500m y=50m 处的SO 2地面浓度。

解：根据高斯大气污染物扩散模型可得：22221(,,0,)exp 2y zy z qy H C x y H u πσσσσ⎧⎫⎡⎤⎪⎪=-+⎢⎥⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭ 将以上数据带入：)/10001.11.18603.355021exp 3.351.18614.3803522m g C （-⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯=＝ 0.01 mg/m 3经计算获得，x=500m y=50m 处的SO 2地面浓度为0.01 mg/m 3。

2. 某工厂烟囱高Hs=45m ，内径D=1.0m ，烟温Ts=100℃，烟速V s =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℃，风速2.0m/s ，中性大气条件下，距源450m 轴线上SO 2的浓度。

（大气压Pa=101KPa ）小型烟囱Q h <1700KJ/s ，采用霍兰德公式计算其烟气提升高度1)01.05.1(2-+=∆uQ D V H h s风速廓线幂指数 p 的取值在中性大气稳定度下，高斯扩散系数可由下式计算： σy ＝0.110726x 0.929481 σz ＝0.104634x 0.826212解：⑴工厂烟囱的SO 2排放强度为：Q=180kg/hr ×1%×90%×3264×1000/3600=0.90 (g/s)⑵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=0.25pz z u u )(1212=)/(9.21045225.0s m u =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⑶计算烟囱的提升高度和有效高度 ①烟气排放量Q v =A.u=3.14×0.52×5=3.9（m 3/s ） ②烟气热释放率v sa h Q T T P Q ⋅∆⋅=5.3=3.5×101×10027320100+-×3.9 = 296 （KJ/s ）③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。

1)01.05.1(2-+=∆uQ D V H h s ＝2×（1.5×5×1+0.01×296）/3.9==5.4 (m) 烟囱的有效高度H=Hs+ΔH=45+5.4=50.4 （m ）⑷根据G-P 模型，在大气稳定度为D 类，风向下方450m 的扩散系数σy 、σz 分别为：σy =γ1x α1=0.110726×4500.929481= 32.4 m σz =γ2x α2=0.104634×4500.826212 = 16.3m ⑸根据高斯大气污染物扩散模型可得：22(,0,0,)exp 2y z z qH C x H u πσσσ⎛⎫=- ⎪⎝⎭将以上数据带入：)/0015.0)/105.12.164.5021exp 2.164.329.214.39.03362m mg m g C （（=⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯=-3. 地处平原某工厂，烟囱有效源高100m ，SO 2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SO 2对医院SO 2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 ，σy=100m ，σz=75m ）。

解：①烟囱的SO 2排放强度：Q=180kg/hr ×(1-70%)×1000/3600=15 (g/s) ②烟囱的有效高度H=100m ③烟囱出口风速 u=6.0m/s④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σy 、σz 分别为：σy = 100m σz = 75 m⑤根据高斯大气污染物扩散模型可得：22(,0,0,)exp 2y z z qH C x H u πσσσ⎛⎫=- ⎪⎝⎭将以上数据带入：)/1036.47510021ex p 75100614.315352m g C （-⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯= = 0.0436 （mg/m 3）4. 设某电厂烧煤 15t/h ，含硫量 3%， 燃烧后有90%的SO 2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。

风速廓线幂指数 p 的取值在中性大气稳定度下，高斯扩散系数可由下式计算： σy ＝0.110726x 0.929481 σz ＝0.104634x 0.826212解：①电厂烟囱的SO 2排放强度为：Q=15t/hr ×3%×90%×3264×1000000/3600=225 (g/s)②烟羽轴的高度就是烟囱的有效高度是， H=200m③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0.25pz z u u )(1212=)/(34.610200325.0s m u =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=④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σy 、σz 分别为：σy =γ1x α1=0.110726×5000.929481= 35.7m σz =γ2x α2=0.104634×5000.826212 = 17.8 m ⑤根据高斯大气污染物扩散模型可得：22(,0,0,)exp 2y z z qH C x H u πσσσ⎛⎫=- ⎪⎝⎭将以上数据带入：)/08.1720021ex p 8.177.3534.614.322532m g C （≈⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯= 污染物基本全部由风吹离了这个区域，对地面SO 2的浓度不造成影响。

5. 某工厂烟囱有效源高50m ，SO 2排放量12kg/h ，排口风速4.0m/s ，求：⑴SO 2最大落地浓度的多少？⑵若使最大落地浓度下降至0.010mg/m 3，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P 1=2.27))1(21exp()(1221))(1())(1(2121)(211212121ααααγγαααααα-⎪⎭⎫⎝⎛+=-+-HP解：⑴SO 2最大地面浓度SO 2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：12max 2P H u e Q C π=将数据带入为：27.250414.3718.27778.222max ⨯⨯⨯⨯⨯=C =0.028×10-3 （g/m 3）= 0.028（mg/m 3）⑵如控制C max=0.010mg/m 3，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：211max 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C u e Q H π＝[2×2.778/（2.718×3.14×4×0.01×10-3×2.27）]0.5 ＝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/m 3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Q h =0.10m 3/s ，含酚浓度为C h =5mg,/L ，上游河水流量为Q p =9m 3/s ，河水含酚浓度为C p =0，河流的平均流速为v=40km/d ，酚的衰减速率系数为k=2 d -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：q Q q C Q C C ++=21)/(055.01.099010.05l mg =+⨯+⨯=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：)]/(ex p[)(10u x k C x C -=将各量数值带入得⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯=4052ex p 055.0C =0.0428 (mg/l)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BOD 5的浓度为7mg/L ，河段末端BOD 5的浓度为5mg/L ，河水平均流速为15km/d ，求该河段的自净系数k 1为多少？解：按照一维河流模型S-P 模型进行分析。

河流中的 BOD- DO 的变化规律为：⎪⎩⎪⎨⎧--+--==----)()(//2101/0/02121u x k u x k u x k s s u x k e e k k L k e C C C C e L L由第一方程可得：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=211ln C C x u k ，将各量的数值带入方程式，得: 11673.00.50.7ln 5.715-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=d k3. 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：Q E =19440m 3/d ，BOD 5（E ）=81.4mg/l ，河水Q P =6.0m 3/s ，BOD 5（P ）=6.16mg/l ，u=0.1m/s ，K 1=0.5/d 。

①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BOD 5浓度是多少？②如果COD Cr （E ）=100 mg/l ，COD Cr （P ）=12 mg/l ，K C =0.3/d ，其它数据同上，计算COD Cr浓度。

解：①混合均匀后，水中的BOD 浓度q Q q C Q C C ++=213600/24/194406616.63600/24/194404.81+⨯+⨯==8.88 (mg/l)在忽略扩散时，一维河流模型有：)]/(ex p[)(10u x k C x C -=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯-⨯=2436001.01000105.0ex p 88.8=4.98 (mg/l)河段混合断面10km 处的BOD 浓度为4.98mg/l 。

②混合均匀后，水中的COD 浓度q Q q C Q C C ++=213600/24/1944066123600/24/19440100+⨯+⨯==15.2 (mg/l)在忽略扩散时，一维河流模型有：)]/(ex p[)(10u x k C x C -=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯-⨯=2436001.01000103.0ex p 2.15=10.7 (mg/l)河段混合断面10km 处的COD 浓度为10.7mg/l 。