第一章 概论1.2 根据我国的《环境空气质量标准》求SO 2、NO 2、CO 三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。

解：由表1—6查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为： SO 2 NO 2 CO Cm(mg/m 3) 0.15 0.08 4.00 以SO 2为例计算体积分数 C v =3104.222-⨯⨯SO mM C 33104.22641015.0--⨯⨯⨯==0.053×10-6=0.053×10-4%同理得：SO 2 NO 2 CO 体积百分数（%） 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4% 1.3 CCl 4气体和空气混合成体积百分数为1.5×10-2%的混合气体，在管道中流量为10m 3/s ，试确定。

（1）CCl 4在混合气体中的质量浓度C m （单位g/m 3）和浓度C m ′（单位mg/mol ）。

（2）每天流经管道的CCl 4质量是多少kg 解：已知 1544=CCl M 1.5×10-2%=1.5×10-4（1）C m ′=334/03.1154104.22105.1m g =⨯⨯⨯--C m=1.5×10-4×154×10-3=2.31×10-5kg/mol（2）已知：1d=86400s每天流经管道的CCl4质量：1.03×10×10-3×86400=889.92kg/d1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假如每分钟呼吸15次，空气颗粒物的质量浓度为200μg/m3。

试计算每小时沉积于肺泡上的颗粒物质量。

已知颗粒物在肺泡上的沉积系数为0.12。

解：成人每次吸入空气量：500cm3=5.0×10-4m3每小时吸入空气量：5.0×10-4m3×15×60=0.45m3/h每小时吸入颗粒物量：0.45×200=90μg/h沉积在肺泡上颗粒物量：90×0.12=10.8μg/h第二章燃烧与大气污染2.1 已知重油元素分析结果为：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 试计算：⑴燃烧1kg重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量；⑵干烟气中SO2的质量浓度和CO2的最大质量浓度；⑶当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。

解：⑴已知1kg重油中各成分的含量如下：质量/g 摩尔数/mol（按原子数计）需氧数/mol C 855 71.25 71.25H 113 112.10 28.25N 2 0.143 0S 10 0.3125 0.3125 O 20 1.25 -0.625所需理论氧气量为：71.25+28.25+0.3125-0.625 =99.188mol/kg 重油 需要的理论空气量为： 99.188×（1 + 3.7） =472.13mol/kg 重油即： 472.13×22.4/1000 =10.58m 3/kg 重油（标态）理论空气量条件下的烟气组成（mol ）为： CO 2：71.25 H 2O ：56.5 SO x ：0.3125 N 2：99.188×3.76 理论烟气量为：71.25+56.5+0.3125+99.188×3.76 =501.01mol/kg 重油501.01×22.4 ×10-3=11.22m 3/kg 重油⑵干烟气量为：501.01-56.5 =444.51mol/kg 重油 即： 444.51×22.4×10-3=9.96m 3/kg 重油。

SO 2量为：0.3125×0.97=0.3031mol/kg 重油（认为S 的生成物中SO 2占97%） 干烟气中SO 2的质量浓度为： 0.3031×10-6/444.51=681.87×4.2264=1948mg/m 3假设C 全部生成CO 2，则CO 2的量为71.25mol/kg 重油。

CO 2的最大质量浓度为：4.22441051.44425.713⨯⨯ 3/8.314m g =⑶当空气过剩10%时，空气过剩系数α=1.1 则实际的空气量为： 10.58×1.1=11.64m 3/kg 重油 实际烟气量为：0)1(a ofg fg V V V -+=α58.10)11.1(22.11⨯-+=m 28.12=3/kg 重油2.5 某燃油锅炉尾气，NO 排放标准为287.5mg/m 3，若燃油的分子式为 C 10H 20N x ，在50%过剩空气条件下完全燃烧，燃料中的氮50%转化为NO ，不计大气中N 2转变生成的NO 。

计算在不超过排放标准情况下，燃料油中氮的最高质量分数。

解：以1molC 10H 20N x 燃烧为基础，则需氧量（mol ）：10+4154420xx +=+理论空气量（mol ）：4.76×⎪⎭⎫ ⎝⎛+415x 实际空气量（mol ）:1.5×4.76×⎪⎭⎫ ⎝⎛+415x 在理论空气量下产生的理论烟气体积为： CO 2：10mol ，H 2O ：10mol 、NO ：2x ，N 2：3.76×4415x x +⎪⎭⎫ ⎝⎛+∴理论烟气量（mol ）为：10+10+x x x x 69.14.76441576.32+=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+ 实际烟气量（mol ）为：（76.4+1.69x ）+0.5×⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯41576.4x=112.1+2.285xNO 的浓度：610304.225.287285.21.1122-⨯⨯≤+x x∴x ≤0.048即燃料油中N 的最大允许含量为：048.014201210048.014⨯++⨯⨯%478.0= 2.6 某燃油锅炉每小时耗油4.8t ，油的低位发热量Q 1=40614kJ/kg ，α=1.3，安装有省油器△α=0.15，求该锅炉每小时排放的烟气量。

解：（1）由式2.14计算理论空气量210187.44061485.0210187.485.03310+⨯⨯=+⨯⨯=Q V a()标态)/(25.103kg m =（2）由式2.24求每kg 油燃烧产生的烟气量o a fg V QV )1(418711.11-+⨯=α=1.11×()25.10145.1418740614⨯-+ =15.38（m 3/kg ）（标态） （3）每小时产生的烟气量 15.38×4800 =73824m 3/h （标态）第三章 污染气象学基础知识3.1 在高塔下测得下列气温资料，试计算各层大气的气温直减率：r 1.5-10、、r 、r 、r ，并判断各层大气稳定度。

解：已知r=-△T/△Z r d =0.98K/100m 以r 1.5-10为例计算r 1.5-10=-(297.8-298)/(10-1.5)=0.0235K/m=2.35K/100m 因为r 1.5-10>r d ，所以大气不稳定3.2 某石油精炼厂自平均有效源高60m 处排放的SO 2质量为80g/s ，有效源高处的平均风速为6m/s ，试估算冬季阴天正下风方向距烟囱500m 处地面上的SO 2浓度。

解：根据题设条件，由表3-8查得稳定度级别为D ，由表3-9查得 σy =35.3m σz =18.1mC （x,0,0,H ）=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-222exp z z y H u qσσσπ =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯221.18260exp 1.183.35614.380 =2.73×10-5g/m 3 =2.73×10-2mg/m 33.3 据估计，某燃烧着的垃圾堆以3g/s 的速率排放氮氧化物。

在风速为7m/s 的阴天夜里，源的正下风方向3km 处的平均浓度是多少？假设这个垃圾堆是一个无有效源高的地面点源。

解：根据题设条件， 由表3—8查得，稳定度级别为D ，由表3—9 查得σy =173m σz =79.1m C （3000,0,0,0）=zy u Qσσπ1.79173714.33⨯⨯⨯==9.97×10－３mg/m 33.6 某厂烟囱有源高为150m ，SO 2排放量为151g/s 。

夜间及上午地面风速为4m/s ，夜间云量3/10，若清晨烟流全部发生熏烟现象，试估算下风向16km 处的地面轴线浓度。

解：夜间ū=4m/s ，云量=3/10时，由表3—8查得稳定度级别为E 级，由E 级和X=16km 查表3—9得σy =544m σz =100m 则求得： L f =H+2σz =150+2×100=350m σyf =σy +H/8=544+150/8=563ms m u u m /6.61075410225.010=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=35/106.45633506.621512m g L u Q C yff -⨯=⨯⨯⨯==πσπ=0.046mg/m 33.7 某城市火电厂的烟囱高100m ，出口内径5m 。

出口烟气流速12.7m/s ，温度100℃，流量250m 3/s 。

烟囱出口处的平均风速4m/s ，大气温度20℃，试确定烟气抬升高度及有效高度。

解：TsTQ Pa Q h ∆⨯⨯⨯=35.0（取Pa=1013.3hPa ） =0.35×1013.3×250×80/373.15 =19008.7kJ/s由表3—6取城市远郊区n 0=0.332，n 1=3/5，n 2=2/5/210n n n H Q n H ⨯⨯=∆ū=0.332×19008.73/5×1002/5/4 =193.3m ∴ H=Hs+△H =100+193.3 =293.3m第四章除尘技术基础4.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表）（1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；（2）如果符合，求其几何标准差、质量中位径、粒数中位径、算术平均直径及体积表面积平均直径。

解：（1）以0～2μm为例计算：mo=Σ△m =200gg0-2=△m/m×100% =0.8/200×100%=0.4%f0-2/△dp=0.4%/2=0.2%·μm-1ln2/)2ln(+=pd=0（2）根据数据作图得出符合对数正态分布由图知：d p(R=84.1%)=3.7μm, d50=8.6μmdp (R=15.9%)=20.1μm204060801001358153040几何标准差50d d p g =σ6.81.20=36.2=d 50=d 50′exp(31n 2σg )，所以d ′50=3.9μmd 1=d 50′exp(0.5ln 2σg )=3.9exp(0.5ln 22.36)=5.6μmd vs =d 50′exp(2.51n 2σ) = 3.9exp(2.5ln 22.36) =7.2μm4.4 对于题4.3中的粉尘，已知真密度为1900kg/m 3，粒子卡门形状系数为0.65，填充空隙率为0.7。