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空气污染气象学重点初稿

空气污染气象学重点初稿
空气污染气象学重点初稿

一. 简答

1. 简述大气稳定度的主要判据

γ和Γ分别表示气块和环境气层的垂直减温率。且假设Γ是常数。、

则气块加速度为

由于干绝热线和假绝热线同时是等位温线和等相当位温线,所以也有以下判据:

2. 影响热烟流抬升的主要因子

(1)排放源及排放烟气的性质:源排放烟气的初始动量和浮力是决定

其上升高度的基本因素。前者决定于烟气出口速度和源出口半径;后者决定于烟气密度和周围环境空气的密度差。

(2)环境大气的性质:烟气与周围空气混合的速率对烟流抬升的影响

十分重要。与混合速率有关的因子主要是平均风速和环境湍流强度,

尤以前者作用更为明显。烟流所在气层的温度层结表征大气稳定度状况,是影响烟流抬升的又一个重要因子。

(3)下垫面性质:首先是地形的影响,地面粗糙度是影响湍流强弱的

因素之一。另外,复杂的地形,如坡、谷等会形成局部热力状况的特殊分布,从而影响烟流抬升。

3. 干沉降, 湿沉降

硫酸盐颗粒是大气气溶胶粒子的一个重要成分,是很好的凝结核,它往往又溶于水滴而被降水带回到地面和海洋中.

降水清除了大气中的S02和硫酸盐,这称为湿沉降. 硫酸盐颗粒本身还会逐渐沉落到地面,这些过程称为干沉降.

4. 气溶胶及其分类

气溶胶指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体组成的多相体系。

大气中含有悬浮着的各种固体和液体粒子,例如尘埃、烟粒、微生物、植物的孢子和花粉,以及由水和冰组成的云雾滴、冰晶和雨雪等粒子,所以可以把空气看成是一种气溶胶.

习惯上,按尺度大小将气溶胶粒子分成三类:

爱根核(半径r< 0.1μm)、大粒子(0. 1μm 1μm)

5. 气溶胶粒子的来源

(1)土壤、岩石风化及火山喷发的尘埃.

(2)烟尘及工业粉尘.

(3)海沫破裂干枯成核.

海沫产生的海盐颗粒是海洋上气溶胶粒子的主要来源. 在海浪的冲击下,海面上形成很多空气泡并且很快破裂,破裂后生成大大小小的众多盐水滴,盐水滴蒸发干以后就成为一些大于2μm的海盐巨核

及大量的大于0.3μm的爱根核.

(4)气-粒转化.

爱根核还常常由大气中微量气体转化而来. 例如,二氧化硫经光化学氧化作用,在高温下能生成硫酸盐溶液微滴,微滴蒸发后就成为

硫酸盐质点.

城市大气中爱根核和大粒子的浓度大,说明了污染气体转化形成的粒子是城市大气气溶胶的一个重要来源.

(5)微生物、孢子、花粉等有机物质点.

(6)宇宙尘埃

6. 大气运动和经典流体的流动的差别

(1)地球表面围绕地轴做圆周运动,若把观察大气运动的坐标系固定在地

球表面上,这一坐标系就是旋转坐标系.

相对于固定于空间的惯性坐标系,旋转坐标系上每一点都在做加

速度运动,就使得大气动力学的动量方程中比经典流体力学的多

出了一个科里奥利加速度项.

(2)大气运动发生在地球重力场中,大气温度在垂直方向上的分布呈现多

种层结形态. 垂直运动的气块移到新位置后,其温度可能高于或低于周围环境大气,于是产生了浮力,这是驱动大气垂直运动的重要因

子.

(3)大气是湍流的,特别是在接近地表面的部分. 湍流运动的复杂程

度远超过了经典流体力学规律的范畴.

(4)大气不是单一气体,其中水汽的相变过程,使大气运动高度复杂化.

注:在大气动力学中,都是假定大气是层流的未饱和理想气体,采

用经典流体力学的方式去处理大气运动.

7. 地表粗糙度

地表粗糙度zo是作为下边界出现的几何长度,它是对数风速廓线公

式中平均风速等于零的高度.

传统的确定zo的方法就是利用对数风速廓线公式,在近中性的情况下

用平均风速观测资料在坐标中进行线性拟合,

的高度就是zo.

8. 位温,虚温

位温就是把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气压时对应的温度。

根据(7)式,未饱和湿空气位温θ的定义式是:

上式中, p00是标准气压(常取1000 hPa).

若空气是干洁大气,则位温的定义是

由于 故一般小于0.1 K,与气温常规

观测的误差相当。故未饱和湿空气位温值常用干空气位温值代替,即未

饱和湿空气位温可写为

虚温是一种假设的空气温度,指在气压不变的情况下,使干空气密度等

于湿空气密度时,干空气所具有的温度。虚温总比湿空气的实际温度高

些。

9. 逆温层

逆温层是对流层大气的温度一般随高度而降低,但在某些条件下,某些气层的温度会随高度而增加,即Γ<0 ,称为逆温层。

逆温层是绝对稳定的层结,它对上下空气的对流起着削弱抑制作用.

特别是低空的逆温层,它像一个“盖子”,使悬浮在大气中的烟尘、杂

质及有害气体都难以穿过它向上空扩散,使空气质量下降,能见度恶化,因此也称为阻塞层.

(以下可省略)在研究大气的污染扩散问题时,常需测定逆温层的高度、厚度以及出现和消失的时间.

主要形成原因

(1) 辐射逆温.白天由于地表吸收太阳辐射而迅速增温,导致低层大气温度升高;夜晚由于地面长波辐射降温使近地气层形成逆温层.

(2)下沉逆温. 由于空气下沉增温而形成的逆温。一般出现在高气压区,范围广,厚度大,且常不接地而从空中某一高度开始. 大范围的下沉逆温相当于近地面层上空的一个盖子,极不利于污染物的扩散.

(3)地形逆温. 由于局部特殊的地形条件形成的,例如盆地和谷地的逆温,山脉背风侧的逆温等. 夜间山坡附近的空气因辐射冷却而向谷地下沉,暖空气被挤上升浮在冷空气上面,形成谷地逆温。

(4)平流逆温. 当较暖的空气流经较冷的地面或水面上时,使上层空气温度比低层温度高,形成暖平流逆温. 例如,冬季沿海地区常出现这种逆温,是海洋上的较暖空气流到大陆上时产生的,厚度不大,水平范围较广. 此外,夜间城市的近地面气层仍有弱的温度递减率,当农村因辐射冷却而产生的厚逆温层随气流移到城市上空时,会形成空中逆温层; 经过城市后,在下风方向的农村近地面层又会建立起逆温,城市的烟气层也将被带到地面逆温层中,污染大气。(5)锋面逆温. 锋面是一个倾斜的面,无论冷锋还是暖锋,其较暖空气总是在较冷空气的上面,所以在冷空气区能观测到逆温. 由于锋面在移动,所以除移动缓慢的暖锋以外,一般对大气污染影响不大

10. 边界层大气运动的基本物理规律 (动学、动力学、能量转化)

大气边界层与一般流体边界层不同,要考虑大气层结、地球重力场和地球自转的影响. 湍流交换在大气的动量、热量、水汽及其他微量气体的平衡中起重要作用. 大气中的热量和水分主要来源于下垫面,而动量主要来源于上层气流的运动.动量输送到低层,以补偿下垫面的不光滑而摩擦消耗的动量.

(1)气象要素明显的日变化

通过湍流交换,自昼地面获得的太阳辐射能以感热和潜热的形式向上输送,加热上面的空气。

夜间地面的辐射冷却同样也逐渐影响到它上面的大气,这种热量输送过程造成大气边界层内温度的日变化.

大型气压场形成的大气运动动量通过湍流切应力的作用源源不断向下传

递,经大气边界层到达地面并由于摩擦而部分损耗,相应地造成大气边界层内风的日变化.

下垫面的变化传递到边界层顶的过程将受到涡旋的空间和时间尺度的影响.

在大气边界层处于不稳定的情况下,其涡旋主尺度在空间上与边界层厚度相当,下垫表面的影响达到边界层顶只需20 min左右.

大气边界层处于较稳定的情况下,其涡旋主尺度一般小于边界层的厚度.

大气边界层处于相当稳定的情况下,湍流表现为时间上的间歇性和空间上的不连续性,使下垫表面的影响达到边界层顶的时间明显减慢,最慢可能需要几个小时,而且稳定大气边界层的发展速度明显慢于不稳定大气边界层.

存在各种尺度的湍流,湍流输送起着重要作用并导致气象要素日变化显著的低层大气。边界层的发展具有明显的日变化,其厚度低的时候只有几十米,高的时候可达2km以上甚至更高。

近地面层从粘性副层到50 ~ 100 m,这一层内大气运动呈明显的湍流性质.科氏力和气压梯度力的作用相对于湍流切应力可略去不计,大气结构主要依赖于垂直方向的湍流输送。该层中动量、热量和水汽垂直通量随高度的变化与通量值本身相比很小,因此可认为各种通量近似为常值. 各个气象要素随高度变化比边界层的中、上部要显著. 大气运动尺度较小,科氏力随高度的变化可略去不计,风向随高度几乎无变化.

上部摩擦层或称埃克曼层(Ekman layer)范围是从近地面层到1~1.5 km,特点是湍流摩擦力、气压梯度力和科氏力的数量级相当,都不能忽略.

11. 高斯烟流扩散公式的主要假设

理论一:在大气湍流扩散方程中,假设扩散系数K为常数(即斐克扩散),便可以得到正态分布形式的解。

理论二 :从统计理论出发,在平稳、均匀湍流的假定下,也可以证明粒子扩散位移的概率分布符合正态分布形式。

高斯烟流扩散公式的主要假设

(1)湍流场均匀定长

(2)地面平坦

(3)污染物保守

(4)地面无吸收、吸附作用

(5)污染物本身无沉降,应视作一个全反射体

(6)坐标选择:原点是排放口,x轴是平均风向

二. 论述

1. 大气扩散的三种基本理论及主要优缺点比较

大气扩散的三种理论:梯度输送理论、湍流统计理论和相似理论。它们分别考虑不同的物理机制,采用不同的参量,利用不同的气象资料,在不同的假定条件下建立起来的。因此它们具有不同的优缺点,只能在一定的范围内使用。

优缺点:(扩散理论对高架源垂直扩散不同阶段的适应性分析(H为扩散源高))

2. 描述大气输送和扩散的两种基本方法及优缺点

描述大气输送和扩散的两种基本方法包括欧拉方法和拉格朗日方法。欧拉方法是相对于固定坐标系描述污染物的输送与扩散。拉格朗日方法是由跟随流体移行的粒子来描述污染物的浓度及其变化。

采用不同类型的描述空气污染物浓度的数学表达式,都能正确地描述湍流扩散过程,然而,每种方法都有一定的困难。其优缺点如下:

欧拉方法统计量易于测量,而且表达式直接应用于发生化学反应的情形。运用欧拉方法的主要问题和困难就是方程的闭合问题。

拉格朗日方法数学处理比欧拉方法容易,但是,由于不易精确确定所需的粒子统计量,所以最终方程的应用受到限制。另外,方程亦不能直接用来解决涉及非线性化学反应的问题。

3. 气块(微团)模型

气块(微团)模型

气块或空气微团是指宏观上足够小而微观上含有大量分子的空气团,其内部可包含水汽、液态水或固态水. (这些与外界温度、湿度及密度稍有不同的大大小小的未饱和气块,不断生成又不断消失)

气块(微团)模型就是从大气中取一体积微小的空气块(或空气微团) ,作为对实际空气块的近似.

规定:

(1) 此气块内温度、压强和湿度等都呈均匀分布,各物理量服从热力

学定律和状态方程.

(2) 气块运动时是绝热的,遵从准静力条件,环境大气处于静力平衡状

态.

气块运动时,一方面,过程进行得足够快而来不及和环境空气作

热交换,即绝热;另一方面,过程又进行得足够慢,使气块压力不

断调整到与环境大气压相同,即满足以下准静力条件:

但应指出,气块内部的温度、密度、湿度不一定与外界的相等.

评价:

气块(微团)模型是实际大气简单的、理想化的近似,它要求气块在移动过程中保持完整,不与环境空气混合,而这只能在移动微小距离时可以满足.

另外,在此模型中未考虑气块移动对环境空气的影响,这也是不符合实际的.

上述绝热过程和准静力条件的假定是合理的,因此气块(微团)模型对了解和分析实际大气中发生的一些物理过程很有帮助.

4. 何谓大气边界层,简述其主要结构和特征.

存在各种尺度的湍流,湍流输送起着重要作用并导致气象要素日

变化显著的低层大气.

根据湍流摩擦力、气压梯度力和科氏力对不同层次空气运动作用

的大小,可以把大气边界层分为三层:

(1)粘性副层. 紧靠地面的一个薄层,该层内分子粘性力比湍流切应

力大得多.但这一层的典型厚度小于1m,在实际问题中可以忽略

(2) 近地面层(surface layer).从粘性副层到50 ~ 100 m,这一层内大气运动呈明显的湍流性质.科氏力和气压梯度力的作用相对于湍流切应力可略去不计,大气结构主要依赖于垂直方向的湍流输送.

(3) 上部摩擦层或称埃克曼层(Ekman layer). 这一层的范围是从近地面

层到1~1.5 km,特点是湍流摩擦力、气压梯度力和科氏力的数量级相当,都不能忽略. 依据不同的稳定度类型,又可称为稳定边界层、中性边界层和对流边界层(混合层).

大气边界层的基本特征:

1.气象要素明显的日变化.

2.下垫面的变化传递到边界层顶的过程将受到涡旋的空间和时间尺度的影响.三. 三、计算题:

高斯公式烟流抬升高度计算:

: 源高处平均风速 : 烟气上升速度 R0: 排放出口半径R : 烟流半宽 v s: 卷夹速度

以及体积重量 (弯曲烟流)

(竖直烟流 )

对弯曲烟流

单位时间流入的空气体积随离源距离的变化(左端)与由于卷夹作用进入烟流的空气量(右端)有关,即维持质量守恒关系。

单位时间烟气的垂直动量增量(左端)与浮力通量(以Fz表征)和风速有关,即维持动量守恒关系。

物理意义:单位烟气的浮力通量随高度的变化(左端)与烟气体积通量和大气稳定度(右端)有关。

对竖直烟流

Briggss 公式

(1)中性和不稳定层结,有风条件下

(2)稳定层结

四. 证明

1. 运用雷诺平均法则,推导简单的平均量关系

随机应变 平均量与脉动量相加。

2. 高斯烟流扩散公式

假定:理想条件下,湍流场均匀定常。设点源位于无界空间,即不考虑地面的存在及其影响。x轴与平均风向(风速 )一致并以它为烟流浓度分布轴线。烟流呈锥形向下风向扩散,浓度在y方向和z方向对称并符合正态分布。排放烟流的点源源强为Q (g/s)。

由此令浓度分布形如 。又:

代入上式

假设污染物在大气中是保守的。根据质量守恒原理,在源的下风方任意垂直面上污染物的总通量应等于排放源强,即有

将(1)式代入此式并积分,可得

就可得到无界情形连续点源高斯扩散公式

5.大气静力学方程

假设:大气在水平方向的压强、温度、

湿度变化都很 小,等压面、等温面近

于水平,且空气无水平运动.

如右图,厚度为dz的单位截

面积空气柱在垂直方向的上、下表面所受

的气体压力分别为和P。根据牛顿第三定

律,有:

由于 ,得到

依前面的假设

于常规气象观测不直接测量密度,测得的是空气的温度、压强、湿度,故需利用湿空气状态方程,以得到静力学方程的便于应用的形

式:

6. 大气连续方程

连续方程是关于空气质量或密度守恒的方程。由于质量或密度是标量,

其守恒表达式与坐标系是否惯性系无关。

矢量形式

标量形式

连续方程的简化

以()代入连续方程的标量形式

不失一般性,取x 沿平均风方向,则 v=0. 设 ,于是

对上述方程各项作量级估计:

这里,,为欧拉时间尺度,,

称为平流时间尺度。

由于,故有

左端为基本态垂直平流项,右端为辐散项。

对于深对流,即,上式两端数量级相同,故有连续方程:

习惯上 ,在上式左端加上故有张量形

式的连续方程:

方程中不包含密度的局地变化项,实际上消除了声波的传播,所以又称滞弹性(anelastic)假定,或滤声波(soundproof)假定。

对于浅环流,即,有

所以,有连续方程:

张量形式的连续方程

上面方程暗示浅环流连续方程中密度ρ=常数,又称为不可压缩流体连续方程。

7. 雷诺平均方程(连续方程,状态方程,)

假定浅环流近似、不可压缩以及包辛涅斯科近似。

连续方程. 将雷诺平均关系代入上面的连续方程,取平均

连续方程具有不可压缩、无辐散形式。

状态方程 改写状态方程

对上式作雷诺平均,

由于上式右边第二项很小,可略去不计,得

在海平面附近

所以近似有

大气污染控制工程复习重点

第一章: ①TSP:悬浮在空气中,空气动力学当量直径w 100卩m的颗粒物 ②PM10悬浮在空气中,空气动力学当量直径w 10卩m的颗粒物 ③ODS消耗臭氧层的物质 ④酸雨:pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜) ⑤大气污染:指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间, 并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。 ⑥一次污染物:指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 ⑦二次污染物:指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生 成的与一次污染物性质不同的新污染物质 2. 我国的主要大气污染物是什么?我国的大气污染物现状有什么规律性? 答:我国的大气污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP和SO。 规律:①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题;②城市的大气污染比乡村严重;③南方的大气污染比北方严重; ④冬季的大气污染比夏季严重;⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现 3. 目前计入空气污染指数有那些项目?如何计分?如何报告? P b< P b< P 一丄“ 答:⑴PM。、SO、NO、CO Q⑵ 当第K种污染物浓度为k,J 一k一k , j +1时,其分指数为 P - P I k 二—(I k,j. - I k,j) ' I k,j 'k,j 1 ' k,j ⑶各种污染物的污染分指数都计算以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API,则该种污染物即为该 区域或城市空气中的首要污染物。API V 50时,则不报告首要污染物 4. 大气的组成包括哪几部分?试举例说明。 答:⑴干燥清洁的空气,如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质,如细菌,病菌等 第二章: 1.名词解释: ①空燃比:单位质量燃料燃烧所需空气。 ②高位发热量:燃料完全燃烧时,包括其生成物中水蒸气的汽化潜热,所发生的热量变化。 ③低位发热量:燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。 5. 燃烧过程产生哪些大气污染物? 答:二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。 6. 什么叫理论烟气量?它包括哪几部分? 答:指在理论空气量下,燃料完全燃烧所生成的烟气体积。包括燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积,燃料中所含的水蒸气体积和供给的理论空气量带入的水蒸气体积。 8?液体燃料燃烧过程有几种燃烧状态?可分为哪几个阶段?哪些阶段起控制作用? 答:燃料油的雾化、油雾粒子中可燃组分的蒸发与扩散、可燃气体与空气的混合、可燃气体的氧化燃烧。前三个阶段起控制作用。 10.论过剩空气系数(思考题)答:供入锅炉的实际空气量与理论空气量之比称为锅炉空气系数。为使煤完全燃烧需要供入大于理论空气量的空气,是空气过剩系数大于 1.当空气过剩系数不够大时,燃料燃烧不完全,造成热损失;当空气过剩系数过大时,排放的 烟气量增大,带走的热量增大,同样造成热损失,所以对空气过剩系数存在一最佳值,以使热损失最小。 第三章(选择、判断题居多) 1.名词解释 ①干绝热直减率:干空气块(包括未饱和的湿空气块)绝热上升或下降单位高度时,温度降低或升高的数值 ②风速廓线:平均风速随高度的变化曲线称为风速廓线

大气科学概论知识梳理大气基础知识

大气科学概论知识梳理(大气的基本知识)一、地球大气成分由三个部分组成Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】①干洁大气(即干空气)Moisture 水汽(滴)② Impurity 悬浮在大气中的固液态杂质③ 二、低层大气的各种主要成分N2):氮气(①存在方式:以蛋白质的形式存在于有机体中。作用:是有机体的基本组成部分,也是合成氮肥的基本原料。):氧气(O2②是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体;积极参加大气中的许多化学过程;对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。):臭氧(O3③ 时空变化:最大值出现在春季,最小值出现在夏季。 空间变化:平:由赤道向两极增加。水 ,含量极少。~60km 垂直:55 ,达最大值,形成臭氧层;~25km 20 15km以上,含量增加特别显著;12 ~ 10km向上,逐渐增加;从 近地面,含量很少; 臭氧的作用: 对紫外线有着极其重要的调控制作用。a. 对高层大气有明显的增 b. 温作用。 CO2) 二氧化碳(④ 空间变化:水平:城市大于农村;

垂直:0~20km,含 量最高;20km 以上,含量显 著减少。 作用: a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射(地面辐射、大气辐射),使地面保持较高的温度,产生“温室效应”。 三、水汽来源:主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。① ②时空变化:时间:夏季多于冬季 空间:一般低纬多于高纬,下层多于上层。 ③作用: a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射,对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒(包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分)。 气溶胶的作用: ①吸收太阳辐射,使空气温度增高,但也削弱了到达地面的太阳辐射; ②缓冲地面辐射冷却,部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量; ③降低大气透明度,影响大气能见度; ④充当水汽凝结核,对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义:表示大气冷热程度的物理量,反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位:摄氏度(℃)温标;绝对温标,以K表示;华氏温标:℉,水的沸点为212℉ ③单位换算:

大气污染控制工程试题库 答案加重点版

《大气污染控制工程》试题库 一、选择题(每小题4个选项中,只有1项符合答案要求,错选、多选,该题不给分) 1.以下对地球大气层结构的论述中,错误的是(D )。 A. 对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。 B. 暖层空气处于高度的电离状态,故存在着大量的离子和电子。 C. 平流层的气温几乎不随高度变化。 D. 中间层的气温随高度的增加而增加,该层空气不会产生强烈的对流运动。 2. 目前,我国排放大气污染物最多的是(B)。 A. 工业生产。 B. 化石燃料的燃烧。 C. 交通运输。 D. 生态环境破坏。 3. 烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时,烟羽的形状呈(D)。 A. 平展型。 B. 波浪型(翻卷型)。 C. 漫烟型(熏蒸型)。 D. 爬升型(屋脊型)。 4. 尘粒的自由沉降速度与(D )的成反比。 A.尘粒的密度。 B. 气体的密度。 C. 尘粒的粒径。 D. 气体的粘度。 5.处理一定流量的气体,采用(A)净化时,耗用的能量为最小。 A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。 C. 离心力除尘装置。 D. 洗涤式除尘装置。 6. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是(D )。 A. 烟尘的电阻率小于104·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011·cm。 C. 烟气温度太高或者太低。 D. 烟气含尘浓度太高。 7. 在以下关于德易希方程式的论述中,错误的是(B )。 A. 德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速 度之间的关系。 B. 当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时,德易希方程式可作为除尘总效率 的近似估算式。

C. 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10~20%时,德易希方程式可作为除尘总效率的近似估算式。 D. 德易希方程式说明100%的分级除尘效率是不可能的。 8. 直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是( A )。 A. 颗粒雷诺数Re p ≤1,颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B. 1<Re p <500,颗粒直径大于气体分子平均自由程。 C. 500<Re p <2×105,颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D. 颗粒雷诺数Re p ≤1,颗粒直径小于气体分子平均自由程。 9. 在以下有关填料塔的论述中,错误的是( B )。 A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。 C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时,填料塔中的填料容易堵塞。 D. 填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。 10. 在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中,错误的是( C )。 A. 穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 B. 穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。 C. 穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 D. 穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。 11. 在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中,( C )是对吸收 过程不利的反应。 ()()A Ca OH SO CaSO H O H O B CaCO SO H O CaSO H O CO C CaSO H O SO H O Ca HSO D CaSO H O H O O CaSO H O .?+→?+?++→?+??++→? ?++→?22322322322322232 322242121 2 121 2121 221 2 322 12. 对于高温、高湿烟气的烟尘治理工艺,在选择设备时拟采用( D )为宜。 A. 旋风除尘器。 B. 袋式除尘器。 C. 静电除尘器。 D. 湿式除尘器。 13. 在以下关于除尘器电晕电场中的粒子荷电机理的论述中,错误的是( C )。 A. 直径d P >0.5μm 的粒子以电场荷电为主。 B. 直径d P <0.2μm 的粒子以扩散荷电为主。 C. 电场荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。 D. 扩散荷电过程的粒子荷电量与电晕电场的温度成正比。 14. 用甲烷CH 4作还原剂时,选择性非催化还原NOx 的化学反应式中,(A )

【精编】大气污染气象学

第三章大气污染气象学 讲授2学时 教学要求 要求了解与大气污染相关的气象学基本知识, 理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。 教学重点 掌握大气层结构及大气的热力过程。 教学难点 大气的热力过程、大气稳定度和逆温。 教学内容: §3-1大气圈结构及气象要素 §3-2大气的热力过程 §3-3大气的运动和风 污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外与污染物在大气中的扩散稀释速度关系极大。各区域常常进行环境监测,测定各污染物的情况,我们会发现在同天大气监测值差别很大。而统一污染源不可能差别很大,有时监测值会几百倍,造成这种现象的原因是与污染物的传输扩散与气象条件有着密切的关系。近年来,在研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了一门新的分支学科——大气污染气象学。本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用,初步掌握厂址选择和烟囱设计中的一些问题,为进一步学习污染气象学知识打下基础。 §3-1 概述

一.低层大气的成分:干洁空气、水汽、气溶胶粒子。 二.大气的垂直结构 三.影响大气污染的主要气象要素 气象要素(因子):表示大气状态和物理现象的物理量在气象上称之。气象要素的数值是直接观测获得的,主要有:气温、气湿、气压、风向、风速、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等,下面分别介绍几个: 1. 气温:空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量,常用的表示方法有:绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。 2.风 a)定义:什么是风?空气水平方向的流动叫风。 b)形成:风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的,而气压的水平分布不均是由湿度 分布不均造成。 风的特性用风向与风速表示,它是一向量。 由于温度分布不均而形成的风 从图a看出地面AB上,t1 = t2 ,水平方向上的温度和气压到处相等,AB上空各高度在水平方向上的T、P也到处相等,则等压(各处气都相等的面)与地面平行,此时大气静止状(无风)。 B来看,A、B两地受热不均,A地气温高于B地(t1>t2),A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高,因而在A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高,造成等压面自A 地的气压必高于B地的气压,在水平气压梯度力的作用下,空气自A地某高度流向B地。C来看,由于b空气流动的结果,B地上空因空气流入造成堆积而使质量增加,地面气压升高。A地上空空气质量减少,地面气压下降,于是地面上产生了自B地指向A地的水平气

大气污染控制工程知识点总结

第一章.1、按照大气污染的范围来分,可以分为四类:(1)局部地区污染;(2)地区性污染(3)广域污染(4)全球性污染。 2、大气污染物:指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。可以分为两类:气溶胶状态污染物、气体状态污染物。 3、一次污染物:指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 4、大气污染源可以分为:自然污染源、人为污染源。(人为污染源:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。) 5、中国的大气环境 污染主要以煤烟型为主,主要污染物为TSP和SO ,北京、上海、广州属于煤烟与汽车尾气并重类型。 2 6、大气污染物入侵人体途径:(1)表面接触(2)食入含污染物的食物和水(3)吸入被污染的空气。 7、颗粒物的粒径大小危害人类健康主要表现在两方面:粒径越小,越不容易沉淀,漂浮时间长人体吸入后深入肺部;粒径越小,粉尘比表面积越大,物理化学活性越高,生理效应加剧。8、硫酸烟雾引起的生理反应要比单一二氧化硫气体强4—20倍。 9、能见度:指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。 10、大气污染综合防治措施:(1)全面规划、合理布局(2)严格环境管理(3)控制污染技术措施(4)控制污染经济政策(5)绿化造林(6)安装废气净化装置。11、大气污染综合防治的基本点是:防与治的综合。 12、环境管理概念的两种范畴:狭义:环境污染源和环境污染物的管理;广义:即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理,通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用,达到保护生态和改善环境的目的。13、清洁生产包括:清洁的生产过程和清洁的产品。14、可持续发展能源战略:(1)综合能源规划与管理(2)提高能源利用效率(3)推广少污染的煤炭开采集术和清洁煤技术(4)积极开发利用新能源和可再生能源。 15、制定环境空气质量标准的目标是保障人体健康和保护生态环境。 第二章.1、燃料:指在燃烧过程中能够放出热量,且在经济上可以取得效益的物质。分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。2、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳。3、煤中含有四种形态的硫:黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫、元素硫。4、石油主要由:链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 5、原油中硫大部分以有机硫形式存在。 6、非常规燃料根据来源可以分为:(1)城市固体废弃物(2)商业和工业固体废弃物(3)农产物及农村废物(4)水生植物和水生废物(5)污泥处理厂废物(6)可燃性工业和采矿废物(7)天然存在的含碳和含碳氢的资源(8)合成燃料。 7、非常规原料优点:代替某些领域的化石燃料供应,也是处理废物的有效方式。缺点:燃烧时比常规燃料产生更为严重的空气污染和水污染;需要专门的技术设备。 8、燃料完全燃烧条件:(1)充足的空气(2)达到着火温度(3)停留时间充足(4)燃料空气充分混合。9、有效燃烧四因素:空燃比、温度、时间、湍流度。 10、燃烧“三T”:时间、温度、湍流。11、过剩空气量:一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量。12、燃烧烟气主要由少量悬浮颗粒物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂、惰性气体组成。13、燃烧设备热损失:(1)排烟热损失(2)不完全燃烧热损失(3)炉体散热损失。14、理论烟气体积:在理论空气量下,燃料完全燃烧所生成的燃气体积称为理论烟气体积。15、含硫燃料燃烧时的特征是火焰呈浅蓝色。16、烟尘:固体燃料燃烧产生的颗粒物称为烟尘,包括黑烟和飞灰两部分。 17、黑烟:主要是未燃尽的炭粒。18、飞灰:主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。19、大气污染物中量最大、分布最广的一种、亦是燃烧过程中产生的主要污染物是CO,CO主要来源于汽车的尾气。 20、汞的挥发性很强,对人体危害包括肾功能衰减,损害神经系统等。 第三章.1、大气:指环绕地球的全部空气的总和。环境空气:指人类、植物、动物、和建筑物暴露于其中的室外空气。2、自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈。3、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布,将大气圈分为:对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。4、气压:指 m湿空气中含有的水汽质量,称为湿空气的绝对湿度。5、含湿量:大气的压强。5、绝对湿度:在13

大气污染控制工程综合复习资料(带答案)

大气污染控制工程综合复习资料(带答案) 一、填空题(120分) 1、大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两大类:气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 2、按人们的社会活动功能不同,大气人为污染源主要有三方面:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。 3、环境空气质量分为三级;环境空气质量功能区分为三类;一类区执行一级标准;二类区执行二级标准;三类区执行三级标准。 4、煤的元素分析常用的基准主要有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基四种。 5、理论空气量是指单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量,它由燃料的组成决定。 一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剰空气量,过剩空气系数是指实际空气量与理论空气量之比。 《 6、燃料完全燃烧所必需的条件有空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。通常把温度、时间 和湍流度称为燃烧过程的“三T” 7、空燃比定义为单位质量燃料燃烧所需要的空气质量,它可以由燃烧方程式直接求得。 8、燃烧设备的热损失主要包括排烟热损失、不完全燃烧热损失、炉体散热损失。 9、燃烧烟气分为干烟气、水蒸气;燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方面:燃料中氢燃烧 后生成、燃料中所含的水蒸气、供给的理论空气量所带的水蒸气。 10、实际烟气体积等于理论烟气体积、过剩空气体积之和。

11、用显微镜法观测颗粒时,得到定向直径、定向面积等分直径、投影面积直径三种粒径。 12、如果某种粉尘的粒径分布符合对数正态分布,则无论是质量分布、粒数分布还是表面积分布,它们的形状相同,累积频率分布曲线在对数概率坐标图中为相互平行的直线。 ! 13、粉尘的物理性质主要包括粉尘的密度、粉尘的安息角、粉尘的比表面积、粉尘的荷电性等几种(任意说出四种)。 14、评价净化装置性能的技术指标主要有处理气体量、净化效率、压力损失、等三项。 15、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数,它的物理意义为:由于流体阻力 使颗粒的速度减小到它的初速度的1/e 时所需的时间。 16、目前常用的除尘器主要有机械式除尘器、电除尘器、湿式除尘 器、 袋式除尘器等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助惯性的作用外,还利用了重力和离心力的作用。 17、机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物气流分离的 装置,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风分离器等。 18、在旋风除尘器内,气流的运动非常复杂,为研究方便,通常将气体在除尘器内的运动分解为( 三个速度分量,即切向速度、轴向速度、径向速度。切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量。外涡旋的切向速度反比于旋转半径,内涡旋的切向速度 正比于旋转半径,在内外涡旋的交界圆柱面处上处气流切向速度最大。 19、在旋风除尘器内,粒子的沉降主要取决于离心力Fc和向心运动气流作用于尘粒上的阻力F D。 在内、外涡旋界面上:如果离心力大于阻力,粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集;如果离力小于阻力,粒子在向心气流的带动下进入内涡旋,最后由排出管排出;如果离心 力等于阻力,粒子在交界面上不停地旋转。 20、旋风除尘器的结构型式按进气方式可分为切向进入式和轴向进入

大气污染控制工程试卷题库全集

大气污染控制工程试卷题库全集 第一章概论 1.按照国际标准化组织对大气与空气的定义:大气就是 指; 环境空气就是 指 。 环绕地球的全部空气的总与;人类、植物、动物与建筑物暴露于其中的室外空气 2.大气的组成可分 为: 。 干洁空气、水蒸气与各种杂质 3.大气污染 如果大气中的物质达到一定浓度,并持续足够的时间,以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响,这就就是大气污染。 4.按照大气污染的范围来分,大致可分为四类: 。 局部地区污染,地区性污染,广域污染,全球性污染 5.全球性大气污染问题包 括 。 温室效应、臭氧层破坏与酸雨 6.大气污染物按其存在状态可概括 为。 气溶胶态污染物,气态污染物 7.在我国的环境空气质量标准中,根据粉尘颗粒的大小,将其分为 。

总悬浮颗粒物与可吸入颗粒物 8.TSP称为,它指的就是悬浮在空气中,空气动力学直径≤ 的颗粒物。 总悬浮颗粒物;100μm 9.PM10称为,它指的就是悬浮在空气中,空气动力学直径≤ 的颗粒物。 可吸入颗粒物;10μm 10.气态污染物总体上可分 为 等五大类。 含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、有机化合物、卤素化合物 11.一次污染物就是 指 。 那些从污染源排放直接进入大气的原始污染物质 12.二次污染物 二次污染物就是由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的,与一次污染物性质不同的新污染物质,它们的毒性往往较一次污染物更强。 13.在大气污染控制中,受到普遍重视的一次污染物主要有 等。 硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物及有机化合物 13.在大气污染控制中,受到普遍重视的二次污染物主要 有 等。 硫酸烟雾与光化学烟雾

大气污染控制工程考试填空参考资料

1.大气的组成干燥清洁的空气水蒸气各种杂质 2.按照大污染的范围分局部地区污染、地区性污染、广域污染全球性污染、全球性污染 3.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏、酸雨 4.大气污染按其存在状态分为气溶胶状态污染物、气体状态污染物 5.认为污染源按污染源空间分布为点源、面源;按照人们的社会活动功能不同分为生活污染源、工业污染源、交通运输污染源 6.大气污染物的来源分为自然污染源、人为污染源 7.我国1982年制定并于1996年修订的《环境空气质量标准》GB3095—1996 8.燃料按物理状态分为固体、气体、液体燃料 9.煤的分类褐煤、烟煤、无烟煤 10.煤的工业分析指标水分、灰分、挥发分、固定碳、热值、硫含量 11.影响燃烧过程的主要因素燃烧过程及产物、燃料完全燃烧的条件、发热即热损失、燃烧产生的污染物 12.燃烧设备的热损失包括排烟热损失、不完全燃烧损失、炉体散热损失 13.燃料中的有机硫以硫醇、硫化物、二硫化物的形式存在 14.粒径分布包括个数分布、质量分布 15.评价进化装置性能的指标包括技术指标、经济指标 16.根据主要除尘机理分为机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器 17.提高沉降室除尘效率的主要途径降低沉降室内的气流速度、增加沉降室长度、降低沉降室高度 18.局部排气净化系统的组成机器罩、风管、进化设备、通风机、烟囱 19.理论水蒸气体积由三部分组成燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积、燃料中所含的水蒸气体积、由供给的理论空气量带入的水蒸气体积 20.粒径分布函数特征频率密度(p或q)曲线大致成钟形、累计频率(F或G)呈S形 21.粉尘粒径包括粉尘的真密度ρp、堆积密度ρb 22.粉尘粒径是表征粉尘颗粒大小的最佳代表性尺寸 23.影响粉尘安息角和滑动角的因素粉尘粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度、粉尘粘性 24.粉尘的安息角和滑动角是评价粉尘流动特性的一个重要指标;安息角小的粉尘,其流动性好;粉尘的安息角与滑动角是设计除尘器灰斗的锥度及除尘管路或输灰管路倾斜度的主要依据 25.粉尘的湿润性随压力的增大而增大,随温度的增高而下降 26.粉尘的荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加在除尘中有重要作用,一般多采用高压电晕放电等方法来实现粉尘荷电的 27.设计重力沉降池的模式有层流式、湍流式 28.惯性除尘器结构型式有弯管式、百叶窗式、多层隔板型 29. 影响旋风除尘器效率的有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质、操作变量 30.旋风除尘器按进气方式分为切向进气式、轴向进气式;按气流组织分为回流式、直流式、平旋式、旋流式 31.起始电晕电压与烟气性质和电极形状,几何尺寸等因素有关。 32.粒子的主要荷电过程取决与粒径,对于dp>0.5um的微粒,以电场荷电为主;对dp<0.15um的微粒,则以扩散荷电为主;对于介于0.15~0.5um的粒子,则需要同时考虑这两种过程。 33.影响电场荷电因素影响电场荷电的重要因素,对于粒子特性是粒径dp和介电常数ε,对于电晕电场则是电场强度E。和粒子密度N 34.实践中克服高电阻率影响的方法保持电极表面尽可能清洁,采用较好的供电系统,烟气调质,以及发展新型电除尘器 35.电除尘器分为单区和双区;对电晕线的一般要求起晕电压低,电晕电流大,机械强度高,能维持准确的极距以及易清灰等 36.保温结构层防腐层,保温层,防潮层,保护层 37.气溶胶状态污染物按物理性质分为粉尘,烟,飞灰,黑烟,雾 38.环境空气质量控制①标准按用途分为环境空气质量标准,大气污染物排放标准,大气污染控制技术标准,大气污染警报标准②按使用范围分为国家标准,地方标准,行业标准。 39.普通旋风除尘器是由进气管,筒体,锥体和排气管等组成。 40.文丘里洗涤器由收缩管,喷嘴,喉管,扩散管组成 41.用显微镜法观测颗粒的采用:定向直径、定向面积等分直径、投影面积直径。 42.粉尘比电阻随温度的升高而降低,其大小取决于粉尘的化学组成。粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大的影响,最适宜于电除尘器运行的比电阻范围为10?~101oΩ㎝ 43.粉尘的粘附力包括三种:分子力、毛细力、静电力。 44.引起可燃物爆炸必须具备两个条件:可燃物与空气或氧构成的可燃物达到一定浓度,存在足够的火源。 45. 1.大气污染:指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度达到足够的时间,

大气污染控制工程期末考试复习重点题目

一、名词解释 1、燃烧:可燃混合物的快速氧化过程,并伴随着能量(光与热)的 释放,同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。 2、燃料:燃烧过程中放出的热量,且经济上可行的物质。 3、大气环境容量:某区域自然环境空气对某种大气污染物的容许承 受量或负荷量,它主要取决于该区域面积及其风向垂直方向上的宽度,混合层高度,风速等。 4、粒径分布:不同粒径范围内颗粒个数(或质量或表面积)所占的 比例。 5、机械除尘器:机械除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离 心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置包括重力沉降性、惯性除尘器、旋风除尘器等。 6、摩擦压力损失:由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产 生的压力损失。 7、局部压力损失:气体流经管道系统中某些局部构件时,由于流速 大小和方向改变行程涡流而产生的压力损失。 8、除尘器:从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备。 9、电除尘器:含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使沉粒 荷电,并在电场力作用下使沉粒沉积在集尘极上,将沉粒从含尘气体中分离。 10、湿法除尘器:使含尘气体与液体密切接触,利用液滴和颗粒的惯

性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。. 大气污染:系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度, 达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。 2、一次污染物:指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。 3、二次污染物:指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光学反应而生成的与一次污染物性质不同 的新污染物质。 4、粉尘:指悬浮于气体介质中的小固体颗粒,受重力作用能发生沉降,但在一定时间内保 持悬浮状态。 5、酸雨: PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜)称为酸雨。 6、大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。 7、环境空气:.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 8、气体吸附:气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体(或液体)混合物中一种或数种组分被浓集于固体表面,而与其它组分分离的过程。 9、气体吸收:溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、大气污染物控制标准:是根据污染物排放标准引申出来的一种辅助标准,如燃料、原料使用标准,净化装置选用标准,排气筒高度标

空气污染气象学1-3章 提纲

空气污染气象学提纲 第一章绪论 基本概念、基本问题、研究方法 1.空气污染及其三要素 2.大气环境容量 3.空气污染物及其浓度浓度表示:质量浓度、体积浓度 4.空气污染的危害与影响对人、动植物、物品、气候、酸雨 5.影响空气污染物散布的主要因子:风湍流;湍流扩散相对扩散 连续扩散;气温层结稳定度;辐射云天气形势;下垫面 6.不同温度层结下的烟流形状 7.空气污染气象学研究方法实验外场室内;数值模拟,数值计算 8.空气污染气象学研究内容理想情形大气扩散-广义,非理想情形 大气扩散、预测,大气环境规划管理,相关实验方法应用和研发第二章空气污染物散布的基本理论处理 1.湍流扩散三种理论:湍流统计、K理论、相似理论 2.描述大气扩散的两种基本途径 欧拉系统、拉格朗日系统分别怎样描述扩散?怎样观测? 欧拉系统与拉格朗日系统时间尺度的关系 3.浓度分布标准差 4.烟流宽度、半宽度 5.K理论(梯度输送理论)基本假设 6.K模式(平流扩散方程模式)简化解,及其物理意义

7.关于K的分布形式 8.K模式(平流扩散方程模式)的优、缺点 9.湍流泰勒公式是怎样来的?推论,谱函数形式,物理意义 10.湍流扩散统计理的优、缺点 11.湍流相似理论的基本假设、问题的提法 12.中性层结条件下的平均位移 13.湍流相似理论的优、缺点 14.三种理论(湍流统计、K理论、相似理论)的比较 15.随机游动扩散模式的基本思路、主要优点 16.高阶闭合模拟的主要思路、优点、缺点。 第三章理想条件下空气污染物散布的模式处理 1.连续点源高斯扩散公式 有界;地面源、高架源、地面浓度、地面最大浓度 2.线源公式有限无限 3.面源公式虚拟点源 4.体源公式 5.大气扩散参数的计算、处理 BNL、Hay-Pasquill、P-G曲线、扩散函数法 6.稳定度划分 P-G-T,中国国家标准 风向脉动标准差,与温度梯度有关的分类,Ri,L 7.稳定度频率随高度的变化 8.稳定度随下垫面粗糙度的变化 9.扩散参数随高度的变化 10.扩散参数的小结横风向,垂直向

大气污染控制工程(第三版) 郝吉明 期末复习知识点总结

大气污染控制工程 大气污染:是指由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。 总悬浮颗粒物(TSP):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。 可吸入颗粒物(PM10):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物。 一次污染物:是指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 二次污染物:是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。 大气污染物的影响对象:大气污染物对人体健康、植物、器物和材料,及大气能见度和气候皆有有重要影响。 控制大气污染物的重要技术措施:(1)实施清洁生产。包括清洁的生产过程和清洁的产品两个方面:对生产工艺而言,节约资源与能源、避免使用有毒有害原材料和降低排放物的数量和毒性,实现生产过程的无污染和少污染;对产品而言,使用过程中不危害生态环境、人体健康和安全,使用寿命长,易于回收再利用。(2)实施可持续发展的能源战略:1、综合能源规划与管理,改善能源供应结构与布局,提高清洁能源和优质能源比例,加强农村能源和电气化建设等;2、提高能源利用效率和节约能源;3、推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术;4、积极开发利用新能源和可再生能源。(3)建立综合型工业基地,开展综合利用,使各企业之间相互利用原材料和废弃物,减少污染物的排放总量。(4)对SO2实施总量控制。 环境空气质量控制标准:是执行环境保护法和大气污染防治法、实施环境空气质量管理及防治环境污染的依据和手段。 大气污染物的主要来源:化石燃料的燃烧 完全燃烧的条件:空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气混合的条件。 燃烧过程的“3T”:温度、时间和湍流度。 理论空气量:单位量染料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。 空气过剩系数α:实际空气量V a与理论空气量V0a之比。 空燃比(AF):单位质量染料所需要的空气质量。<汽油理论空燃比为15>。 干绝热垂直递减率:干空气块(包括未饱和的湿空气块)绝热上升或下降单位高度(通常取100m)时,温度降低或升高的数值,称为干空气温度绝热垂直递减率。

(建筑工程考试)大气污染控制工程各章考试重点精编

(建筑工程考试)大气污染控制工程各章考试重点

第1章概论 1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么? 答:大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,且因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的且对人和环境产生有害影响的那些物质。 2、全球性大气污染问题有哪些? 答:全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题 3、大气污染物如何分类? 答:大气污染物按其存于状态可概括为俩大类:气溶胶状态污染物(粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾);于我国的环境空气质量标准中,仍可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10) 气体状态污染物,以分子状态存于,包括:含硫化合物(SO2)、含氮化合物(NO和NO2)、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。 4、目前中国的大气污染以哪种类型为主?主要大气污染物是什么? 答:以煤烟型为主,主要大气污染物是SO2和烟尘。 5、环境空气质量功能区如何分类? 答:根据环境空气质量标准,将环境空气质量功能区分为三类: 壹类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区; 二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、壹般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。之上三类区分别执行壹、二、三级标准。 6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别?

第2章燃烧和大气污染 1、煤中硫的存于形态有哪些?哪些形态的硫最终以SOX的形式排放? 答:煤中含有四种形态的硫:黄铁矿硫(FeS2)、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫和元素硫。 2、煤收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基的概念? 答:收到基(ar),以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分,亦即锅炉燃料的实际成分,(ar)C+H+O+N+S+A+W=100%; 空气干燥基(ad),以去掉外部水分的燃料为100%成分,(ad)C+H+O+N+S+A+W=100%;

大气污染控制工程问答题

问答 1、论述大气污染综合防治措施(P19) 答:(1)全面规划、合理布局:环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分,是体现环境污染综合防治以预防为主的最重要、最高层次的手段。环境规划的主要任务,一是综合研究区域经济发展将给环境带来的影响和环境质量变化的趋势,提出区域经济可持续发展和区域环境质量不断得以改善的最佳规划方案;二是对工作失误已经造成的环境污染和环境问题,提出对改善和控制环境污染具有指令性的最佳实施方案。(2)严格环境管理:完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和换进保护管理机构三部分组成的。环境管理的方法是运用法律、经济、技术、教育和行政等手段对人类的社会和经济活动实施管理,从而协调社会和经济发展与环境保护之间的关系。(3)控制大气污染的技术措施:实施清洁生产;实施可持续发展的清洁战略;建立综合性工业基地;对二氧化硫实施总量控制。(4)控制污染的经济政策:保证必要的环境保护投资,并随着经济的发展逐年增加;实行“污染者和使用者支付原则”。(5)绿化造林:绿色植物是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分,绿化造林不仅能美化环境,调节空气温湿度或城市小气候,保持水土,防治风沙,而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。(6)安装废弃净化装置:安装废气净化装置,是控制环境空气质量的基础,也是实行环境规划与治理等项综合防治措施的前提。(7)控制污染的产业政策:通过鼓励、限制和淘汰来逐步改善环境。 2、论述烟流形状与大气稳定度关系(P76) 大气污染状况与大气稳定度有密切关系。大气稳定度不同,高架点源排放烟流扩散形状和特点不同,造成的污染状况差别很大。典型的烟流形状有五种类型。①波浪型:烟流呈波浪状,污染物扩散良好,发生在全层不稳定大气中,即?>?d。多发生在晴朗的白天地面最大浓度落地点距烟囱较近,浓度较高。②锥型:烟流呈圆周形,发生在中性条件,即?=?d。③扇型:烟流垂直方向扩散很小,像一条带子飘向远方。从上面看,烟流呈扇形展开。它发生在烟囱出口处于逆温层中,即该层大气?—?d<-1。污染情况随高度的不同而异。当烟囱很高时,近处地面上不会造成污染,在远方会造成污染,烟囱很低时,会造成近处地面上严重的污染。④爬升型(屋脊型):烟流的下部是稳定的大气,上部是不稳定的大气,一般在日落后出现,由于地面辐射冷却,底层形成逆温,而高空仍保持递减层结。它持续时间较短,对地面污染较小。⑤漫烟型(熏烟型):对于辐射逆温,日出后逆温从地面向上逐渐消失,即不稳定大气从地面向上逐渐扩展,当扩展到烟流的下边缘或更高一点时,烟流便发生了向下的强烈扩散,而上边缘仍处于逆温层中,漫烟型便发生了。这时烟流下部?—?d>0,上部?—?d<1。这种烟流多发生在上午8~10点钟,持续时间很短。

大气污染控制工程复习计算题及答案

大气污染控制工程复习 计算题及答案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

作业习题及答案根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO2、NO2、CO三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 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:m3,NO2:m3,CO:m3。按标准状态下1m3干空气计算,其摩尔数为 SO2NO2 CO 某市2004年3月10日测得空气质量如下:PM10156?g/m3N,NO2105?g/m3N, SO285?g/m3N,CO6?g/m3N(最大小时平均),试计算当天该市的空气污染指数API。解: 由空气污染指数的计算公式得: PM10 NO2 SO2 CO浓度很小,可忽略。 故当天该市的空气污染指数API应为103,主要污染物是PM10。 已知重油元素分析结果如下:C:% H:% O:% N:% S:%,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SO2的浓度和CO2的最大浓度(以体积分数计); ③当空气的过剩量为10%时,所需的空气量及产生的烟气量。 解: 1kg燃油含: 重量(g)摩尔数(mol)需氧数(mol) C 823 H 103 103 S 48 N元素忽略。 1)理论需氧量 ++=kg 设干空气O2:N2体积比为1:,则理论空气量×=kg重油。 即×1000=kg重油。 烟气组成为,×2=,,×=。 理论烟气量 +++=kg重油。即×1000=kg重油。 2)干烟气量为重油。 SO2 空气燃烧时CO2 3)过剩空气为10%时,所需空气量为×=11.286m3N/kg重油, 产生烟气量为+×= m3N/kg重油。 普通煤的元素分析如下:%;灰分%;%;%;水分%;%。(含N量不计),计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度(以体积分数计)。 解: 相对于碳元素作如下计算:

大气污染气象学方案

大气污染气象学

第三章大气污染气象学 讲授2学时 教学要求 要求了解和大气污染关联的气象学基本知识, 理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。 教学重点 掌握大气层结构及大气的热力过程。 教学难点 大气的热力过程、大气稳定度和逆温。 教学内容: §3-1大气圈结构及气象要素 §3-2大气的热力过程 §3-3大气的运动和风 污染物排入大气后是否引起严重大气污染除取决于污染物的排入量外和污染物于大气中的扩散稀释速度关系极大。各区域常常进行环境监测,测定各污染物的情况,我们会发当下同天大气监测值差别很大。而统壹污染源不可能差别很大,有时监测值会几百倍,造成这种现象的原因是和污染物的传输扩散和气象条件有着密切的关系。近年来,于研究各种气象条件对大气污染物的传输扩散作用和大气污染物质对天气和气候的影响条件中逐渐形成了壹门新的分支学科——大气污染气象学。本章只讨论气象条件对大气污染物的传输扩散作用,初步掌握厂址选择和烟囱设计中的壹些问题,为进壹步学习污染气象学知识打下基础。 §3-1概述 一.低层大气的成分:干洁空气、水汽、气溶胶粒子。 二.大气的垂直结构

三.影响大气污染的主要气象要素 气象要素(因子):表示大气状态和物理现象的物理量于气象上称之。气象要素的数值是直接观测获得的,主要有:气温、气湿、气压、风向、风速、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等,下面分别介绍几个: 1.气温:空气湿度是反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的壹个物理量,常用的表示方法有:绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。 2.风 a)定义:什么是风?空气水平方向的流动叫风。 b)形成:风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的,而气压的水平分布不均是由湿度 分布不均造成。 风的特性用风向和风速表示,它是壹向量。 由于温度分布不均而形成的风 从图a见出地面AB上,t1=t2,水平方向上的温度和气压到处相等,AB上空各高度于水平方向上的T、P也到处相等,则等压(各处气均相等的面)和地面平行,此时大气静止状(无风)。 B来见,A、B俩地受热不均,A地气温高于B地(t1>t2),A地的空气因受热膨胀上升而使等压面抬高,因而于A地上空各高度上的气压比B地上空间高度要高,造成等压面自A地的气压必高于B地的气压,于水平气压梯度力的作用下,空气自A地某高度流向B地。 C来见,由于b空气流动的结果,B地上空因空气流入造成堆积而使质量增加,地面气压升高。A地上空空气质量减少,地面气压下降,于是地面上产生了自B地指向A地的水平气压梯度,因此空气自B地流向A地这样形成了高空自A地流向B地,地面自B地流向A地的空气环流。

大气污染控制工程综合复习资料(带答案)

一、填空题(120分) 1、大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两大类:气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 2、按人们的社会活动功能不同,大气人为污染源主要有三方面:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。 3、环境空气质量分为三级;环境空气质量功能区分为三类;一类区执行一级标准;二类区执行二级标准;三类区执行三级标准。 4、煤的元素分析常用的基准主要有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基四种。 5、理论空气量是指单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量,它由燃料的组成决定。 一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剰空气量,过剩空气系数是指实际空气量与理论空气量之比。 6、燃料完全燃烧所必需的条件有空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。通常把温度、时间和湍流度称为燃烧过程的“三T” 7、空燃比定义为单位质量燃料燃烧所需要的空气质量,它可以由燃烧方程式直接求得。 8、燃烧设备的热损失主要包括排烟热损失、不完全燃烧热损失、炉体散热损失。 9、燃烧烟气分为干烟气、水蒸气;燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方面:燃料中氢燃烧 后生成、燃料中所含的水蒸气、供给的理论空气量所带的水蒸气。 10、实际烟气体积等于理论烟气体积、过剩空气体积之和。 11、用显微镜法观测颗粒时,得到定向直径、定向面积等分直径、投影面积直径三种粒径。 12、如果某种粉尘的粒径分布符合对数正态分布,则无论是质量分布、粒数分布还是表面积分布,它们的形状相同,累积频率分布曲线在对数概率坐标图中为相互平行的直线。 13、粉尘的物理性质主要包括粉尘的密度、粉尘的安息角、粉尘的比表面积、粉尘的荷电性等几种(任意说出四种)。 14、评价净化装置性能的技术指标主要有处理气体量、净化效率、压力损失、等三项。 15、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数,它的物理意义为:由于流体阻力使颗粒的速度减小到它的初速度的 1/e 时所需的时间。 16、目前常用的除尘器主要有机械式除尘器、电除尘器、湿式除尘器、 袋式除尘器等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助惯性的作用外,还利用了重力 和离心力的作用。 17、机械式除尘器通常指利用质量力 (重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物气流分离的 装置,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风分离器等。 18、在旋风除尘器内,气流的运动非常复杂,为研究方便,通常将气体在除尘器内的运动分解为三个速度分量,即切向速度、轴向速度、径向速度。切向速度是决定气 流速度大小的主要速度分量。外涡旋的切向速度反比于旋转半径,内涡旋的切向速度正比于旋转半径,在内外涡旋的交界圆柱面处上处气流切向速度最大。 19、在旋风除尘器内,粒子的沉降主要取决于离心力Fc和向心运动气流作用于尘粒上的阻力FD。在内、外涡旋界面上:如果离心力大于阻力,粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集;如果 离力小于阻力,粒子在向心气流的带动下进入内涡旋,最后由排出管排出;如果离心力等于阻力,粒子在交界面上不停地旋转。

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