大氣污染控制工程試卷題庫全集

第一章概論

1．按照國際標準化組織對大氣和空氣的定義：大氣是指 ；

環境空氣是指 。

環繞地球的全部空氣的總和；人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣

2．大氣的組成可分為： 。

干潔空氣、水蒸氣和各種雜質

3．大氣污染

如果大氣中的物質達到一定濃度，并持續足夠的時間，以致對公眾健康、動物、植物、材料、大氣特性或環境美學產生可測量的不利影響，這就是大氣污染。

4．按照大氣污染的范圍來分，大致可分為四類：

。

局部地區污染，地區性污染，廣域污染，全球性污染

5．全球性大氣污染問題包括 。

溫室效應、臭氧層破壞和酸雨

6．大氣污染物按其存在狀態可概括為 。

氣溶膠態污染物，氣態污染物

7．在我國的環境空氣質量標準中，根據粉塵顆粒的大小，將其分為

。

總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物

8．TSP稱為 ，它指的是懸浮在空氣中，空氣動力學直徑

的顆粒物。

總懸浮顆粒物；100m

9．PM10稱為 ，它指的是懸浮在空氣中，空氣動力學直徑

的顆粒物。

可吸入顆粒物；10m

10．氣態污染物總體上可分為

等五大類。

含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、有機化合物、鹵素化合物

11．一次污染物是指 。

那些從污染源排放直接進入大氣的原始污染物質

12．二次污染物

二次污染物是由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經過一系列化學或光化學反應而生成的，與一次污染物性質不同的新污染物質，它們的毒性往往較一次污染物更強。

13．在大氣污染控制中，受到普遍重視的一次污染物主要有

等。

硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物及有機化合物

13．在大氣污染控制中，受到普遍重視的二次污染物主要有

等。

硫酸煙霧和光化學煙霧

14．光化學煙霧

光化學煙霧是在陽光照射下，大氣中的氮氧化物、碳氫化物和氧化劑之間發生一系列光化學反應而生成的藍色煙霧（有時帶些紫色或黃褐色）。

15．光化學煙霧的主要成分有 等化合物。

臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類、醛類

16．大氣污染物的來源可分為 兩類。

自然污染源和人為污染源

17．大氣污染中自然因素包括 等。

火山噴發、森林火災、颶風、海嘯、土壤和巖石的風化及生物的腐爛

18．大氣污染中社會因素包括 等。

人類生活活動和生產活動

19．按污染物發生類型分，大氣污染源可劃分為

。

工業污染源；農業污染源；生活污染源；交通污染源

20．大氣污染的主要類型包括 。

煤煙型污染、汽車尾氣型污染（或石油型污染）、混合型污染

21．煤煙型污染的主要污染物是 。

二氧化硫和TSP

22．汽車尾氣型污染的主要污染物是 。

CO、NOx、SO2、VOC

23．大氣污染物主要通過 等途徑危害人體。

皮膚接觸、食入和吸入

24．對大氣能見度有潛在影響的污染物有

。

總懸浮顆粒物，SO2和其他氣態硫化物，NO和NO2，光化學煙霧

25．能見度

指視力正常的人在當時的天氣條件下，能夠從天空背景中看見到或辨認出的目標物的最大水平距離（m），它表示了大氣清潔、透明的程度。

26．簡述控制大氣污染的技術措施。

答：1)實施清潔生產。包括清潔的生產過程和清潔的產品。

2)實施可持續發展的能源戰略。包括四個方面：a）改善能源供應結構和布局，提高清潔能源和優質能源比例；b）提高能源利用效率和節約能源；c）推廣少污染的煤炭開采技術和清潔煤技術；d）積極開發利用新能源和可再生能源。

3)建立綜合性工業基地。各企業間相互利用原材料和廢棄物，減少污染物排放總量。

27．各國制定的大氣質量控制標準雖然形式上有所不同，但歸納起來有四類：

等標準。另外，我國還實行了 制度。

環境空氣質量、大氣污染物排放、大氣污染物控制技術、大氣污染警報；空氣污染指數報告

28．簡述我國環境空氣質量功能區的劃分。

答：環境空氣質量標準將環境空氣質量功能區分為三類：

一類區為自然保護區、風景名勝區和其它需要特殊保護的地區。

二類區為城鎮規劃中確定的居住區、商業交通居民混合區、文化區、一般工業區和農村地區。

三類區為特定工業區。

29．環境空氣質量標準根據對空氣質量要求的不同，將環境空氣質量分為 級，其中環境空氣質量一類區執行 級標準。

三；一

30．空氣污染指數

空氣污染指數(AIR POLLUTION INDEX，簡稱API)是一種反映和評價空氣質量的方法，就是將常規監測的幾種空氣污染物的濃度簡化成為單一的概念性數值形式、并分級表征空氣質量狀況與空氣污染的程度，其結果簡明直觀，使用方便，適用于表示城市的短期空氣質量狀況和變化趨勢。

31．根據我國空氣污染的特點和污染防治工作的重點，目前計入空氣污染指數的污染物項目暫定為 。

可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。

32．設人體肺中的氣體含CO為2.210－4，平均含氧量為19.5%。如果這種濃度保持不變，求COHb濃度最終將達到飽和水平的百分率。設平衡常數為210。

解：由《大氣污染控制工程》P14 （1－1）

，

COHb飽和度

33．設人體內有4800mL血液，每100mL血液中含20mL氧。從事重體力勞動的人的呼吸量為4.2L/min，受污染空氣中所含CO的濃度為10－4。如果血液中CO水平最初為：1）0%；2）2%，計算血液達到7%的CO飽和度需要多少分鐘。設吸入肺中的CO全被血液吸收。

解：含氧總量為。不同CO百分含量對應CO的量為：

2%：，7%：

1）最初CO水平為0%時 ；

2）最初CO水平為2%時 。

34．粉塵密度1400kg/m3，平均粒徑1.4，在大氣中的濃度為0.2mg/m3，對光的折射率為2.2，計算大氣的最大能見度。

解：由《大氣污染控制工程》P18 （1－2），最大能見度為

。

35．已知某空氣監測站當日測得市區中下列污染物的濃度數據如下： mg/mN-3

PM10

（日均值）

SO2

（日均值）

NO2

（日均值）

CO

（小時均值）

O3

（小時均值）

0.290

0.450

0.200

30

0.150

試計算該市區的空氣污染指數，并報告該市區空氣中的首要污染物。附空氣污染指數分級濃度限值如下表。

空氣污染指數分級濃度限制

空氣污染指數

污染物濃度（mg/mN-3）

API

PM10

（日均值）

SO2

（日均值）

NO2

（日均值）

CO

（小時均值）

O3

（小時均值）

50

0.050

0.050

0.080

5

0.120

100

0.150

0.150

0.120

10

0.200

200

0.350

0.800

0.280

60

0.400

300

0.420

1.600

0.565

90

0.800

400

0.500

2.100

0.750

120

1.000

500

0.600

2.620

0.940

150

1.200

解：由污染分指數計算公式

可得各項目的污染分指數如下：

項目

PM10

（日均值）

SO2

（日均值）

NO2

（日均值）

CO

（小時均值）

O3

（小時均值）

濃度

0.290

0.450

0.200

30

0.150

API

170

147

150

140

69

根據污染指數定義，污染分指數最大值即為該市區的空氣污染指數，即

API＝max(I1,I2Ii,In)＝170

其所對應的污染物即為該市區空氣中的首要污染物，即為PM10。

36．簡述大氣污染的危害。

答：大氣污染的主要危害作用有：污染的大氣直接產生危害；大氣中的污染物通過干沉降、濕沉降或水面和地面的吸收，進而污染土壤和水體，產生間接危害；大氣中的污染物還會影響地表能量的得失，改變能量平衡關系，影響氣候，也能產生間接危害。

37．大氣中的顆粒物由于散射和吸收陽光，減弱物體的光并照亮空氣，從而降低了

。

能見度

38．大氣中的顆粒物對物質的危害主要包括 。

玷污性損害和化學性損害

39．除 外，干潔空氣其他成分所占比例從地表到90km高度處基本是不變的。

二氧化碳和臭氧

40．簡述顆粒物對人和動物的毒性作用的貢獻。

答：顆粒物對人和動物的毒性作用如下：a）由其化學和物理特性決定的內在毒性；b）對呼吸道清理機制的干擾；c）由于吸附了毒物帶來的毒性，包括金屬塵、石棉和芳香烴等。雖然它們的濃度一般是極小的，但它們對城市的癌癥高發病率可能有影響。濃度較高的顆粒物常常與濃度較高的二氧化硫聯合在一起。

41．全球性大氣污染問題包括 。

溫室效應、臭氧層破壞和酸雨等三大問題

42．簡述煤污染比燃油造成的環境污染嚴重的原因。

答：原因有三：第一，煤的發熱量低，灰分含量高，含硫量雖然可能比重油低，但為了獲得同樣的熱量所消耗的煤量要大的多，所以產生的硫氧化物反而可能更多；第二，煤的含氮量約比重油高5倍，因而氮氧化物的生成量也高于重油；第三，煤燃燒還會帶來汞、砷等微量重金屬污染，氟、氯等鹵素污染和低水平的放射性污染等。

43．下列變化中不屬于大氣中水汽含量變化引起的是（ ）

A.可導致雨、霜等天氣現象 B.對地面保溫產生影響

C.導致大氣中濕度變化 D.導致能見度降低

D

44．下列污染物中屬于一次污染物的是（ ）

A.SO3 B.O3

C.CO2 D.MNO3

C

45．下列污染物中屬于二次污染物的是（ ）

A.HF B.H2S

C.NO D.HNO3

D

46．目前我國的大氣污染主要類型為（ ）

A.煤煙型污染 B.汽車尾氣型污染

C.混合型污染 D.未知

A

47．目前我國幾個特大城市（如北京、廣州、上海等）的大氣污染類型為（ ）

A.煤煙型污染 B.汽車尾氣型污染

C.混合型污染 D.未知

C

48．當污染指數API值小于（ ）時，不報告首要污染物。

A.50 B.100

C.150 D.200

A

第二章燃燒與大氣污染

1．簡述氣、液、固態燃料的燃燒過程及其控制步驟。

答：氣態燃料直接燃燒（擴散或混合過程控制）；液態燃料先氣化，再燃燒（蒸發過程控制）；固態燃料分為熔融、氣化、再燃燒（蒸發過程控制）與揮發分直接氣化燃燒（擴散或混合過程控制）、剩余固定碳表面燃燒（空氣向固體表面擴散控制）兩種。

2．常規燃料通常分為 。

煤、石油、天然氣等

3．非常規燃料通常分為 。

固廢、生物質、合成燃料等

4．煤可按煤化過程長短簡單分為 。

褐煤、煙煤、無煙煤

5．煤的工業分析包括

。

水分、灰分、揮發分和固定碳的測定，以及估測硫含量和熱值

6．煤中水分包括 。

外部水分和內部水分

7．煤中灰分的存在，會導致煤質的下降，主要表現在

。

降低了煤的熱值，也增加了煙塵污染及出渣量

8．在相同的熱值下，煤中的（ ）越高，就越容易燃著，火焰越長，越易燃燒完全。

A.水分 B.灰分

C.揮發分 D.固定碳

C

9．煤的元素分析是用化學方法測定

。

去掉外部水分的煤中主要組分碳、氫、氮、硫、氧等的含量

10．煤中含有四種形態的硫： 。

黃鐵礦硫、硫酸鹽硫、有機硫、單質硫

11．煤中有機硫脫除可采用的較為有效的方法是（ ）

A.微波脫硫 B.重力浮選

C.磁力脫硫 D.氧化脫硫

D

12．簡要說明表示煤的成分時常用的幾種基準。

答：常用的基準主要有：收到基、空氣干燥基、干燥基、干燥無灰基四種。

收到基（ar）：以包括全部水分和灰分的燃料作為100％的成分。

空氣干燥基（ad）：以去掉外部水分的燃料作為100％的成分。

干燥基（d）：以去掉全部水分的燃料作為100％的成分。

干燥無灰基（daf）：以去掉水分和灰分的燃料作為100％的成分。

13．閃點

液體揮發的蒸汽與空氣形成混合物遇火源能夠閃燃的最低溫度。

14．燃料油中氫的含量增加時，下列說法中正確的是（ ）

A.燃料油比重減少，發熱量增加 B.燃料油比重減少，發熱量減少

C.燃料油比重增加，發熱量增加 D.燃料油比重增加，發熱量減少

A

15．燃燒

燃燒是指可燃混合物的快速氧化過程，并伴隨著能量（光和熱）的釋放，同時使燃料的組成元素轉化為相應的氧化物。

16．燃燒條件包括 等三要素。

可燃性物質；助燃性物質；點火源

17．燃料完全燃燒條件包括

等四要素。

空氣條件（空氣與燃料之比）；溫度條件temperature；時間條件time；燃料與空氣的混合條件（湍流度）torrent

18．利用奧薩特煙氣分析儀測得某燃燒過程的煙氣中CO2、02的含量分別為10%、4%，試計算該燃燒裝置的空氣過剩系數。后來又測得該燃燒過程煙氣中CO2、02、CO的含量分別為10%、4%、1%，則該燃燒裝置的空氣過剩系數變為多少？假定空氣的體積組成為20.9％O2和79.1N2。

解： 對于兩種情況，都有。根據書P46-47中的公式，則有

對于完全燃燒過程：N2p1＝86％

對于不完全燃燒過程：N2p2＝85％

19．含硫燃料燃燒的特征是火焰呈 ，這種現象是由于下面的反應 而產生的。

淺藍色；

20．從防止腐蝕的觀點考慮，希望爐膛中空氣過剩系數降低的原因是

。

在富燃料條件下SO2向SO3的轉化就基本上被抑制了

21． 的存在會使煙氣的露點顯著升高，從而極易引起管道和空氣凈化設施的 。

硫酸蒸氣；腐蝕

22.影響積碳的因素有

。

核化步驟、中間體的氧化速度、燃料的分子結構、火焰的結構、氧氣量、壓力等（答出四個即可）

23．結焦

燃料油霧滴在被充分氧化之前，與熾熱壁面接觸，會導致液相裂化，接著發生高溫分解，最后出現結焦。

24．火焰的結構主要分為 和擴散火焰，后者又可分為

。

預混火焰；層流火焰和湍流火焰

25．影響燃煤煙氣中飛灰排放特征的因素有

。

煤質、燃燒方式、煙氣流速、爐排和爐膛的熱負荷、鍋爐運行負荷、鍋爐結構（答出四個即可）

26．何謂高位發熱量和低位發熱量？工業中可用的發熱量一般是指哪一種，并簡要說明原因。

答：高位發熱量：包括燃料生成物中水蒸氣的汽化潛熱。低位發熱量：燃燒產物中的水蒸氣仍以氣態存在時，完全燃燒過程所釋放的熱量。工業中可用的發熱量一般是指低位發熱量，因為一般燃燒設備中的排煙溫度均遠遠超過水蒸氣的凝結溫度。

27．燃燒設備的熱損失主要包括 。

排煙熱損失、不完全燃燒熱損失、散熱損失

28．不完全燃燒按產生原因不同，可分為 。

化學不完全燃燒和機械不完全燃燒

29．所有大氣污染物中量最大、分布最廣的一種是（ ）

A.SO2 B.CO

C.CO2 D.NO2

B

30．已知重油元素分析結果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，試計算：1）燃油1kg所需理論空氣量和產生的理論煙氣量；

2）干煙氣中SO2的濃度和CO2的最大濃度；

3）當空氣的過剩量為10%時，所需的空氣量及產生的煙氣量。

解：1kg燃油含：

重量（g） 摩爾數（mol） 需氧量（mol） 產物（mol）

C 855 71.25 71.25 CO2 ＝71.25

H 113 56.5 28.25 H2O＝56.5

N 2 0.14 0 N2＝0.07（可忽略）

S 10 0.3125 0.3125 SO2 ＝0.3125

O 20 0.625 -0.625

1）理論需氧量 71.25+56.5/2+0.3125-0.625=99.1875mol/kg

設干空氣O2：N2體積比為1：3.78，則理論空氣量99.18754.78=474.12mol/kg重油。

即474.1222.4/1000=10.62m3N/kg重油。

煙氣組成為CO2：71.25mol，H2O：56.50mol，SO20.1325mol，加入的N2：3.7899.1875=374.93mol，生成的N2：0.07mol（可忽略）。

理論煙氣量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.9922.4/1000=11.27 m3N/kg重油。

2）干煙氣量為502.99－56.50=446.49mol/kg重油。

SO2百分比濃度為，

空氣燃燒時CO2存在最大濃度。

3）過剩空氣為10%時，所需空氣量為1.110.62=11.68m3N/kg重油，

產生煙氣量為11.27+0.110.62=12.33 m3N/kg重油。

31．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量不計）

1）計算燃煤1kg所需要的理論空氣量和SO2在煙氣中的濃度（以體積分數計）；

2）假定煙塵的排放因子為80%，計算煙氣中灰分的濃度（以mg/m3表示）；

3）假定用硫化床燃燒技術加石灰石脫硫。石灰石中含Ca35%。當Ca/S為1.7（摩爾比）時，計算燃煤1t需加石灰石的量。

解法一：相對于碳元素作如下計算：

%（質量） mol/100g煤 mol/mol碳

C 65.7 5.475 1

H 3.2 3.2 0.584

S 1.7 0.053 0.010

O 2.3 0.072 0.013

灰分 18.1 3.306g/mol碳

水分 9.0 1.644g/mol碳

故煤的組成為CH0.584S0.010O0.013，

燃料的摩爾質量（包括灰分和水分）為。燃燒方程式為

n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495

1）理論空氣量

；

SO2在濕煙氣中的濃度為

2）產生灰分的量為

煙氣量（1+0.292+0.010+3.781.1495+1.644/18）mol/18.26g1000g/1kg22.410－3=6.826m3/kg

灰分濃度為mg/m3=2.12104mg/m3

3）需石灰石/t煤

解法二：1kg煤燃燒：

重量（g） 摩爾數（mol） 需氧量（mol） 產物（mol）

C 657 54.75 54.75 CO2＝54.25

S 17 0.53125 0.53125 SO2＝0.53125

H 32 16 8 H2O＝16

H2O 90 5 0 H2O＝5

O 23 0.71875 -0.71875

灰分 181

1）理論需氧量 54.75+0.53125+8+0-0.71875=62.5625mol/kg

設干空氣O2：N2體積比為1：3.78，則燃燒1kg煤時

所需理論空氣量：62.56254.78=299.05mol/kg煤。

即299.0522.4/1000=6.70m3N/kg煤。

產生的理論煙氣量為：54.75+0.53125+16+5 +62.56253.78=312.77mol/kg煤。即312.7722.4/1000=7.0 m3N/kg煤。

SO2在濕煙氣中的濃度為

2）產生灰分的量為

灰分濃度為mg/m3=2.07104mg/m3

3）1t煤中含有的S為：0.531251000＝531.25mol

需Ca摩爾數為：531.251.7＝903.125mol＝36.125kg

所以燃煤1t需加石灰石：36.125/35%＝103.2kg

32．煤的元素分析結果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空氣過剩20%條件下完全燃燒。計算煙氣中SO2的濃度。

解：按燃燒1kg煤計算

重量（g） 摩爾數（mol） 需氧數（mol） 產物（mol）

C 795 66.25 66.25 CO2=66.25

H 37 18.5 9.25 H2O=18.5

S 6 0.1875 0.1875 SO2=0.1875

N 9 0.32 0 N2=0.32（可忽略）

O 47 1.4785 -1.4785

設干空氣中N2：O2體積比為3.78：1，

所需理論空氣量為4.78（66.25+9.25+0.1875+0-1.4785）=354.76mol/kg煤。

理論煙氣量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 18.50mol

N2

總計66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤

實際煙氣量365.48+0.2354.76=436.43mol/kg煤，

SO2濃度為。

33．理論水蒸氣體積包括

。

燃料中氫燃燒后生成的水蒸氣體積，燃料中所含的水蒸氣體積和由供給的理論空氣量帶入的水蒸氣體積。

34．下列屬于煤中非揮發性硫分的是（ ）

A.硫化鐵s B.有機s

C.元素s D.硫酸鹽s

D

35．一般來說，燃料可供利用的發熱量為（ ）

A.低位發熱量 B.中位發熱量

C.高位發熱量 D.以上都不對

A

36．燃燒氣態、液態和固態燃料時，三者的空氣過剩系數關系為（ ）

A.氣態液態固態 B.氣態液態固態

C.氣態液態固態 D.氣態=液態=固態

B

37．某種煤的元素分析結果如下：

C:79.5% 灰分:10.6% S:0.6% N:0.9% H:3.7% O:4.7%

在空氣過剩15％的條件下完全燃燒，計算燃燒1kg煤所需要的實際空氣量和煙氣中SO2的濃度（體積分數）。假定干空氣中氮和氧的摩爾比為3.76，煤中氮的最終燃燒產物為N2。

解：1kg煤燃燒

質量（g）

摩爾數（mol）

需氧量（mol）

產物（mol）

C

795

66.25

66.25

CO2=66.25

S

6

0.1875

0.1875

SO2=0.1875

H

37

18.5

9.25

H2O=18.5

O

47

1.4875

-1.4875

N

9

0.32

0

N2＝0.32

理論需氧量為：66.25＋0.0.1875＋9.25＋（-1.4875）＝74.2mol/kg煤

所需理論空氣量為：74.2（1＋3.76）＝353.192 mol/kg煤＝7.91Nm3/kg煤

產生理論煙氣量為：66.25＋0.1875＋18.5＋0.32＋74.23.76＝364.2495 mol/kg煤＝8.16Nm3/kg煤

實際煙氣量為：8.16＋7.9115％＝9.3465 Nm3/kg煤

SO2的體積：0.187522.4/1000＝0.0042 Nm3/kg煤

SO2在煙氣中的濃度（體積分數）為：0.0042/9.3465＝449ppm

第三章大氣污染氣象學

1．大氣圈最底層是（ ）

A.對流層 B.平流層

C.暖層和 D.散逸層

A

2．臭氧層位于大氣圈的（ ）

A.對流層 B.平流層

C.中間層 D. 暖層

B

3．一般來說，近地層大氣的直接熱源是（ ）

A. 太陽短波輻射 B.地面長波輻射

C.上層大氣導熱 D.上層大氣輻射

B

4．氣塊在絕熱升降過程中，其（ ）是不變的

A.位溫 B.溫度

C.氣壓 D.以上都是

A

5．云量記錄中10/7指（ ）

A.總云量為7，低云量為10 B. 總云量為10，低云量為10

C.總云量為7，低云量為總云量的7/10 D. 總云量為10，低云量為7

D

6．大氣水平運動的直接動力是（ ）

A.垂直氣壓梯度力 B.地轉偏向力

C.水平氣壓梯度力 D. 慣性離心力

C

7．根據氣溫在垂直于下墊面（即地球表面情況）方向上的分布，可將大氣圈分為五層，它們分別是 。

對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。

8．主要的天氣現象發生在大氣圈的（ ）

A.對流層 B.平流層

C.暖層和 D.散逸層

A

9． 氣象要素主要有 。

氣溫、氣壓、濕度、風向、風速、云況、能見度等

10．地面溫度一般以 觀測到的空氣溫度為代表。

距地面1.5m高處的百葉箱中

11．國際上規定： 為一個標準大氣壓。

溫度0℃，緯度450的海平面上的氣壓

12．在空氣中水汽含量和氣壓不變的條件下，當氣溫降低到使空氣達到飽和時的那個溫度稱為 ，此時空氣的相對濕度為 。

露點溫度；1

13．若某地區某天的風力等級為7級，則對應的風速大致為 km/h。

55.9

14．一般來說，地球的直接熱源是（ ）

A. 太陽短波輻射 B.地面長波輻射

C.上層大氣導熱 D.上層大氣輻射

A

15．影響大氣污染的氣象因子包括 。

熱力因子和動力因子

16．泊松方程的物理意義為

。

描述了空氣塊在垂直位移過程中溫度的絕熱變化。當空氣上升時，由于氣壓下降而膨脹冷卻，下沉時則壓縮變暖。

17．空氣的干絕熱遞減率數值為 ，它表示

。

；氣塊每上升100m，溫度降低1K

18．簡述現代大氣圈的形成過程。

答：原始大氣主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等。地球在分異演化中，不斷產生大量氣體，經過脫氣逃逸到地殼之外，也是大氣的一個來源。綠色植物出現之后，在光合作用中吸收二氧化碳，放出游離氧，對原始大氣緩慢地氧化，使一氧化碳變為二氧化碳，甲烷變為水汽和二氧化碳，氨變為水汽和氮。光合作用不斷進行，氧氣從二氧化碳中分異出來，最終形成以氮和氧為主要成分的現代大氣。現在大氣中氮占總體積的78.09%，氧占20.95%，氬占0.93%，二氧化碳占0.03%，以及微量的氖、氦、氙、氪、臭氧、氡、氨、氫等。此外還有水汽和塵埃微粒等。

19．位溫

一干空氣塊絕熱升降到標準氣壓（1000hPa）處所具有的溫度稱為它的位溫。

20．大氣中溫度層結有四種類型，它們分別是

。

正常分布層結或遞減層結、中性層結、等溫層結、逆溫

21．國外某監測機構提供的云量記錄為4/4，則對應我國的云量記錄應為 。

5/5

22．逆溫

氣溫隨高度增加而增加，即氣溫垂直遞減率0，稱為氣溫逆轉，簡稱逆溫。

23．根據逆溫生成的過程，可將逆溫分為

。

輻射逆溫、湍流逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫

24．輻射逆溫

由于地面強烈輻射冷卻而形成的逆溫，稱為輻射逆溫。

25．下沉逆溫

由于空氣下沉受到壓縮增溫而形成的逆溫，稱為下沉逆溫。

26．平流逆溫

由于暖空氣平流到冷空氣上面而形成的逆溫，稱為平流逆溫。

27．湍流逆溫

由于低層空氣的湍流混合形成的逆溫，稱為湍流逆溫。

28．鋒面逆溫

在對流層中的冷空氣團與暖空氣團相遇時，暖空氣因其密度小就會爬到冷空氣上面去，形成一個傾斜的過渡區，稱為鋒面。在鋒面上，如果冷暖空氣的溫差很大時，即可出現鋒面逆溫。

29．典型的煙流形狀有五種類型：

。

波浪型、錐型、扇型、爬升型、漫煙型（熏煙型）

30．某排放源的煙流形狀為波浪型，則當時的大氣穩定度為（ ）

A.不穩定 B.中性

C.穩定 D.煙流下部大氣穩定，上部不穩定

A

31．某排放源的煙流形狀為錐型，則當時的大氣穩定度為（ ）

A.不穩定 B.中性

C.穩定 D.煙流下部大氣穩定，上部不穩定

B

32．某排放源的煙流形狀為扇型，則當時的大氣穩定度為（ ）

A.不穩定 B.中性

C.穩定 D.煙流下部大氣穩定，上部不穩定

C

33．某排放源的煙流形狀為爬升型，則當時的大氣穩定度為（ ）

A.不穩定 B.中性

C.穩定 D.煙流下部大氣穩定，上部不穩定

D

34．簡述煙流發生熏煙型污染的過程。

對于輻射逆溫，日出后逆溫從地面向上逐漸消失。即不穩定大氣從地面向上逐漸擴散，當擴展到煙流的下邊緣或更高一點時，煙流便發生了向下的強烈擴散，而上邊緣仍處于逆溫層中，熏煙型便發生了。這時煙流下部-d0，上部-d-1。這種煙流多發生在上午8-10點鐘，持續時間很短。

35．觀測資料如下：當高度為30m時，氣溫為297.5K；高度為50m時，氣溫為297.3K，試求氣溫垂直遞減率，并判斷當時的大氣層結和大氣穩定度。

解：氣溫垂直遞減率為：（297.5－297.3）/（50－30）100＝1K/100m

因為氣溫垂直遞減率與干絕熱遞減率相等，所以大氣層結為中性層結。

根據氣塊法，可求得氣塊的加速度為0，則大氣是中性的。

36．觀測資料如下：當高度為763m時，氣溫為15.6℃，氣壓為925hPa，試求地面位溫，并簡述位溫和氣塊溫度的不同。

解：＝T0（1000/P0）0.288＝（15.6＋273.15）（1000/925）0.288＝295.3K

干空氣塊作絕熱升降運動時，雖然其溫度是變化的，但是其位溫卻是不變的，所以位溫比氣塊溫度更能代表氣塊的熱力學狀態。

37．作用于大氣的力有

。

氣壓梯度力、重力、地轉偏向力、慣性離心力、摩擦力

38．引起大氣運動的直接動力是（ ）

A.水平氣壓梯度力 B.地轉偏向力

C.慣性離心力 D.摩擦力

A

39．大氣邊界層

對流層的下方，厚度約1-2km，其中氣流受地面阻滯和摩擦的影響很大，稱為大氣邊界層（或摩擦層）。

40．簡述近地層中風速廓線的兩種常用模式及適用場合。

答：對數律風速廓線模式－根據普蘭德的混合長理論導出

式中k為卡門常數。利用不同高度觀測到的風速資料，可由上式求出當地的Z0和u*值。代表性的地面粗糙度見書P80。中性層結時近地層風速廓線的典型形式。

指數律風速廓線模式－根據施密特的半經驗理論導出

式中m為穩定度系數。適用于非中性層結和中性條件下300～500m的氣層。故大氣污染濃度估算中應用指數率較多。

41．海陸風

海陸風是海風和陸風的總稱，它發生在海陸交界地帶，是以24小時為周期的一種大氣局地環流。白天，陸地溫度高于海面溫度，夜間陸上溫度低于海面溫度，根據熱力環流原理，白天高空風由陸地吹向海洋，低空風由海洋吹向陸地，形成海風。夜間相反形成陸風。

42．山谷風

山谷風是山風和谷風的總稱，它發生在山區，是以24小時為周期的一種大氣局地環流。白天山坡上增溫快，而山谷中同高度上的空氣溫度由于離地面遠而增溫慢，造成水平方向的溫差，產生環流，使風由谷底沿山坡向上吹，形成谷風。夜間山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響降溫快，而山谷中間同一高度上的空氣因離地面遠而降溫慢，冷空氣沿山坡下沉，產生了與白天相反的環流，形成山風。

43．城市熱島環流及產生原因

城市熱島環流是由城鄉溫度差引起的局地風。產生城鄉溫度差異的主要原因是：（1）城市人口密集、工業集中，使得能耗水平高；（2）城市的覆蓋物（如建筑、水泥路面等）熱容量大，白天吸收太陽輻射能，夜間放熱緩慢，使得低層空氣冷卻變緩；（3）城市上空籠罩著一層煙霧和二氧化碳，使得地面有效輻射減弱。城市氣溫明顯高于郊區，這種情況稱為城市熱島效應。

44．一登山運動員在山腳處測得氣壓為1000 hPa，登山到達某高度后又測得氣壓為500 hPa，試問登山運動員從山腳向上爬了多少米？假設山腳下的氣溫為10℃。

解：由氣體靜力學方程式，大氣中氣壓隨高度的變化可用下式描述：

（1）

將空氣視為理想氣體，即有

可寫為 （2）

將（2）式帶入（1），并整理，得到以下方程：

假定在一定范圍內溫度T的變化很小，可以忽略。對上式進行積分得：

即 （3）

假設山腳下的氣溫為10℃，帶入（3）式得：

得

即登山運動員從山腳向上爬了約5.7km。

45．在鐵塔上觀測的氣溫資料如下表所示，試計算各層大氣的氣溫直減率：，，，，，并判斷各層大氣穩定度。

高度 Z/m

1.5

10

30

50

氣溫 T/K

298

297.8

297.5

297.3

解：，不穩定

，不穩定

，中性

，不穩定

，不穩定。

46．在氣壓為400 hPa處，氣塊溫度為230K。若氣塊絕熱下降到氣壓為600 hPa處，氣塊溫度變為多少？

解：，

第四章大氣濃度估算模式

1．何謂大氣湍流，并按形成原因進行分類。

答：大氣的無規則運動稱為大氣湍流。

按湍流形成原因可分為兩種湍流：一是由于垂直方向溫度分布不均勻引起的熱力湍流，其強度主要取決于大氣穩定度；二是由于垂直方向風速分布不均勻及地面粗糙度引起的機械湍流，其強度主要決定于風速梯度和地面粗糙度。

2．湍流擴散理論有三種，它們分別為 。

梯度輸送理論，湍流統計理論和相似理論

3．簡述大氣擴散模式中高斯擴散模式的原理。

答：（1）坐標系：以排放點(無界點源或地面源)或高架源排放點在地面的投影點為原點，x軸正向為平均風向，y軸在水平面內垂直于x軸，y軸的正向在x軸的左側，z軸垂直于水平面xoy，向上為正方向，即為右手坐標系。

（2）若連續點源的平均煙流，濃度分布是符合正態分布的，可作以下四點假設 ：污染物濃度在y、z風向上分布為正態分布；全部高度風速均勻穩定；源強是連續均勻穩定的；擴散中污染物是守恒的（不考慮轉化）。

4．高架連續點源的擴散問題，必須考慮到地面對擴散的影響。按照 ，可以用 來處理這類問題。

全反射原理；像源法

5．產生煙流抬升的原因有兩個，它們分別是

。

一是煙囪出口處的煙流具有一定的初始動量，二是由于煙流溫度高于周圍空氣溫度而產生的凈浮力

6．煙氣抬升高度計算公式主要有三類公式，它們分別是

。

霍蘭德(Holland)公式、布里格斯（Briggs）公式、中國國標中規定的公式

7．在危險風速下，煙流抬升高度剛好等于 ，此時的地面最大濃度稱為 。

煙囪的幾何高度；地面絕對最大濃度

8．廠址選擇中應考慮的環保要求主要有

。

背景濃度、風向、風速、溫度層結、地形等

9．降低燃燒生成的二氧化硫的地面濃度的方法有

。

燃燒前脫硫、燃燒中固硫、尾氣脫硫、高空排放

10．水平方向的空氣運動稱為 ，垂直方向的空氣運動則稱為 。

風；對流（或升降氣流）

11．某污染源排出SO2量為80g/s，有效源高為60m，煙囪出口處平均風速為6m/s。在當時的氣象條件下，正下風方向500m處的，試求正下風方向500m處SO2的地面濃度。

解：由《大氣污染控制工程》P88（4－9）得

12．某污染源排出SO2量為80g/s，有效源高為60m，煙囪出口處平均風速為6m/s。在當時的氣象條件下，正下風方向500m處的。試計算下風向x=500m、y=50m處SO2的地面濃度。

解：將數據代入式4－8得

13．某一工業鍋爐煙囪高30m，直徑0.6m，煙氣出口速度為20m/s，煙氣溫度為405K，大氣溫度為293K，煙囪出口處風速4m/s，SO2排放量為10mg/s。試計算中性大氣條件下SO2的地面最大濃度和出現的位置。設大氣穩定度為D級，此種情況下標準差與距離的關系如下表。

穩定度

標準差

距離 x/km

0.4

0.5

0.6

0.8

1.0

1.2

D

бy

28.8

35.3

40.9

53.5

65.6

76.7

бz

15.3

18.1

20.9

27.0

32.1

37.2

解：由霍蘭德公式求得

煙囪有效高度為。

由《大氣污染控制工程》P89 （4－10）、（4－11）

時，。

穩定度為D級，由表查得與之相應的x=745.6m。

此時。代入上式

。

14．某硫酸廠尾氣煙囪高50m，SO2排放量為100g/s。夜間和上午地面風速為3m/s，夜間云量為3/10。當煙流全部發生熏煙現象時，確定下風方向12km處SO2的地面濃度。設穩定度為E級，下風方向12km處。

解：，

第五章顆粒污染物控制技術基礎

1．確定顆粒粒徑的方法有兩種，它們是 ，不同方法所確定的粒徑分別稱為 。

直接法和間接法；代表性尺寸和當量直徑

2．用顯微鏡法測定顆粒粒徑時，定向直徑dF、定向面積等分徑dM、等投影面積徑dH，對于同一顆粒它們之間的關系為 （ ）

A.dFdHdM B.dFdHdM

C.dFdMdH D.dF=dH=dM

A

3．關于空氣動力直徑說法正確的是（ ）

A.空氣中顆粒沉降速度與密度為1000kg/m3圓球沉降速度相同時的圓球直徑

B.同一流體中顆粒沉降速度與密度為1000kg/m3圓球沉降速度相同時的圓球直徑

C.空氣中顆粒沉降速度與密度相同的圓球沉降速度相同時的圓球直徑

D.同一流體中顆粒沉降速度與密度相同的圓球沉降速度相同時的圓球直徑

A

4．關于斯托克斯直徑說法正確的是（ ）

A.空氣中顆粒沉降速度與密度為1000kg/m3圓球沉降速度相同時的圓球直徑

B.同一流體中顆粒沉降速度與密度為1000kg/m3圓球沉降速度相同時的圓球直徑

C.空氣中顆粒沉降速度與密度相同的圓球沉降速度相同時的圓球直徑

D.同一流體中顆粒沉降速度與密度相同的圓球沉降速度相同時的圓球直徑

D

5．篩下累積頻率為0.5時對應的粒徑稱為（ ）

A.眾徑 B.算術平均直徑

C.中位徑 D.幾何平均直徑

C

6．篩下累積頻率曲線拐點處，即頻率密度最大值處對應的粒徑稱為（ ）

A.表面積平均直徑 B.體積平均直徑

C.中位徑 D.眾徑

D

7．常用的顆粒群平均粒徑表示方法有

。

眾徑、中位徑、長度平均粒徑、表面積平均粒徑、體積平均粒徑、表面積-體積平均粒徑、幾何平均粒徑等（至少寫出4個）

8．常用的粒徑分布函數有 。

正態分布、對數正態分布、羅辛-拉姆勒分布

9．顆粒床層的空隙率是指

，空隙率與顆粒的真密度p和堆積密度b之間的關系為

。

顆粒間和內部空隙的體積與床層堆積的總體積之比；b＝（1-）p

10．粉塵的（ ）是設計除塵器灰斗（或粉料倉）的錐度及除塵管路或輸灰管路傾斜度的主要依據。

A.導電性 B.粘附性

C.潤濕性 D.安息角和滑動角

C

11．簡述粉塵比表面積定義及常用表達式。

答：粉塵的比表面積定義為單位體積（或質量）粉塵所具有的表面積。

以粉塵自身體積（即凈體積）表示的比表面積SV，用顯微鏡法測得的定義為：

（cm2/cm3）

以粉塵質量表示的比表面積Sm則為：

（cm2/g）

以粉塵堆積體積表示的比表面積Sb則為：

（cm2/cm3）

12．試將顆粒中的水分分別按性質、結合力、普通干燥法能否去除進行分類。

答：按性質分，可分為化學結合水、物化結合水、機械結合水；

按結合力分，可分為非結合水分和結合水分；

按普通干燥法能否去除分，可分為自由水分和平衡水分。

13．選用濕法除塵器的主要依據是粉塵的（ ）

A.導電性 B.粘附性

C.潤濕性 D.自燃性

C

14．選用電除塵器的主要依據是粉塵的（ ）

A.導電性 B.粘附性

C.潤濕性 D.自燃性

A

15．簡要說明粉塵的導電機制。

答：粉塵的導電機制有兩種，取決于粉塵、氣體的溫度和組成成分。在高溫（一般在200℃以上）范圍內，粉塵層的導電主要靠粉塵本體內部的電子或離子進行。在低溫（一般在100℃以下）范圍內，粉塵層的導電主要靠塵粒表面吸附的水分或其他化學物質中的離子進行。在中間溫度范圍內，兩種導電機制皆起作用。

16．本體導電占優勢的粉塵比電阻稱為 ，表面導電占優勢的粉塵比電阻稱為 。

體積比電阻；表面比電阻

17．粉塵顆粒之間的粘附力分為 。

分子力（范德華力）、毛細力和靜電力（庫侖力）

18．粉塵自燃性

指粉塵在常溫下存放過程中自然發熱，此熱量經過長時間的積累，達到該粉塵的燃點而引起燃燒的現象。

19．引起粉塵自然發熱的原因有 等。

氧化熱、分解熱、聚合熱、發酵熱

20．引起爆炸必須具備的兩個條件是

。

一是可燃物與空氣或氧構成的可燃混合物達到一定的濃度；二是足夠能量的火源

21．評價凈化裝置性能的技術指標包括 。

處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等

22．評價凈化裝置性能的經濟指標包括 。

設備費、運行費和占地面積等

23．同一條件下，處理同一種煙氣，兩個除塵裝置的效率分別為95％和90％，則兩個裝置的通過率之比為（ ）

A.0.5 B.0.95

C.1.05 D.2

A

24．對于分級效率，一個非常重要的值是i＝50％，與此值相對應的粒徑稱為除塵器的 。

分割粒徑

25．根據雷諾數的不同，顆粒在流體中的運動形態可分為三個區，它們分別是

。

斯托克斯區、艾倫區和牛頓區

26．弛豫時間

由于流體阻力使顆粒的運動速度減小到它的初速度的1/e（約36.8％）時所需的時間。

27．使顆粒由初速度u0減速到u所遷移的距離x＝ 。

28．使顆粒由初速度u0達到靜止所需的時間是無限長的，但顆粒在靜止之前所遷移的距離卻是有限的，這個距離xs＝ ，稱為 。

；顆粒的停止距離

29．對于某粉塵，已知體積-表面平均粒徑，真密度為1900kg/m3，填充空隙率0.7，試確定其比表面積（分別以質量、凈體積和堆積體積表示）。

解：《大氣污染控制工程》P135（5－39）按質量表示

P135（5－38）按凈體積表示

P135（5－40）按堆積體積表示。

30．根據對某旋風除塵器的現場測試得到：除塵器的入口氣體流量為12000Nm3/h，含塵濃度為4.2g/Nm3，出口氣體流量為10000Nm3/h，含塵濃度為340mg/Nm3。

（1）計算該除塵器的處理氣體流量（Nm3/s）、漏風率；

（2）分別計算考慮漏風和不考慮漏風兩種情況下的除塵效率。

解：（1）Q1N＝12000Nm3/h＝3.33 Nm3/s

Q2N＝10000Nm3/h＝2.78 Nm3/s

處理氣體量為：QN＝（Q1N＋Q2N）/2＝3.05Nm3/s

漏風率為：＝（Q1N－Q2N）/Q1N100％＝16.6％

（2）考慮漏風時：＝1－2NQ2N/1NQ1N=93%

不考慮漏風時：＝1－2N/1N=92%

31．有一兩級除塵系統，已知系統的流量為2.22m3/s，工藝設備產生粉塵量為22.2g/s，各級除塵效率分別為80%和95%。試計算該處塵系統的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。

解：按《大氣污染控制工程》P145（5－58）

粉塵濃度為，排放濃度10（1－99%）=0.1g/m3；

排放量2.220.1=0.222g/s。

32．已知煉鋼電弧爐吹氧期產生的煙塵服從R-R分布，質量中位徑0.11m，分布指數為0.50，試確定小于1m的煙塵所占的比例及d63。2。

解：根據R-R分布，可知質量篩下累積頻率計算見下式

即小于1m的煙塵所占的比例為87.6％。

由公式可計算得

m

第六章除塵裝置

1．除塵器按其作用原理分成以下四類，它們分別是

。

機械式除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器和電除塵器

2．提高沉降室除塵效率的主要途徑為

。

降低沉降室內的氣流速度，增加沉降室長度或降低沉降室高度

3．對于某些粗粉塵，按照去除率公式計算，分級效率可能大于100％。這種情況表明 。

在其未到達沉降室出口處就已經沉降下來

4．慣性除塵器去除塵粒主要借助 作用，還利用了

的作用。

慣性力；離心力和重力

5．沉降室的主要作用力為 ，一般適用于分離 粒徑的塵粒。

重力；50m以上

6．旋風

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