大气污染控制工程课后思考题1-3章

第一章
1、大气污染的定义？大气污染综合防治的含义？
大气污染系指由于人类活动或自然过程引起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、健康和福利或危害了生态环境。

大气污染综合防治的含义：实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。

2、大气污染的主要影响表现在哪些方面？
①对人体健康的影响；
②对植物的伤害；
③对器物和材料的影响；
④对大气能见度和气候的影响；
⑤对臭氧层的破坏。

3、简述大气污染物侵入人体的主要途径。

大气污染物侵入人体的主要途径：表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气。

4、论述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控制大气污染的技术措施；④控制污染的经济政策；⑤控制污染的产业政策；⑥绿化造林⑦安装废气净化装置。

5、目前计入空气污染指数（API）的项目有哪些？
计入空气污染指数（API）的项目：可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。

6、叙述环境空气质量控制标准的种类及作用？
种类：A、按其用途可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及大气污染警报标准等；B、按其使用范围可分为国家标准、地方标准和行业标准。

作用：环境空气质量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大气污染的依据和手段。

7、我国“环境空气质量标准”的主题内容与适用范围
环境空气质量标准是以保护生态环境和人群健康的基本要求为目标，而对各种污染物在环境空气中的允许浓度所作的限定规定。

它是进行环境空气质量管理、大气环境质量评价及制定大气污染防治规划和大气污染物排放标准的依据。

8、我国“环境空气质量标准”中规定的污染物有哪些？我国是如何分级分区实施环境空气质量管理的？
规定的污染物：二氧化硫（SO2）、总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、铅（Pb）、苯并[a]芘(B[a]P)和氟化物（F）。

我国将环境空气质量分为三级：①一级标准，为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求；
②二级标准，为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，在长期和短期的接触情况下，不发生伤害的空气质量要求；③三级标准，为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。

将环境空气质量功能区分为三类：①一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；②二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、一般工业区和农村地区；③三类区为特定工业区。

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。

第二章
1、空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？
低空燃比，排放量CO，未燃尽的碳氢化合物多（不完全燃烧），NOx 少；
高空燃比，排放量CO，未燃尽的碳氢化合物少（燃烧完全），NOx多（火焰温度高）；
存在最佳空燃比使CO，未燃尽的碳氢化合物，NOx排放总量最低
2、煤中硫的主要形态有哪些？哪些是不能燃烧的？
主要形态：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫
（C x H y S z）和单质硫。

硫酸盐硫不能燃烧，主要是石膏（CaSO4·2H2O）及少量绿矾
（FeSO4·7H2O）。

3、掌握煤的四种成分表示法，及相互关系。

收到基：以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分；
空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分；
干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分；
干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料的燃料作为100%的成分。

关系：收到基=空气干燥基+外部水分=干燥基+所有水分=干燥无灰基+所有水分+灰分
4、非常规燃料的种类及其重要性。

非常规燃料种类：①城市固体废物；②商业和工业固体废物；③农业废物及农村废物；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。

重要性：它能够在某些领域代替日益减少的化石燃料的供应，同时也是处理废物的有效方式。

既能提供能源，又能处置废物，减轻对环境的压力。

5、燃料的三T条件。

燃料的三T条件：温度、时间、湍流度。

6、简述燃烧产物与温度的关系。

燃烧反应最高温度越高，对产物的影响：
硫的氧化物排出物不变；
粉尘呈下降趋势，到一定程度趋于恒定；
氮的氧化物随着温度升高而增加；
CO及未燃尽的碳氢化合物随着温度升高而减少。

7、试述对燃烧过程SO3的控制及其意义。

炉膛中空气过剩系数降低，富燃料条件下，降低SO3生成，同时减少燃料灰中的金属氧化物对SO2的催化作用，或者在特定条件下可以加入CaO来减少SO2含量。

意义：减少SO3可以减少硫酸蒸气的产生，降低烟气露点的升高，减少对管道和空气净化设施的腐蚀。

8、如何控制积炭的生成？
①让碳氢化合物燃料与足量的氧化合；②压力越低则积碳生成趋势越小；③三氧化硫、气态氢、镍和碱土金属盐都能抑制积碳的生成；④优化火焰结构。

9、碳表面上的燃烧主要发生的化学反应是什么？
CO2+C→2CO
第三章
1、如何定量判断大气稳定度？稳定度对扩散有何影响？
利用气块法或者位温梯度进行判别：①γ>γd时，气块的加速度与其位移方向相同，气块作加速运动，大气不稳定；②γ<γd时，气块的加速度与其位移方向相反，气块作减速运动，大气稳定③γ=γd时，大气是中性的。

大气层的稳定状况直接影响污染物的扩散行为：
1、大气全层不稳定，湍流程度高，有利于污染物的扩散；
2、中性条件下，湍流程度较低，污染物的垂直扩散一般。

3、稳定大气层，烟流处于逆温层中，湍流程度极小，对污染物的垂直扩散极为不利，
2、大气中典型的烟流形状有哪几种？它们分别发生在什么样的气象条件下？
①波浪型：发生在全层不稳定大气中；
②锥型：发生在中性条件下；
③扇型：发生在烟囱出口处于逆温层中；
④爬升型（屋脊型）：烟流下部是稳定的大气，上部是不稳定的大气，一般在日落后出现；
⑤漫烟型（熏烟型）：多发生在上午8点到10点。

3、什么是逆温？逆温对大气扩散有什么影响？
气温随高度的增加而升高，这种现象称为逆温。

具有逆温层的大气层是强温度的大气层，某一高度上的逆温层就象一个盖子一样阻碍着气流的垂直运动，由于污染的空气不能穿过逆温层，而只能在其下面积聚或扩散，可能造成严重污染。

4、引起大气运动的作用力有哪些？其中引起大气运动的直接动力是什么？
①气压梯度力；②地转偏向力；③惯性离心力；④摩擦力（黏滞力）；
⑤重力。

直接动力：水平气压梯度力
5、逆温有哪些种类？其中易在近地层发生逆温现象的有哪些类型？易在高空大气中产生逆温的是哪种类型。

试述辐射逆温概念及其生消过程。

①辐射逆温；②下沉逆温；③平流逆温；④湍流逆温；⑤锋面逆温。

易在近地层发生逆温现象：辐射逆温；平流逆温；湍流逆温
易在高空大气中产生的逆温：下沉逆温
辐射逆温：经常发生在晴朗无风或小风的夜晚，由于强烈的有效辐射，使地面和近地层大气强烈冷却降温，上层降温较慢而形成上暖下冷的逆温现象。

生消过程：下午时递减温度层结；日落前1h逆温开始生成；随着地面辐射冷却加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时逆温强度最强；日出后太阳辐射逐渐增强，地面逐渐增温，空气也随之自下而上地增温，逆温便自下而上逐渐消失；大约在上午10点左右逆温层完全消失。

6、比较干绝热直减率与气温直减率的定义、数值，叙述它们的区别。

比较干绝热直减率：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，γd≈1K/(100m)
气温直减率：单位高度(100m)气温的变化值，γ=-eT/ez
干绝热直减率是定值，气温直减率是描述气温随高度变化的变量。

7、简述大气圈的分层及各层温度、密度及组成的变化。

①对流层，17℃~ -83℃，组成：整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气；
②平流层，-83℃~ -3℃，集中了大气中大部分臭氧；
③中间层-3℃~ -113℃，气温随高度升高迅速降低；
④暖层，气温随高度升高而升高，空气中存在大量离子和电子；
⑤散逸层，气温很高，空气极为稀薄。