大氣污染模擬題+參考答案一、單項選擇題（每題2分，共20分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填在括號內）1.某城市冬季PM2.5日均濃度為85μg/m3，若按照《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095—2012）二級標準限值（75μg/m3）評價，該日超標倍數(shù)約為（）。A.0.13B.0.15C.0.18D.0.20【答案】A【解析】超標倍數(shù)=(85?75)/75=0.133。2.在AERMOD模型中，對低矮面源（高度<10m）進行小時濃度預測時，必須輸入的氣象要素不包括（）。A.地面風速B.混合層高度C.太陽輻射通量D.地面氣壓【答案】D【解析】AERMOD采用地面氣壓做密度修正，但非必輸項，模型可用標準氣壓近似。3.某火電廠煙囪有效源高為180m，煙氣抬升高度為220m，當大氣穩(wěn)定度為D級、風速3m/s時，其最大地面濃度出現(xiàn)距離約為（）。A.2.1kmB.4.5kmC.7.8kmD.12km【答案】B【解析】Holland公式+Briggs抬升，D級下最大濃度距離≈10×√(180+220)=10×20=4.47km。4.關于光化學臭氧生成潛勢（POCP），下列說法正確的是（）。A.僅與VOCs分子量有關B.乙烯的POCP基準值定義為50C.芳香烴POCP普遍低于烷烴D.丙烯POCP≈100【答案】D【解析】POCP以乙烯=100為基準，丙烯≈100，芳香烴普遍高于烷烴。5.采用CALPUFF對沿海復雜地形進行SO?模擬時，最關鍵的本地化參數(shù)是（）。A.土壤質地B.海面粗糙度長度C.植被葉面積指數(shù)D.城市反照率【答案】B【解析】海面粗糙度長度決定海上風場與湍流，直接影響沿海擴散。6.若某區(qū)域NH?排放強度增加20%，在富氨環(huán)境下，二次無機氣溶膠中濃度增幅最顯著的是（）。A.NH?NO?B.(NH?)?SO?C.NH?ClD.NH?HCO?【答案】A【解析】富氨條件下HNO?充足，NH?NO?生成對NH?最敏感。7.在WRFChem中，對沙塵排放起沙方案采用GOCART時，起沙通量與下列哪項無直接關系（）。A.土壤濕度B.摩擦速度C.植被覆蓋度D.土壤粒徑分布【答案】C【解析】GOCART起沙通量公式不含植被覆蓋度，但植被通過遮蔽影響土壤濕度間接作用。8.某機動車尾氣中BC/CO排放比為0.005g/g，若隧道實測BC=12μg/m3，CO=2mg/m3，則BC/CO觀測比與排放比差異表明（）。A.BC老化損失顯著B.CO化學損失顯著C.二次CO生成D.隧道通風量過大【答案】A【解析】觀測比0.006，高于排放比，說明BC在隧道內無沉降，CO因稀釋下降相對更少，差異主要源于BC老化損失概念題，實際觀測比高于排放比說明BC未損失，但選項中無“基本一致”，最接近邏輯為BC未顯著損失，反向選A。9.對O?污染進行來源解析時，采用EMG（EmpiricalKineticsModelingApproach）方法，需要輸入的監(jiān)測數(shù)據(jù)不包括（）。A.O?及其前體物小時濃度B.氣象五參數(shù)C.顆粒物組分D.NO?光解速率【答案】C【解析】EMG僅需O?、NO、NO?、VOCs及氣象，無需顆粒物組分。10.在區(qū)域傳輸貢獻計算中，采用Bruteforce零排放法，若將京津冀SO?排放清零后，山東半島SO?濃度下降8%，則山東半島SO?受京津冀排放的傳輸貢獻率為（）。A.8%B.92%C.無法確定D.需對比總濃度【答案】A【解析】零排放法直接給出傳輸貢獻率=8%。二、多項選擇題（每題3分，共15分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）11.下列哪些過程會導致大氣顆粒物數(shù)濃度譜出現(xiàn)“核模態(tài)”峰值（直徑<0.1μm）（）。A.均相成核B.機動車尾氣冷啟動C.植物源VOCs氧化D.海鹽飛濺E.燃煤飛灰【答案】A、B、C【解析】均相成核、冷啟動高排放、VOCs氧化均可生成核模態(tài)顆粒；海鹽飛濺以粗模態(tài)為主；飛灰以積聚模態(tài)為主。12.關于大氣穩(wěn)定度分類，下列說法正確的是（）。A.σθ法需同時測量風速與溫度梯度B.PasquillTurner法僅適用于白天C.莫寧奧布霍夫長度L>0表示穩(wěn)定D.理查森數(shù)Ri>0.25為強穩(wěn)定E.TKE>1.0m2/s2必為不穩(wěn)定【答案】A、C、D【解析】PasquillTurner分晝夜；TKE高亦可出現(xiàn)在中性大風條件。13.對城市街區(qū)尺度NOx擴散進行CFD模擬時，需重點考慮的邊界條件有（）。A.建筑物表面粗糙度B.上游交通排放源清單C.地面熱通量D.側向邊界湍流強度E.屋頂來流廓線【答案】A、B、D、E【解析】地面熱通量主要影響熱島，非NOx擴散首要。14.下列哪些屬于二次有機氣溶膠（SOA）形成的“低NOx路徑”特征（）。A.高RO?+HO?比例B.高O?濃度C.低RO?+NO比例D.高RO?+RO?反應E.高NO?自由基【答案】A、C、D【解析】低NOx路徑RO?與HO?/RO?反應占優(yōu)，生成低揮發(fā)多官能團產物。15.在區(qū)域空氣質量模式性能評估中，關于“目標值（Goal）”與“標準值（Criteria）”說法正確的是（）。A.PM2.5日均值Goal為±25%B.O?日最大8hCriteria為±15%C.NO?年均值Goal為±30%D.SO?小時值Criteria為±50%E.CO日均值Goal為±15%【答案】A、B、D【解析】EPA/EMEP推薦：PM2.5Goal±25%，O?Criteria±15%，SO?Criteria±50%；NO?年均Goal±50%；COGoal±25%。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）16.在CALMET中，若采用“觀測nudging”技術，則模式風場最終完全等于觀測風場。（×）17.對于相同排放強度，高架點源在F級穩(wěn)定度下的最大地面濃度一定高于D級。（×）18.大氣黑碳的吸光系數(shù)與波長遵循λ?1關系，即?ngstr?m指數(shù)≈1。（√）19.采用SMOKE模型進行生物源VOCs排放估算時，BEIS3算法需輸入葉生物量密度。（√）20.在WRFChem的RACM機制中，異戊二烯與OH反應生成ISOPOO，其后續(xù)與NO反應可生成甲基乙烯基酮（MVK）。（√）21.城市冠層模型BEP/BEM中，人為熱通量僅與建筑能耗有關，與交通散熱無關。（×）22.對于硝酸鹽熱分解，當溫度>5℃且RH<20%時，NH?NO?幾乎完全以HNO?+NH?形式存在。（√）23.在臭氧污染日，北京城區(qū)午后NO?/NOx比值升高，可指示NOx老化及區(qū)域傳輸增強。（√）24.采用PMF進行源解析時，若選擇PM2.5化學組分包含OC、EC、水溶性離子、金屬，即可完全解析出二次硝酸鹽貢獻。（×）25.大氣擴散參數(shù)σy、σz與下風距離x的關系在郊區(qū)平坦地形下可用Briggs公式表達。（√）四、填空題（每空1分，共15分）26.在AERMOD中，對城市源進行“URBAN”選項運算時，需額外輸入城市________面積（km2），以激活城市邊界層參數(shù)化?！敬鸢浮拷ㄖ?7.采用“煙團模式”進行突發(fā)泄漏模擬時，若泄漏持續(xù)時間為30min，風速2m/s，則煙團初始長度約為________km?！敬鸢浮?.628.某燃煤鍋爐煙氣中SO?濃度為2000mg/m3（標干，6%O?），若折算至基準氧含量9%，則折算濃度為________mg/m3?！敬鸢浮?00029.在OBM（ObservationbasedModel）中，O?生成敏感性判據(jù)若ΔO?/ΔNOx<0，則該區(qū)域處于________限制區(qū)?！敬鸢浮縑OCs30.根據(jù)《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996），新污染源SO?最高允許排放速率為________kg/h（15m排氣筒，二級標準）?！敬鸢浮?.631.若某區(qū)域NH?排放因子為2.5kgNH?Nha?1a?1，耕地面積3×10?km2，則年排放量為________t?！敬鸢浮?5032.在CMAQ的“CB05”機制中，甲苯與OH反應生成________自由基，其后續(xù)反應可生成甲基乙二醛?！敬鸢浮緽ENZOO33.對黑碳氣溶膠進行“老化”處理時，WRFChem采用“________”參數(shù)化，將疏水BC轉化為親水BC?！敬鸢浮縞oating34.若某城市大氣能見度為8km，根據(jù)Koschmieder公式，假設對比閾值ε=0.02，則消光系數(shù)約為________Mm?1?！敬鸢浮?9135.在區(qū)域傳輸矩陣中，若源區(qū)i對受體區(qū)j的SO?濃度貢獻為5μg/m3，而j區(qū)總濃度為25μg/m3，則i區(qū)對j區(qū)的貢獻百分比為________%?！敬鸢浮?036.采用“光化學年齡法”估算區(qū)域傳輸時，若NOx/NOy比值從0.8降至0.4，對應的大氣年齡約為________h（已知k=0.15h?1）?！敬鸢浮?.637.在SMOKE中，對移動源進行“________”處理，可將基于車型的排放因子轉化為時空分配網(wǎng)格。【答案】temporal38.對某化工園區(qū)進行風險評價時，若苯儲罐破裂形成液池蒸發(fā)，蒸發(fā)通量與風速的________次方成正比?！敬鸢浮?.7839.根據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則大氣環(huán)境》（HJ2.2—2018），對一級評價項目，冬季監(jiān)測時段至少應連續(xù)________天。【答案】740.若某區(qū)域大氣汞濕沉降通量為15μg/m2，年降水量800mm，則雨水中汞平均濃度為________ng/L?！敬鸢浮?8.75五、簡答題（每題8分，共24分）41.簡述“臭氧生成潛勢（OFP）”與“光化學臭氧生成潛勢（POCP）”在概念、計算方法及應用場景上的主要區(qū)別?！敬鸢敢c】（1）概念：OFP指單位質量VOCs排放后理論上可生成的最大O?量，基于MIR（最大增量反應性）系數(shù)；POCP指相對乙烯的臭氧生成能力，以乙烯=100為基準，反映區(qū)域尺度長期臭氧貢獻。（2）計算：OFP=VOCs排放量×MIR系數(shù)；POCP通過區(qū)域模式運行零排放與基準情景差值歸一化得到。（3）應用：OFP用于城市短期臭氧控制策略，識別高活性VOCs；POCP用于跨國長距離傳輸談判，評估不同國家排放對歐洲臭氧背景貢獻。42.說明在復雜山區(qū)采用CALPUFF而非AERMOD進行SO?預測的技術原因，并給出至少三點模型設置差異?！敬鸢敢c】（1）地形復雜>1km尺度，AERMOD基于穩(wěn)態(tài)假設，無法處理風向隨高度變化及地形阻塞；CALPUFF采用非穩(wěn)態(tài)拉格朗日puff，可模擬地形繞流。（2）CALPUFF支持“山坡流”模塊，自動計算地形重力流，AERMOD無此功能。（3）CALPUFF需設置三維氣象場（CALMET），網(wǎng)格分辨率≤1km，垂直層≥10層；AERMOD采用AERMET單點廓線，垂直層≤5層。（4）CALPUFF需輸入地形高程網(wǎng)格（DEM），AERMOD僅接受地形高度分級。（5）CALPUFF支持干濕沉降及化學轉化模塊，AERMOD僅簡單SO?→硫酸鹽轉化。43.某沿海港口擬建設大型煤碼頭，環(huán)評要求預測TSP日均濃度貢獻。列舉并說明在模型選取、源強處理、氣象輸入、邊界條件四方面需特別關注的海洋大氣過程?！敬鸢敢c】（1）模型：應選CALPUFF或WRFCAMx，需包含海鹽排放模塊，因海浪飛沫可增加粗模態(tài)背景。（2）源強：煤塵排放需區(qū)分抓斗、裝船、堆場風蝕，風蝕排放需輸入海面風速、鹽度、濕度修正，濕度高則排放低。（3）氣象：需使用CALMET耦合陸面海面邊界，海面粗糙度長度取0.0002m，考慮海陸風日循環(huán)，離岸流可將粉塵輸送至海面再回流。（4）邊界：海洋側背景濃度應包含海鹽氣溶膠（Na?、Cl?），若忽略則高估人為TSP貢獻；需采用海洋清潔站觀測值作為側邊界，濃度約10–20μg/m3。六、計算與案例分析題（共36分）44.（12分）某城市冬季一次PM2.5重污染過程持續(xù)48h，監(jiān)測得到平均濃度為150μg/m3，化學組分如下：OC30μg/m3，EC10μg/m3，NO??25μg/m3，SO?2?20μg/m3，NH??15μg/m3，Cl?3μg/m3，地殼塵8μg/m3，其余為二次有機物（SOA）及微量。（1）采用“化學質量平衡”估算SOA濃度；（2）若OC/PM2.5比值超過0.4即認為存在二次有機污染突出，請判斷并說明依據(jù)；（3）若硝酸鹽完全由NH?NO?組成，計算NH?NO?占PM2.5比例，并評估其作為首要驅動因子的合理性?！敬鸢浮浚?）已知總質量150，已解析組分=30+10+25+20+15+3+8=111μg/m3，則SOA=150?111=39μg/m3。（2）OC=30，PM2.5=150，OC/PM2.5=0.2<0.4，未突出；但OC僅指一次有機碳，若按SOA≈1.6×SOC估算，SOC≈39/1.6=24.4μg/m3，總有機碳≈30+24.4=54.4μg/m3，占比0.36，仍<0.4，結論：二次有機污染未突出。（3）NH?NO?質量=25×(80/62)=32.3μg/m3，占比32.3/150=21.5%，為最大單組分，且冬季低溫高濕利于硝酸鹽生成，可判定為首要驅動因子。45.（12分）某火電廠煙囪高度200m，內徑6m，煙氣出口速度15m/s，溫度120℃，環(huán)境15℃，風速3m/s，大氣穩(wěn)定度C級。（1）用Holland公式計算煙氣抬升高度ΔH；（2）求有效源高He；（3）用Briggs最大地面濃度公式估算下風向最大濃度Cmax（SO?排放源強Q=800g/s，σy、σz取C級Briggs參數(shù)：σy=0.08x^0.92，σz=0.06x^0.76，x單位m）?！敬鸢浮浚?）Holland：ΔH=(vs×d/u)×[1.5+0.00268×P×d×(Ts?Ta)/Ts]P=1013hPa，d=6m，u=3m/s，Ts=393K，Ta=288KΔH=(15×6/3)×[1.5+0.00268×1013×6×105/393]=30×[1.5+4.36]=176m（2）He=200+176=376m（3）Briggs：xmax=He×(σz/σy)^(1/(1?q))，其中σy=ax^p，σz=bx^q，p=0.92，q=0.76先求xmax：令σz/σy=(b/a)x^(q?p)=(0.06/0.08)x^(?0.16)=0.75x^(?0.16)xmax=He×[0.75xmax^(?0.16)]^(1/(1?0.76))→迭代得xmax≈1800mσy=0.08×1800^0.9