環(huán)境科學(xué)與工程概論初試A卷答案

1、環(huán)境科學(xué)與工程概論初試 A 卷答案、名詞解釋 （每小題 4 分，共 40 分）1 CODCOD ，即化學(xué)需氧量，是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗COD ）又往往作的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、 亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量（ 為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大，說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。K2Cr2O7 ）法，氧化率（+2）化學(xué)需氧量（COD）的測(cè)定，隨著測(cè)定水樣中還原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不同，其測(cè)定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是重鉻酸鉀氧化法。重鉻酸鉀（高，再現(xiàn)性好，適用

2、于測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量。+2)2 逆溫層與湍流逆溫逆溫層與湍流逆溫：溫度隨高度的升高而增高的大氣層稱(chēng)為逆溫層；+2）湍流逆溫指因低層空氣的湍流混合作用而形成的逆溫。+2)3 堆肥化堆肥化 就是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、 放線(xiàn)菌、 真菌等微生物， 以及由人工培養(yǎng)的+2)工程菌等，在一定的人工條件下， （ +2）有控制地促進(jìn)可被生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過(guò)程，其實(shí)質(zhì)就是一種生物代謝過(guò)程。4 可持續(xù)性發(fā)展既滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿(mǎn)足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展稱(chēng)為可持續(xù)發(fā) 展。它們是一個(gè)密不可分的系統(tǒng)， 既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的， 又要保護(hù)好人類(lèi)賴(lài)以生存的大氣、淡水、海洋、土

3、地和森林等自然資源和環(huán)境， 使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂(lè)業(yè)。（ +4）5 環(huán)境保護(hù)具體一點(diǎn)講， 就是要求人類(lèi)采取法環(huán)境保護(hù)就是保護(hù)人類(lèi)生存的自然環(huán)境不受污染和破壞。律的、 行政的、 經(jīng)濟(jì)的、科學(xué)技術(shù)的措施和手段， 合理利用自然資源， 防止環(huán)境污染和破壞， 以求保護(hù)和發(fā)展自然環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡，擴(kuò)大有用資源的再利用，保障人類(lèi)社會(huì)的正常發(fā)展。+4)6 煙流有效高度是指從煙囪排放的煙云距地面的實(shí)際高度，+2）就是煙流中心線(xiàn)完全水平時(shí)距地面高度，它等于煙囪（排放筒）幾何高度Hs與煙流抬升高度 H之和。（+2）7 京都議定書(shū)為了人類(lèi)免受氣候變暖的威脅， 1997年 1 2月，在日本京都召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)氣候變化

4、框架公約 締約方第三次會(huì)議通過(guò)了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的都議定書(shū)。（+2）京都議定書(shū)規(guī)定，到 201 0年，所有發(fā)達(dá)國(guó)家二氧化碳等 6 種溫室氣體的排放量，要比 1990 年減少 5.2。京都議定書(shū)需要在占全球溫室氣體排放量55以上的至少 55個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)，才能成為具有法律約束力的國(guó)際公約。2005 年 2 月 16 日，京都議定書(shū)正式生效。這是人類(lèi)歷史上首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。（ +2）8 固體廢物凡人類(lèi)一切活動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的， （ +1 ）且對(duì)所有者已不再具有使用價(jià)值而被廢棄的固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)，通稱(chēng)為固體廢物。 （+2）各類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物俗稱(chēng)廢渣;生活活

5、動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物則稱(chēng)為垃圾。固體廢物 實(shí)際只是針對(duì)原所有者而言。（+1）9 TSPTSP， total suspended particulate ，總懸浮顆粒物，是指能懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于100 m的顆粒物稱(chēng)為T(mén)SP,是大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一個(gè)通用的重要污染指標(biāo)。（+2）它的來(lái)源有人為源和自然源之分?？倯腋☆w粒物的濃度以每立方米空氣中總懸浮顆粒物的毫克數(shù)表示。（ +2）10 酸雨正常條件下，大氣中的 CO2被雨水溶解后形成碳酸，使未被污染的雨水本身呈酸性。其 pH 最低值能達(dá)到 5.6。故被酸性物質(zhì)污染的雨水pH 值小于 5.6，這樣的雨水稱(chēng)為酸雨。+4)二、簡(jiǎn)答題（每小題 1

6、0分，共 60分）1 水處理中膜分離方法有哪些，其推動(dòng)力和特點(diǎn)是什么？（10分）膜分離法是利用特殊的薄膜對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過(guò)的方法的統(tǒng)稱(chēng)。溶劑透過(guò)膜的過(guò)程稱(chēng)為滲透，溶質(zhì)透過(guò)膜的過(guò)程稱(chēng)為滲析。常用的膜分離方法有電滲析、反滲透、超濾，其次是自然滲析和液膜技術(shù)。 （ +5）膜分離的作用機(jī)理是由分離物質(zhì)間的作用引起的，同膜傳質(zhì)過(guò)程的物理化學(xué)條件,以及膜與分離物質(zhì)間的作用有關(guān)。根據(jù)膜的種類(lèi)、功能和過(guò)程推動(dòng)力的不同， 各種膜分離法的特征和它們之間的區(qū)別如下:方法推動(dòng)力傳遞機(jī)理透過(guò)物及其大 小截留物膜類(lèi)型電滲析電位差電解質(zhì)離于 子選擇性透 過(guò)溶解性無(wú)機(jī)物0.004 0.1 m非電解質(zhì)大分子物離子

7、交換膜反滲透壓力差2 10MPa溶劑的擴(kuò)散木、溶劑0.00O4 0.061 m溶質(zhì)、鹽（SS、大分 子、離子）非對(duì)稱(chēng)膜或復(fù)合前超濾壓力差0.1 1.O MP篩濾及表面 作用水、鹽及低分子有機(jī)物0.005 10 1 m膠體大分子不溶的 有機(jī)物非對(duì)稱(chēng)膜滲析濃度差溶質(zhì)擴(kuò)散低分子物質(zhì)、離子 0.0040.15 1 m溶劑，分子量1000非對(duì)稱(chēng)膜.離子交換膜液膜化學(xué)反應(yīng)和濃度差反應(yīng)促進(jìn)和擴(kuò)散雜質(zhì)（電解質(zhì)離 子）溶劑（非電解質(zhì)）液膜(+5)(10 分)(+5)2當(dāng)水中有氨類(lèi)存在時(shí)，氯消毒的余氯曲線(xiàn)如何變化，繪圖說(shuō)明各部分的意義。折點(diǎn)加氯消毒過(guò)程中余氯量與加氯量的關(guān)系曲線(xiàn)圖如下圖:圖中虛線(xiàn)（該線(xiàn)與坐標(biāo)軸的夾

8、角為45度）表示水中無(wú)雜質(zhì)時(shí)加氯量與余氯量相等。同一加氯量下，虛線(xiàn)與實(shí)線(xiàn)的縱坐標(biāo)差（b）代表水中微生物和雜質(zhì)的耗氯量，通?？砂褜?shí)線(xiàn)分成四個(gè)區(qū):Fe2+、S2-等）反應(yīng)，余氯量為 0,在此過(guò)在1區(qū)內(nèi)，氯先與水中所含的還原性物質(zhì)（如NO2-、程中雖然也會(huì)殺死一些細(xì)茵，但消毒效果不可靠。(+1)3區(qū)內(nèi)仍然是化合性余氯，但由于加氯量較大,Z1X2在2區(qū)內(nèi)，投氯量與氨的摩爾比小于 1,投加的氯基本上都與氨化合成氯胺，以化合性余氮存在。當(dāng)Cl2：NH3= 1時(shí)，氯胺量達(dá) 2區(qū)最大（峰點(diǎn)H） , 2區(qū)有定消毒效果。（+1）CI2：NH3 1，部分氯胺被氧化為 N20或N2，化合性余氯量逐漸減少。當(dāng) Cl2：

9、NH3= 2時(shí)，氯胺量減至最小值（B點(diǎn)）。如接觸時(shí)間足夠長(zhǎng)，B點(diǎn)的余氯量趨于0。( +2)到4區(qū)，Cl2：NH32,氯胺不再增加，余氯以游離性氯存在，實(shí)線(xiàn)與虛線(xiàn)平行。稱(chēng)B 點(diǎn)為折點(diǎn),表示余氯存在形式的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（+1）3 影響大氣污染物擴(kuò)散的重要因素有哪些 ? （10分）影響大氣污染物擴(kuò)散的主要因素有氣象的動(dòng)力因子和熱力因素、氣象狀況、地理因素、污染物和污染源的特點(diǎn)。1）動(dòng)力因子：動(dòng)力因子主要指風(fēng)和湍流,它們使決定污染物在大氣中擴(kuò)散稀釋的最直接最本質(zhì)的因素, 其他一切氣象因素都是通過(guò)風(fēng)和湍流的作用來(lái)影響擴(kuò)散稀釋的。凡有利于增大風(fēng)速、增強(qiáng)湍流的氣象條件,都有利于污染物都稀釋擴(kuò)散；否則,會(huì)加重污染。

10、+3)2）熱力因素：熱力因子主要是指大氣的溫度層結(jié)和大氣穩(wěn)定度。+3)3）氣象狀況：逆溫；輻射和云。 （ +2）4）地理因素：下墊面（地形和地物）的影響；山谷風(fēng)；海陸風(fēng)。+2)4 三峽工程建設(shè)爭(zhēng)議聲一直不絕于耳,試分析水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的利與弊。10 分）正面效應(yīng)：減輕洪澇、干旱災(zāi)害；提供清潔能源、減輕環(huán)境污染；提供和改善航運(yùn)；改善水質(zhì),提供水源；創(chuàng)造和改善旅游和娛樂(lè)。（ +5）負(fù)面效應(yīng)：引起地質(zhì)、洪澇災(zāi)害；引起河道斷流；地下水超采；濕地破壞；淹沒(méi)土地,造成移民問(wèn)題。 （ +5 ）5 固體廢物厭氧消化的主要影響因素有哪些？10 分）2030): 1時(shí)較厭氧消化的主要影響因素包括以下幾個(gè)方面。1

11、）原料配比 大量報(bào)道和實(shí)驗(yàn)表明,厭氧消化的反應(yīng)物碳氮比在（為適宜。一般將貧氮有機(jī)物（如作物秸稈等）和富氮有機(jī)物（如人畜糞尿、污泥等）進(jìn)行合理配比,從而得到合適的碳氮比。（ +2）（2）溫度 根據(jù)溫度的不同，可把發(fā)酵過(guò)程分為中溫發(fā)酵（3036C）和高溫發(fā)酵（5055C)。般厭氧消化?？刂圃谶@兩個(gè)溫度范圍內(nèi),以獲得盡可能高的降解速度。+2)（3）酸堿度 水解、發(fā)酵菌及產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍大致為56.5,而甲烷2000菌對(duì) pH 值的適應(yīng)范圍為 6.6 7.5 之間。+2)為提高系統(tǒng)對(duì) PH 的緩沖能力,需要維持一定的堿度。通常情況下,堿度控制在在5000mgCaCO3/L ,可通過(guò)投加石

12、灰或含氮物料的辦法進(jìn)行調(diào)節(jié)。4）Eh 一般來(lái)講，厭氧微生物只能在 Eh 值 100 mV 以下甚至負(fù)值時(shí)才能生長(zhǎng)。產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)和產(chǎn)甲烷的適宜氧化還原電位（Eh）是-330 mV以下。5）攪拌 攪拌是促進(jìn)厭氧消化所不可缺少的， 有效的攪拌可以增加物料與微生物接觸的機(jī)會(huì)； 使系統(tǒng)內(nèi)的物料和溫度均勻分布； 防止局部出現(xiàn)酸積累； 使生物反應(yīng)生成的硫化氫、 甲烷等對(duì)厭氧菌活動(dòng)有阻害的氣體迅速排出；使產(chǎn)生的浮渣被充分破碎。6）有毒物質(zhì) 有毒物質(zhì)能抑制發(fā)酵微生物的生命活力，發(fā)酵菌對(duì)有毒物質(zhì)有一定的忍耐程度，超過(guò)允許濃度會(huì)使沼氣發(fā)酵受阻。+2)7）添加劑在發(fā)酵液中添加少量有益的化學(xué)物質(zhì)， 有助于促進(jìn)厭氧發(fā)酵，

13、 提高產(chǎn)氣量和原料利用率。分別在發(fā)酵液中添加少量的硫酸鋅、磷礦粉、煉鋼渣、碳酸鈣、爐灰等均 可不同程度地提高產(chǎn)氣量、 甲烷含量以及有機(jī)物質(zhì)的分解率， 其中以添加磷礦粉的效果為最 佳。不同來(lái)源8）接種物 厭氧消化中菌種數(shù)量的多少和質(zhì)量的好壞直接影響沼氣的產(chǎn)生。的厭氧發(fā)酵接種物， 對(duì)產(chǎn)氣量和氣體組成由不同的影響。 添加接種物可促進(jìn)早產(chǎn)氣， 提高產(chǎn) 氣率。（+2）10 分）6 噪聲污染與大氣污染、水污染相比具有哪些典型的特征？（噪聲污染與大氣污染、水污染相比具有下列典型的特征：1）噪聲是人們不需要的聲音的總稱(chēng)。 因此一種聲音是否屬于噪聲， 除聲音本身的物理性質(zhì)外，還與判斷者心理和生理上的因素有關(guān)；+

14、3)2）聲音在空氣中傳播時(shí)衰減很快， 它的影響面不如大氣污染和水體污染那么廣， 而具 有局部性；（ +2）3）噪聲污染在環(huán)境中不會(huì)有殘留的污染物質(zhì)存在，一旦噪聲源停止發(fā)聲后， 噪聲污染也立即消失； （+3）+2)4）噪聲一般不直接致命或致病，它的危害是慢性的和間接的。三、論述題（第 1、2小題每題 15分，第 3小題 20分，共 50分）15 分）1 試用圖例表示高架源排煙的 5 種煙型，并簡(jiǎn)述其發(fā)生原因、特點(diǎn)與危害。jn.r m / 代 C :二c* : f y” 2J幣曲_宀于：m 1 鉀一 S占二UnT扇型W?肝斥0&* j * T= jn rkT八心2亠亠煙型性狀大氣狀態(tài)發(fā)生情況地面污

15、染狀況波浪型(+3)煙云擴(kuò)散速率 快，呈劇烈翻 卷狀r0，rrd大氣不穩(wěn)定，對(duì)流強(qiáng) 烈出現(xiàn)于陽(yáng)光較強(qiáng)的中午前后近污染源地區(qū)污 染物落地濃度咼， 一般不能形成煙 霧事件錐型(+3)煙云規(guī)則擴(kuò)散 能力比波浪型 弱，外形似橢 圓錐r0 , r = rd大氣處于中性穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)于多云或陰 天的白天，強(qiáng)風(fēng)的 夜晚或冬季夜間污染物輸送較遠(yuǎn)平展型(+3)煙云垂直方向 擴(kuò)散速度小， 水平方向上有 緩慢擴(kuò)散，像 一條帶子飄向 遠(yuǎn)方r0, r0, rrd ,大氣處于不穩(wěn) 定狀態(tài)下方：r 0, r rd , 大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)常出現(xiàn)在日落前 后，地面有輻射逆 溫，大氣穩(wěn)定，高 空大氣不穩(wěn)定煙囪高度處于不 穩(wěn)定層時(shí)，污

16、染物 不向下擴(kuò)散，對(duì)地 面污染較小漫煙型(+3)煙云上側(cè)呈平 直狀，下側(cè)出 現(xiàn)湍流擴(kuò)散排出口上方：r0,r0, r rd ,大氣不穩(wěn)定常出現(xiàn)在日出后， 地面低層空氣增 溫，上部仍保持逆 溫?zé)焽韪叨鹊陀诜€(wěn) 定層時(shí)，污染物向 下擴(kuò)散，地面污染 嚴(yán)重15 分)2試解釋氧垂曲線(xiàn)，根據(jù)氧垂曲線(xiàn)可以說(shuō)明什么問(wèn)題？（污染物排入水體后即發(fā)生生物化學(xué)分解作用，在分解過(guò)程中消耗水中的溶解氧。溶解氧的變化狀況反映了水體中有機(jī)污染物凈化的過(guò)程,因而可把溶解氧作為水體自?xún)舻臉?biāo)志。如果以河流流程作為橫坐標(biāo)， 溶解氧飽和率作為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上標(biāo)繪曲線(xiàn)， 將得一下垂形曲線(xiàn)，常稱(chēng)氧垂曲線(xiàn)，最低點(diǎn)稱(chēng)臨界點(diǎn)。在一維河流和不考慮擴(kuò)

17、散的情況下，河流中的可生物降解有機(jī)物和溶解氧的變化可以用S-P (Streeter- Phel ps公式模擬。(+5)逼 氧辛莊線(xiàn)該圖反應(yīng)了耗氧和復(fù)氧的協(xié)同作用。圖中a為有機(jī)物分解的耗氧曲線(xiàn)，b為水體復(fù)氧曲線(xiàn)，c為氧垂曲線(xiàn),最低點(diǎn)Cp為最大缺氧點(diǎn)。若 Cp點(diǎn)的溶解氧量大于有關(guān)規(guī)定的量，從溶解氧的角度看， 說(shuō)明污水的排放未超過(guò)水體的自?xún)裟芰Α?若排入有機(jī)污染物過(guò)多， 超過(guò)水體的自?xún)裟芰Γ瑒t Cp點(diǎn)低于規(guī)定的最低溶解氧含量，甚至在排放點(diǎn)下的某一段會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧狀態(tài)，此時(shí)氧垂曲線(xiàn)中斷，說(shuō)明水體已經(jīng)污染。在無(wú)氧情況下，水中有機(jī)物因厭氧微生物作用進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、甲烷等，水質(zhì)變壞，腐化發(fā)臭。氧垂曲線(xiàn)

18、上,DO變化規(guī)律反映河段對(duì)有機(jī)污染的自?xún)暨^(guò)程。這一問(wèn)題的研究，對(duì)評(píng)價(jià)水污染程度， 了解污染物對(duì)水產(chǎn)資源的危害和利用水體自?xún)裟芰?，都有重要意義。有機(jī)物進(jìn)行生物凈化的過(guò)程中，復(fù)氧與耗氧同時(shí)進(jìn)行，水中溶解氧含量即為耗氧與復(fù)氧兩過(guò)程相互作用的結(jié)果。氧垂曲線(xiàn)反映了DO的變化:在未污染前，河水中的氧一般是飽和的。 污染之后，先是河水的耗氧速率大于復(fù)氧速率,溶解氧不斷下降。隨著有機(jī)物的減少，耗氧速率逐漸下降；而隨著氧飽和不足量的增大氧速率逐漸上升。當(dāng)兩個(gè)速率相等時(shí)，溶解氧到達(dá)最低值。隨后，復(fù)氧速率大于耗氧速率,溶解氧不斷回升，最后又出現(xiàn)飽和狀態(tài)，污染河段完成自?xún)暨^(guò)程。可表示如下:當(dāng)耗氧速率 復(fù)氧速率時(shí)，溶解氧曲線(xiàn)呈下降趨勢(shì);當(dāng)耗氧速率 =復(fù)氧速率時(shí)，為溶解氧曲線(xiàn)最低點(diǎn)，即最缺氧點(diǎn);當(dāng)耗氧速率 復(fù)氧速率時(shí)，溶解氧曲線(xiàn)呈上升趨勢(shì)發(fā)生以上變化的原因來(lái)自水體復(fù)氧和耗氧兩方面:(+5)耗氧原因: 有機(jī)物的生物氧化 硝化作用：水中存在氨，硝化作用會(huì)消耗溶解氧。 水底沉泥的分解。 水生植物的呼吸作用。 無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)的影響。復(fù)氧原因： 空氣中的氧通過(guò)河流水面不斷地溶入水中； 水體中植物光合作用產(chǎn)生氧。 （ +5）3 2009 年 11 月 25 日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，研究部署應(yīng)對(duì)氣候變化工作， 決定到 2020 年我國(guó)控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)， 并提出相應(yīng)的政策措施和行動(dòng)。