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，采用一定的強氧化劑處理水樣時，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)多少的一個指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機物、 亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學(xué)需氧量（ 為衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴(yán)重。K2Cr2O7 ）法，氧化率（+2）化學(xué)需氧量（COD）的測定，隨著測定水樣中還原性物質(zhì)以及測定方法的不同，其測定值也有不同。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、于測定水樣中有機物的總量。+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）有控制地促進可被生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程，其實質(zhì)就是一種生物代謝過程。4 可持續(xù)性發(fā)展既滿足當(dāng)代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展稱為可持續(xù)發(fā) 展。它們是一個密不可分的系統(tǒng)， 既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟的目的， 又要保護好人類賴以生存的大氣、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)展和安居樂業(yè)。（ +4）5 環(huán)境保護具體一點講， 就是要求人類采取法環(huán)境保護就是保護人類生存的自然環(huán)境不受污染和破壞。律的、 行政的、 經(jīng)濟的、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， 以求保護和發(fā)展自然環(huán)境的動態(tài)平衡，擴大有用資源的再利用，保障人類社會的正常發(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際高度，+2）就是煙流中心線完全水平時距地面高度，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 京都議定書為了人類免受氣候變暖的威脅， 1997年 1 2月，在日本京都召開的聯(lián)合國氣候變化

4、框架公約 締約方第三次會議通過了旨在限制發(fā)達(dá)國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的都議定書。（+2）京都議定書規(guī)定，到 201 0年，所有發(fā)達(dá)國家二氧化碳等 6 種溫室氣體的排放量，要比 1990 年減少 5.2。京都議定書需要在占全球溫室氣體排放量55以上的至少 55個國家批準(zhǔn)，才能成為具有法律約束力的國際公約。2005 年 2 月 16 日，京都議定書正式生效。這是人類歷史上首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。（ +2）8 固體廢物凡人類一切活動過程產(chǎn)生的， （ +1 ）且對所有者已不再具有使用價值而被廢棄的固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)，通稱為固體廢物。 （+2）各類生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的固體廢物俗稱廢渣;生活活

5、動中產(chǎn)生的固體廢物則稱為垃圾。固體廢物 實際只是針對原所有者而言。（+1）9 TSPTSP， total suspended particulate ，總懸浮顆粒物，是指能懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于100 m的顆粒物稱為TSP,是大氣質(zhì)量評價中的一個通用的重要污染指標(biāo)。（+2）它的來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，這樣的雨水稱為酸雨。+4)二、簡答題（每小題 1

6、0分，共 60分）1 水處理中膜分離方法有哪些，其推動力和特點是什么？（10分）膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分進行選擇性透過的方法的統(tǒng)稱。溶劑透過膜的過程稱為滲透，溶質(zhì)透過膜的過程稱為滲析。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）膜分離的作用機理是由分離物質(zhì)間的作用引起的，同膜傳質(zhì)過程的物理化學(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、功能和過程推動力的不同， 各種膜分離法的特征和它們之間的區(qū)別如下:方法推動力傳遞機理透過物及其大 小截留物膜類型電滲析電位差電解質(zhì)離于 子選擇性透 過溶解性無機物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溶劑的擴散木、溶劑0.00O4 0.061 m溶質(zhì)、鹽（SS、大分 子、離子）非對稱膜或復(fù)合前超濾壓力差0.1 1.O MP篩濾及表面 作用水、鹽及低分子有機物0.005 10 1 m膠體大分子不溶的 有機物非對稱膜滲析濃度差溶質(zhì)擴散低分子物質(zhì)、離子 0.0040.15 1 m溶劑，分子量1000非對稱膜.離子交換膜液膜化學(xué)反應(yīng)和濃度差反應(yīng)促進和擴散雜質(zhì)（電解質(zhì)離 子）溶劑（非電解質(zhì)）液膜(+5)(10 分)(+5)2當(dāng)水中有氨類存在時，氯消毒的余氯曲線如何變化，繪圖說明各部分的意義。折點加氯消毒過程中余氯量與加氯量的關(guān)系曲線圖如下圖:圖中虛線（該線與坐標(biāo)軸的夾

8、角為45度）表示水中無雜質(zhì)時加氯量與余氯量相等。同一加氯量下，虛線與實線的縱坐標(biāo)差（b）代表水中微生物和雜質(zhì)的耗氯量，通?？砂褜嵕€分成四個區(qū):Fe2+、S2-等）反應(yīng)，余氯量為 0,在此過在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，氯胺量達(dá) 2區(qū)最大（峰點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，氯胺量減至最小值（B點）。如接觸時間足夠長，B點的余氯量趨于0。( +2)到4區(qū)，Cl2：NH32,氯胺不再增加，余氯以游離性氯存在，實線與虛線平行。稱B 點為折點,表示余氯存在形式的轉(zhuǎn)折點。（+1）3 影響大氣污染物擴散的重要因素有哪些 ? （10分）影響大氣污染物擴散的主要因素有氣象的動力因子和熱力因素、氣象狀況、地理因素、污染物和污染源的特點。1）動力因子：動力因子主要指風(fēng)和湍流,它們使決定污染物在大氣中擴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風(fēng)和湍流的作用來影響擴散稀釋的。凡有利于增大風(fēng)速、增強湍流的氣象條件,都有利于污染物都稀釋擴散；否則,會加重污染。

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)爭議聲一直不絕于耳,試分析水利工程對生態(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；改善水質(zhì),提供水源；創(chuàng)造和改善旅游和娛樂。（ +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；淹沒土地,造成移民問題。 （ +5 ）5 固體廢物厭氧消化的主要影響因素有哪些？10 分）2030): 1時較厭氧消化的主要影響因素包括以下幾個方面。1

11、）原料配比 大量報道和實驗表明,厭氧消化的反應(yīng)物碳氮比在（為適宜。一般將貧氮有機物（如作物秸稈等）和富氮有機物（如人畜糞尿、污泥等）進行合理配比,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pH值的適應(yīng)范圍大致為56.5,而甲烷2000菌對 pH 值的適應(yīng)范圍為 6.6 7.5 之間。+2)為提高系統(tǒng)對 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 ,可通過投加石

12、灰或含氮物料的辦法進行調(diào)節(jié)。4）Eh 一般來講，厭氧微生物只能在 Eh 值 100 mV 以下甚至負(fù)值時才能生長。產(chǎn)甲烷菌生長和產(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會； 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、 甲烷等對厭氧菌活動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)酵菌對有毒物質(zhì)有一定的忍耐程度，超過允許濃度會使沼氣發(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、 甲烷含量以及有機物質(zhì)的分解率， 其中以添加磷礦粉的效果為最 佳。不同來源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， 對產(chǎn)氣量和氣體組成由不同的影響。 添加接種物可促進早產(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。 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，并簡述其發(fā)生原因、特點與危害。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)煙云擴散速率 快，呈劇烈翻 卷狀r0，rrd大氣不穩(wěn)定，對流強 烈出現(xiàn)于陽光較強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 擴散速度小， 水平方向上有 緩慢擴散，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，污

16、染物 不向下擴散，對地 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，污染物向 下擴散，地面污染 嚴(yán)重15 分)2試解釋氧垂曲線，根據(jù)氧垂曲線可以說明什么問題？（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污染物凈化的過程,因而可把溶解氧作為水體自凈的標(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， 將得一下垂形曲線，常稱氧垂曲線，最低點稱臨界點。在一維河流和不考慮擴

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

18、上,DO變化規(guī)律反映河段對有機污染的自凈過程。這一問題的研究，對評價水污染程度， 了解污染物對水產(chǎn)資源的危害和利用水體自凈能力，都有重要意義。有機物進行生物凈化的過程中，復(fù)氧與耗氧同時進行，水中溶解氧含量即為耗氧與復(fù)氧兩過程相互作用的結(jié)果。氧垂曲線反映了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)兩個速率相等時，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)，污染河段完成自凈過程?？杀硎救缦?當(dāng)耗氧速率 復(fù)氧速率時，溶解氧曲線呈下降趨勢;當(dāng)耗氧速率 =復(fù)氧速率時，為溶解氧曲線最低點，即最缺氧點;當(dāng)耗氧速率 復(fù)氧速率時，溶解氧曲線呈上升趨勢發(fā)生以上變化的原因來自水體復(fù)氧和耗氧兩方面:(+5)耗氧原因: 有機物的生物氧化 硝化作用：水中存在氨，硝化作用會消耗溶解氧。 水底沉泥的分解。 水生植物的呼吸作用。 無機還原性物質(zhì)的影響。復(fù)氧原因： 空氣中的氧通過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，國務(wù)院總理溫家寶主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，研究部署應(yīng)對氣候變化工作， 決定到 2020 年我國控制溫室氣體排放的行動目標(biāo)， 并提出相應(yīng)的政策措施和行動。