《环境科学与工程概论》初试A卷答案

环境科学与工程概论A卷答案及评分标准一、名词解释（每小题4分，共40分）1 CODCOD，即化学需氧量，是在一定条件下，采用一定强氧化剂处理水样时，所消耗氧化剂量。

它是表示水中还原性物质多少一个指标。

水中还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。

但主要是有机物。

因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少指标。

化学需氧量越大，说明水体受有机物污染越严重。

（+2）化学需氧量（COD）测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法不同，其测定值也有不同。

目前应用最普遍是重铬酸钾氧化法。

重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物总量。

（+2）2 逆温层与湍流逆温逆温层与湍流逆温：温度随高度升高而增高大气层称为逆温层；（+2）湍流逆温指因低层空气湍流混合作用而形成逆温。

（+2）3 堆肥化堆肥化就是依靠自然界广泛分布细菌、放线菌、真菌等微生物，以及由人工培养工程菌等，在一定人工条件下，（+2）有控制地促进可被生物降解有机物向稳定腐殖质转化生物化学过程，其实质就是一种生物代谢过程。

（+2）4 可持续性发展既满足当代人需求，又不对后代人满足其需求能力构成危害发展称为可持续发展。

它们是一个密不可分系统，既要达到发展经济目，又要保护好人类赖以生存大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。

（+4）5 环境保护环境保护就是保护人类生存自然环境不受污染和破坏。

具体一点讲，就是要求人类采取法律、行政、经济、科学技术措施和手段，合理利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保护和发展自然环境动态平衡，扩大有用资源再利用，保障人类社会正常发展。

（+4）6 烟流有效高度是指从烟囱排放烟云距地面实际高度，（+2）就是烟流中心线完全水平时距地面高度，它等于烟囱（排放筒）几何高度Hs与烟流抬升高度△H之和。

（+2）7 京都议定书为了人类免受气候变暖威胁，1997年12月，在日本京都召开《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖《京都议定书》。

（+2）《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种温室气体排放量，要比1990年减少5.2％。

《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55％以上至少55个国家批准，才能成为具有法律约束力国际公约。

2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。

这是人类历史上首次以法规形式限制温室气体排放。

（+2）8 固体废物凡人类一切活动过程产生，（+1）且对所有者已不再具有使用价值而被废弃固态或半固态物质，通称为固体废物。

（+2）各类生产活动中产生固体废物俗称废渣;生活活动中产生固体废物则称为垃圾。

"固体废物"实际只是针对原所有者而言。

（+1）9 TSPTSP，total suspended particulate，总悬浮颗粒物，是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于100μm颗粒物称为TSP，是大气质量评价中一个通用重要污染指标。

（+2）它来源有人为源和自然源之分。

总悬浮颗粒物浓度以每立方米空气中总悬浮颗粒物毫克数表示。

（+2）10 酸雨正常条件下，大气中CO2被雨水溶解后形成碳酸，使未被污染雨水本身呈酸性。

其pH 最低值能达到5.6。

故被酸性物质污染雨水pH值小于5.6，这样雨水称为酸雨。

（+4）二、简答题（每小题10分，共60分）1 水处理中膜分离方法有哪些，其推动力和特点是什么？（10分）膜分离法是利用特殊薄膜对液体中某些成分进行选择性透过方法统称。

溶剂透过膜过程称为渗透，溶质透过膜过程称为渗析。

常用膜分离方法有电渗析、反渗透、超滤，其次是自然渗析和液膜技术。

（+5）膜分离作用机理是由分离物质间作用引起，同膜传质过程物理化学条件,以及膜与分离物质间作用有关。

根据膜种类、功能和过程推动力不同，各种膜分离法特征和它们之间区别如下：小电渗析电位差电解质离于子选择性透过溶解性无机物0.004～0.1μm非电解质大分子物离子交换膜反渗透压力差2～10MPa溶剂扩散木、溶剂0.00O4～0.06μm溶质、盐（ss、大分子、离子）非对称膜或复合前超滤压力差0.1～1.OMP筛滤及表面作用水、盐及低分子有机物0.005～10μm胶体大分子不溶有机物非对称膜渗析浓度差溶质扩散低分子物质、离子0.004～0.15μm溶剂，分子量＞1000非对称膜．离子交换膜液膜化学反应和浓度差反应促进和扩散杂质（电解质离子）溶剂（非电解质）液膜（+5）2 当水中有氨类存在时，氯消毒余氯曲线如何变化，绘图说明各部分意义。

（10分）折点加氯消毒过程中余氯量与加氯量关系曲线图如下图：（+5）图中虚线(该线与坐标轴夹角为45度)表示水中无杂质时加氯量与余氯量相等。

同一加氯量下，虚线与实线纵坐标差(b)代表水中微生物和杂质耗氯量，通常可把实线分成四个区：在1区内,氯先与水中所含还原性物质(如NO2-、Fe2+、S2-等)反应，余氯量为0，在此过程中虽然也会杀死一些细茵，但消毒效果不可靠。

（+1）在2区内，投氯量与氨摩尔比小于1，投加氯基本上都与氨化合成氯胺，以化合性余氮存在。

当Cl2:NH3＝1时，氯胺量达2区最大(峰点H)，2区有一定消毒效果。

（+1）3区内仍然是化合性余氯，但由于加氯量较大，Cl2:NH3＞1，部分氯胺被氧化为N2O或N2，化合性余氯量逐渐减少。

当Cl2:NH3＝2时，氯胺量减至最小值(B点)。

如接触时间足够长，B点余氯量趋于0。

（+2）到4区，Cl2:NH3＞2，氯胺不再增加，余氯以游离性氯存在，实线与虚线平行。

称B点为折点，表示余氯存在形式转折点。

（+1）3 影响大气污染物扩散重要因素有哪些? （10分）影响大气污染物扩散主要因素有气象动力因子和热力因素、气象状况、地理因素、污染物和污染源特点。

（1）动力因子：动力因子主要指风和湍流，它们使决定污染物在大气中扩散稀释最直接最本质因素，其他一切气象因素都是通过风和湍流作用来影响扩散稀释。

凡有利于增大风速、增强湍流气象条件，都有利于污染物都稀释扩散；否则，会加重污染。

（+3）（2）热力因素：热力因子主要是指大气温度层结和大气稳定度。

（+3）（3）气象状况：逆温；辐射和云。

（+2）（4）地理因素：下垫面（地形和地物）影响；山谷风；海陆风。

（+2）4 三峡工程建设争议声一直不绝于耳，试分析水利工程对生态环境利与弊。

（10分）正面效应：减轻洪涝、干旱灾害；提供清洁能源、减轻环境污染；提供和改善航运；改善水质，提供水源；创造和改善旅游和娱乐。

（+5）负面效应：引起地质、洪涝灾害；引起河道断流；地下水超采；湿地破坏；淹没土地，造成移民问题。

（+5）5 固体废物厌氧消化主要影响因素有哪些？（10分）厌氧消化主要影响因素包括以下几个方面。

（1）原料配比大量报道和实验表明，厌氧消化反应物碳氮比在（20～30）：1时较为适宜。

一般将贫氮有机物（如作物秸秆等）和富氮有机物（如人畜粪尿、污泥等）进行合理配比，从而得到合适碳氮比。

（+2）（2）温度根据温度不同，可把发酵过程分为中温发酵（30～36℃）和高温发酵（50～55℃）。

一般厌氧消化常控制在这两个温度范围内，以获得尽可能高降解速度。

（+2）（3）酸碱度水解、发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值适应范围大致为5～6.5，而甲烷菌对pH值适应范围为6.6～7.5之间。

为提高系统对PH缓冲能力，需要维持一定碱度。

通常情况下，碱度控制在在2000～5000mgCaCO3/L，可通过投加石灰或含氮物料办法进行调节。

（+2）（4）Eh 一般来讲，厌氧微生物只能在Eh值100 mV以下甚至负值时才能生长。

产甲烷菌生长和产甲烷适宜氧化还原电位（Eh）是-330 mV以下。

（5）搅拌搅拌是促进厌氧消化所不可缺少，有效搅拌可以增加物料与微生物接触机会；使系统内物料和温度均匀分布；防止局部出现酸积累；使生物反应生成硫化氢、甲烷等对厌氧菌活动有阻害气体迅速排出；使产生浮渣被充分破碎。

（6）有毒物质有毒物质能抑制发酵微生物生命活力，发酵菌对有毒物质有一定忍耐程度，超过允许浓度会使沼气发酵受阻。

（+2）（7）添加剂在发酵液中添加少量有益化学物质，有助于促进厌氧发酵，提高产气量和原料利用率。

分别在发酵液中添加少量硫酸锌、磷矿粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等均可不同程度地提高产气量、甲烷含量以及有机物质分解率，其中以添加磷矿粉效果为最佳。

（8）接种物厌氧消化中菌种数量多少和质量好坏直接影响沼气产生。

不同来源厌氧发酵接种物，对产气量和气体组成由不同影响。

添加接种物可促进早产气，提高产气率。

（+2）6 噪声污染与大气污染、水污染相比具有哪些典型特征？（10分）噪声污染与大气污染、水污染相比具有下列典型特征：（1）噪声是人们不需要声音总称。

因此一种声音是否属于噪声，除声音本身物理性质外，还与判断者心理和生理上因素有关；（+3）（2）声音在空气中传播时衰减很快，它影响面不如大气污染和水体污染那么广，而具有局部性；（+2）（3）噪声污染在环境中不会有残留污染物质存在，一旦噪声源停止发声后，噪声污染也立即消失；（+3）（4）噪声一般不直接致命或致病，它危害是慢性和间接。

（+2）三、论述题（第1、2小题每题15分，第3小题20分，共50分）1 试用图例表示高架源排烟5种烟型，并简述其发生原因、特点与危害。

（15分）2 试解释氧垂曲线，根据氧垂曲线可以说明什么问题？（15分）污染物排入水体后即发生生物化学分解作用，在分解过程中消耗水中溶解氧。

溶解氧变化状况反映了水体中有机污染物净化过程，因而可把溶解氧作为水体自净标志。

如果以河流流程作为横坐标，溶解氧饱和率作为纵坐标，在坐标纸上标绘曲线，将得一下垂形曲线，常称氧垂曲线，最低点称临界点。

在一维河流和不考虑扩散情况下，河流中可生物降解有机物和溶解氧变化可以用S-P(Streeter-Phelps)公式模拟。

（+5）该图反应了耗氧和复氧协同作用。

图中a为有机物分解耗氧曲线，b为水体复氧曲线，c为氧垂曲线，最低点Cp为最大缺氧点。

若Cp点溶解氧量大于有关规定量，从溶解氧角度看，说明污水排放未超过水体自净能力。

若排入有机污染物过多，超过水体自净能力，则Cp点低于规定最低溶解氧含量，甚至在排放点下某一段会出现无氧状态，此时氧垂曲线中断，说明水体已经污染。

在无氧情况下，水中有机物因厌氧微生物作用进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等，水质变坏，腐化发臭。

氧垂曲线上，[DO]变化规律反映河段对有机污染自净过程。

这一问题研究，对评价水污染程度，了解污染物对水产资源危害和利用水体自净能力，都有重要意义。

有机物进行生物净化过程中,复氧与耗氧同时进行,水中溶解氧含量即为耗氧与复氧两过程相互作用结果。