化工环境与保护概论复习题.doc

1.什么是环境？ 中华人民共和国环境保护法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、名胜风景区、城市和乡村等。环境科学中环境主要指人类环境,其涵义可概括为：作用在“人”这一中心客体上的、一切外界事物和力量的总和2.什么叫自然资源？如何分类？自然资源是指人类从自然环境中摄取并用于人类生产和生活所必需的各种自然组成成份，其通常所指的有土地、土壤、水、森林、草地、湿地、海域、原生动物、植物、微生物以及矿物等；如今的自然资源还包括空气、太阳能、风能、降水等一些环境要素。3.简述我国资源现状及特点。自然资源的总量很大,但自然资源的人均拥有量很少。国土面积居世界第三位，跨热带、亚热带、暖温带、寒温带等多个气候带,气候类型多种多样；河川径流量居世界第六位,水能资源更雄居世界第一；长期以来,我国自然资源的利用效率不高,浪费现象十分严重。世界第二大能源生产大国，也是能源消费大国之一。煤炭产量居世界第一位；原油产量为世界第五位；水力发电和核电分别居世界第四位和第十八位。中国石油和天然气储量占世界总量的2.43%和1.2%，石油和天然气产量分别占世界总量的5.9%和0.6%，4.什么是环境问题？当今世界存在哪些主要环境问题？环境问题是指由于自然或人为活动使环境质量发生变化，从而带来不利于人类生产、生活和健康的结果。按照形成的原因，环境问题可分为两类：原生环境问题（第一环境问题）：由自然力引起的环境问题，如火山爆发、洪涝、干旱、地震、流行病等自然界的异常变化。次生环境问题（第二环境问题）：由人类活动引起的环境问题。次生环境问题可再分为环境污染和生态环境破坏两大类。当前世界所面临的主要环境问题是人口、资源、生态破坏和环境污染问题。5.可持续发展的定义、基本思想是什么？ 可持续发展是国际社会在全球环境与发展问题方面达成的共识，其实质是协调好人口、资源、环境和发展的关系，为了人类的世代生存和进步奠定一个能够持续发展的基础。既满足当代人的需要，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。可持续发展是一个涉及经济、社会、文化、技术及自然环境的综合概念，是一种立足于环境和自然资源角度提出的关于人类长期发展的战略和模式，并不是一般意义上所指的在时间和空间上的连续，而是特别强调环境承载能力和资源的永续利用对发展进程的重要性和必要性。6.简述资源、环境与可持续发展的关系。可持续发展要求经济建设和社会发展要与自然承载能力相协调。发展的同时必须保护和改善地球生态环境，保证以可持续的方式使用自然资源和环境成本，使人类的发展控制在地球承载能力之内。因此，可持续发展强调了发展是有限制的，没有限制就没有发展的持续。生态可持续发展同样强调环境保护，但不同于以往将环境保护与社会发展对立的做法，可持续发展要求通过转变发展模式，从人类发展的源头、从根本上解决环境问题。7.什么是环境污染？ 环境污染 是指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存发展产生不利影响的现象，简称污染。 8.什么是大气污染？大气污染的主要污染物有哪些？大气污染是指大气中污染物质的浓度达到了有害程度，以致破坏生态系统中人类正常生存和发展的环境条件，对人和物造成危害的现象。主要污染物包括悬浮可吸入颗粒物质、CO2、NOX、SOX、碳氢化物 等。9.何谓酸雨？引起酸雨的主要物质是什么？我国酸雨属于什么类型？酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水(雾、露、霜、雹等),是大气污染的一种表现形式。人为排出的SO2和NOX是形成酸雨的两种重要物质。我国的酸雨多属“燃煤型”，即燃烧煤炭排放的SO2而形成的硫酸型酸雨。我国的酸雨覆盖面积已超过国土面积的30%。10.何谓温室效应？引起温室效应的物质有哪些？ 温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。目前已发现30余种气体能够引起温室效应，其中比较重要的是CO2、CH4、O3、CO、N2O、水蒸气、二氯乙烷、四氯化碳及氟氯烃等。而CO2在温室效应中起主导作用。11.温室效应对环境会造成什么样的影响？a）对人体健康的影响：气候变暖会导致极热天气频率增加，使由于心血管和呼吸道疾病的死亡率增高，尤其是对老人和儿童；传染病的频率由于病原体的更广泛传播而增加。b）对水资源的影响：温度升高导致水体挥发和降雨量的增加，从而可能加剧全球旱涝灾害的频率和程度，并增加洪灾的机会。c）对森林的影响： 森林树种的变迁可能跟不上气候变化的速率；温度的上升还会增加森林病虫害和森林火灾的可能性。d）对沿海地区的影响：海平面上升会对经济相对发达的沿海地区产生重大影响。据估计，在美国海平面上升50cm的经济损失为300400亿美元；同时，海平面的上升还会造成大片海滩的损失。e）对生物物种的影响：很多动植物将可能跟不上气候变化的速率；温度上升还会使全球一些特殊的生态系统及候鸟、冷水鱼类的生存面临困境。f）对农业的影响： 由于气候变化，某些地区的农业生产可能会因为温度上升，农作物产量增加而受益，但全球范围农作物的产量和品种的地理分布将发生变化；农业生产可能必须相应改变土地利用方式及耕作方式。12.化工污染的种类及来源？化工污染有哪些特点？化工污染防治的“三化”原则是什么？按污染物性质分：无机化工污染和有机化工污染。按污染物的形态分：废气、废水及废渣。来源1、化工生产的原料、半成品和产品化学反应不完全部分原料、中间体、副产品及产品回收不完全或难以回收而排放掉。原料利用率一般仅约3040%。原料不纯原料中杂质及杂质参与反应形成的副产物排放造成污染。“跑、冒、滴、漏”化工生产中排放的废弃物燃烧过程：煤炭、燃油、天然气、CO、SOX、NOX、烃类化合物、烟尘等。冷却水：直接冷却和间接冷却，冷却水的污染物及热污染。副反应生产事故造成的化工污染化工生产产品多样化（目前有3万多种）、原料路线和生产方法多样化、废弃物多样化。化工排放废弃物种类多、数量大，多数有毒有害，严重污染环境，危及人类和生物的安全。13.什么是绿色化学？简述绿色化学与可持续发展战略的关系。绿色化学又称：环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。14.绿色化学的主要研究内容有哪些？ 15.简述绿色化学的12项原则1）预防环境污染 2) 原子经济性 3) 无害化学合成 4) 设计安全化学品 5) 使用安全溶剂和助剂 6) 提高能源经济性 7) 使用可再生的原料 8) 减少衍生物 9) 新型催化剂的开发 10) 降解设计 11) 预防污染中的实时分析 12) 防止意外事故的安全工艺16.概念：原子经济性、原子利用率、E-因子原子经济性是指原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物，用以评价不同工艺路线的原子利用程度。Trost的原子经济性用原子利用率（Atom Utilization,简称AU）衡量，其定义式如下： AU = 目标产物的摩尔质量/化工过程产物的所有物种摩尔质量之和。E-因子定义为每产出1kg产物所产生的副产物的千克数，去衡量化工过程的排弃量。17.什么是催化剂？催化剂的使用性能有哪些？选择绿色催化剂的首要原则是什么？催化作用定义为“加速反应而不影响化学平衡的作用”。催化作用的定义：“催化作用是一种化学作用，是靠用极少而本身不被消耗的一种物质叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象”。催化剂的使用性能包括活性、选择性、稳定性、机械强度、再生性能等。选择绿色催化剂的首要原则是注重催化剂的选择性而非活性，是选择它的特殊性，专用性而非通用性，从而保证目标产物的高转化率，副产物的低转化率、甚至不转化产生副产物。18.什么是超强酸？主要组分是什么？酸性来源？超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的酸，是一种比100%硫酸还强许多倍的酸。超强酸的一个主要组分是L酸，作为L酸的代表，是一些金属卤化物，它们的酸性来自可从碱性反应接受电子对的缺电子中心原子，常常使用的金属卤化物有AlCl3、AlBr3、BF3、TiCl4、SnCl3等等；超强酸的另一个主要组分是B酸，作为B酸的代表，其表面羟基应有较大释放质子的能力，即电负性大的金属离子，如Si、Zr、Ti等等。19.化学催化的主要作用？ 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。催化作用（加快或减慢化学反应速率）；加快化学反应速率的叫做正催化剂；减慢化学反应速率的叫做负催化剂20.绿色催化剂种类有哪些？（1）固体酸催化剂（2）烃类晶格氧化催化剂（3）酶催化（4）纳米材料催化剂21.绿色化工生产技术是指什么？绿色化工生产技术即化工生产清洁技术，是指化工生产中利用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原料、催化剂、溶剂、助剂、副产品，即做到：原料的绿色化，选择无毒、无害原料，以及替代性和再生性原料的利用；化学反应绿色化，目标是实现“原子经济反应”；反应介质绿色化，采用无毒、无害的催化剂、溶剂和助剂；产品的绿色化，生产对环境友好的化工产品。22.何为临界点？何为超临界流体？超临界流体有哪些性质特点？纯物质的临界点是平衡气液相的密度相等的点 ,即物质呈气液平衡的最高温度和最高压力。超临界流体 (简称SCF)是指处于临界温度TC与临界压力PC以上的流体。 特点：（1）传递性：良好的传质传热性能（2）溶解性：溶解能力与其密度有很大关系，在临界点附近，温度或压力（3）选择性：超临界流体与萃取物的分离。（4）反应性能：能加速和促进化学或物理反应25.绿色化工过程集成涵盖哪些内容？涵盖从分子聚集体界面单元过程多元过程工场工业园的全过程，主要解决与“化学供应链”的过程工程和产品工程相关的创造、合成、优化、分析、设计及控制等的多元复杂问题，以建立环境友好的、可持续发展的化工过程或产品为最终目标。 23.二氧化碳作为超临界二氧化碳会不会引起温室效应？答案是否定的，这是因为：1）所使用的二氧化碳来源于合成氨厂和天然气井副产物的回收，对它加以利用不会增加二氧化碳的排放。2）当超临界或者液态二氧化碳用作溶剂时，它很容易通过蒸发成为气体而被回收，重新作为溶剂循环使用。相反地，由于二氧化碳的蒸发热比大多数溶剂，如水和一般的有机溶剂都小，因此，采用蒸发的方法回收二氧化碳比回收其他溶剂更节能，较少的能量消耗意味着消耗较少的矿物燃料，从而减少了矿物燃料燃烧时排放的二氧化碳。因此，超临界二氧化碳用作溶剂还可减少其作为温室气体而对大气环境的影响。24.请举一例说明超临界二氧化碳流体在工业上的应用？一超临界流体萃取(SCFE) 超临界CO2萃取与传统萃取工艺比较，具有萃取时间短、萃取费用少、萃取更彻底、可进行热敏感样品及痕量组分萃取等优点， 特别适合于不稳定天然产物和生物活性物质的提取、分离，生产出近于完美的绿色产品，采用超临界流体萃取 ，CO2处于高压状态，具有气体的粘度和液体的密度，通过改变温度和压力可控制它的选择性，是一种更快、更具选择性的溶剂。二在香料香精分离过程中的应用：超临界二氧化碳流体萃取技术在食品、香料、香精工业投入应用后，由于整个萃取分离过程在常温下进行，二氧化碳无毒、无残留，由此可制备出近乎完善的“天然”香料而备受人们的重视。 植物芳香成分的提取 水果蔬菜香气成分的萃取和浓缩 鲜花芳香成分的提取 三在食品方面的应用：主要应用有：有效成份的提取，如啤酒萃取；从植物中萃取风味物质；从各种动植物中萃取各种脂肪酸、提取色素等，四在医药工业中的应用：超临界二氧化碳在医药工业中的应用也有广阔前景。正成为中草药有效成份提取、有害成份脱除的重要生物加工手段。超临界流体技术在药物的干燥、加工、除杂、灭菌、纯化等方面也发挥越来越重要的作用。五超临界二氧化碳的喷漆工艺使用CO2为快挥发溶剂，使有机溶剂的排放量大大降低。CO2无臭、无毒、不可燃免除大部分快挥发溶剂的气味对工人的刺激，有利于健康，防止中毒和爆炸事故。另外，性质稳定，没有腐蚀性 26.以产品为中心的绿色设计方法包括哪些?（1）物质作用机理分析（2）物质的结构与活性的关系（3）避免采用毒性功能基团（4）使生物利用度最小化（5）使辅助的物质最小化27.工业固体废物主要特点是什么？有哪些处置方法？固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的，以固态存在的物质。固体废物的特点1、直接占用并具有一定空间2、品种繁多，数量巨大3、包括了有固体外形的危险液体及气体废物固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。1、海洋处置：海洋处置主要分海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。近年来，随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高，海洋处置已受到越来越多的限制。2、陆地处置：陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋以及深井灌注几种。其中土地填埋法是一种最常用的方法。28.世界环境日为哪一天？请写出两个环境日的主题？并对一个主题谈谈你的看法.规定每年的6月5日为“世界环境日” 1999年 拯救地球，就是拯救未来。2000年 2000环境千年，行动起来吧。2001年 世间万物生命之网2002年 让地球充满生机2003年 水-20亿生命之所系2004年 海洋兴亡，匹夫有责29.概念：绿色环保、水体、水体污染一、绿色环保是指在提倡绿色生产和绿色消费需求下逐步发展起来的无污染、清洁生产和后续产品资源化的环境保护技术及其工艺要求二、水体是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川和海洋等“贮水体”的总称，不仅包括水，还包括水中的悬浮物、底泥、水生生物等三、水体污染是当污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量，超出了水体的自净能力，从而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化，破坏了水体中固有的生态系统及水体的正常功能时， 引起的污染30.污水中的污染物分哪六大类？ 无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物、有机有毒物、石油类污染物、其它种类污染物 31.化工废水污染有何特点？1）排放量大。2）污染物种类多。3）污染物毒性大，不易生物降解。4）所含有毒污染物较多。5）水量和水质视其原料路线、生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异。6）污染范围广。32.现代的污水处理技术方法有哪几类？ 现代的污水处理技术，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理-化学法、生物处理法四大类；按处理过程中污染物性质变化情况可概括分为两大类：分离法和转化法33.什么是固体废物？固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的，以固态存在的物质。34.为什么说固体废物是“放错地方的原料”？一、从时间方面讲，它仅仅相对于目前的科学和技术条件，随着科学技术的迅速发展，矿物资源的日趋枯竭，生物资源滞后于人类需求，昨天的废物必将成为明日的新资源。二从空间角度看，废物实际上仅相对于原所有者而言。在任何生产或生活活动中，所有者对原料、商品或消费品，往往只使用了其中某些有效成分，而对于原所有者不再具有使用价值的大多数固体废物中可能仍含有其他个人或行业所需要的成分，可以转变使用或直接使用。所以，固体废物有“放错地方的原料”之称。35.固体废物对环境有何污染？ 工业废物 会侵占土地、破坏植被，污染土壤、水体和大气 ；城市垃圾影响环境卫生36.固体废物的处理方法有哪些？其处理方法包括物理处理、化学处理、生物处理、热处理及固化处理等。37.什么是城市垃圾？ 城市生活垃圾主要是居民生活垃圾和城市修建工程垃圾。 38.城市垃圾有何污染危害？ 严重污染大气环境； 影响城市居民的身体健康； 造成地区表水和地下水的严重污染; 侵占大量土地; 引起爆炸及火灾事故 39.环境治理污染物源头的源削减技术包括哪两个方面内容？1) 工业生产采用清洁工艺，根本不存在污染物排放问题。 2) 处理废弃物的绿色工艺，即对生产、消费化工产品过程中的废弃污染物处理完全化，不伴生新的污染物，杜绝污染物在不同介质中转移。 40.什么叫清洁生产？要达到什么目标？清洁生产是从生态经济大系统的整体优化出发，对物质转化的全过程不断采取战略性、综合性、预防性措施，以提高物料和能源的利用率，减少以至消除废料的生成和排放，降低生产活动对资源的过度使用以及对人类和环境造成的风险，实现社会的可持续发展。 目标：1)通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次资源的利用以及节能、省料、节水，合理利用自然资源，减缓资源的耗竭； 2)减少废料和污染物的生产和排放，促进工业产品在生产、消费过程中与环境相容，降低整个工业活动对人类和环境的风险。 41.清 洁生产主要包括哪些内容？产品的寿命循环“绿色”设计与分析；产品的清洁制造过程；产品的清洁使用过程；产品回收与再利用过程。42.清洁生产中的末端处理与传统概念中的末端处理有何不同？1）末端处理只是一种采取其它预防措施之后的最后把关措施，而不应像以往那样处于实际上优先考虑地位。 2）厂（企业）内的末端处理可作为送往厂（企业）外集中处理的预处理措施。 3）末端处理应重视从废物中回收有用的组份。应将废物变成有用的、起码应是无害的原料，也就是说经过末端处理污染环境的废弃物应为零。 4）末端处理并不排斥继续开展化工清洁生产工艺的活动。 43、废物转化利用的途径有哪些？1)物质转换，即将废弃物通过物理的、化学的、生物的途径转化制取新形态的物质。 2)能量转换，即从废物处理过程中回收能量，包括热能和电能44.烟气脱硫的方法有哪些？吸收法 （用石灰石与石灰法、氨法、钠碱法、铝法、金属氧化物法） 、吸附法（活性炭吸附法和分子筛吸附法）、催化氧化法（干式氧化法和液相氧化法）、催化还原法，电子束法，生物脱硫法45.何谓“白色污染”？何谓可降解塑料？由于废塑料制品多呈白色，所以其对环境的污染通常称为“白色污染”。 可降解塑料顾名思义是在普通塑料中加入填充物质，增加其在自然环境中的降解能力。根据其降解方法不同，降解塑料主要有光降解和生物降解塑料两种。 46.废塑料再生利用技术有哪些？混合废塑料的直接再生利用加工成塑料原料 加工成塑料制品热电利用燃料化热分解制成油47.目前采用的旧轮胎的处理方法有哪些？目前所采用的旧轮胎的处理方法，大致可分成三大类：整体利用、加