2025年大学《化学》专业题库- 化学污染源排放监测技术研究

2025年大学《化学》专业题库——化学污染源排放监测技术研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在括号内）1.下列哪项不属于化学污染源？（）A.工业废气排放B.农药化肥施用C.生活污水排放D.地质构造活动2.对于挥发性有机物（VOCs）的在线监测，光离子化检测器（PID）主要基于其（）原理。A.离子化电位差B.催化氧化反应C.吸收特定波长紫外线D.与特定金属离子络合3.测定水样化学需氧量（COD）时，常用的强氧化剂是（）。A.高锰酸钾B.重铬酸钾C.硝酸银D.氯化钠4.在进行大气颗粒物采样时，若要测量可吸入颗粒物（PM10），通常选用（）。A.沉降管B.β射线吸收法采样器C.便携式撞击式采样器D.玻璃纤维滤膜采样5.下列关于水质样品保存的说法，错误的是（）。A.测定氨氮时，应加入碱性物质抑制微生物作用B.测定溶解氧时，应立即塞紧瓶塞并冷藏C.测定总磷时，样品应加入硝酸和硫酸进行酸化D.测定重金属时，应使用经过优化的塑料瓶储存6.使用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术进行空气污染物分析时，其优势主要体现在（）。A.极高的灵敏度B.同时分离和鉴定多种化合物C.操作简单快速D.可用于所有挥发性有机物检测7.评价一种化学污染源监测技术时，下列哪个指标不是主要考虑因素？（）A.准确度B.特异性C.成本效益D.采样频率8.根据我国《大气污染防治法》，企业排放大气污染物必须达到（）标准。A.国家环境质量B.地方环境质量C.国家或地方排放D.企业内部9.下列哪项技术不属于生物监测法的范畴？（）A.植物生长指标法B.微生物群落变化法C.鱼类早期生物效应法D.气相色谱法10.随着监测技术的发展，化学污染源排放监测正向（）方向发展。A.定性分析为主B.人工采样为主C.在线实时、快速便携、多组分同步监测D.只关注主要污染物二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）1.化学污染源排放监测的基本流程通常包括：__采样__、样品处理、分析测定和__结果评价__。2.产生酸雨的主要大气污染物是__二氧化硫__和__氮氧化物__。3.在环境监测中，__误差__是指测量结果与真实值之间的差异，可分为系统误差、随机误差和过失误差。4.对于难以收集或成分复杂的污染源，有时需采用__被动采样__技术获取污染物的浓度信息。5.光化学烟雾的主要形成前体物是__氮氧化物__和__挥发性有机物__。6.水质监测中，__溶解氧__是衡量水体自净能力的重要指标。7.评价一个监测方案的__可靠性__和__有效性__是确保监测质量的关键。8.化学需氧量（COD）是衡量水中__需氧有机物__含量的一项综合指标。9.遥感监测技术可以在__大范围__、__非接触__的条件下获取污染物信息。10.化学污染源排放监测技术研究不仅涉及技术问题，也涉及__法规__、__经济__和__社会__等多个层面。三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述选择化学污染物监测方法时应考虑的主要因素。2.简述大气污染物采样过程中，保证样品代表性的主要措施有哪些？3.简述总磷（TP）水质样品保存时加入硝酸和硫酸的作用。4.简述化学污染源排放监测技术发展趋势的主要特点。四、论述题（每小题10分，共30分。请结合所学知识，全面、深入地回答下列问题）1.论述工业废气中颗粒物和挥发性有机物（VOCs）监测技术的原理、优缺点及选择依据。2.结合实例，论述化学污染源排放监测中数据处理与分析的重要性，包括常用的数据处理方法和结果评价步骤。3.试述当前化学污染源排放监测面临的主要挑战，并提出相应的技术或管理对策建议。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.C5.D6.B7.D8.C9.D10.C二、填空题1.采样，结果评价2.二氧化硫，氮氧化物3.误差，误差4.被动采样5.氮氧化物，挥发性有机物6.溶解氧7.可靠性，有效性8.需氧有机物9.大范围，非接触10.法规，经济三、简答题1.选择化学污染物监测方法时应考虑的主要因素包括：污染物的性质（如浓度范围、形态、挥发性等）、监测目的（如Compliancemonitoring,Riskassessment）、环境介质（气体、水、土壤）、法规标准要求、方法的灵敏度、特异性、准确性、线性范围、分析速度、操作复杂性、成本效益以及现场适用性（如是否需要预处理、是否便携等）。2.大气污染物采样过程中，保证样品代表性的主要措施包括：选择合适的采样点位，确保点位能代表污染源排放特征或周边环境浓度；选择合适的采样时间和频率，覆盖污染物排放和高浓度时段；使用合适的采样设备和耗材，确保其性能稳定可靠，无污染；规范采样操作流程，避免引入误差；对于混合相样品，确保气体和颗粒物同步采集且比例合理；对采集的样品进行及时、正确的保存和处理。3.总磷（TP）水质样品保存时加入硝酸和硫酸的作用是：提供酸性环境（pH<2），以抑制样品中微生物的活动，防止微生物分解有机物导致磷损失；同时，强酸可以溶解样品中可能存在的碳酸盐等干扰物质，并使磷酸盐形态稳定，便于后续测定。4.化学污染源排放监测技术发展趋势的主要特点包括：在线实时监测比例增加，实现连续动态监控；快速、便携式监测仪器发展，便于应急监测和现场执法；多组分、多参数同步监测技术普及，提高监测效率；监测技术向自动化、智能化方向发展；大数据、人工智能技术应用于监测数据的分析、预警和溯源；更加关注新兴污染物（如微塑料、内分泌干扰物）的监测技术发展；监测方法更加注重绿色、环保。四、论述题1.工业废气中颗粒物监测技术主要有：①β射线吸收法，原理是基于放射性同位素（如¹⁴²Ce）源发出的β射线被颗粒物吸收而强度减弱，通过测量衰减程度计算浓度。优点是测量范围宽、响应快、可在线连续监测。缺点是易受水汽、二氧化碳等气体干扰，需要温湿度补偿；对小于α子体半径的极细颗粒物测量效率低。选择依据是应用广泛，适用于大多数工业排气口。②光散射法（如Nephelometer），原理是基于颗粒物对光束的散射程度进行测量。优点是响应速度快、可测颗粒物粒径分布（多普勒光散射法）、抗水汽干扰能力强。缺点是测量范围相对较窄，易受黑碳等吸光性颗粒物影响。选择依据是需要测量粒径分布或对水汽敏感的场合。工业废气中VOCs监测技术主要有：①气相色谱法（GC），原理是利用不同挥发性有机物在固定相和流动相间分配系数的差异进行分离，再用检测器（如FID、ECD、PID）检测。优点是分离能力强、选择性好、灵敏度高。缺点是分析时间相对较长、样品前处理复杂。选择依据是需要精确鉴定和定量种类较多的VOCs。②光离子化检测器（PID），原理是基于PID对具有较高电离能的VOCs分子进行电离，产生离子电流进行检测。优点是响应快、操作简单、成本相对较低。缺点是灵敏度相对较低，只对PID电离能范围内的VOCs响应。选择依据是主要用于监测大气中浓度相对较高的VOCs，如苯系物、醛酮类等。选择技术需综合考虑污染物种类、浓度范围、法规要求、成本、现场条件等因素。2.化学污染源排放监测中数据处理与分析至关重要。其重要性体现在：①获取真实的污染物排放信息，为环境管理提供依据；②评估污染源是否达标排放，判断环境风险；③发现污染问题，追溯污染来源。数据处理与分析过程包括：①数据预处理，如检查异常值、进行单位换算、进行仪器响应校准（如使用标准样品或校准曲线）、进行必要的背景值扣除、温度压力等参数校正等。②数据统计处理，如计算平均值、标准偏差、最大值、最小值等，用于描述数据分布特征和离散程度。③结果评价，将监测结果与相应的环境质量标准或排放标准进行比较，判断是否符合要求；计算排放总量；进行空间或时间趋势分析。常用的数据处理方法包括校准、内标法、标准加入法、基体匹配等提高准确性的方法，以及数据平滑、趋势分析等揭示规律的方法。结果评价步骤通常包括：比较监测值与标准限值、计算超标倍数、分析超标原因、评价达标情况、核算排放总量等。通过严谨的数据处理与分析，才能确保监测结果的准确性、可靠性和有效性，为环境管理决策提供科学支撑。3.当前化学污染源排放监测面临的主要挑战包括：①污染物种类繁多、成分复杂，特别是新兴污染物（如微塑料、药物和个人护理品、内分泌干扰物、抗生素等）的监测技术和方法体系尚不完善；②污染物排放呈现隐蔽化、间歇化、低浓度、多源复合等特点，给监测布点、监测频次和监测技术带来挑战；③传统固定监测点难以全面覆盖无组织排放和移动源排放；④监测成本高昂，特别是高精度、多指标的在线监测系统建设和运行维护费用高；⑤监测数据的实时性、准确性和有效性保障难度大，数据造假、质量管理体系不健全等问题依然存在；⑥监测技术更新快，对监测人员的技术能力和持续培训提出更高要求。相应的技术或管理对策建议：①加强前沿技术研发投入，开发针对新兴污染物、低浓度污染物、多组分同步快速监测的新技术、新方法、新仪器；②推广应用在线监测、移动监测、无人机监测、卫星遥感等多元化监测