(2025年)大气污染控制工程试卷(含答案)

(2025年)大气污染控制工程试卷(含答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列污染物中，属于二次大气污染物的是（）A.二氧化硫（SO₂）B.臭氧（O₃）C.颗粒物（PM₁₀）D.氮氧化物（NOₓ）2.电除尘器的除尘效率主要取决于（）A.粉尘比电阻B.气体流量C.电场电压D.集尘极面积3.选择性催化还原（SCR）脱硝技术中，常用的还原剂是（）A.NH₃B.COC.H₂SD.CH₄4.挥发性有机物（VOCs）治理中，对于浓度≤500mg/m³的低浓度废气，优先推荐的技术是（）A.冷凝回收B.催化燃烧C.吸附-脱附+燃烧D.直接燃烧5.某燃煤锅炉烟气中，实测SO₂浓度为800mg/m³，氧含量为12%（基准氧含量为9%），则折算后的SO₂浓度为（）A.600mg/m³B.900mg/m³C.1066mg/m³D.1200mg/m³6.袋式除尘器运行中，若出现出口粉尘浓度突然升高，最可能的原因是（）A.清灰周期过长B.滤袋破损C.烟气温度过低D.入口风速过低7.下列关于大气污染物排放标准的说法，错误的是（）A.重点区域执行更严格的特别排放限值B.火电厂大气污染物排放标准（GB13223—2023）规定SO₂排放限值为35mg/m³C.挥发性有机物无组织排放标准（GB37822—2023）要求厂区内VOCs监控点浓度≤6mg/m³D.所有行业的大气污染物排放均需执行综合排放标准（GB16297—1996）8.大气中PM₂.₅的主要前体物是（）A.二氧化碳（CO₂）和甲烷（CH₄）B.氮氧化物（NOₓ）和挥发性有机物（VOCs）C.一氧化碳（CO）和氨气（NH₃）D.臭氧（O₃）和二氧化硫（SO₂）9.生物法处理VOCs废气的适用条件是（）A.高浓度（>5000mg/m³）、易生物降解B.低浓度（<1000mg/m³）、易生物降解C.高浓度、难生物降解D.低浓度、难生物降解10.下列除尘设备中，对粒径<1μm的粉尘捕集效率最低的是（）A.静电除尘器B.袋式除尘器C.旋风除尘器D.湿式除尘器11.某企业年排放NOₓ总量为1000吨，通过低氮燃烧技术改造后，排放系数降低40%，同时年燃煤量减少20%，则改造后NOₓ年排放量为（）A.480吨B.500吨C.560吨D.600吨12.大气污染联防联控的核心目标是（）A.降低单一城市的污染物浓度B.解决跨区域大气污染传输问题C.减少企业治理成本D.提高监测数据准确性13.下列关于大气污染源的说法，正确的是（）A.工业源是唯一的人为污染源B.机动车尾气属于面源污染C.餐饮油烟属于无组织排放源D.秸秆焚烧属于固定源污染14.活性炭吸附VOCs时，穿透曲线的“穿透点”是指（）A.出口浓度达到进口浓度的5%B.出口浓度达到进口浓度的10%C.出口浓度达到环境空气质量标准限值D.出口浓度达到排放标准限值15.下列技术中，不属于温室气体与大气污染物协同控制的是（）A.燃煤电厂超低排放改造（同时降低SO₂、NOₓ、PM和CO₂）B.推广电动汽车（减少尾气NOₓ、VOCs和CO₂）C.工业炉窑改用天然气（减少SO₂、粉尘和CH₄）D.水泥厂安装袋式除尘器（仅减少PM排放）二、填空题（每空1分，共15分）1.大气污染物按存在状态分为气态污染物和__________污染物。2.袋式除尘器的滤料选择需考虑烟气的温度、湿度和__________。3.石灰石-石膏法脱硫的主要副产物是__________。4.大气环境质量标准（GB3095—2022）中，PM₂.₅的24小时平均浓度限值为__________μg/m³。5.旋风除尘器的分割粒径（d₅₀）是指分级效率为__________的粉尘粒径。6.SCR脱硝催化剂的活性成分通常为__________（填一种金属氧化物）。7.挥发性有机物（VOCs）的定义是参与大气光化学反应的__________有机化合物。8.大气污染物总量控制的核心是通过__________分配实现区域排放总量削减。9.电除尘器的伏安特性曲线反映了__________与电场电压的关系。10.生物滴滤塔处理VOCs时，微生物主要附着在__________表面。11.燃煤电厂超低排放要求NOₓ排放浓度≤__________mg/m³（基准氧含量6%）。12.大气中臭氧（O₃）的提供与NOₓ和__________的光化学反应密切相关。13.活性炭吸附饱和后，常用的再生方法有热再生、__________和化学再生。14.移动源大气污染控制的关键技术包括清洁燃料、__________和尾气后处理。15.大气污染扩散模式中，高斯模式适用于__________条件下的连续点源扩散。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述袋式除尘器的工作原理，并说明影响其除尘效率的主要因素。2.比较石灰石-石膏法与氨法烟气脱硫技术的优缺点。3.分析挥发性有机物（VOCs）无组织排放的主要来源及控制措施。4.说明大气环境质量监测与污染源监测的区别及各自的作用。5.列举三种典型的PM₂.₅控制技术，并简述其作用机理。四、计算题（共20分）1.（8分）某钢铁厂烧结机烟气量为1.2×10⁶m³/h，入口粉尘浓度为8000mg/m³，采用“电除尘器+布袋除尘器”两级除尘，电除尘器效率为98%，布袋除尘器效率为99.5%。计算：（1）两级除尘总效率；（2）出口粉尘浓度（mg/m³）；（3）每日粉尘排放量（吨）。2.（6分）某燃煤锅炉燃用含硫量2.5%的原煤，年消耗量为50万吨，锅炉热效率85%，脱硫设施效率90%。已知煤的低位发热量为20000kJ/kg，标准煤折算系数为0.7143kgce/kg。计算：（1）理论SO₂产生量（吨/年）；（2）SO₂排放浓度（mg/m³，基准氧含量9%，烟气量按5000m³/吨煤计算）。3.（6分）某涂装车间VOCs废气流量为10000m³/h，入口浓度为1200mg/m³，采用活性炭吸附-催化燃烧组合工艺处理，吸附效率95%，催化燃烧效率98%。计算：（1）VOCs去除总量（kg/h）；（2）若VOCs主要成分为甲苯（C₇H₈），计算每小时燃烧产生的CO₂量（kg）（甲苯分子量92，CO₂分子量44）。五、论述题（共25分）1.（12分）结合“双碳”目标（碳达峰、碳中和），论述大气污染控制工程面临的挑战与技术创新方向。2.（13分）以京津冀及周边地区为例，分析区域大气污染的主要特征，并提出协同控制的具体策略。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.A4.C5.C6.B7.D8.B9.B10.C11.A12.B13.C14.A15.D二、填空题1.颗粒态2.腐蚀性3.二水合硫酸钙（或石膏）4.755.50%6.V₂O₅（或五氧化二钒）7.挥发性8.排污权9.电晕电流10.填料11.5012.VOCs13.蒸汽再生14.高效发动机15.中性层结三、简答题1.工作原理：利用滤料的筛分、惯性碰撞、扩散、静电吸附等作用捕集粉尘，形成的粉尘层进一步提高效率。影响因素：滤料材质（孔隙率、表面处理）、过滤风速（风速过高易穿透）、粉尘特性（粒径、比电阻）、清灰方式（周期、强度）。2.石灰石-石膏法：优点是技术成熟、脱硫效率高（>95%）、副产物可综合利用（石膏）；缺点是系统复杂、耗水量大、易结垢。氨法：优点是脱硫效率高（>98%）、副产物为硫酸铵（化肥）、无废水排放；缺点是氨易逃逸（二次污染）、对设备腐蚀性强、氨源需稳定供应。3.主要来源：工业生产（设备泄漏、敞开液面）、储运（油品挥发）、建筑涂装（涂料溶剂挥发）、餐饮（油烟中的VOCs）。控制措施：源头替代（低VOCs涂料）、过程控制（密闭生产、负压收集）、末端治理（吸附、燃烧、生物处理）、监测监控（安装在线VOCs监测设备）。4.区别：环境质量监测对象是大气环境（如PM₂.₅、O₃浓度），反映整体污染水平；污染源监测对象是排放源（如烟囱、无组织排放口），评估达标情况。作用：环境质量监测为政策制定、公众健康预警提供依据；污染源监测为执法监管、企业治理提供数据支撑。5.（1）电袋复合除尘：前级电除尘捕集粗颗粒，后级布袋捕集细颗粒（<1μm）；（2）湿式电除尘：通过荷电水雾捕集PM₂.₅，适用于高湿烟气；（3）脱硝协同控制：SCR脱硝减少NOₓ，抑制二次PM₂.₅（硝酸铵）提供；（4）VOCs治理：减少VOCs与NOₓ反应提供二次有机气溶胶（任选三种）。四、计算题1.（1）总效率η=1-(1-η₁)(1-η₂)=1-(1-0.98)(1-0.995)=1-0.02×0.005=0.9999（99.99%）（2）出口浓度C=C₀×(1-η)=8000×(1-0.9999)=0.8mg/m³（3）日排放量=烟气量×入口浓度×(1-η)×24h=1.2×10⁶×8000×10⁻⁶×(1-0.9999)×24=1.2×8×0.0001×24=0.02304吨2.（1）理论SO₂产生量=煤量×含硫量×2×(1-灰分中硫固定率)，假设灰分固定率10%，则产生量=50×10⁴×2.5%×2×(1-0.1)=50×10⁴×0.025×2×0.9=22500吨（2）排放浓度=产生浓度×(1-脱硫效率)=(50×10⁴×2.5%×2×10⁶)/(50×10⁴×5000)×(1-0.9)=(2500×10⁶)/(2.5×10⁸)×0.1=1000×0.1=100mg/m³（注：实际计算需考虑基准氧含量折算，此处简化）3.（1）去除总量=入口浓度×流量×(1-吸附效率×(1-燃烧逃逸率))=1200×10000×10⁻⁶×[1-(1-0.95)(1-0.98)]=12×[1-0.05×0.02]=12×0.999=11.988kg/h≈12kg/h（2）燃烧的甲苯量=入口量×吸附效率×(1-燃烧逃逸率)=1200×10000×10⁻⁶×0.95×(1-0.02)=12×0.95×0.98=11.292kg/h甲苯燃烧反应：C₇H₈+9O₂→7CO₂+4H₂O，1mol甲苯提供7molCO₂CO₂量=11.292×10³g/92g/mol×7×44g/mol=(11292/92)×7×44≈122.74×308≈37800g≈37.8kg/h五、论述题1.挑战：（1）传统末端治理技术需与减碳协同（如燃煤电厂需同时控制CO₂和污染物）；（2）非化石能源替代（如光伏、风电）带来的新型污染源（如光伏板生产废气）；（3）工业过程减排（如水泥、钢铁的工艺改进）需平衡成本与环境效益。技术创新方向：（1）低碳燃烧技术（富氧燃烧、氢燃料替代）；（2）CCUS（碳捕集利用与封存）与污染物协同捕集（如膜分离同时脱除CO₂和SO₂）；（3）新能源动力技术（电动重卡、氢燃料电池车替代燃油车）；（4）生物基材料替代（低VOCs涂料、可降解包装减少VOCs排放）；（5）智慧监测与调控（AI优化燃烧过程，降低污染物和CO₂排放）。2.区域污染特征：（1）复合型污染突出（PM₂.₅与O₃同步高值）；（2）传输影响显著（冬季西北冷空气携带上游污染物输入）；（3）工业结构偏重（钢铁、焦化、建材等高污染行业集中）；（4）移动源贡献大（柴油货车、非道路机械排放NOₓ、PM）。协同控制策略：（1）产业结构调整：淘汰落后产能，推动钢铁