2025年大学《海洋资源与环境》专业题库- 海洋环境污染排放减量与控制技术

2025年大学《海洋资源与环境》专业题库——海洋环境污染排放减量与控制技术考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每题3分，共15分）1.海洋环境污染2.排放减量3.物理分离技术4.化学转化技术5.生物修复技术二、简答题（每题5分，共25分）1.简述海洋环境污染的主要来源及其特点。2.阐述“减量优先”原则在海洋环境保护中的意义。3.比较物理分离技术和化学转化技术在处理特定海洋污染物（如油污）时的优缺点。4.简述生物修复技术用于海洋环境修复的基本原理及其主要类型。5.简述制定海洋污染物排放标准需要考虑的主要因素。三、论述题（每题10分，共20分）1.论述活性污泥法在处理海洋沿岸城市污水中的应用原理、关键环节及可能存在的问题。2.结合实例，论述新兴海洋污染控制技术（如基于纳米材料的技术、微塑料检测与控制技术等）在应对新型海洋污染挑战中的潜力与面临的挑战。四、计算题（每题12.5分，共25分）1.某港口每日接收含油量为50mg/L的船舶洗舱水100m³，若要求排放前含油量降至5mg/L，现采用吸附法处理，已知某种吸附剂的最大吸附量为20mg/g，试计算：(1)每天需要多少该吸附剂？（假设吸附剂可完全饱和）(2)若吸附剂装填体积为吸附剂质量的5倍，则所需吸附剂容器（吸附柱）的体积是多少？2.为监测某入海排污口附近水体中的氮磷污染，采用化学发光法测定总磷（TP）浓度。已知标准曲线为：TP（mg/L）=0.08+0.65*C（其中C为样品吸光度值），实测样品吸光度为0.42，计算该样品水样的总磷浓度（mg/L）。五、案例分析题（共15分）某滨海旅游区近年来出现海水富营养化现象，水体透明度下降，近岸鱼类死亡事件增多。经初步调查，主要污染源为附近旅游度假村排放的生活污水和部分游客乱扔的垃圾。请根据所学知识，分析该案例中的主要污染问题，并提出一套包括污染源控制、末端治理和生态修复在内综合治理方案，并简述各部分的主要技术思路及预期效果。试卷答案一、名词解释1.海洋环境污染：指有害物质或能量进入海洋环境，超过海洋的自净能力，导致海洋生态系统结构和功能受到损害，海洋资源受到破坏，或者危害人类健康、安全及其财产的现象。2.排放减量：指在污染源处减少污染物的产生或排放量，是环境保护中优先采取的措施，旨在从源头上控制污染。3.物理分离技术：指利用物理方法（如重力分离、过滤、吸附、膜分离、离心分离等）将污染物从水体中分离出来的技术。4.化学转化技术：指利用化学反应（如氧化还原、沉淀、中和、消毒等）改变污染物的化学结构或形态，使其毒性降低、溶解度减小或易于去除的技术。5.生物修复技术：指利用微生物（细菌、真菌等）或植物的生命活动，将海洋环境中的污染物分解、转化或吸收，使其无害化或去除的技术。二、简答题1.简述海洋环境污染的主要来源及其特点。解析思路：回答需要包含主要来源类别（点源、面源、内源）及其具体例子，并分析不同来源污染物的共性特点（如成分复杂、扩散范围广、持续时间长、自净能力有限等）。答案要点：主要来源包括：点源污染（如工厂排污口、城市污水排放口，特点为污染物浓度高、成分较单一、易于监测和控制）；面源污染（如农业径流、大气沉降、城市雨水径流，特点为污染物来源分散、成分复杂多样、难以控制）；内源污染（如沉积物中污染物释放，特点为累积性、周期性释放、治理难度大）。共同特点：污染物成分复杂多样，进入海洋后扩散范围广、影响区域大，海洋环境自净能力有限，污染持续时间可能很长，对海洋生态系统和人类健康构成威胁。2.阐述“减量优先”原则在海洋环境保护中的意义。解析思路：从经济性、环境效益、可持续性等角度阐述为何优先减少污染物的产生和排放。*答案要点：“减量优先”原则是指在污染控制和管理中，优先采取措施从源头减少污染物的产生和排放量。“优先”体现在：①经济效益：源头减量通常比末端治理成本更低，经济效益更显著；②环境效益：能最大程度地减少污染物进入环境，减轻环境压力，保护生态系统的完整性和健康；③可持续发展：符合清洁生产理念，是实现海洋环境保护可持续性的重要途径；④治理难度：源头控制比末端治理更易管理，效果更稳定可靠。3.比较物理分离技术和化学转化技术在处理特定海洋污染物（如油污）时的优缺点。解析思路：针对油污，分别列举物理和化学方法的典型技术，并比较它们在处理油污时的有效性、选择性、二次污染、成本等方面的优缺点。*答案要点：*物理分离技术（如吸附法、膜分离法、围油栏）：优点是操作相对简单，对某些油污去除率较高，产生的二次污染（如吸附剂处理、浓缩油泥处置）有时较易处理；缺点是可能存在处理效率有限（尤其对分散油）、能耗高（如热处理）、设备投资大、对低浓度或分散油效果不佳等问题。*化学转化技术（如燃烧法、化学分解法）：优点是能彻底破坏油污，去除率高，尤其对较浓的油污效果好；缺点是可能产生二次污染（如燃烧产生废气、化学药剂残留），对操作条件要求高，可能对环境产生新的危害，成本较高。4.简述生物修复技术用于海洋环境修复的基本原理及其主要类型。解析思路：阐述生物修复的内在机制（微生物代谢），并根据作用对象和方式区分主要类型。*答案要点：基本原理是利用微生物（主要是细菌和真菌）的代谢活动，将海洋环境中的污染物（如石油烃、营养盐、重金属等）分解、转化成无毒或低毒的小分子物质，或者将其吸收积累，从而降低污染物的浓度，恢复环境功能。主要类型包括：①自然生物修复：利用环境中的微生物自身能力进行修复，通常较慢；②人工促进生物修复：通过添加营养物质、调整环境条件（如pH、温度）、投加特殊微生物制剂或植物等措施，加速微生物的降解作用，包括生物刺激和生物强化。5.简述制定海洋污染物排放标准需要考虑的主要因素。解析思路：从环境保护目标、技术经济可行性、人体健康、生态安全、国际公约等多个维度思考。*答案要点：主要因素包括：①海洋环境保护目标：保护特定的海洋生态系统（如渔业资源、滨海旅游区）和人类健康；②污染物毒性及其生态效应：考虑污染物的生物毒性、累积性、生态风险；③接收水体的环境容量：水体自净能力；④技术经济可行性：考虑现有治理技术的成熟度、成本效益；⑤法律法规要求：符合国家及地方海洋环境保护法律法规，以及相关国际公约的要求；⑥社会经济发展需求：在满足环境要求的前提下，考虑区域经济发展。三、论述题1.论述活性污泥法在处理海洋沿岸城市污水中的应用原理、关键环节及可能存在的问题。解析思路：首先解释活性污泥法的基本原理（微生物吸附、降解有机物），然后结合海洋沿岸特点（如盐度变化、营养盐、温度、冲刷等）说明其应用时的关键环节（工艺选择、驯化、运行控制），最后分析可能遇到的问题及挑战。*答案要点：*应用原理：活性污泥法是生物处理法的一种，利用曝气条件下，活性污泥（富含微生物的絮体）与污水充分接触，活性污泥中的微生物通过新陈代谢作用，将污水中的有机污染物降解为无机物（CO₂、H₂O等），使污水得到净化。*关键环节：①工艺选择与设计：需根据污水水量水质（特别是盐度、温度变化对微生物活性的影响）、处理程度要求选择合适的工艺（如传统活性污泥、A/O、A²/O、SBR等），并合理设计曝气系统、污泥沉降性能等；②微生物驯化与培养：由于海水存在，需要驯化适应高盐度的微生物群落，或采用耐盐菌种；③运行控制：精确控制曝气量、污泥浓度、水力停留时间、污泥龄等参数，以维持微生物系统的高效稳定运行；④污泥管理：及时排泥，防止污泥膨胀和老化。*可能存在的问题：①高盐度影响：海水入侵或高盐工业废水接入会抑制微生物活性，降低处理效率，需要特殊驯化或工艺；②氮磷营养失衡：海洋环境氮磷浓度可能与陆源污水不同，需调整投加量或采用特定工艺（如反硝化）；③冲刷影响：海洋沿岸易受风暴潮等影响，可能导致曝气池、二沉池等设施损坏或污泥流失；④温度波动影响：海洋温度季节性变化影响微生物代谢速率；⑤沉淀污泥处置：处理后的污泥若含盐，其陆地处置可能受限。2.结合实例，论述新兴海洋污染控制技术（如基于纳米材料的技术、微塑料检测与控制技术等）在应对新型海洋污染挑战中的潜力与面临的挑战。解析思路：选择1-2种新兴技术，结合具体海洋污染问题（如微塑料污染、难降解有机物污染），阐述其技术原理、优势（潜力），并分析在实际应用中可能遇到的技术、经济、环境等方面的挑战。*答案要点：*基于纳米材料的技术：潜力在于其独特的物理化学性质（如巨大的比表面积、优异的吸附能力、催化活性等）。例如，利用纳米铁粉进行原位高级氧化处理石油泄漏污染，纳米铁能催化产生强氧化性物质降解石油烃；利用纳米二氧化钛光催化降解水体中的持久性有机污染物（POPs）；利用纳米纤维或纳米吸附剂高效吸附水体中的重金属或磷酸盐。挑战在于纳米材料的稳定性和潜在生态毒性（纳米颗粒的释放、迁移、累积及其生态效应）、制备成本高、大规模应用的技术成熟度和经济可行性、以及长期环境影响尚需深入研究。*微塑料检测与控制技术：潜力在于能够识别和量化海洋中的微塑料，并探索其控制或去除方法。例如，开发更灵敏快速的微塑料检测技术（如基于光谱、显微成像的方法），有助于了解微塑料污染的分布和来源；探索微塑料的源头控制（如改进塑料生产和消费方式）、过程拦截（如开发新型过滤材料或拦截装置）、末端处理（如吸附、焚烧等，但需关注二次污染和效率问题）。挑战在于微塑料形态多样、尺寸微小、检测方法复杂且易受污染干扰、其长期生态风险和毒性机制尚不完全清楚、缺乏有效的系统性控制技术和成本效益不明确。四、计算题1.每题12.5分*(计算过程略