2025年大学《地理科学》专业题库- 河流水质空气质量监测技术

2025年大学《地理科学》专业题库——河流水质空气质量监测技术考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题选项中，只有一项是最符合题目要求的。请将正确选项字母填在题后的括号内。）1.在河流水质监测中，用于快速估算有机物污染程度的主要指标是（）。A.溶解氧（DO）B.化学需氧量（COD）C.氨氮（NH3-N）D.总磷（TP）2.下列哪种监测方法不属于河流水质自动在线监测系统的组成部分？（）A.水流速度测量B.pH值传感器C.悬浮物浓度计D.生物毒性检测仪3.空气质量指数（AQI）计算中，通常将多种空气污染物浓度统一转换为0-500的指数值，这个转换过程依据的是（）。A.污染物的分子量B.污染物的毒性强度C.污染物的健康影响程度D.污染物的排放源高度4.对于监测近海海域的溶解氧，相比传统的现场采样分析，遥感技术的主要优势在于（）。A.可以实现大范围、高频率的连续监测B.可以直接测定水体中的溶解氧浓度值C.设备成本相对较低D.对水体透明度要求不高5.在布设城市空气质量监测站网时，为了有效反映区域内平均空气质量状况，通常应遵循的原则是（）。A.站点应尽可能靠近主要污染源B.站点应均匀分布在整个监测区域内C.优先选择人口密度最大的区域D.站点应尽量设置在交通繁忙的马路边6.能够直接测量大气中一氧化碳（CO）浓度的仪器主要基于的原理是（）。A.光化学反应B.红外吸收光谱C.电化学氧化还原D.激光散射7.氮氧化物（NOx）是形成光化学烟雾和酸雨的重要前体物，其中NO和NO2的监测方法通常有所区别，主要原因是（）。A.两者化学性质完全不同B.两者在大气中的传输距离不同C.两者对人类健康的影响程度不同D.两者在大气化学转化途径中具有不同的角色8.下列哪项技术更适用于监测水体中痕量重金属污染？（）A.现场浊度计B.化学发光免疫分析法C.原子吸收光谱法D.超声波悬浮物分析仪9.河流污染物自净能力的大小，通常与其流量、流速和水的复氧能力等因素有关。以下哪个因素对污染物迁移扩散最为关键？（）A.水体温度B.河道弯曲度C.水力半径D.沉淀物类型10.利用激光雷达技术进行大气PM2.5浓度监测时，其工作原理主要依赖于（）。A.激光光束在大气中的散射和吸收特性B.PM2.5颗粒物的电化学性质C.污染物分子与特定化学试剂的反应D.卫星遥感影像的光谱特征分析二、填空题（每空2分，共20分。请将正确答案填在题中的横线上。）1.河流水质监测中，评价水体中有机污染物含量对水体自净能力影响程度的综合指标是______。2.为了确保水质监测数据的准确可靠，必须建立完善的______体系，包括采样、保存、运输、分析等环节的规范操作和质量控制措施。3.空气质量监测中，PM2.5是指大气中空气动力学当量直径小于或等于______微米的颗粒物。4.布设河流水质监测断面时，应根据河流的______、污染源分布和监测目的，合理选择断面的位置和数量。5.臭氧（O3）是地面空气污染的重要组成部分，在近地面浓度过高时，主要会形成______，对人体健康和生态环境造成危害。6.自动化空气质量监测站通常包含气象参数传感器，如温度、湿度、风向、风速等，因为这些参数对污染物的______有重要影响。7.水质参数如pH、温度、电导率等，由于变化较快，常采用______进行实时监测。8.评价空气质量状况时，除了考虑主要污染物的浓度外，还需关注其时空分布特征，特别是______污染的监测与预警。9.利用遥感技术监测水质时，常通过分析水体的______特征（如颜色、温度）来反演某些水质参数。10.河流水污染的来源主要包括点源污染和______污染。三、名词解释（每小题3分，共15分。请给出下列名词的准确定义。）1.水质指数（WQI）2.生物监测法3.光化学烟雾4.悬浮颗粒物（SPM）5.污染源解析四、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述选择河流水质监测采样点时需要考虑的主要因素。2.与传统的实验室化学分析方法相比，现场快速水质监测技术有哪些优点？3.简述城市空气质量监测网络优化布设需要考虑的主要原则。4.阐述大气颗粒物（PM2.5）污染的主要来源及其对人体健康的主要危害。五、论述题（每小题10分，共30分。请结合所学知识，围绕下列问题进行论述。）1.论述地理信息系统（GIS）技术在河流水质监测与管理中的应用价值。2.分析当前空气质量监测面临的挑战，并提出相应的技术发展方向。3.结合实例，论述河流水质与空气质量监测结果如何相互印证，共同服务于区域环境管理。试卷答案一、选择题1.B2.D3.C4.A5.B6.B7.D8.C9.C10.A二、填空题1.水质指数（WQI）2.质量控制（QA/QC）3.2.54.水力条件5.光化学烟雾6.移动扩散7.自动监测仪器（或在线监测系统）8.区域性（或区域性）9.光学（或辐射）10.非点源三、名词解释1.水质指数（WQI）：根据选定的水质指标及其标准，通过一定的数学模型计算得出的，用以综合反映水体水质状况的无量纲指数。2.生物监测法：利用生物（如鱼类、浮游生物、植物等）对水环境或大气环境污染物及其污染程度产生的反应（如生理、生化指标的变化或生长发育的异常）来进行监测和评价的方法。3.光化学烟雾：在阳光照射下，大气中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）等污染物发生光化学反应，生成臭氧（O3）等二次污染物，与一次污染物混合形成的烟雾现象，常伴有刺激性气味，能降低大气能见度，危害人体健康。4.悬浮颗粒物（SPM）：指大气中能悬浮在一定高度内的固体和液体颗粒状物质，其空气动力学当量直径通常大于2.5微米（PM2.5），也包括小于2.5微米的颗粒物（PM2.5）。5.污染源解析：通过收集环境监测数据、分析污染物的来源特征、结合污染源信息，确定污染物主要来源的过程，是环境管理和污染控制的重要基础工作。四、简答题1.选择河流水质监测采样点时需要考虑的主要因素：河流的水力条件（如流速、流向、断面形态）、监测目的（如评价整体水质、识别污染源、研究污染物迁移转化）、污染源分布（如工业点源、生活污水排放口、农业面源影响区）、河床地貌特征、监测断面长度、以及布设的代表性、合理性和可操作性等。2.与传统的实验室化学分析方法相比，现场快速水质监测技术的优点：能够即时获取监测数据，实现实时监控；无需或只需少量样品处理，操作简便快捷；设备相对便携，适合现场多点或多断面同步监测；节省样品运输和保存时间，减少分析误差；成本相对较低，适合大规模、常规性监测或应急监测。3.城市空气质量监测网络优化布设需要考虑的主要原则：代表性原则，站点应能反映城市不同区域（如工业区、居民区、交通干线、城乡结合部）的空气质量状况；均匀性原则，站点在空间上应具有一定密度和分布范围，覆盖主要下风向区域；连续性原则，确保监测数据的长期、稳定获取；可比性原则，部分站点应具有可比性，便于对比分析；考虑气象条件影响原则，站点应避免布置在易产生逆温、污染物累积的死角或高大建筑物附近；经济可行性原则，在满足监测需求的前提下，考虑布设和运行成本。4.大气颗粒物（PM2.5）污染的主要来源及其对人体健康的主要危害：主要来源包括：自然源（如沙尘暴、火山喷发、海盐飞沫）；人为源（如化石燃料燃烧（电厂、工业锅炉、汽车尾气）、工业生产过程排放、建筑施工扬尘、道路扬尘、农业活动（如秸秆焚烧）、扬尘等）。对人体健康的主要危害：可进入呼吸道深部，甚至肺泡，引发或加剧呼吸系统疾病（如哮喘、支气管炎、肺气肿、肺癌）；颗粒物中的有害成分（如重金属、硫酸盐、硝酸盐等）可进入血液循环，损害心血管系统；长期暴露可降低肺功能，影响儿童生长发育，降低免疫力。五、论述题1.论述地理信息系统（GIS）技术在河流水质监测与管理中的应用价值：GIS技术可将河流水质监测点数据、污染源分布数据、地形地貌数据、水文数据、土地利用数据等空间信息进行整合、存储和管理，形成直观的地理信息数据库。利用GIS的空间分析功能，可以绘制水质参数的时空分布图，识别污染热点区域和迁移扩散路径；可以进行污染负荷估算和影响范围模拟；可用于监测站网优化布局规划；支持污染源与监测点数据的关联分析，辅助污染源解析；为水环境质量评价、超标预警、应急响应提供决策支持，是河流水质监测与管理中不可或缺的技术工具。2.分析当前空气质量监测面临的挑战，并提出相应的技术发展方向：挑战：现有监测网络密度和覆盖面仍有不足，尤其是在农村和偏远地区；监测指标体系有待完善，如对VOCs等新污染物的监测能力需提升；缺乏对微克级甚至纳米级颗粒物及其组分、臭氧前体物等的精准监测手段；气象条件对空气质量影响复杂，预测精度有待提高；数据获取的实时性、连续性和可靠性仍需加强；如何将监测数据有效服务于精准溯源、污染治理和效果评估是难题。技术发展方向：进一步加密和优化地面监测网络，特别是增加低浓度监测站点；发展更高灵敏度、选择性的在线监测仪器，提升对关键污染物（特别是VOCs和重金属）的监测能力；研发便携式、低成本的监测设备，扩大监测范围；加强多源数据融合，整合地面、卫星、飞机、无人机等多平台监测数据；发展先进的数据处理和分析模型，提高预测预报和溯源解析的精度；利用大数据、人工智能技术提升监测预警和智能决策水平；推动监测技术与移动应用、公众参与相结合。3.结合实例，论述河流水质与空气质量监测结果如何相互印证，共同服务于区域环境管理：河流水质与空气质量监测结果相互印证体现在多个方面。例如，在工业区附近，若同时监测到河流水体中重金属含量升高，且空气中相应重金属颗粒物浓度也显著上升，则可以相互印证该工业活动是主要的污染源。又如，在农业密集区，若河流水质监测显示氨氮、总磷浓度在施肥季节明显升高，同时空气质量监测也显示PM2.5浓度在该时段增加，并伴有刺激性气味，则说明农业面源污染（如化肥流失、畜禽养殖排泄物）不仅影响了水体，也通过土壤扬尘等方式影响了空气质量。此外，大气中的污染物（如NOx、SO2、VOCs）可以