2025年大学《海洋技术》专业题库- 海洋有毒有害物质迁移与转化技术

2025年大学《海洋技术》专业题库——海洋有毒有害物质迁移与转化技术考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.下列哪种物质不易通过挥发作用从海洋表面进入大气？（）A.甲苯B.乙苯C.氯仿D.苯乙烯2.重金属在沉积物-海水界面上的吸附过程，通常受哪些因素影响最大？（）A.水深B.海流速度C.沉积物类型和有机质含量D.大气压力3.海洋环境中，持久性有机污染物（POPs）生物累积系数（BCF）高的主要原因是？（）A.分子量小B.脂溶性高C.氧化稳定性强D.在水中溶解度大4.对于汞而言，海洋沉积物中的厌氧环境通常有利于发生哪种转化？（）A.Hg(II)氧化为Hg(0)B.Hg(0)还原为Hg(II)C.硫化物甲基化形成甲基汞D.Hg(II)形成碳酸盐沉淀5.光降解是海洋有毒有害物质转化的重要途径之一，哪种类型的污染物更易发生光降解？（）A.脂溶性高的有机物B.不溶于水的固体颗粒物C.化学性质稳定的无机物D.反应活性强的无机酸6.海洋生物通过食物链富集有毒有害物质的现象，主要归因于？（）A.物理吸附作用B.化学转化过程C.生物累积和生物放大D.大气沉降输入7.下列哪项技术主要用于去除水体中溶解态的石油烃类？（）A.活性炭吸附B.生物过滤C.离子交换D.沉淀反应8.评估海洋有毒有害物质对生态系统风险时，通常需要关注？（）A.物质的绝对浓度B.物质的总量C.物质的生物有效浓度D.物质的迁移速度9.氧化还原条件（Eh）是影响哪些物质在海洋环境中行为的关键参数？（）A.重金属B.有机污染物C.营养盐D.以上都是10.在海洋环境中，利用天然微生物降解石油污染物的技术被称为？（）A.物理清洗B.化学絮凝C.热力消毒D.生物修复二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）1.有毒有害物质在海洋环境中的迁移主要包括______、______和______等物理过程。2.沉积物中的______是影响重金属吸附的重要因素，而微生物活动则会显著影响沉积物的______过程。3.生物富集系数（BCF）是衡量______在生物体内积累难易程度的指标，BCF值越大，表示物质越容易______。4.光化学反应通常发生在海洋表面的______层，并受到______、______等因素的影响。5.海洋环境中的富营养化问题，本质上是指氮、磷等营养盐在特定区域过度积累，导致______大量繁殖的现象。6.评价一项海洋有毒有害物质监测技术的优劣，主要考虑其______、______和______等方面的性能。7.原位钝化技术是指直接在污染发生现场，通过投加化学药剂或微生物制剂，改变沉积物性质或抑制污染物释放的技术。8.持久性有机污染物（POPs）具有______、______和______等特点。9.影响有毒有害物质在海洋环境中迁移转化的环境因素除了理化因素外，还包括______因素。10.海洋有毒有害物质的风险评估通常包括______评估和______评估两个层面。三、简答题（每题5分，共15分）1.简述影响重金属在沉积物-海水界面之间吸附-解吸动力学的关键因素。2.简述微生物在海洋有毒有害物质降解转化过程中的主要作用机制。3.简述石油类污染物在海洋环境中主要的物理行为和化学转化途径。四、计算题（共10分）假设某海域表层海水体积为1×10^8m³，测得某疏水性有机污染物（其水溶性可忽略）的浓度为0.5μg/L。该污染物在一种优势浮游植物中的生物富集系数（BCF）为2000。试计算：（1）该污染物在水体中的总质量（mg）。（2）如果该海域单位体积（m³）悬浮生物质浓度为10mg/L，且悬浮生物质密度与海水密度相当，估算悬浮生物质对这种污染物（假设其分配系数Kd=1000L/kg）的吸附量（mg/kg）。五、论述题（共15分）论述海洋环境中氮、磷等营养盐过量输入可能导致的生态效应，并分析当前主要的控制与削减技术及其原理。试卷答案一、选择题1.C2.C3.B4.C5.A6.C7.A8.C9.D10.D二、填空题1.扩散弥散对流混合2.有机质含量还原3.有毒有害物质在生物体内积累4.水柱光照强度污染物性质5.有害藻华6.灵敏度选择性速效性7.污染物释放8.难降解长残留远距离迁移9.生物10.暴露毒性三、简答题1.解析思路：影响吸附的因素主要是污染物性质（如离子化程度、分子大小、疏水性）和沉积物性质（如表面电荷、矿物组成、孔隙结构、有机质含量）。解吸则受污染物在沉积物固相和液相间的分配平衡控制，以及环境条件（如pH、Eh、离子强度）的变化。具体来说，重金属的吸附受沉积物中粘土矿物、氧化物表面电荷和亲和力、有机质（提供配位位点）含量影响；竞争离子（如Ca²⁺,Mg²⁺）会降低吸附。解吸则可能由于pH升高导致质子竞争，或Eh变化改变金属形态，或溶液中竞争离子增加。2.解析思路：微生物作用主要通过代谢活动实现。包括：将有毒物质作为碳源或能源进行分解（矿化），转化为毒性较低或无毒的中间产物或最终产物（如甲基化、去甲基化、降解为CO₂和H₂O等）；通过改变有毒物质的化学形态（如氧化还原反应）影响其迁移和生物可利用性；生物吸附，即微生物细胞壁/膜吸附污染物，降低其在水相中的浓度或生物可利用性；生物絮凝，微生物将污染物包裹在絮体中，加速其沉降去除。3.解析思路：物理行为主要包括：挥发（对于沸点低的轻质组分）、溶解（部分组分）、扩散和弥散（在水中spreading）、悬浮（油滴被乳化或分散成油膜/油粒）、沉降（油粒或吸附了油分的颗粒物）。化学转化途径主要包括：光降解（紫外线照射引起分子键断裂、异构化等）、微生物降解（如脂肪酸化、环裂解等）、化学氧化（如臭氧氧化、高级氧化技术AOPs）、化学还原（如硫化物还原砷化物）、水解等。四、计算题（1）0.5μg/L×1×10^8m³×1000μg/mg=5×10^7mg（2）假设悬浮生物质密度与海水密度相当，则其质量可视为与海水体积相当（简化模型）。Kd=吸附质在固相中的浓度/吸附质在液相中的浓度。吸附质在固相中的浓度≈吸附质在液相中的浓度×Kd。悬浮生物质吸附量≈液相浓度×Kd=0.5μg/L×1000L/kg=500μg/kg=0.5mg/kg。（注意：此计算基于简化的假设，实际情况可能更复杂，如考虑悬浮物沉降速率和分层等）。五、论述题解析思路：此题要求全面阐述营养盐过量输入（富营养化）的生态效应，并介绍其主要控制技术。生态效应方面：应从不同生物类群和生态系统功能入手。如：浮游植物爆发性增殖（藻华），导致水中溶氧下降（夜间或死亡分解时耗氧）；产生毒素，通过食物链传递危害水生生物甚至人类健康；导致鱼类等水生动物缺氧死亡或迁徙；改变生物群落结构，降低生物多样性；破坏水体感官性状（如异味、色变）；可能引发沉积物二次污染（如磷的释放）；影响渔业资源和旅游业。控制与削减技术方面：应从源头控制、过程拦截和末端治理多个环节论述。源头控制：控制陆源输入，如污水处理达标排放、农业面源污染控制（减少化肥施用、改进施肥方式）、工业废水处理、控制城市雨水径流污染等。过程拦截：建立人工湿