2025年大学《大气科学》专业题库- 大气质量监测与环境规划

2025年大学《大气科学》专业题库——大气质量监测与环境规划考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、填空题（每空2分，共20分）1.大气污染物按来源可分为______和______两大类。2.PM2.5是指大气中空气动力学直径小于或等于______的颗粒物。3.常用的地面空气质量监测网络布局有______、______和______三种模式。4.大气污染物浓度常用的质量浓度单位有______和______。5.大气环境影响评价的基本方法是______和______。6.中国现行的国家环境空气质量标准是______。7.总量控制是指对特定区域或排放源规定的______的排放总量。8.污染源解析的主要方法包括______、______和______等。9.清洁生产的核心思想是______。10.大气污染防治规划是一个______、______、______的综合性过程。二、名词解释（每题4分，共20分）1.大气质量指数（AQI）2.光化学烟雾3.大气环境影响评价4.污染物排放标准5.可持续发展三、简答题（每题6分，共30分）1.简述大气污染物的主要物理和化学性质及其对大气质量的影响。2.简述使用活性炭吸附法监测挥发性有机物（VOCs）的基本原理及其优缺点。3.简述大气污染物扩散的基本模式类型及其适用条件。4.简述大气环境影响评价报告书的主要内容。5.简述大气污染防治规划中制定排放标准的主要依据和原则。四、论述题（每题10分，共30分）1.论述建立和完善国家大气质量监测网络的重要性及其需要考虑的关键因素。2.论述大气污染综合防治的基本策略及其在城市化进程中的重要性。3.论述总量控制制度在区域大气污染防治中的实施机制及其面临的挑战。五、案例分析题（20分）某城市近年来PM2.5污染问题日益严重，主要来源于工业排放、机动车尾气、扬尘以及周边地区传输。市政府计划制定一项为期五年的大气污染防治规划，旨在显著改善城市空气质量。请结合大气质量监测与环境规划的相关知识，分析制定该规划需要重点考虑哪些方面？并阐述在规划实施过程中，如何运用监测数据进行效果评估和动态调整。试卷答案一、填空题（每空2分，共20分）1.自然源工业源2.10微米3.道路网络式格网式中心辐射式4.微克/立方米毫克/立方米5.空气质量模型法质量平衡法6.《环境空气质量标准》（GB3095）7.主要污染物8.源强解析法排放清单法模型推算法9.源头削减，过程控制，末端治理10.科学性目标性可操作性二、名词解释（每题4分，共20分）1.大气质量指数（AQI）：是将各项空气污染物浓度值转化为统一指标（指数），用以表征空气质量状况和污染程度的综合性指数。它基于空气污染物对人体健康和生态环境的损害程度进行赋权计算。2.光化学烟雾：指在阳光照射下，大气中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）等一次污染物通过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具有刺激性气味、能危害人体健康和植物生长的混合型大气污染现象。3.大气环境影响评价：是指对建设项目可能造成的大气环境影响进行预测和评估，提出预防或者减轻不良影响对策，并对其进行跟踪监测的方法与管理活动。4.污染物排放标准：是指对污染源排放的污染物种类、数量、浓度等所作出的限制性规定，是环境管理的基本依据和技术支撑。5.可持续发展：是指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的发展模式。它强调经济发展、社会进步与环境保护的协调统一。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述大气污染物的主要物理和化学性质及其对大气质量的影响。解析思路：首先列出大气污染物的主要物理性质（如颗粒大小、溶解度、挥发性、密度等）和化学性质（如酸碱性、氧化还原性、光化学活性等）。然后分别阐述这些性质如何影响污染物的在大气中的迁移转化过程（如沉降、扩散、化学反应）以及对人体健康、生态环境和材料等的危害。例如，颗粒物大小影响其在大气中的停留时间和对人体呼吸系统的穿透能力；挥发性影响污染物的传输距离；酸碱性影响湿沉降的强度；光化学活性决定臭氧等二次污染物的生成。2.简述使用活性炭吸附法监测挥发性有机物（VOCs）的基本原理及其优缺点。解析思路：首先说明活性炭吸附法的原理：利用活性炭表面大量的微孔和巨大的比表面积，通过物理吸附或化学吸附的方式，将气态VOCs分子捕获并富集在活性炭内部。接着阐述其优点：吸附容量大、选择性好（对多种VOCs有效）、操作相对简单、可回收利用活性炭等。然后指出其缺点：存在吸附饱和问题、易产生二次污染（脱附）、对某些VOCs选择性不佳、需要后续解析技术（如热解吸-GC/MS）进行定量分析等。3.简述大气污染物扩散的基本模式类型及其适用条件。解析思路：概述几种主要的大气污染物扩散模式，如高斯烟羽模型、箱式模型、数值模型等。然后分别说明其基本假设和主要适用条件。例如，高斯烟羽模型假设大气稳定、污染物在水平方向均匀扩散、垂直方向梯度较小，适用于点源连续排放、近地面的稳定或弱不稳定气象条件下的烟羽扩散估算；箱式模型假设整个研究区域如同一个封闭箱子，污染物浓度均匀，适用于计算污染物在一个较小区域内的平均浓度或进行简单的箱式空气质量模型研究；数值模型（如空气质量模型）可以模拟复杂地形、多种源汇、非定常气象场下的污染物扩散，适用条件最广，但计算复杂。4.简述大气环境影响评价报告书的主要内容。解析思路：围绕大气环境影响评价报告书的核心构成进行阐述。通常包括：项目概况（工程内容、规模、选址等）、区域环境现状（大气环境质量、气象条件、污染源现状等）、评价范围与评价标准、大气污染物排放情况（种类、源强、排放方式、排放标准符合性）、大气环境影响预测与评价（排放清单、扩散模型预测、环境影响程度、不利条件下影响分析、累积影响分析等）、环境保护措施及其可行性分析（工程措施、管理措施）、环境风险评价（如有）、环境影响经济损益分析（如有）、结论与建议（评价结论、总量控制建议、环境管理建议等）。5.简述大气污染防治规划中制定排放标准的主要依据和原则。解析思路：首先说明制定排放标准的依据，主要包括：国家或地方的环境质量标准（如GB3095）、技术经济条件（现有技术水平和污染治理成本）、对人体健康和生态环境的保护目标、社会承受能力等。然后阐述制定排放标准应遵循的原则，如：科学性原则（基于充分的科学研究和风险评估）、合法性原则（符合国家法律法规要求）、协调性原则（与空气质量标准、总量控制要求等相协调）、前瞻性原则（考虑技术进步和环境改善需求）、公平性原则（对不同区域、不同行业可能采取差异化的标准）。四、论述题（每题10分，共30分）1.论述建立和完善国家大气质量监测网络的重要性及其需要考虑的关键因素。解析思路：首先论述重要性：强调监测网络是国家掌握空气质量状况、评价环境质量、制定和实施大气污染防治政策法规、进行环境科学研究的基础支撑；是评估污染治理效果、保障公众环境权益的重要手段；是实现区域乃至全国大气污染联防联控的科学依据。接着论述需要考虑的关键因素：空间布局的合理性（覆盖全国主要区域、重点城市、污染源密集区、背景区等，兼顾均匀性和代表性）、监测指标的代表性（覆盖主要污染物和影响人群健康的关键指标，如PM2.5,O3,SO2,NO2,CO,PM10等）、监测技术的先进性与标准化（采用统一、可靠的监测设备和分析方法，确保数据质量）、数据传输与处理的自动化和高效化（实现数据实时或准实时传输、自动质控、有效存储和共享）、站点运行的维护与管理机制（保障站点长期稳定运行和数据准确性）、与气象观测、污染源监测等其他监测系统的协调联动等。2.论述大气污染综合防治的基本策略及其在城市化进程中的重要性。解析思路：首先阐述大气污染综合防治的基本策略，强调其核心是“整体性”和“系统性”，主张从源头、过程、末端全过程控制，采取多种措施协同作用。具体策略可包括：推行清洁生产，从源头减少污染物产生（如使用清洁能源、采用高效工艺）；优化能源结构，降低煤炭等化石能源消费比重；加强机动车污染防治，推广新能源汽车，提高燃油标准，改善车辆排放性能；控制工业污染，实施严格的排放标准，推广高效治理技术；控制扬尘污染，加强建筑工地、道路扬尘管理；发展城市绿化，发挥植被对空气的净化作用；实施区域联防联控，统筹协调区域污染源和气象条件；完善法律法规和标准体系，强化环境监管执法。然后论述其在城市化进程中的重要性：城市化进程中，人口高度密集、经济活动频繁、能源消耗巨大，大气污染问题往往更加突出，严重影响居民健康和生活质量，制约城市的可持续发展。综合防治是解决城市大气污染问题的根本途径，有助于改善城市人居环境，提升城市竞争力和形象，促进经济社会与环境保护的协调可持续发展。3.论述总量控制制度在区域大气污染防治中的实施机制及其面临的挑战。解析思路：首先阐述总量控制制度的实施机制，说明其核心是“控制排放总量”，而非仅仅控制排放浓度。具体机制包括：确定控制区域和主要污染物种类；科学核算区域环境容量，设定区域总量控制目标；将总量控制指标分解下达到各排放源；实施排污许可制度，要求排污单位按许可排放总量排污；建立排污权交易机制（如条件成熟），允许总量指标在排污单位间有偿或无偿转移；建立严格的监督监测和执法体系，确保总量指标落实；定期对总量控制执行情况和环境效果进行评估与调整。接着论述其面临的挑战：科学核定环境容量难度大；总量指标的合理分配困难，容易引发矛盾；排污许可制度执行和监管成本高，需要强大的技术和管理支撑；缺乏统一协调的跨区域、跨部门的总量控制管理体系；排污权交易市场发育不完善，存在诸多障碍；如何平衡经济发展与环境保护的需求，确保总量控制不成为发展的“紧箍咒”等。五、案例分析题（20分）某城市近年来PM2.5污染问题日益严重，主要来源于工业排放、机动车尾气、扬尘以及周边地区传输。市政府计划制定一项为期五年的大气污染防治规划，旨在显著改善城市空气质量。请结合大气质量监测与环境规划的相关知识，分析制定该规划需要重点考虑哪些方面？并阐述在规划实施过程中，如何运用监测数据进行效果评估和动态调整。解析思路：1.制定规划需要重点考虑的方面：*深入分析污染成因与特征：结合现有监测数据（如监测站点浓度、来源解析结果）和模型模拟，精确识别各污染源（工业、交通、扬尘、区域传输）的贡献比例和时空分布特征，明确主要污染物（PM2.5及其前体物如SO2,NOx,VOCs,NH3）的来源谱。*确定控制目标和指标体系：设定明确、可达、有挑战性的空气质量改善目标（如PM2.5年均浓度下降目标值），并分解为阶段性目标。建立包含空气质量指数（AQI）、主要污染物浓度、重点污染源排放量、治理设施运行率、相关政策措施落实情况等在内的指标体系。*制定差异化的污染源控制策略：*工业源：严格执行排放标准，推动重点行业清洁生产改造和技术升级，实施超低排放改造，对重点企业实施强制性清洁能源替代，优化产业结构和布局。*交通源：提升燃油品质，推广新能源汽车和清洁能源汽车，优化城市交通管理，发展公共交通，建设完善的充电桩等配套设施，实施机动车排放召回制度。*扬尘源：加强建筑工地、道路、渣土运输等环节的扬尘管控措施，推广使用预拌混凝土、装配式建筑等。*区域传输：积极参与或主导区域联防联控机制，推动周边地区采取相似的污染控制措施，加强区域空气质量监测和预报能力。*部署有效的末端治理措施：提升城市污水处理厂能力，加强垃圾处理和资源化利用，减少恶臭和扬尘污染；根据需要建设必要的空气质量改善辅助设施（如低空风送、移动源尾气净化等，需科学评估效果和成本）。*完善政策法规和保障体系：健全大气污染防治相关法律法规，提高违法成本；完善经济激励政策（如排污权交易、绿色信贷、补贴等）；加强监管执法能力建设；保障规划实施所需资金投入。*强化公众参与和社会监督：保障公众的环境知情权、参与权和监督权，畅通投诉举报渠道，开展环保宣传教育，营造全社会共同参与大气污染防治的良好氛围。2.规划实施过程中的监测数据应用：*效果评估：*浓度变化评估：通过城市及区域网格化空气质量监测网络，实时监测PM2.5等主要污染物浓度变化，与规划目标进行对比，评估整体改善效果和各区域、各污染物的变化趋势。*源贡献变化评估：利用源解析技术