2025年大气污染控制工程试题及答案、及复习要点

2025年大气污染控制工程试题及答案、及复习要点一、试题部分（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于二次大气污染物的是：A.二氧化硫（SO₂）B.氮氧化物（NOx）C.臭氧（O₃）D.颗粒物（PM）2.袋式除尘器的核心工作机理是：A.惯性碰撞B.扩散作用C.筛分效应D.静电力吸附3.石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，主要吸收剂是：A.CaOB.CaCO₃C.Ca(OH)₂D.MgO4.选择性催化还原（SCR）脱硝技术的最佳反应温度区间为：A.80-150℃B.200-300℃C.300-400℃D.450-600℃5.挥发性有机物（VOCs）的定义是：A.沸点低于260℃的有机化合物B.饱和蒸气压大于70Pa且沸点低于260℃的有机化合物C.常温下易挥发的所有有机物D.参与光化学反应的含碳化合物6.大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）中规定的“无组织排放监控浓度限值”是指：A.厂界外浓度最高点B.车间门窗外浓度C.排气筒出口浓度D.环境空气背景浓度7.电除尘器的除尘效率主要取决于：A.粉尘比电阻B.气体流速C.电场强度D.以上均是8.生物过滤法处理VOCs的关键因素是：A.微生物种类B.填料湿度C.停留时间D.以上均是9.下列不属于温室气体的是：A.CO₂B.CH₄C.N₂OD.SO₂10.大气污染联防联控的核心目标是：A.降低单一城市污染物浓度B.解决跨区域复合型污染C.减少工业源排放D.提升空气质量监测能力（二）填空题（每空1分，共15分）1.大气中PM2.5是指空气动力学当量直径小于等于_______μm的颗粒物。2.燃烧过程中NOx的提供途径包括热力型、燃料型和_______型。3.旋风除尘器的除尘效率随入口气速的增加而_______（填“升高”或“降低”），但过高气速会导致_______现象。4.活性炭吸附VOCs时，再生方法主要有_______再生、_______再生和化学再生。5.大气污染物总量控制的两种基本方法是_______和_______。6.催化燃烧法处理VOCs的关键是选择_______，其活性主要取决于_______和_______。7.《重点区域大气污染防治“十四五”规划》中明确提出，到2025年，全国PM2.5浓度下降_______%，臭氧浓度增长趋势得到_______。（三）简答题（每题8分，共40分）1.简述电除尘器的工作原理，说明高比电阻粉尘对其运行的影响。2.比较石灰石-石膏湿法脱硫与氨法脱硫的优缺点。3.列举三种VOCs末端治理技术，并分别说明其适用场景。4.说明大气污染源监测中“等速采样”的必要性及实现方法。5.分析区域大气污染中“臭氧-PM2.5”协同控制的科学依据。（四）计算题（每题10分，共20分）1.某燃煤锅炉烟气量为5×10⁴m³/h（标态），入口粉尘浓度为8000mg/m³，出口粉尘浓度为50mg/m³，计算该除尘器的总除尘效率及粉尘排放速率（kg/h）。2.某企业排放的NOx浓度为300mg/m³（标态，O₂含量8%），执行标准为NOx排放浓度≤100mg/m³（基准氧含量6%），判断该企业是否达标（需写出折算公式）。（五）论述题（15分）结合“双碳”目标，论述工业源大气污染控制的技术路径与政策保障措施。二、答案部分（一）单项选择题1.C2.C3.B4.C5.B6.A7.D8.D9.D10.B（二）填空题1.2.52.快速3.升高；二次扬尘4.热；蒸汽5.目标总量控制；容量总量控制6.催化剂；活性组分；载体特性7.10；遏制（三）简答题1.电除尘器工作原理：通过高压电场使气体电离产生电晕放电，粉尘颗粒荷电后在电场力作用下向集尘极移动并沉积，最终通过振打清灰。高比电阻（>10¹²Ω·cm）粉尘会导致：①粉尘层表面电荷积累，产生反电晕；②降低电场强度，除尘效率下降；③可能引发局部击穿，设备运行不稳定。2.石灰石-石膏湿法优点：技术成熟、脱硫效率高（>95%）、吸收剂廉价易得、副产物石膏可综合利用；缺点：系统复杂、投资大、耗水量高、易结垢堵塞。氨法脱硫优点：脱硫效率高（>98%）、可回收硫酸铵等肥料、无废水排放；缺点：氨易逃逸造成二次污染、对设备腐蚀性强、氨源供应依赖化工企业。3.①吸附法：适用于低浓度（<1000mg/m³）、大风量VOCs，如印刷、包装行业；②催化燃烧法：适用于中浓度（1000-5000mg/m³）、成分稳定的VOCs，如涂装线废气；③蓄热式焚烧（RTO）：适用于高浓度（>5000mg/m³）、难降解VOCs，如化工、医药行业。4.必要性：若采样速度≠烟气流速，会导致粗颗粒因惯性被甩入或排出采样嘴，使采集的颗粒物粒径分布失真，测量结果偏差。实现方法：通过调节采样泵流量，使采样嘴入口流速等于测点烟气流速（误差≤±5%），常用动压平衡型采样管或皮托管测速结合流量控制装置。5.科学依据：①臭氧（O₃）与PM2.5前体物存在交叉：NOx、VOCs既是O₃提供的关键反应物，也是二次气溶胶（如硝酸盐、二次有机气溶胶）的前体物；②光化学反应耦合：O₃提供需要光照条件，而PM2.5（尤其是吸光性物质）会削弱光照强度，抑制O₃提供；③协同控制路径：需同时控制NOx、VOCs和一次颗粒物排放，优化前体物比例，避免“治PM2.5导致O₃升高”的权衡效应。（四）计算题1.总除尘效率η=(C₁-C₂)/C₁×100%=(8000-50)/8000×100%=99.375%排放速率=出口浓度×烟气量=50mg/m³×5×10⁴m³/h=2.5×10⁶mg/h=2.5kg/h2.折算公式：C折算=C实测×(21-O₂基准)/(21-O₂实测)代入数据：C折算=300×(21-6)/(21-8)=300×15/13≈346.15mg/m³>100mg/m³，不达标。（五）论述题技术路径：①源头控制：推广清洁燃料（如天然气、生物质能）替代煤炭，优化工艺（如低氮燃烧、无溶剂涂料）减少污染物提供；②过程控制：加强密闭管理（如储罐密封、管道检漏），实施VOCs泄漏检测与修复（LDAR）；③末端治理：升级除尘（如电袋复合除尘）、脱硫（如双塔双循环）、脱硝（如SCR/SNCR联合）技术，推广高效VOCs治理（如RTO+余热回收）；④协同控制：开发多污染物（SO₂-NOx-VOCs-CO₂）联合脱除技术，如活性炭/焦多污染物吸附工艺。政策保障：①标准引领：修订重点行业大气污染物排放标准，加严特别排放限值，推动超低排放改造；②经济激励：完善环保税差异化征收、绿色信贷、减排补贴等政策，支持企业技术升级；③监管强化：构建“天地空”一体化监测网络，利用在线监测、无人机巡查等手段提高执法精准度；④区域协同：建立跨省市大气污染联防联控机制，统一重污染天气应急响应标准，协调前体物控制目标；⑤科技支撑：加大对低碳零碳技术、智能监测装备的研发投入，推动成果转化应用。三、复习要点（一）基础概念与污染物特性1.一次污染物（如SO₂、NOx、PM10）与二次污染物（如O₃、硫酸盐、二次有机气溶胶）的定义及提供机制。2.主要气态污染物（SO₂、NOx、VOCs）的来源、危害及光化学烟雾的形成条件。3.颗粒物的分类（PM2.5、PM10、TSP）、物理化学特性（粒径分布、比表面积、比电阻）对控制技术的影响。（二）除尘技术1.机械式除尘器（重力沉降室、旋风除尘器）的工作原理、效率影响因素（如入口气速、粉尘粒径）。2.袋式除尘器：滤料选择（如PPS、PTFE）、清灰方式（机械振打、脉冲喷吹）、运行参数（过滤风速、阻力）。3.电除尘器：电晕放电过程、荷电机制（场荷电与扩散荷电）、运行条件（粉尘比电阻、烟气湿度）对效率的影响。4.湿式除尘器：文丘里洗涤器的除尘机理（惯性碰撞+凝聚）、水膜除尘器的结构特点。（三）气态污染物控制技术1.脱硫技术：①湿法（石灰石-石膏法、氨法）的化学反应式（CaCO₃+SO₂→CaSO₃→CaSO₄·2H₂O）、系统组成（吸收塔、氧化风机）；②干法（炉内喷钙）的效率限制（<80%）及适用场景；③半干法（循环流化床脱硫）的优缺点（耗水量低、副产物难利用）。2.脱硝技术：①SCR技术的催化剂（V₂O₅-WO₃/TiO₂）、还原剂（NH₃）、反应温度窗口（300-400℃）及氨逃逸控制；②SNCR技术的温度窗口（850-1100℃）、效率（30-50%）；③低氮燃烧技术（分级燃烧、浓淡燃烧）的原理。3.VOCs控制技术：①回收技术（吸附、吸收、冷凝）的适用浓度范围；②销毁技术（热力燃烧、催化燃烧、生物处理）的反应条件（如催化燃烧需300-500℃）；③源头替代（水性涂料替代溶剂型涂料）的政策要求。（四）标准与监测1.大气污染物综合排放标准（GB16297）的核心指标（最高允许排放浓度、排放速率、无组织排放监控浓度）及氧含量折算方法。2.重点行业排放标准（如《锅炉大气污染物排放标准》GB13271）的特别排放限值（如PM≤10mg/m³，SO₂≤35mg/m³，NOx≤50mg/m³）。3.污染源监测技术：等速采样的原理与操作、气态污染物采样（如SO₂用甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法）、颗粒物采样（滤膜称重法）的质量控制要点。（五）管理与政策1.大气污染防治法的核心要求（总量控制、区域联防、重污染天气应对）。2.“双碳”目标下的协同控制：CO₂与大气污染物（如NOx、VOCs）的同根同源性，低碳技术（如新能源替代）对污染减排的协同效应。3.区域联防联控机制：跨区域传输模型（如CMAQ）的应用、统一应急