环境工程试题及答案

环境工程试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种污染物属于一次污染物？A.臭氧（O₃）B.硫酸雾（H₂SO₄）C.一氧化氮（NO）D.过氧乙酰硝酸酯（PAN）2.某城镇污水处理厂采用A²/O工艺，其核心功能分区不包括：A.厌氧池B.缺氧池C.好氧池D.消毒池3.评价水体富营养化的关键指标是：A.溶解氧（DO）B.总氮（TN）和总磷（TP）C.化学需氧量（COD）D.五日生化需氧量（BOD₅）4.以下关于生物膜法的描述，错误的是：A.微生物附着在载体表面形成膜状结构B.适合处理高浓度有机废水C.污泥产量较活性污泥法少D.抗冲击负荷能力较强5.垃圾卫生填埋场中，控制渗滤液产生量的关键措施是：A.增加覆盖层厚度B.设置水平防渗层C.优化雨污分流系统D.提高压实密度6.大气污染物扩散模式中，“有效源高”是指：A.烟囱实际高度B.烟囱高度与抬升高度之和C.污染物初始排放高度D.大气混合层高度7.某工业废水pH=3，需调节至中性，最经济的中和剂是：A.氢氧化钠（NaOH）B.生石灰（CaO）C.碳酸钠（Na₂CO₃）D.氢氧化钾（KOH）8.以下哪种技术不属于挥发性有机物（VOCs）末端治理方法？A.活性炭吸附B.催化燃烧C.源头替代D.蓄热式焚烧（RTO）9.噪声控制的“三同时”原则是指：A.同时设计、施工、投产B.同时监测、治理、验收C.同时规划、建设、维护D.同时评价、审批、运行10.我国《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中，PM₂.₅的24小时平均浓度限值（二级）为：A.35μg/m³B.75μg/m³C.150μg/m³D.250μg/m³二、填空题（每空1分，共15分）1.环境工程的核心任务是解决________、________和________等环境问题，实现污染物的有效控制与资源化利用。2.活性污泥法中，衡量污泥沉降性能的指标是________，其正常范围一般为________。3.大气污染控制中，袋式除尘器的除尘效率主要取决于________和________。4.危险废物的特性可概括为________、________、________和反应性。5.城市污水处理厂一级处理的主要目的是去除________，二级处理的核心是________。6.噪声的主观评价指标是________，其单位为________。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述生物脱氮的基本原理，并说明A²/O工艺中缺氧池的作用。2.比较电渗析与反渗透技术在水处理中的异同点。3.分析垃圾焚烧过程中二噁英的生成途径及控制措施。4.说明大气污染中“光化学烟雾”的形成条件与主要特征。5.列举工业废水预处理的常用技术，并简述其适用场景。四、计算题（每题10分，共20分）1.某印染废水处理站拟采用硫酸铝（Al₂(SO₄)₃·18H₂O）作为混凝剂，原水浊度为300NTU，需投加量为80mg/L（以Al³+计）。已知硫酸铝中Al₂O₃含量为15%（质量分数），计算每吨废水中需投加的硫酸铝固体量（Al的原子量为27，O为16，S为32，H为1）。2.某燃煤锅炉排放烟气中，实测SO₂浓度为800mg/m³（标态，干基），氧含量为8%（体积分数）。根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014），燃煤锅炉SO₂排放限值为300mg/m³（基准氧含量9%）。计算该锅炉SO₂排放浓度的折算值，并判断是否达标。五、论述题（15分）结合“双碳”目标（碳达峰、碳中和），论述环境工程领域可采取的关键技术路径与政策支持方向。答案及解析一、选择题1.C（一次污染物指直接从污染源排放的污染物，NO为燃烧直接排放；其余为二次污染物，由一次污染物经化学反应生成）2.D（A²/O工艺核心为厌氧-缺氧-好氧分区，消毒池属于深度处理单元）3.B（氮、磷是藻类繁殖的限制因子，过量会导致富营养化）4.B（生物膜法适合中低浓度废水，高浓度易导致膜脱落）5.C（雨污分流可减少外部降水渗入，是控制渗滤液量的关键）6.B（有效源高=烟囱高度+烟气抬升高度，影响扩散距离）7.B（生石灰（CaO）中和酸性废水成本最低，反应生成Ca(OH)₂）8.C（源头替代属于前端控制，非末端治理）9.A（环保“三同时”原则：环保设施与主体工程同时设计、施工、投产）10.B（GB3095-2012中PM₂.₅二级标准：24小时平均75μg/m³，年平均35μg/m³）二、填空题1.水污染、大气污染、固体废物污染2.污泥沉降比（SV₃₀）、15%-30%3.滤料性质、过滤风速4.毒性、腐蚀性、易燃性5.悬浮固体（SS）、生物降解有机物6.等效连续A声级（Leq）、分贝（dB(A)）三、简答题1.生物脱氮原理：通过硝化作用（NH₄⁺→NO₂⁻→NO₃⁻）和反硝化作用（NO₃⁻→N₂）将氮转化为气态氮逸出。A²/O工艺中缺氧池的作用是利用原水中的有机物作为碳源，将好氧池回流的硝化液中的NO₃⁻还原为N₂，实现脱氮。2.相同点：均为膜分离技术，用于去除水中离子或小分子；需外加压力驱动。不同点：电渗析利用离子交换膜的选择性透过和电场作用分离阴阳离子，适用于脱盐或浓缩；反渗透利用半透膜的筛分作用，截留分子更小（如水分子可通过），脱盐率更高（>98%），能耗较大。3.二噁英生成途径：①垃圾中含氯有机物（如PVC）高温不完全燃烧生成；②低温（200-400℃）时，飞灰表面催化氯苯、氯酚等前驱物合成；③垃圾本身含微量二噁英。控制措施：①优化燃烧（3T原则：温度>850℃、停留时间>2s、湍流度）；②急冷（2s内从500℃降至200℃）抑制低温合成；③活性炭吸附+布袋除尘去除烟气中残留；④预处理减少含氯垃圾比例。4.形成条件：①高温、强日照（促进光化学反应）；②大气中存在氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）；③不利扩散的气象条件（静风、逆温）。主要特征：①呈淡蓝色烟雾，刺激眼睛和呼吸道；②臭氧（O₃）浓度显著升高；③发生时间多为夏秋晴朗白天；④污染物以O₃、PAN、醛类为主。5.预处理技术及适用场景：①调节池（均质均量，应对水质水量波动）；②格栅（去除大颗粒悬浮物，如纤维、塑料）；③沉砂池（分离无机砂粒，保护泵和管道）；④中和池（调节pH至中性，避免后续生化系统受冲击）；⑤除油池（隔油或气浮去除浮油或乳化油，如石化废水）；⑥预曝气（吹脱挥发性有机物，如含酚废水）。四、计算题1.解：硫酸铝分子式为Al₂(SO₄)₃·18H₂O，分子量=2×27+3×(32+16×4)+18×(2×1+16)=54+3×96+18×18=54+288+324=666。Al₂O₃分子量=2×27+3×16=102，其中Al的质量分数=54/102=52.94%。硫酸铝中Al³+的质量分数=（Al₂O₃含量×Al在Al₂O₃中的质量分数）=15%×(54/102)=15%×52.94%≈7.94%。需投加Al³+量为80mg/L=80g/吨废水。设需投加硫酸铝固体量为xg/吨，则x×7.94%=80→x≈80/0.0794≈1007.6g≈1.01kg。答：每吨废水需投加硫酸铝约1.01kg。2.解：根据《锅炉大气污染物排放标准》，折算公式为：C_折=C_测×(21O_基)/(21O_测)其中O_基=9%（基准氧含量），O_测=8%（实测氧含量），C_测=800mg/m³。代入得：C_折=800×(21-9)/(21-8)=800×12/13≈738.46mg/m³。标准限值为300mg/m³，738.46>300，故不达标。答：折算后SO₂浓度约为738.46mg/m³，超过限值，不达标。五、论述题“双碳”目标要求2030年前碳达峰、2060年前碳中和，环境工程需从减碳、固碳、碳资源化三方面发力：（1）减碳技术路径：①能源结构优化：推广污水厂厌氧消化产沼气（替代化石能源）、垃圾焚烧发电（替代煤电）、工业废水余热回收（减少化石燃料使用）；②工艺节能：改进污水处理曝气系统（如微孔曝气、智能控制）降低电耗，采用低能耗膜技术（如正渗透）替代高能耗反渗透；③过程控碳：控制污泥好氧发酵的N₂O排放（通过优化DO和C/N比），减少垃圾填埋的CH₄释放（加强填埋气收集与燃烧）。（2）固碳技术路径：①生态修复固碳：构建人工湿地（通过植物光合作用固定CO₂）、城市绿地系统（提升碳汇能力）；②矿物化固碳：利用工业废碱（如电石渣）吸收CO₂生成碳酸盐，或通过混凝土养护过程固定CO₂；③生物固碳：开发微藻培养技术（微藻光合作用效率是陆生植物的10-50倍），用于处理高浓度CO₂废气（如燃煤电厂）。（3）碳资源化路径：①CO₂转化为化学品：通过生物转化（如产甲烷菌将CO₂与H₂转化为CH₄）或电化学还原（CO₂制甲醇、乙烯）；②废物资源化：将有机固废（如厨余垃圾）通过厌氧发酵制生物天然气（主要成分为CH₄），替代化石燃料；③碳捕捉与封存（CCUS）：在大型排放源（如钢铁厂）配套碳捕集装置，将CO₂压缩后用于驱油或封存。政策