考研环境工程试题及答案

考研环境工程试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某城市污水处理厂采用A²/O工艺，若系统内回流比为200%，污泥回流比为100%，则理论上厌氧段硝酸盐负荷占进水总氮负荷的比例最接近A.0%  B.25%  C.33%  D.50%答案：C解析：A²/O工艺中，内回流将200%的硝化液带回缺氧段，其中一部分再随污泥回流进入厌氧段。污泥回流比100%，则进入厌氧段的硝酸盐量为200%×100%/(1+100%)=100%，而进水总氮为100%，故比例为100%/(100%+200%)=33%。2.某河流BOD₅=4mg/L，DO=8mg/L，饱和溶解氧Cₛ=10mg/L，则该河段BOD₅/DO比值对水体自净能力的指示意义为A.水体严重污染 B.轻度污染 C.清洁 D.无法判断答案：B解析：BOD₅/DO=0.5，小于1，表明有机物负荷不高，水体仍具一定自净能力，属轻度污染。3.下列哪项不是危险废物“三致”特性A.致畸 B.致癌 C.致突变 D.致敏答案：D解析：危险废物“三致”指致癌、致畸、致突变，致敏不在其列。4.某垃圾焚烧厂烟气中HCl排放浓度为800mg/m³，若采用干法+袋式除尘，Ca(OH)₂投加量理论最小摩尔比Ca/(HCl)为A.0.5 B.1.0 C.1.5 D.2.0答案：B解析：干法脱酸反应为Ca(OH)₂+2HCl→CaCl₂+2H₂O，1molCa(OH)₂脱除2molHCl，故摩尔比Ca/(HCl)=0.5，但工业上需过量10%~20%，理论最小值取1.0。5.关于PM₂.₅中二次无机气溶胶生成，下列说法正确的是A.仅由SO₂液相氧化生成 B.NH₃对NOₓ生成硝酸盐无影响 C.高湿度促进NH₄NO₃生成 D.高温促进NH₄NO₃挥发答案：D解析：NH₄NO₃为可逆反应NH₃+HNO₃⇌NH₄NO₃，高温使其向左移动，导致颗粒相挥发。6.某土壤样品用Tessier连续提取法测得可交换态Cd占总量40%，则该Cd的主要环境风险为A.易随径流迁移 B.易被植物吸收 C.易进入地下水 D.以上均对答案：D解析：可交换态金属活性最高，可随水迁移、被植物吸收并污染地下水。7.关于臭氧催化氧化，下列催化剂失活原因属于不可逆的是A.水蒸气竞争吸附 B.溴酸盐沉积 C.有机物中间体覆盖 D.温度波动答案：B解析：溴酸盐沉积生成稳定晶相，难以再生，属不可逆失活。8.某企业VOCs无组织排放源采用LDAR（泄漏检测与修复）后，密封点检测值由1000ppm降至100ppm，则其减排效率为A.90% B.99% C.99.9% D.无法计算答案：A解析：减排效率=(1000−100)/1000=90%，LDAR仅对检测到的泄漏点修复，未涉及源头削减。9.关于生物滞留池设计，下列参数对水力停留时间影响最小的是A.填料孔隙率 B.池表面积 C.植物蒸散量 D.进水口格栅类型答案：D解析：格栅类型仅影响进水均匀性，对HRT几乎无影响。10.某湖泊总磷浓度0.08mg/L，按OECD富营养化标准，其状态为A.贫营养 B.中营养 C.富营养 D.超富营养答案：B解析：OECD标准：TP0.01~0.035mg/L贫营养，0.035~0.1mg/L中营养，>0.1mg/L富营养。二、填空题（每空2分，共20分）11.某活性污泥系统MLSS=3500mg/L，SVI=120mL/g，则污泥体积指数换算为沉降后污泥体积为________mL/L。答案：420解析：SVI=SV(mL/L)/MLSS(g/L)，SV=SVI×MLSS=120×3.5=420mL/L。12.根据《污水排入城镇下水道水质标准》，NH₃-N最高允许浓度为________mg/L。答案：4513.垃圾填埋场渗滤液COD/TOC比值通常________（>、=、<）2。答案：>解析：填埋场渗滤液含大量难降解有机酸，COD/TOC≈2.5~3.5。14.某电除尘器设计效率99.5%，入口粉尘浓度20g/m³，则出口浓度为________mg/m³。答案：100解析：20g/m³×(1−0.995)=0.1g/m³=100mg/m³。15.根据《声环境质量标准》，1类区夜间限值为________dB(A)。答案：4516.某河流流量Q=10m³/s，背景BOD₅=2mg/L，排口BOD₅=200mg/L，废水流量0.1m³/s，则混合后BOD₅为________mg/L。答案：3.96解析：完全混合模型C=(QᵣCᵣ+Q_wC_w)/(Qᵣ+Q_w)=(10×2+0.1×200)/10.1=3.96mg/L。17.臭氧层消耗潜能值ODP以________为基准值1.0。答案：CFC-1118.某重金属污染土壤采用电动修复，电场强度1V/cm，运行30d，电流密度维持50A/m²，则单位体积能耗为________kWh/m³。答案：360解析：E=U·I·t/V=1V/cm×50A/m²×30×24h=1×100V/m×50A/m²×720h=3600Wh/m³=3.6kWh/m³，注意单位换算。19.根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》，炉膛内焚烧温度≥________℃，停留时间≥________s。答案：850；220.某湿地TN面积负荷取限值40kg/(hm²·a)，处理水量2000m³/d，进水TN15mg/L，则所需表面积约为________hm²。答案：2.74解析：L=Q·Cₙ/1000=2000×15/1000=30kg/d=10950kg/a；A=10950/40=273.75hm²，注意单位换算。三、简答题（每题10分，共30分）21.阐述厌氧氨氧化（Anammox）工艺相比传统硝化-反硝化的优势及工程化瓶颈。答案：优势：①无需外加碳源，节省100%有机碳；②曝气能耗降低60%，因仅部分NH₄⁺需氧化为NO₂⁻；③污泥产量减少90%，降低后续处理费用；④N₂O温室气体排放降低90%以上。瓶颈：①Anammox菌倍增时间长达10~14d，启动周期3~6个月；②对DO、温度敏感，需严格控制在<0.1mg/L、30~35℃；③进水SS、有机物易导致异养菌竞争，抑制Anammox活性；④NO₂⁻积累毒性阈值低（约50mg/L），需精准控制短程硝化；⑤大规模反应器流态优化难，易出现局部死区。22.说明臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）深度处理微污染水源中臭氧投加量与溴酸盐生成关系，并提出抑制溴酸盐的工程措施。答案：关系：臭氧氧化过程中，Br⁻经O₃直接氧化及·OH自由基途径生成BrO₃⁻，其生成量随臭氧投加量、接触时间、pH升高而增加，符合动力学模型=当O₃剂量>2mg/L时，BrO₃⁻生成速率呈指数上升。抑制措施：①投加NH₃·H₂O，将HOBr/BrO⁻还原为Br⁻；②采用O₃/H₂O₂高级氧化，提高·OH产率同时降低O₃残留，减少BrO₃⁻路径；③降低pH至6.0~6.5，抑制BrO⁻歧化；④缩短臭氧接触时间，采用多点投加；⑤后置GAC吸附，利用活性炭还原性将BrO₃⁻还原为Br⁻；⑥采用膜-臭氧耦合工艺，控制O₃传质效率。23.某工业园区拟采用“零排放”路线，列出浓盐水结晶分盐技术路线，并比较热法与膜法分盐能耗差异。答案：技术路线：①预处理（软化、除硅、除COD）→②高压反渗透（HPRO）浓缩至TDS100~120g/L→③纳滤分盐（一价/二价分离）→④分别进入蒸发结晶器产出NaCl、Na₂SO₄→⑤母液冷冻结晶回收芒硝→⑥杂盐干化填埋。能耗对比：热法蒸发结晶能耗约25~30kWh/t水，依赖蒸汽，折合标煤3kg/t；膜法分盐部分能耗仅2~3kWh/t水，但后续结晶仍需热法。整体“膜浓缩+结晶”路线比全蒸发节能40~50%，但膜系统需定期更换，运行费用高10~15%。四、计算题（每题15分，共30分）24.某城市生活垃圾焚烧厂日处理量800t，垃圾含水率50%，干基灰分20%，干基可燃分80%，其中塑料类占可燃分30%，塑料含Cl质量分数1.5%。假设焚烧过程Cl全部转化为HCl，计算：(1)日产生HCl质量；(2)若采用干法+湿法两级脱酸，总脱酸效率99%，求日均消石灰（纯度90%）消耗量；(3)若湿法洗涤废水采用蒸发结晶“零排放”，蒸发能耗按30kWh/t水，计算日电耗。答案：(1)干垃圾量=800×0.5=400t/d；可燃分=400×0.8=320t/d；塑料量=320×0.3=96t/d；Cl量=96×0.015=1.44t/d；HCl产量=1.44×(36.5/35.5)=1.48t/d。(2)需脱除HCl=1.48×0.99=1.465t/d；Ca(OH)₂理论耗量=1.465×(74/73)=1.486t/d；纯度90%，则实际耗量=1.486/0.9=1.65t/d。(3)湿法洗涤液气比3L/m³，烟气量按8500Nm³/t垃圾，则废水量=800×8500×3/1000=20400t/d；电耗=20400×30=612000kWh/d。25.某河流宽50m，平均水深2m，平均流速0.3m/s，河段长10km，背景NH₃-N=0.2mg/L，排污口排放NH₃-N=20mg/L，流量0.5m³/s。采用Streeter-Phelps模型简化估算下游5km处NH₃-N浓度，假设耗氧系数k_d=0.15d⁻¹，纵向扩散系数E_x=10m²/s，忽略硝化作用。答案：河流流量Q=50×2×0.3=30m³/s；混合后浓度C₀=(30×0.2+0.5×20)/(30+0.5)=0.52mg/L；t=x/u=5000/0.3=16667s≈0.193d；一维扩散衰减解析解C代入得C括号内第二项≈1×10⁻⁵，可忽略，得C≈0.52×exp(−0.15×0.193)=0.52×0.972=0.505mg/L。五、综合应用题（20分）26.某沿海城市拟建设10万t/d海水淡化厂，采用反渗透（SWRO）工艺，回收率45%，浓水TDS70g/L，排入半封闭海湾，湾内水交换周期30d，湾容5×10⁸m³。环评要求湾内平均盐度升高≤0.5‰。提出浓水处置方案并进行可行性分析。答案：(1)盐度平衡：日产浓水量=10×(1−0.45)=5.5万t/d，TDS70g/L，则日排盐量=5.5×70=3850t。湾内背景盐度34‰，总盐量=5×10⁸×34=1.7×10¹⁰kg。允许升高0.5‰，则新增盐量≤0.5×10⁻³×5×10⁸×1000=2.5×10⁸kg。按30d计，可接纳盐量2.5×10⁸kg，而30d排放盐量3850×30=1.155×10⁵t=1.155×10⁸kg<2.5×10⁸kg，理论可行。(2)风险：