2025年環(huán)境科學與工程學科綜合測試試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列環(huán)境介質(zhì)中，屬于“二次介質(zhì)”的是（）。A.大氣B.地表水C.生物體內(nèi)組織D.土壤2.某有機污染物在水-氣界面的亨利常數(shù)為1.2×10?3atm·m3/mol（25℃），該污染物更易富集于（）。A.大氣相B.水相C.固液界面D.生物脂類相3.污水處理中，AO工藝（厭氧-好氧）的主要功能是（）。A.去除懸浮物B.同步脫氮除磷C.降解難降解有機物D.降低色度4.光化學煙霧的標志性污染物是（）。A.SO?B.O?C.PM2.5D.NOx5.土壤環(huán)境容量的計算公式為（）。A.環(huán)境背景值+臨界值B.臨界值-環(huán)境背景值C.環(huán)境背景值×安全系數(shù)D.臨界值×遷移系數(shù)6.下列屬于持久性有機污染物（POPs）典型特性的是（）。A.高水溶性B.短半衰期C.半揮發(fā)性D.低生物富集性7.大氣污染控制中，電除塵器的工作原理主要依賴（）。A.重力沉降B.慣性碰撞C.靜電力吸附D.擴散攔截8.生態(tài)足跡計算中，“全球公頃”的定義是（）。A.單位面積的平均生物生產(chǎn)力B.全球耕地的平均生產(chǎn)力C.某類生態(tài)生產(chǎn)性土地的全球平均生產(chǎn)力D.特定區(qū)域的生態(tài)承載力9.環(huán)境風險評價中，“可接受風險水平”通常參考（）。A.1×10??/a（個體）B.1×10?3/a（群體）C.1×10??/a（行業(yè)）D.1×10?2/a（區(qū)域）10.下列不屬于“無廢城市”建設(shè)核心目標的是（）。A.減少固體廢物產(chǎn)生量B.提升資源化利用率C.完全消除危險廢物D.強化全過程管理二、填空題（每空1分，共20分）1.環(huán)境化學中，污染物的遷移方式包括（）、（）和生物遷移。2.大氣污染物中，一次污染物主要包括（）、（）和顆粒物；二次污染物典型代表為（）和（）。3.污水處理中，活性污泥法的微生物主體是（），其增殖過程分為（）、（）和內(nèi)源呼吸期。4.土壤污染修復技術(shù)中，電動修復的核心機制是（）和（）的定向遷移。5.環(huán)境管理的“3R原則”指（）、（）和（）。6.溫室氣體清單編制的基本方法包括（）、（）和（）。7.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為供給服務(wù)、（）、（）和文化服務(wù)。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述光化學煙霧的形成機制及主要危害。2.對比說明反滲透（RO）與納濾（NF）技術(shù)的異同點。3.分析土壤重金屬污染的植物修復機理，列舉兩類典型修復植物并說明其特性。4.解釋“環(huán)境基準”與“環(huán)境標準”的區(qū)別與聯(lián)系。5.描述生物膜法污水處理工藝的核心原理及主要優(yōu)勢。四、計算題（每題10分，共20分）1.某燃煤電廠排放SO?，排氣筒高度45m，出口內(nèi)徑1.2m，煙氣流量120000m3/h，SO?濃度800mg/m3，環(huán)境溫度25℃（大氣壓力101325Pa），平均風速3.5m/s。假設(shè)大氣穩(wěn)定度為D類（Pasquill-Gifford曲線參數(shù)：σy=0.22x?·???，σz=0.12x?·???），計算下風向500m處軸線（y=0）的地面濃度（μg/m3）。（注：高斯模型公式：C(x,0,0,H)=(Q)/(√2πuσyσz)exp(-H2/(2σz2))）2.某城市污水處理廠設(shè)計規(guī)模為5×10?m3/d，進水BOD?=200mg/L，出水BOD?=20mg/L，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6kgVSS/kgBOD?，污泥自身氧化系數(shù)Kd=0.05d?1，污泥齡θc=15d。計算每日剩余污泥量（以kgVSS/d計）。（注：剩余污泥量計算公式：ΔX=YQ(S?-S?)/(1+Kdθc)）五、論述題（20分）結(jié)合“雙碳”目標（2030年前碳達峰、2060年前碳中和），論述環(huán)境科學與工程學科在城市能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、工業(yè)污染控制及生態(tài)碳匯提升中的關(guān)鍵作用與技術(shù)路徑。答案一、單項選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.C7.C8.C9.A10.C二、填空題1.機械遷移；物理-化學遷移2.SO?；NOx（或CO、VOCs等）；O?；硫酸/硝酸氣溶膠（或PAN等）3.好氧微生物；延遲期；對數(shù)增殖期（或?qū)?shù)期、靜止期）4.電滲析；電泳5.減量化（Reduce）；再利用（Reuse）；再循環(huán)（Recycle）6.排放因子法；質(zhì)量平衡法；實測法7.調(diào)節(jié)服務(wù)；支持服務(wù)三、簡答題1.形成機制：在強日光、低濕度條件下，氮氧化物（NOx）與揮發(fā)性有機物（VOCs）發(fā)生光化學反應(yīng)，生成臭氧（O?）、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物。關(guān)鍵反應(yīng)包括：NO?光解生成O原子，O與O?結(jié)合生成O?；O?與NO反應(yīng)生成NO?，形成循環(huán)；VOCs與OH自由基反應(yīng)生成過氧自由基（RO?），促進NO向NO?轉(zhuǎn)化，加速O?積累。主要危害：刺激呼吸道黏膜，引發(fā)哮喘、肺炎；破壞植物葉片組織，降低農(nóng)作物產(chǎn)量；加速橡膠老化，腐蝕建筑材料；O?作為溫室氣體，加劇全球變暖。2.相同點：均基于膜分離技術(shù)，利用壓力差驅(qū)動溶液滲透；膜孔徑均小于10nm，可截留溶解態(tài)小分子物質(zhì)；常用于水處理中的脫鹽、軟化或污染物去除。不同點：①膜孔徑：RO膜孔徑約0.1-1nm，NF膜約1-10nm；②分離特性：RO可截留幾乎所有溶質(zhì)（包括單價離子），NF對二價離子（如Ca2?、Mg2?）截留率＞90%，對單價離子（如Na?）截留率較低（約50-80%）；③操作壓力：RO需1-10MPa，NF僅0.5-2MPa；④應(yīng)用場景：RO用于高純度水制備（如超純水），NF用于苦咸水軟化、工業(yè)廢水脫鹽（保留部分有益離子）。3.植物修復機理：①植物提?。撼患参锿ㄟ^根系吸收重金屬，轉(zhuǎn)運至地上部分，通過收割去除；②植物穩(wěn)定：耐重金屬植物分泌黏液或絡(luò)合物，固定土壤重金屬，降低其生物有效性；③植物揮發(fā)：部分植物（如蜈蚣草）將重金屬（如砷）轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性形態(tài)（如砷化氫）釋放到大氣。典型修復植物：①東南景天（Sedumalfredii）：鎘超富集植物，地上部鎘含量可達1000mg/kg以上，生物量大，生長周期短；②蜈蚣草（Pterisvittata）：砷超富集植物，對砷的富集系數(shù)＞100，可將土壤砷含量從50mg/kg降至10mg/kg以下。4.區(qū)別：環(huán)境基準是基于科學研究的生態(tài)/健康效應(yīng)閾值（如某污染物對魚類的半數(shù)致死濃度LC??），無法律效力；環(huán)境標準是結(jié)合基準、技術(shù)經(jīng)濟可行性和管理需求制定的限值（如《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中CODⅢ類標準≤20mg/L），具有強制約束力。聯(lián)系：基準是標準制定的科學依據(jù)，標準是基準的管理化表達；基準隨科學認知進步更新，標準需同步修訂（如PM2.5標準從2012年的75μg/m3（日均值）調(diào)整為2023年的35μg/m3）。5.核心原理：污水與載體（如填料、濾料）表面的生物膜接觸，生物膜中的微生物（細菌、真菌、原生動物等）通過吸附、降解作用去除有機物：①好氧層（外層）：異養(yǎng)菌降解BOD，硝化菌將NH?-N氧化為NO??；②缺氧層（內(nèi)層）：反硝化菌將NO??還原為N?；③厭氧層（極內(nèi)層）：部分有機物發(fā)生水解酸化。主要優(yōu)勢：①微生物濃度高（載體比表面積大），抗沖擊負荷能力強；②污泥齡長，適合處理低濃度污水（如微污染水源水）；③無需污泥回流，運行管理簡便；④剩余污泥量少（生物膜老化后自然脫落）。四、計算題1.步驟1：計算源強Q。煙氣流量Qv=120000m3/h=33.33m3/s，SO?濃度C=800mg/m3=800×103μg/m3，源強Q=C×Qv=800×103μg/m3×33.33m3/s≈2.666×10?μg/s。步驟2：計算有效源高H。排氣筒高度H?=45m，煙氣出口速度u?=Qv/(πr2)=33.33/(π×(0.6)2)≈29.47m/s＞平均風速u=3.5m/s，需計算抬升高度ΔH。對于D類穩(wěn)定度，中性大氣，抬升公式（霍蘭德公式）：ΔH=(u?D)/(u)(1.5+2.7Ts-Ta/TsD)=(29.47×1.2)/3.5×(1.5+2.7×(273+120)/(273+25)×1.2)（假設(shè)煙氣溫度Ts=120℃，環(huán)境溫度Ta=25℃），簡化后ΔH≈15m（實際考試中若未給煙氣溫度，可假設(shè)ΔH=0，本題按H=45m計算）。步驟3：計算σy、σz（x=500m）。σy=0.22×500?·???≈0.22×500^0.9≈0.22×316≈69.5m，σz=0.12×500?·???≈0.12×316≈37.9m。步驟4：代入高斯模型。C=(2.666×10?)/(√2π×3.5×69.5×37.9)×exp(-452/(2×37.92))≈(2.666×10?)/(3.5×69.5×37.9×2.5066)×exp(-2025/(2×1436))≈(2.666×10?)/(22300)×exp(-0.705)≈1195×0.494≈591μg/m3。（注：若ΔH考慮為15m，則H=60m，exp(-602/(2×37.92))≈exp(-3600/2875)≈exp(-1.25)≈0.287，C≈1195×0.287≈343μg/m3，具體結(jié)果因假設(shè)條件略有差異）2.計算過程：Q=5×10?m3/d=5×10?L/d，S?-S?=200-20=180mg/L=0.18kg/m3，ΔX=YQ(S?-S?)/(1+Kdθc)=0.6×5×10?×0.18/(1+0.05×15)=0.6×9000/(1+0.75)=5400/1.75≈3085.7kgVSS/d。五、論述題關(guān)鍵作用與技術(shù)路徑：1.城市能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型：-關(guān)鍵作用：環(huán)境科學與工程需推動化石能源清潔化、可再生能源規(guī)?；澳茉聪到y(tǒng)高效化。-技術(shù)路徑：①燃煤電廠超低排放改造（如SCR脫硝、FGD脫硫、電袋復合除塵），降低單位能耗碳排放；②分布式光伏/風電并網(wǎng)技術(shù)（解決間歇性問題，如儲能電池、氫能耦合）；③建筑節(jié)能（被動式超低能耗建筑、地源熱泵），減少供暖/制冷碳排放；④交通電氣化（電動汽車快充技術(shù)、V2G車網(wǎng)互動），替代燃油車。2.工業(yè)污染控制：-關(guān)鍵作用：通過過程減排、末端治理與循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域“增產(chǎn)不增碳”。-技術(shù)路徑：①鋼鐵/水泥行業(yè)低碳工藝（氫基直接還原煉鐵、碳捕集與封存CCUS）；②化工行業(yè)綠色合成（生物基材料替代石油基，如PLA可降解塑料）；③電鍍/印染行業(yè)廢水零排放（膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶，水資源循環(huán)利用率＞95%）；④工業(yè)余熱梯級利用（余熱發(fā)電、預熱原料，能效提升20%以上）。3.生態(tài)碳匯提升：-關(guān)鍵作用：通過生態(tài)系統(tǒng)保護與修復，增強自然碳匯能力，