環(huán)境與生物污染控制工程師考試題目及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種微生物通常被認(rèn)為是形成生物膜的核心細(xì)胞？（）A.真菌B.厭氧菌C.固著型細(xì)菌D.自養(yǎng)型細(xì)菌2.在活性污泥法處理污水過程中，消耗有機(jī)物速度最快，對DO需求最高的微生物群通常是？（）A.原生動物B.細(xì)菌膜C.真菌D.活性污泥中的微生物絮體3.生物膜內(nèi)部存在的“死區(qū)”主要是指？（）A.細(xì)胞衰老死亡區(qū)B.缺氧或低營養(yǎng)區(qū)C.微生物代謝產(chǎn)物積累區(qū)D.新生細(xì)胞密集區(qū)4.對于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，下列哪種生物處理方法通常更有效？（）A.氧化溝B.厭氧消化C.生物接觸氧化法D.SBR法5.消毒的目的是什么？（）A.完全去除水中的所有微生物B.殺滅水中的病原微生物，降低微生物活性C.去除水中的所有懸浮物D.促進(jìn)水中微生物的生長繁殖6.下列哪種大氣污染物屬于刺激性氣體？（）A.二氧化硫B.氮氧化物C.一氧化碳D.沙塵7.活性炭吸附去除水中有機(jī)物的主要機(jī)理是？（）A.混合過程B.化學(xué)沉淀C.物理吸附D.生物降解8.厭氧消化處理污泥的主要目的是？（）A.完全礦化所有有機(jī)物B.減少污泥體積，穩(wěn)定有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)資源化C.殺滅所有病原體D.去除污泥中的氮磷9.下列哪種固體廢物不屬于危險(xiǎn)廢物？（）A.醫(yī)療廢物B.廢礦物油C.城市生活垃圾D.廢化學(xué)試劑10.環(huán)境影響評價(jià)的核心內(nèi)容是？（）A.評估建設(shè)項(xiàng)目對環(huán)境可能造成的危害B.提出環(huán)境保護(hù)措施并預(yù)測其效果C.確定項(xiàng)目是否可以開工建設(shè)D.僅僅關(guān)注生態(tài)影響二、填空題（每空1分，共15分）1.生物膜的形成過程通常包括______、______、______和______四個(gè)階段。2.活性污泥法中，微生物與污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，消耗溶解氧，此過程稱為______。3.大氣污染物的擴(kuò)散稀釋主要受______、______和地形等因素的影響。4.污水處理廠污泥的主要處理方法包括______、______和______。5.《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》的基本原則包括______、______和______。6.生物濾池屬于生物法大氣污染控制技術(shù)中的______法。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述生物膜結(jié)構(gòu)的特征及其對污染物傳遞的影響。2.簡述活性污泥法運(yùn)行過程中，影響處理效果的主要因素有哪些？3.簡述光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理及其主要污染物。4.簡述固體廢物資源化利用的意義。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某城市污水處理廠進(jìn)水BOD5濃度為200mg/L，出水BOD5濃度為30mg/L，進(jìn)水流量為100m3/h。假設(shè)微生物量（X）與BOD5的比值（Y）為0.05kgX/kgBOD5，污泥齡（SRT）為10天。請計(jì)算該廠的微生物濃度（X）。（注意：污泥齡按24小時(shí)計(jì)）2.某工廠排氣口高度為15米，排氣溫度為40°C，排氣量率為500m3/h。排氣口附近測得某種揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）濃度為0.5mg/m3。假設(shè)無風(fēng)條件下，該VOC的擴(kuò)散參數(shù)A為10米，環(huán)境溫度為20°C。請根據(jù)高斯煙羽模型估算距離排氣口水平方向100米處，該VOC的濃度。（假設(shè)無其他復(fù)雜地形影響）五、論述題（15分）論述生物膜技術(shù)在環(huán)境與生物污染控制領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢及其面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.B6.A7.C8.B9.C10.B二、填空題1.定著、生長、繁殖、成熟（脫落）2.微生物降解3.風(fēng)速、氣象條件4.好氧消化、厭氧消化、脫水5.環(huán)境保護(hù)優(yōu)先、預(yù)防為主、綜合治理6.生物過濾三、簡答題1.解析：生物膜是一種附著在固體表面的微生物群落。其結(jié)構(gòu)通常分為多層，由內(nèi)到外依次為近水相的微孔結(jié)構(gòu)區(qū)、水力傳導(dǎo)區(qū)、生長區(qū)、熟化區(qū)（代謝活性核心區(qū)）和附著區(qū)。這種結(jié)構(gòu)使得生物膜內(nèi)部存在濃度梯度和氧濃度梯度。污染物需要通過液膜擴(kuò)散和生物膜內(nèi)部孔隙擴(kuò)散才能到達(dá)微生物所在區(qū)域，因此生物膜對外界環(huán)境（如污染物濃度）的變化較為敏感，且通常比懸浮微生物具有更高的處理效率，但也可能導(dǎo)致某些難降解污染物難以去除。2.解析：影響活性污泥法處理效果的因素主要包括：1)進(jìn)水水質(zhì)水量：BOD5/CODcr比值、有毒物質(zhì)、pH值、水溫、營養(yǎng)鹽（N、P）等；2)活性污泥性質(zhì)：微生物種類和數(shù)量、污泥齡（SRT）、微生物濃度（MLSS）等；3)運(yùn)行條件：溶解氧（DO）濃度、水力停留時(shí)間（HRT）、污泥回流量、曝氣方式等。這些因素相互關(guān)聯(lián)，需要優(yōu)化控制。3.解析：光化學(xué)煙霧是在陽光照射下，大氣中的氮氧化物（NOx）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）等一次污染物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧（O3）、過氧乙酰硝酸酯（PANs）等二次污染物，并與一次污染物混合形成的煙霧污染現(xiàn)象。其形成機(jī)理主要包括：NOx和VOCs在陽光紫外線作用下發(fā)生一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧等活性物質(zhì)；生成的臭氧等二次污染物與空氣中的顆粒物等結(jié)合，形成煙霧。主要污染物包括臭氧、PANs、醛類、硝酸酯類等。4.解析：固體廢物資源化利用是指將固體廢物作為資源進(jìn)行利用，通過物理、化學(xué)或生物方法將其轉(zhuǎn)化為可利用的產(chǎn)品或能源。其意義在于：1)減少廢物處置量，節(jié)約土地資源；2)減少原生資源開采，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；3)實(shí)現(xiàn)廢物減量化，降低環(huán)境負(fù)荷；4)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。四、計(jì)算題1.解析：計(jì)算微生物濃度（X）需要用到污泥齡（SRT）公式。污泥齡（SRT）表示單位體積處理水中微生物總量與單位時(shí)間排放出（或流失）的微生物量的比值。公式為：SRT=(X*V)/(Q*Xe-R)或近似為SRT=(X*V)/(Q*Xe)，當(dāng)排泥量可忽略或Q*Xe遠(yuǎn)大于排泥量時(shí)。其中，X=微生物濃度(mg/L)，V=污水處理廠體積(m3)，Q=進(jìn)水流量(m3/h)，Xe=出水微生物濃度(mg/L)。已知SRT=10天=240小時(shí)，Q=100m3/h，進(jìn)水BOD5=200mg/L，出水BOD5=30mg/L，Y=0.05kgX/kgBOD5。首先計(jì)算去除的BOD5量對應(yīng)的微生物量：去除量=200-30=170mg/L。根據(jù)Y值計(jì)算微生物濃度X：X=(去除量/Y)=(170mg/L)/(0.05kg/kg)=170/0.00005=3400000mg/L=3400kg/m3。2.解析：高斯煙羽模型公式為C(x,y,z)=(2Q/πuH)*exp[-(y2+(z-H)2)/(2H2)]，其中C(x,y,z)為距離源點(diǎn)水平距離x，垂直距離y，高度z處濃度；Q為源強(qiáng)；u為風(fēng)速（取地面平均風(fēng)速）；H為有效源高（排氣筒高度+抬升高度，此處近似為15m）；y為水平距離。題目要求水平方向100米處（x=100m,y=0m）濃度，假設(shè)地面濃度C(0,0,0)=0.5mg/m3。需要計(jì)算有效源高H和風(fēng)速u。有效源高H=15m。風(fēng)速u未直接給出，通常需要估算或假設(shè)。題目未給，假設(shè)排氣口處風(fēng)速u?，則u≈u?（無風(fēng)條件下，排氣口附近風(fēng)速可近似為平均風(fēng)速）。根據(jù)公式C(100,0,0)=(2*0.5*Q)/(π*u*152)*exp[-(02+(0-15)2)/(2*152)]=(1*Q)/(π*u*225)*exp[-225/450]=(1*Q)/(π*u*225)*exp[-0.5]。C(100,0,0)=(1*Q)/(π*u*225)*(1/√e)。題目未給Q和u，無法得出具體數(shù)值解，但給出了計(jì)算所需公式和參數(shù)。五、論述題解析：生物膜技術(shù)是利用附著在固體表面生長的微生物群落來處理污染物或進(jìn)行資源回收的技術(shù)。其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：1)高效性：生物膜提供了巨大的生物量表面積，提高了微生物與污染物的接觸效率，尤其對難降解有機(jī)物去除效果好；微生物代謝活性高，處理效率通常高于傳統(tǒng)活性污泥法；可實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化等復(fù)雜生物過程。2)穩(wěn)定性：生物膜相對封閉的環(huán)境有利于微生物生長，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；可形成穩(wěn)定的生物膜結(jié)構(gòu)。3)資源回收：易于實(shí)現(xiàn)污泥減量化，部分工藝（如厭氧消化）可產(chǎn)生沼氣等能源；可用于氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)回收。4)結(jié)構(gòu)多樣性：可根據(jù)需求構(gòu)建不同類型的生物膜反應(yīng)器（如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等），適應(yīng)不同污染物和處理要求。5)環(huán)境友好：通常運(yùn)行能耗較低，可利用廢水資源。面臨的挑戰(zhàn)包括：1)對水質(zhì)水量變化敏感：水力負(fù)荷過高易導(dǎo)