‘ 第二章 质量衡算与能量衡算
2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6（体积分数），求： （1）在1.013×105Pa 、25℃下，用μg/m 3表示该浓度；
（2）在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下，O 3的物质的量浓度为多少？ 解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等
由题，在所给条件下，1mol 空气混合物的体积为
V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0 ＝22.4L×298K/273K ＝24.45L
所以O 3浓度可以表示为
0.08×10－6mol×48g/mol×（24.45L ）－1＝157.05μg/m 3
（2）由题，在所给条件下，1mol 空气的体积为
V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0
=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K ） ＝28.82L
所以O 3的物质的量浓度为
0.08×10－6mol/28.82L ＝2.78×10－9mol/L
2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下，SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3，若允许值为0.14×10-6，问是否符合要求？
解：由题，在所给条件下，将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数，即
3396
5
108.31429810400100.15101.0131064
A A RT pM ρ--???=??=??? 大于允许浓度，故不符合要求
2.3 试将下列物理量换算为SI 制单位：
质量：1.5kgf·s 2/m= kg 密度：13.6g/cm 3= kg/ m 3 压力：35kgf/cm 2= Pa
4.7atm= Pa
670mmHg= Pa
功率：10马力＝kW
比热容：2Btu/(lb·℉)= J/（kg·K）
3kcal/（kg·℃）= J/（kg·K）
流量：2.5L/s= m3/h
表面张力：70dyn/cm= N/m
5 kgf/m= N/m
解：
质量：1.5kgf·s2/m=14.709975kg
密度：13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3
压力：35kg/cm2=3.43245×106Pa
4.7atm=4.762275×105Pa
670mmHg=8.93244×104Pa
功率：10马力＝7.4569kW
比热容：2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/（kg·K）
3kcal/（kg·℃）=1.25604×104J/（kg·K）
流量：2.5L/s=9m3/h
表面张力：70dyn/cm=0.07N/m
5 kgf/m=49.03325N/m
2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数，如
ρ＝ρ0+At
式中：ρ——温度为t时的密度，lb/ft3；
ρ0——温度为t0时的密度，lb/ft3。
t——温度，℉。
如果此方程在因次上是一致的，在国际单位制中A的单位必须是什么？解：由题易得，A的单位为kg/（m3·K）
2.5 一加热炉用空气（含O 2 0.21, N 2 0.79）燃烧天然气（不含O 2与N 2）。分析燃烧所得烟道气，其组成的摩尔分数为CO 2 0.07，H 2O 0.14，O 2 0.056，N 2 0.734。求每通入100m 3、30℃的空气能产生多少m 3烟道气？烟道气温度为300℃，炉内为常压。
解：假设燃烧过程为稳态。烟道气中的成分来自天然气和空气。取加热炉为衡算系统。以N 2为衡算对象，烟道气中的N 2全部来自空气。设产生烟道气体积为V 2。根据质量衡算方程，有
0.79×P 1V 1/RT 1＝0.734×P 2V 2/RT 2
即
0.79×100m 3/303K ＝0.734×V 2/573K
V 2＝203.54m 3
2.6某一段河流上游流量为36000m 3/d ，河水中污染物的浓度为
3.0mg/L 。有一支流流量为10000 m 3/d ，其中污染物浓度为30mg/L 。假设完全混合。 （1）求下游的污染物浓度
（2）求每天有多少kg 污染物质通过下游某一监测点。 解：（1）根据质量衡算方程，下游污染物浓度为
1122
12
3.0360003010000
/8.87/3600010000
V V m V V q q mg L mg L q q ρρρ+?+?=
=
=++
（2）每天通过下游测量点的污染物的质量为
312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg d
kg d
ρ-?+=?+?=
2.7某一湖泊的容积为10×106m 3，上游有一未被污染的河流流入该湖泊，流量为50m 3/s 。一工厂以5 m 3/s 的流量向湖泊排放污水，其中含有可降解污染物，浓度为100mg/L 。污染物降解反应速率常数为0.25d －
1。假设污染物在湖中充分混合。
求稳态时湖中污染物的浓度。
解：设稳态时湖中污染物浓度为m ρ，则输出的浓度也为m ρ则由质量衡算，得
120m m q q k V ρ--=
5×100mg/L －（5＋50）m ρm 3/s －10×106×0.25×m ρm 3/s ＝0
解之得
m ρ＝5.96mg/L
2.8某河流的流量为
3.0m 3/s ，有一条流量为0.05m 3/s 的小溪汇入该河流。为研究河水与小溪水的混合状况，在溪水中加入示踪剂。假设仪器检测示踪剂的浓度下限为1.0mg/L 。为了使河水和溪水完全混合后的示踪剂可以检出，溪水中示踪剂的最低浓度是多少？需加入示踪剂的质量流量是多少？假设原河水和小溪中不含示踪剂。
解：设溪水中示踪剂的最低浓度为ρ则根据质量衡算方程，有
0.05ρ＝（3＋0.05）×1.0
解之得ρ＝61 mg/L
加入示踪剂的质量流量为61×0.05g/s ＝3.05g/s
2.9假设某一城市上方的空气为一长宽均为100 km 、高为1.0 km 的空箱模型。干净的空气以4 m/s 的流速从一边流入。假设某种空气污染物以10.0 kg/s 的总排放速率进入空箱，其降解反应速率常数为0.20h －1。假设完全混合， （1）求稳态情况下的污染物浓度；
（2）假设风速突然降低为1m/s ，估计2h 以后污染物的浓度。 解：（1）设稳态下污染物的浓度为ρ 则由质量衡算得
10.0kg/s －（0.20/3600）×ρ×100×100×1×109 m 3/s －4×100×1×106ρm 3/s ＝0 解之得
ρ＝1.05× 10-2mg/m 3
（2）设空箱的长宽均为L ，高度为h ，质量流量为q m ，风速为u 。 根据质量衡算方程12m
t
m m d q q k V d ρ--=
。()
22t m d q uLh k L h L h d ρρρ--= 带入已知量，分离变量并积分，得23600
-6-50
1.0510t 10 6.610d d ρ
ρ
ρ
-?=-???
积分有ρ＝1.15×10-2mg/m 3
2.10 某水池内有1 m 3含总氮20 mg/L 的污水，现用地表水进行置换，地表水进入水池的流量为10 m 3/min ，总氮含量为2 mg/L ，同时从水池中排出相同的水量。假设水池内混合良好，生物降解过程可以忽略，求水池中总氮含量变为5 mg/L
时，需要多少时间？
解：设地表水中总氮浓度为ρ0，池中总氮浓度为ρ 由质量衡算，得
()0t
V V d V q q d ρρρ-=
即
1
t 10(2)
d d ρρ=
?-
积分，有
5
201
t 10(2)
t
d d ρρ=?-?
?
求得
t ＝0.18 min
2.11有一装满水的储槽，直径1m 、高3m 。现由槽底部的小孔向外排水。小孔的直径为4cm ，测得水流过小孔时的流速u 0与槽内水面高度z 的关系
u 0＝0.62（2gz ）0.5
试求放出1m 3水所需的时间。
解：设储槽横截面积为A 1，小孔的面积为A 2 由题得
A 2u 0＝－dV/dt ，即u 0＝－dz/dt×A 1/A 2
所以有
－dz/dt ×（100/4）2＝0.62（2gz ）0.5
即有
－226.55×z -0.5dz ＝dt
z 0＝3m
z 1＝z 0－1m 3×（π×0.25m 2）-1＝1.73m
积分计算得
t ＝189.8s
2.12 给水处理中，需要将固体硫酸铝配成一定浓度的溶液作为混凝剂。在一配料用的搅拌槽中，水和固体硫酸铝分别以150kg/h 和30kg/h 的流量加入搅拌槽中，制成溶液后，以120kg/h 的流率流出容器。由于搅拌充分，槽内浓度各处均匀。开始时槽内预先已盛有100kg 纯水。试计算1h 后由槽中流出的溶液浓度。
解：设t 时槽中的浓度为ρ，dt 时间内的浓度变化为d ρ 由质量衡算方程，可得
()3012010060t
d
t d ρρ-=
+???? 时间也是变量，一下积分过程是否有误？
30×dt ＝（100＋60t ）dC ＋120Cdt
即
（30－120C ）dt ＝（100＋60t ）dC
由题有初始条件
t ＝0，C ＝0
积分计算得：
当t ＝1h 时 C ＝15.23％
2.13 有一个4×3m 2的太阳能取暖器，太阳光的强度为3000kJ/（m 2·h ），有50％的太阳能被吸收用来加热流过取暖器的水流。水的流量为0.8L/min 。求流过取暖器的水升高的温度。
解：以取暖器为衡算系统，衡算基准取为1h 。 输入取暖器的热量为3000×12×50％ kJ/h ＝18000 kJ/h
设取暖器的水升高的温度为（△T ），水流热量变化率为m p q c T ? 根据热量衡算方程，有18000 kJ/h ＝0.8×60×1×4.183×△TkJ/h.K 解之得△T ＝89.65K
2.14 有一个总功率为1000MW 的核反应堆，其中2/3的能量被冷却水带走，不考虑其他能量损失。冷却水来自于当地的一条河流，河水的流量为100m 3/s ，水温为20℃。 （1）如果水温只允许上升10℃，冷却水需要多大的流量；
（2）如果加热后的水返回河中，问河水的水温会上升多少℃。 解：输入给冷却水的热量为
Q ＝1000×2/3MW ＝667 MW
（1）以冷却水为衡算对象，设冷却水的流量为V q ，热量变化率为m p q c T ?。 根据热量衡算定律，有V q ×103×4.183×10 kJ/m 3＝667×103KW
Q ＝15.94m 3/s
（2）由题，根据热量衡算方程，得
100×103×4.183×△T kJ/m 3
＝667×103KW
△T ＝1.59K
第六章 沉降
6.1 直径60μm 的石英颗粒，密度为2600kg/m 3，求在常压下，其在20℃的水中和20℃的空气中的沉降速度（已知该条件下，水的密度为998.2kg/m 3，黏度为1.005×10-3Pa·s ；空气的密度为1.205kg/m 3，黏度为1.81×10-5Pa·s ）。
解：（1）在水中
假设颗粒的沉降处于层流区，由式（6.2.6）得：
()()()
2
62
33
2600998.29.816010 3.13101818 1.00510P P
t gd u ρρμ
----???-=
=
=???m/s
检验：633
6010 3.1310998.2
0.18621.00510P t eP d u R ρ
μ
---????=
==
位于在层流区，与假设相符，计算正确。 （2）在空气中 应用K 判据法，得
()
()()
3
63
2
2
560109.81 1.205260020.3361.8110P P d g K ρρρμ--????-=
≈
=
所以可判断沉降位于层流区，由斯托克斯公式，可得：
()()2
62
5
26009.8160100.281818 1.8110P P
t gd u ρρμ
--???-=
≈
=??m/s
6.2 密度为2650kg/m 3的球形颗粒在20℃的空气中自由沉降，计算符合斯托
克斯公式的最大颗粒直径和服从牛顿公式的最小颗粒直径（已知空气的密度为1.205kg/m 3，黏度为1.81×10-5Pa·s ）。
解：如果颗粒沉降位于斯托克斯区，则颗粒直径最大时，2P t eP d u R ρ
μ
=
=
所以2t P u d μ
ρ=，同时()2
18P
P t gd u ρρμ
-= 所以
p d =
，代入数值，解得57.2210p d -=?m
同理，如果颗粒沉降位于牛顿区，则颗粒直径最小时，1000P t eP d u R ρ
μ
=
=
所以1000
t P u d μ
ρ
=，同时
t u =
所以p d =31.5110p d -=?m
6.3 粒径为76μm 的油珠（不挥发，可视为刚性）在20℃的常压空气中自由沉降，恒速阶段测得20s 内沉降高度为 2.7m 。已知20℃时，水的密度为998.2kg/m 3，黏度为 1.005×10-3Pa·s ；空气的密度为 1.205kg/m 3，黏度为1.81×10-5Pa·s 。求：
（1）油的密度；
（2）相同的油珠注入20℃水中，20s 内油珠运动的距离。
解：（1）油珠在空气中自由沉降的速度为 s m s L u t /135.020/7.2/=== 假设油珠在空气中自由沉降位于层流区，由斯托克斯公式
()μ
ρρ
182
p p
t gd u -=
()
32
652
kg/m 4.777205.1107681.9135.01081.11818=+?????=
+=
--ρμρp
t p gd u
检验油珠的雷诺数为65
76100.135 1.205
Re 0.6821.8110
p t p d u ρ
μ
--???=
==
属于层流区，计算正确。
（2）假设油珠在水中自由上浮位于层流区，由斯托克斯公式
()()()
2
62
43
998.2777.49.817610 6.9210m/s 1818 1.00510p p t gd u ρρμ
----???-=
=
=???
计算油珠的雷诺数()6
4
3
7610 6.9210998.2
Re 0.05221.00510
p t p d u ρ
μ
---????=
=
=
属于层流区，假设正确，所以油珠在水中运动的距离为
m t u L t 0138.0201092.64=??==-
6.4容器中盛有密度为890kg/m 3的油，黏度为0.32Pa·s ，深度为80cm ，如果将密度为2650kg/m 3、直径为5mm 的小球投入容器中，每隔3s 投一个，则：
（1）如果油是静止的，则容器中最多有几个小球同时下降？
（2）如果油以0.05m/s 的速度向上运动，则最多有几个小球同时下降？ 解：（1）首先求小球在油中的沉降速度，假设沉降位于斯托克斯区，则
()()()
2
32
226508909.81510
7.491018180.32
P P
t gd u ρρμ
---???-=
=
=??m/s
检验325107.4910890
Re 1.0420.32
p t p d u ρ
μ
--????=
==<
沉降速度计算正确。
小球在3s 内下降的距离为227.4910322.4710--??=?m
()()2
2
8010/22.4710 3.56--??=
所以最多有4个小球同时下降。
（2）以上所求得的小球的沉降速度是小球与油的相对速度，当油静止时，也就是相对于容器的速度。当油以0.05m/s 的速度向上运动，小球与油的相对速度仍然是27.4910t u -=? m/s ，但是小球与容器的相对速度为2' 2.4910u -=? m/s
所以，小球在3s 内下降的距离为222.491037.4710--??=?m
()()2
2
8010/7.471010.7--??=
所以最多有11个小球同时下降。
6.5 设颗粒的沉降符合斯托克斯定律，颗粒的初速度为零，试推导颗粒的沉降速度与降落时间的关系。现有颗粒密度为1600kg/m 3，直径为0.18mm 的小球，在20℃的水中自由沉降，试求小球加速到沉降速度的99%所需要的时间以及在这段时间内下降的距离（已知水的密度为998.2kg/m 3，黏度为1.005×10-3Pa·s ）。
解：（1）对颗粒在水中的运动做受力分析
3336
6
g b D p p p p F F F F d g d g d u π
π
ρρπμ=--=
-
-
所以，
23()186
p p p p
p p g du F F
u dt m d d ρρμπρρρ-===-
对上式积分得，0
2
18t
t
u p p p p
du
dt u
d ρρμρρ=-??
得2ln 118p p
t
d u
t u ρμ??=--
???或181p p
t d t u u e
μ
ρ-?? ?=- ???
，其中U t 为终端沉降速度， ()()()
2
32
23
1600998.29.810.1810 1.06101818 1.00510p p t gd u ρρμ
----???-=
=
=???m/s
检验233
1.06100.1810998.2
Re 1.921.00510t p p u d ρ
μ
---????=
==
所以小球加速到沉降速度99%的时间为
()()2
3223
0.18101600
ln 1ln 10.99 1.32101818 1.00510
p p t d u t u ρμ
---????
=-
-=--=? ????
?
s
（2）由181p p t d t dL u u e dt
μρ
-?? ?==- ???
所以221818201118p p
p p
t t t
d d p p t t d L u e
dt u t e μ
μ
ρρρμ--???????? ? ?=-=+- ? ????????
?
?
()()3
223181.005102
1.321030.181********
30.181016001.0610 1.32101 1.110m 18 1.00510L e ---??-??-??----???????? ?=???+-=??? ??? ??????
?
6.6 落球黏度计是由一个钢球和一个玻璃筒组成，将被测液体装入玻璃筒，然后记录下钢球落下一定距离所需要的时间，即可以计算出液体黏度。现在已知钢球直径为10mm ，密度为7900 kg/m 3，待测某液体的密度为1300 kg/m 3，钢球在液体中下落200mm ，所用的时间为9.02s ，试求该液体的黏度。
解：钢球在液体中的沉降速度为3/20010/9.020.022t u L s -==?=m/s 假设钢球的沉降符合斯托克斯公式，则
()()()
2
32
790013009.81101016.3518180.022
p
p t
gd u ρ
ρμ--???-=
=
=?Pa·s
检验：30.022********
Re 0.017216.35
t p p u d ρ
μ
-???===<，假设正确。
6.7 降尘室是从气体中除去固体颗粒的重力沉降设备，气体通过降尘室具有一定的停留时间，若在这个时间内颗粒沉到室底，就可以从气体中去除，如下图所示。现用降尘室分离气体中的粉尘（密度为4500kg/m 3），操作条件是：气体体积流量为6m 3/s ，密度为0.6kg/m 3，黏度为3.0×10-5Pa·s ，降尘室高2m ，宽2m ，长5m 。求能被完全去除的最小尘粒的直径。
图6-1 习题6.7图示
解：设降尘室长为l ，宽为b ，高为h ，则颗粒的停留时间为/i t l u =停，沉降时间为/t t h u =沉，当t t ≥沉停时，颗粒可以从气体中完全去除，t t =沉停对应的是
能够去除的最小颗粒，即//i t l u h u =
因为V i q u hb =
，所以6
0.652
i V V t hu hq q u l lhb lb ====
=?m/s 假设沉降在层流区，应用斯托克斯公式，得
5min 8.5710p d -=
==?m 85.7=μm
检验雷诺数55
8.57100.60.6Re 1.032310
p t p d u ρ
μ
--???=
==
6.8 采用平流式沉砂池去除污水中粒径较大的颗粒。如果颗粒的平均密度为2240kg/m 3，沉淀池有效水深为1.2m ，水力停留时间为1min ，求能够去除的颗粒最小粒径（假设颗粒在水中自由沉降，污水的物性参数为密度1000kg/m 3，黏度为1.2 ×10-3Pa·s ）。
解：能够去除的颗粒的最小沉降速度为/ 1.2/600.02t u h t ===沉m/s 假设沉降符合斯克托斯公式，则()218P P t
gd u ρρμ
-=
所以
41.8810P d -=
=?m
检验43
1.88100.021000Re 3.1321.210p t p d u ρ
μ
--???=
==>?，假设错误。
假设沉降符合艾伦公式，则t u =所
以
.
4
.
.
2p d -===?
m
检验43
2.12100.021000
Re 3.51.210p t p d u ρ
μ
--???=
==?，在艾伦区，假设正确。
所以能够去除的颗粒最小粒径为2.12×10-4m 。
6.9 质量流量为 1.1kg/s 、温度为20℃的常压含尘气体，尘粒密度为1800kg/m 3，需要除尘并预热至400℃，现在用底面积为65m 2的降尘室除尘，试问
（1）先除尘后预热，可以除去的最小颗粒直径为多少？
（2）先预热后除尘，可以除去的最小颗粒直径是多少？如果达到与（1）相同的去除颗粒最小直径，空气的质量流量为多少？
（3）欲取得更好的除尘效果，应如何对降尘室进行改造？
（假设空气压力不变，20℃空气的密度为1.2kg/m 3，黏度为1.81×10-5Pa·s ，400℃黏度为3.31×10-5Pa·s 。）
解：（1）预热前空气体积流量为31.1
0.917m /s 1.2
V q =
=，降尘室的底面积为65m 2 所以，可以全部去除的最小颗粒的沉降速度为0.917
0.0141m/s 65
V t q u A ==
= 假设颗粒沉降属于层流区，由斯托克斯公式，全部去除最小颗粒的直径为
()()μm 1.16m 1061.181
.92.118000141
.01081.1181855min ,=?=?-???=-=
--g u d p t p ρρμ
检验雷诺数
55
1.2 1.61100.0141Re 0.01521.8110
p t p d u ρμ--???===
3kg/m 522.04002732932.1=+?
=ρ，体积流量为31.1
2.11m /s 0.522
V q ==
可以全部去除的最小颗粒的沉降速度为 2.11
0.0325m/s 65
V t q u A ==
= 同样假设颗粒沉降属于层流区，由斯托克斯公式，全部去除最小颗粒的直径为
()()μm 1.33m 1031.381
.9522.018000325
.01031.3181855min ,=?=?-???=-=
--g u d p t p ρρμ
检验雷诺数
55
0.522 3.31100.0325Re 0.01723.3110p t p d u ρμ--???===
μm 1.16=p d 的颗粒在400℃空气中的沉降速度为
()()()m/s 00768.010
31.3181061.181.9522.01800185
2
52
=?????-=
-=
--μ
ρρ
p p
t gd u
要将颗粒全部除去，气体流量为3650.007680.5m /s V t q Au ==?=
质量流量为kg/s 261
.0522.05.0=? （3）参考答案：将降尘室分层，增加降尘室的底面积，可以取得更好的除尘效果。
6.10 用多层降尘室除尘，已知降尘室总高4m ，每层高0.2m ，长4m ，宽2m ，欲处理的含尘气体密度为1 kg/m 3，黏度为3×10-5Pa·s ，尘粒密度为3000 kg/m 3，要求完全去除的最小颗粒直径为20μm ，求降尘室最大处理的气体流量。
解：假设颗粒沉降位于斯托克顿区，则颗粒的沉降速度为
()()()
2
62
5
300019.812010
0.0218m/s 1818310
p
p t gd u ρ
ρμ
---???-=
=
=??
检验55
1 2.0100.0218
Re 0.01452310p t p d u ρμ--???===
降尘室总沉降面积为2042160A =??=m 2
所以最大处理流量为1600.0218 3.488V t q Au ==?=m 3/s
6.11 用与例题相同的标准型旋风分离器收集烟气粉尘，已知含粉尘空气的温度为200℃，体积流量为3800 m 3/h ，粉尘密度为2290 kg/m 3，求旋风分离器能分离粉尘的临界直径（旋风分离器的直径为650mm ，200℃空气的密度为0.746 kg/m 3，黏度为2.60×10-5 Pa·s ）。
解：标准旋风分离器进口宽度/40.65/40.1625B D ===m ， 进口高度/20.65/20.325i h D ===m ，
进口气速()()/3800/3600/0.16250.32519.99i V i u q Bh ==?=m/s 所以分离粉尘的临界直径为
67.2710m=7.27μm c d -===?
6.12体积流量为1m 3/s 的20℃常压含尘空气，固体颗粒的密度为1800 kg/m 3（空气的密度为1.205kg/m3，黏度为1.81×10-5Pa·s ）。则
（1）用底面积为60m 2的降尘室除尘，能够完全去除的最小颗粒直径是多少？
（2）用直径为600mm 的标准旋风分离器除尘，离心分离因数、临界直径和分割直径是多少？
解：（1）能完全去除的颗粒沉降速度为
1
0.016760
V t q u A =
==m/s 假设沉降符合斯托克斯公式，能够完全去除的最小颗粒直径为
5,min
1.7610m 17.6μm p d -===?=
检验：55
1.205 1.76100.0167
Re 0.06421.8110
p t p d u ρμ--???===
进口宽度/40.6/40.15B D ===m ，进口高度/20.6/20.3i h D ===m ，进口气速()/1/0.150.322.22i V i u q Bh ==?=m/s
分离因数222
22.222249.810.60.3752
i i c u u K D B gr g =
===-?
?
临界粒径66.2410m=6.24μm c d -=
==?
分割直径
6500.27 4.4510m=4.45μm d -===?
6.13 原来用一个旋风分离器分离气体粉尘，现在改用三个相同的、并联的小旋风分离器代替，分离器的形式和各部分的比例不变，并且气体的进口速度也不变，求每个小旋风分离器的直径是原来的几倍，分离的临界直径是原来的几倍。
解：（1）设原来的入口体积流量为q V ，现在每个旋风分离器的入口流量为
q V /3，入口气速不变，所以入口的面积为原来的1/3，
又因为形式和尺寸比例不变，分离器入口面积与直径的平方成比例， 所以小旋风分离器直径的平方为原来的1/3
0.58= 所以小旋风分离器直径为原来的0.58倍。 （2）由式（6.3.9
）c d =
由题意可知：μ、i u 、p ρ、N
都保持不变，所以此时c d ∝由前述可知，小旋风分离器入口面积为原来的1/3，则B
0.58=
倍所以
0.76c
c d d ==原
倍。所以分离的临界直径为原来的0.76倍。 6.14用一个小型沉降式离心机分离20℃水中直径10μm 以上的固体颗粒。已知颗粒的密度为1480kg/m 3，悬浮液进料半径位置为r 1=0.05m ，离心机转鼓壁面半径为r 2=0.125m ，求离心机转速为1000r/min 和3000r/min 时的平均分离因数和固体颗粒沉降到转鼓壁面位置所需要的时间（水的密度为998.2kg/m 3，黏度为1.005×10-3Pa·s ）。
解：先计算颗粒在离心机中的最大沉降速度
()()()
()
2
2
522
23
1480998.2 1.0100.12523000/600.0329m/s
1818 1.00510p p t d r u πρρωμ
---?????-=
=
=?? 检验，雷诺数53
998.2 1.0100.0329Re 0.32721.00510
p t p d u ρμ--???===
()22
0.050.12521000/60297.89.81
m c r K g πω+???? ???===
()()()()()2
1
322222225
11818 1.005100.125
ln ln 31.3s 0.05
1480998.2 1.01021000/6018r r p p p p r dr t r d r d μρρωρρωπμ
--??====---?????
同理，当3000n =r/min
()22
0.050.12523000/602981.19.81
m c r K g πω+??
?? ???===
()()()()()2
1
322222225
11818 1.005100.125
ln ln 3.49s 0.05
1480998.2 1.01023000/6018r r p p p p r dr t r d r d μρρωρρωπμ
--??====---?????
6.15 用离心沉降机去除悬浊液中的固体颗粒，已知颗粒直径为50μm ，密度为1050 kg/m 3，悬浊液密度为1000 kg/m 3，黏度为 1.2×10-3Pa·s ，离心机转速为3000r/min ，转筒尺寸为h=300mm ，r 1=50mm ，r 2=80mm 。求离心机完全去除颗粒时的最大悬浊液处理量。
解：计算颗粒在离心机中的最大沉降速度
()()()
()
2
2
52
2
23
10501000 5.010
0.0823000/600.0456m/s
1818 1.210
p p t
d r u πρρω
μ
---?????-=
=
=??检验，雷诺数53
1000 5.0100.0456
Re 1.921.210p t p d u ρμ--???===
颗粒在沉降机中的沉降时间
()()()()
2
1
32222222511818 1.2100.08ln ln 1.76s 0.0510501000 5.01023000/6018r r p p p p r dr t r d r d μρρωρρωπμ
--??====---?????
沉降机的容积为()()222221 3.140.080.050.30.00367V r r h π=-=?-?=m 3 所以最大料液处理量为0.003670.002091.76
V V q t ===m 3/s 7.5=m 3/h
6.16. 水力旋流器的直径对离心力的影响和离心机转鼓的直径对离心力的影响是否相同？
解：参考答案：对旋流分离器，离心力2
i c m
u F m r =，进口流速不变，离心力
与直径成反比，所以增大直径，离心力减小。对离心机，离心力2c F mr ω=，转速不变，离心力与直径成正比，所以增大直径，离心力增加。
环境工程学（第二版）课后答案绪论环境工程学的发展和内容 第一章水质与水体自净 第二章水的物理化学处理方法 第三章水的生物化学处理方法 第五章大气质量与大气污染 第六章颗粒污染物控制 第七章气态污染物控制 第八章污染物的稀释法控制 绪论环境工程学的发展和内容 0-1名词解释： 环境：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 环境问题：全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象，均概括为环境问题。 环境污染：由于自然或人为（生产、生活）原因，往原先处于正常状况的环境中附加了物质、能量或生物体，
其数量或强度超过了环境的自净能力，使环境质量变差，并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生了有害影响的现象。 污染物质：引起环境污染的物质即为污染物质。 公害：由人为原因引起化学污染物滋事而产生的突发事件通常称为公害。 环境科学：研究人类环境质量及其保护的和改善的科学，其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响，以及改善环境质量的理论、技术和方法。 0-2 试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的，即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件，同时其生产和生活活动作用于环境，又会对环境产生影响，引起环境质量的变化；反过来，污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。 0-3试讨论我国的环境和污染问题 0-4什么是环境工程学？他与其他学科之间的关系怎样？ 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法，研究保护和合理利用自然资源，控制和防治环境污染和生态破坏，以改善环境质量，使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。 环境工程学是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科，又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。
一 名词解释 1 精密度: 精密度是指用一特定的分析程序在受控条件下重复分析均一样品所得测定值的一致程度，它反映分析方法或测量系统所存在随机误差的大小。 2 空白试验:又叫空白测量，是指用蒸馏水代替样品的测量。其所加试剂和操作步骤与实验测量完全相同。 3 静态配气法：是把一定量的气态或蒸汽态的原料气加入已知容积的容器中，再充入稀释气，混匀制得。 4 生物监测：①利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应进行定期、定点分析与测定以阐明环境污染状况的环境监测方法。 ②受到污染的生物，在生态生理和生化指标、污染物在体内的行为等方面会发生变化，出现不同的症状和反应，利用这些变化来反映和度量环境污染程度的方法称为生物监测法P296 5 空气污染指数(Air pollution Index ，简称API)是指空气中污染物的质量浓度依据适当的分级质量浓度限值进行等标化，计算得到简单的量纲为一的指数，可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。 6 分贝：是指两个相同的物理量（如A 和A 0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）：N=10lg 0 A A 。分贝符号为“d B ”，它的量纲为一，在噪声测量中是很重要的参量。 7 生化需氧量BOD ：指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 8 化学需氧量COD ：指在一定条件下，氧化1L 水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量。以氧的质量浓度（以mg/L 为单位）表示。 9 优先污染物：对众多有毒污染进行分级排队，从中筛选出潜在危害性大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。这一过程是数学上的优先过程，经过优先选择的污染物称优先污染物（Priority Pollutants ）。 10 简易监测：是环境监测中非常重要的部分，其特点是：用比较简单的仪器或方法，便于在现场或野地进行检测，具有快速、简便的特点，往往不需要专业技术人员即可完成，价格低廉。 11 土壤背景值：又称土壤本底值，是指在未受人类社会行为干扰（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量。 12遥感监测：是应用探测仪器对远处目标物或现象进行观测，把目标物或现象的电磁波特性记录下来，通过识别、分析，揭示某些特性及其变化，是一种不直接接触目标物或现象的高度自动化检测手段。 13 突发事件：是指一定区域内突然发生的、规模较大且对社会产生广泛负面影响，对生命和财产构成严重威胁的事件和灾害。或是指在组织或者个人原计划或者认识范围以外突然发生的、对其利益具有损伤性或潜在危害的一切事件。 14 环炉检测技术：是将样品滴于圆形滤纸的中央，以适当的溶剂冲洗滤纸中央的微量样品，借助于滤纸的毛细管效应，利用冲洗过程中可能发生的沉淀、萃取或离子交换等作用，将样品中的待测组分选择性地洗出，并通过环炉加热而浓集在外圈，然后用适当的显色剂进行显色，从而达到分离和测定的目的。 15 质量控制图：实验室内质量控制图是监测常规分析过程中可能出现的误差，控制分析数据在一定的精密度范围内，保证常规分析数据质量的有效方法。
请注意：1.本文档仅供参考，不保证所有答案都是完全正确的，如有疑问请其他同学或老师 2.用红色标记的是老师上课重点讲到可能会考的 3.考试内容不局限于本文档 4.此文档打印时可能会出现乱码的问题 作业1 一、邻二氮菲分光光度法测铁的条件实验： 答：以显色剂用量为例 在7只50ml的容量瓶中加入10-3mol/L的铁标准溶液2.0ml，盐酸羟胺摇匀，放置2min，分别加入不同体积1.5mg/L的邻二氮菲0.2 ml、0.4 ml、0.8 ml、0.6 ml、0.8 ml、1.0 ml、2.0 ml、4.0 ml；加入5.0ml，1.0mol/L乙酸钠溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，以蒸馏水为参照溶液，在测定浓度下测量各溶液的吸光度 二、如何配制成0.1g/L的铁标准溶液？ 答： Fe + 4HNO3 = Fe（NO3）3 + 2H2O+NO 5.6g 0.5mol/L0.8L 0.1mol 0.4mol 1 用天平称取5.6g无杂质的铁粉 2 用量筒娶800ml，浓度为0.5mol/L的HNO3 3 将铁粉与HNO3反应，将反应后的气体通过 4 将反应溶液移至1L容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度线，即配成0.1g/L的Fe（NO3）3 溶液 5 娶17.9ml，浓度为0.1mol/L的Fe（NO3）3溶液，移至1L容量瓶中，稀释至刻度线， 即得到0.1g/L的铁标准溶液 作业2 一、铁的质量浓度为5.010-4g/L的溶液与1，10-邻二氮菲生成橙红色配合物，该配合物在 波长为510mm、比色皿厚度为2cm时，测得A=0.19 1 求a； 2 求k。 答：1 已知A=abc 则 =-1g-1 2 已知a=190L·cm-1g-1且Fe的摩尔质量为56g·mol-1 所以 k=a MFe=190L·cm-1g-156 g·mol-1=10640L·cm-1·mol-1 作业4 参考教材P528 直线和回归 作业3 一、酸度（pH值）的确定： 答：去9只50ml容量瓶，各加入铁标准溶液、盐酸羟氨（NH2OH·HCl），摇匀，放置2min，各加入2ml，1.5g/L的邻二氮菲溶液，用移液管在9只容量瓶中分别加入不同体积（0.5 ml、2.00 ml、5.00 ml、8.00 ml、10.00 ml、20.00 ml、25.00 ml、30.00 ml、40.00ml）的NaOH（碱性）溶液，用蒸馏水稀释至刻度线，摇匀，用pH试纸或酸度计测量各溶液的pH值。以水为参比，在选定的波长下，用1cm吸收池（比色皿），测量各溶液的吸光度值，绘制A-pH曲线，确定pH范围。
《环境工程学》试卷 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1．COD；2. 厌氧生物处理法；3. 泥龄；4. 好氧硝化；5. A/A/O法； 6. 反电晕； 7. 二次扬尘； 8. 电场荷电； 9. FGD；10. SCR法。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1．BOD是化学性水质指标之一，其含义是（）。 A 溶解氧； B 化学需氧量； C 生化需氧量。 2．废水处理方法很多，其中混凝沉淀法可去除废水中的（）。 A 可生物降解有机物； B 不溶性有机物；C悬浮物质。 3．废水二级处理技术属于（）。 A 生物方法； B 化学方法；C物理方法。 4．A2/O法产生的污泥量比活性污泥法（）。 A 多； B 少； C 一样。 5．下列哪种技术属于废水三级处理技术（）？ A 臭氧氧化； B 气浮； C 好氧悬浮处理技术。 6．脱硫技术很多，跳汰选煤脱硫技术属于（）。 A 炉前脱硫技术； B 炉内脱硫技术； C 炉后脱硫技术。 7．电除尘器最适宜捕集的粉尘是（）。 A 低比电阻粉尘； B 中比电阻粉尘； C 高比电阻粉尘。 8．常被用来作为高效除尘器的前级预除尘器的是（）。 A 机械力除尘器； B 电除尘器； C 过滤式除尘器。 9．既能捕集颗粒污染物，又能脱除部分气态污染物的除尘器是（）。 A 机械力除尘器； B 电除尘器； C 湿式除尘器。 10．SCR法烟气脱硝的主要机理是（）。 A 催化转化； B 化学吸收； C 化学吸附。 三、填空题（每题2分，共10分） 1．MLSS,MLVSS,SVI,SBR分别为、、、。 2．活性污泥法有效运行的基本条件为、、、。
3．SCR法烟气脱硝机理分为、、、。 4．影响湿法脱硫效率的主要因素包括：、、、。 5．控制颗粒污染物的主要方法包括：、、、。 四、简答题（每小题3分，共30分） 1．什么是废水的一级处理，二级处理和深度处理？ 2．厌氧生物处理的基本原理是什么？ 3．曝气池在好氧活性污泥法中的作用是什么？ 4. 简述污水中的氮在生物处理中的转化过程？ 5. 什么是曝气？曝气的作用有哪些？ 6．控制废气中气态污染物的方法有哪些？ 7. 评价除尘器性能的指标有哪些？ 8．实现电除尘的基本条件是什么？ 9. 影响SCR法烟气脱硝效率的因素有哪些？ 10．影响湿法烟气脱硫效率的主要因素有哪些？ 五、计算题（每小题10分，共20分） 1．某水处理厂在沉淀池后设置快砂滤池，滤池的设计负荷率为32 m d m 。试计算在设计流量0. 53/ 200/() m s下，滤池表面积为多大？若每个滤池表面积限制在552 m以下，共需建多少个滤池？ 2．已知某线—板式电除尘器的收尘面积A=6000m2，所处理的烟气量Q=684000m3/h，烟气粘度η=1.8×10－5Pa·s, 对其施加的平均电场强度E=3.0kV/cm, 试计算粉尘的平均粒径dp=0.1μm、1.0μm、10μm时电除尘器的除尘效率？（取K m=1.36，ε0=8.85×10－12F/m, D=2.0）。
环境监测试卷试题 环境监测考试试题及答案 应用化学系 《环境监测》试卷 ( 含答案 ) （说明：考试时间 110 分钟） 一 二 三 四 五 六 总分 成绩 一、填空（本题共 10 分，每小题 1 分） 1 、我国环境标准中的“三级”指 国家级、地方级、行业级 ； 2 、水中氨氮是指以 游离氨（ NH 3）或 铵盐（ NH 4+ ）形式存在的氮。 3 、 误差 的大小是衡量准确度高低的尺度。 4 、对河流污染的监测，布设在进入城市、工业排污区的上游、不受该污染区域影 响地点的断面称为 对照断面 。 5 、用重铬酸钾法测定水样的 COD 时，所用催化剂为 Ag 2 SO 4 。 6 、测定水样的 DO ，消耗 L 的 Na 2 S O 3 ，该水样的 DO(O 2 ，mg/L) 为 。 2 7 、两份水样 pH 值的测定结果分别为和，这两份水样的氢离子活度相差 1000 倍。 8 、I 2+2S 2O 3 2- = 2I - + S 4 O 62- 9 、用容积为 20L 的配气瓶进行常压配气，如果原料气的纯度为 50 ％（ V/V ）， 欲配制 50ppm 的 SO 2 标准气，需要加入 2ml 原料气。 10 、将下列数值修约到只保留一位小数：→ ； → 。 二、单项选择题（本题共 10 分，每小题 1 分，每小题只有一个正确答案） 1 、采集废水样，在车间或车间处理设施的排放口采样监测 A 类污染物，在 总排污口采样监测二类污染物。 A 、一 B 、四 C 、三 D 、二 2 、用于采集总悬浮颗粒的滤膜在采样前、后应在 A 条件下称重。
《环境工程学》复习题 一、名词解释 1. BOD ： 2. COD ： 3. 泥龄： 4. 好氧硝化： 5. 反硝化： 二、简答题 1. 简答：什么是污泥龄，为什么说可以通过控制排泥来控制活性法污水处理厂的运行 2. 简述生物滤池构造上分为哪几部分对滤料有何要求 3. 试述厌氧生物处理法的基本原理怎样提高厌氧生物处理的效能 4. 叙述AO 法的脱氮机理，画出AO 法的工艺流程图。 5. 活性污泥法有效运行的基本条件有哪些 6. 试叙述好氧生物处理与厌氧生物处理的基本区别及各自的适用场合。 三、计算题 1. 一降落的雨滴中，最初没有溶解氧存在。雨滴的饱和溶解氧浓度为9. 20mg/L 。假设在降落2s 后雨滴中已经有3. 20mg/L 的溶解氧。试计算雨滴中的溶解氧浓度达到8. 20mg/L 需要多长时间 2. 一水处理厂在沉淀池后设置快砂滤池，滤池的设计负荷率为32200/()m d m 。试计算在设计流量0. 53/m s 下，滤池表面积为多大若每个滤池表面积限制在552m 以下，共需建多少个滤池 四、综合题
1. 在水处理工艺中，水中杂质分离常用下面的物理化学方法，使用最简单的一句话或几个字表示去除水中杂质的原理及影响去除效果的决定因素。 《环境工程学》复习题参考 二、名词解释 ：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 2. COD ： 用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。 3. 泥龄： 即微生物平均停留时间，是指反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间，工程上是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。 4. 好氧硝化： 在好氧条件下，将+4NH 转化成2NO -和3NO -的过程。 5. 反硝化： 在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气的过程。 二、简答题 1. 简答：什么是污泥龄，为什么说可以通过控制排泥来控制活性法污水处理厂的运行 微生物代谢有机物的同时自身得到增殖，剩余污泥排放量等于新增污泥量，用新增污泥量替换原有系统中所有污泥所需要的时间称为泥龄，如果排放的剩余污泥量少，使系统的泥龄过长，会造成系统去除单位有机物的氧消耗量增加，即能耗升高，二沉池出水的悬浮物含量升高，出水水质变差，如果过量排放剩余污泥，使系统的泥龄过短，活性污泥吸附的有机物后来不及氧化，二沉池出水中有机物含量增大，活性污泥吸附的有机物后来不及氧化，二沉池出水中有机物含量增大，出水的水质也会变差。如果使泥龄小于临界值，即从系统中排出的污泥量大于其增殖量，系统的处理效果会急剧变差。 2. 简述生物滤池构造上分为哪几部分对滤料有何要求 典型的生物滤池由滤床，布水设备和排水系统三部分组成。要求滤料有以下特性：①能为微生物的栖息提供较大的比表面积；②能使废水以液膜状均匀分布于其表
《环境监测分析》期末考试试卷（B卷） 学院:_______________班级:_____________姓名:_______________学号:____________ 一、名词解释（每小题2.5分，共10分） 1.综合水样； 2. 等速采样； 3.硫酸盐化速率； 4.土壤单项污染指数 二、问答题（共50分） 1.高锰酸盐指数和化学需氧量有什么区别？二者在数量上有何关系？为什么？（9分） 2.直接采样法和富集采样法各实用于什么情况？怎样提高溶液吸收法的富集效率？（9分） 3.比较重量法、红外分光光度法和非色散红外吸收法三种测定水中石油类物质的原理和优缺点。（9分） 4. 常用哪些方法提取生物样品中的有机污染物？脂肪提取器提取法有何优点？（8分） 5. 有一地势平坦的田块，由于用污水灌溉，土壤被铅、汞和苯并（a）芘污染，试设计一个监测方案，包括布设监测点、采集土样、土样制备和预处理，以及选择分析测定方法。（15分） 三、计算题（每小题10分，共40分） 1. 监测某水样的BOD5时，采用稀释法测定数据为：水样在培养前溶解氧浓度是4.73mg/L；水样在培养后溶解氧浓度是 2.16mg/L；取原水样100mL加稀释水至1000mL。稀释水在培养前溶解氧浓度是0.12mg/L；稀释水样在培养后溶解氧浓度是0.04mg/L，求水样的BOD5为多少？ 2. 监测某采样点大气中的氮氧化物时，用装有5 mL吸收液的筛板式吸收管采样，采样流量为0.30 L/min，采样时间为60 min，采样后用光度法测定并计算得知全部吸收液中含2.0μg NO2，已知采样点的温度为5℃，大气压为100 Kpa，求大气中二氧化氮的浓度。
1、简要说明监测各类水体水质的主要目的和确定监测项目的原则。 各类水体： 地表水（江、河、湖、库、海水），地下水，废水和污水（工业废水、生活污水、医院污水等）。 （1）对地表水体的污染物质及渗透到地下水中的污染物质进行经常性的监测，以掌握水质现状及其发展规律。 （2）对排放的各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。 （3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。 （4）为国家政府部门制定环境保护法规、标准和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。 （5）为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段 监测项目：指影响水环境污染因子的监测。 原则： 水体被污染情况；水体功能；废（污）水中所含污染物；受各国重视的优先监测污染物；经济条件等。 2、怎样制定地面水体水质的监测方案？以河流为例，说明如何设置监测断面和采样点？ 流过或汇集在地球表面上的水，如海洋、河流、湖泊、水库、
沟渠中的水，统称为地表水。 制定过程：明确监测目的——调查研究——确定监测项目——布设监测网点——合理安排采样时间和采样频率——选择采样方法 和分析技术——制定质量控制和保障措施——制定实施计划。 对于河流设置三个监测断面： a对照断面设在河流进入城市或工业区上游100—500m的地方，避开各种废水、污水流入口或回流处。只设一个。 控制断面设在排污口下游较充分混合的断面下游，在排污口下游500—1000m处。可设多个。 削减断面设在最后一个排污口下游1500m处。只设一个。 ④采样点位的确定 河流上——选取采样断面； 采样断面上——选取采样垂线（根据河宽分别设一个、二个、三个垂线） 采样垂线上——选取采样点（根据水深分别设一个、二个、三个点）对照断面、b控制断面、c削减断面。 3、对于工业废水排放源，怎样布设采样点和确定采样类型？ 工业废水水污染源一般经管道或渠、沟排放，截面积比较小，不需设置断面，而直接确定采样点位。 a.在车间或车间设备出口处应布点采样测定一类污染物。这些污染物主要包括汞、镉、砷、铅和它们的无机化合物，六价铬的无机化合物，有机氯和强致癌物质等。
《环境工程学》选择题题目及答案详解 1、下列说法不正确的是（ C ） A.水形成自然循环的外因是太阳辐射和地球引力 B.水在社会循环中取用的是径流水源和渗流水源 C.生活污染源对环境污染最为严重 D.工业污染源属于点源而非面源 2、下列说法不正确的是（超编题目） A.调节池可以调节废水的流量、浓度、pH值和温度 B对角线出水调节池有自动均和的作用 C.堰顶溢流出水调节池既能调节水质又能调节水量 D.外设水泵吸水井调节池既能调节水质又能调节水量 3、TOD是指（ A ） A.总需氧量B生化需氧量C化学需氧量D总有机碳含量 4、下列说法不正确的是（ D ） A.可降解的有机物一部分被微生物氧化，一部分被微生物合成细胞 是微生物氧化有机物所消耗的氧量与微生物内源呼吸所消耗的氧量之和 C.可降解的有机物分解过程分碳化阶段和硝化阶段 是碳化所需氧量和硝化所需氧量之和 5、下列说法不正确的是（A、C） 测定通常采用K2Cr2O7和KMnO7为氧化剂（KMnO4才对，属于书写错误） 测定不仅氧化有机物，还氧化无机性还原物质 测定包括了碳化和硝化所需的氧量（描述的是BOD） 测定可用于存在有毒物质的水 6、下列不属于水中杂质存在状态的是（D） A.悬浮物B胶体C溶解物D沉淀物 7、下列说法不正确的是（B） A.格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物 B.格栅的水头损失主要在于自身阻力大(水头损失很小，阻力主要是截留物堵塞造成的) C.格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10－15 cm D.格栅倾斜50－60o，可增加格栅面积 8、颗粒在沉砂池中的沉淀属于（A ）8-11题参见课本76、77页 A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀9、颗粒在初沉池初期（A），在初沉池后期（B） A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀10、颗粒在二沉池初期（ B ），在二沉池后期（ C ），在泥斗中（D） A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀11、颗粒在污泥浓缩池中（D） A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀 12、下列说法不正确的是（C） A.自由沉淀试验用沉淀柱的有效水深应尽量与实际沉淀池的水深相同 B.絮凝沉淀试验用沉淀柱的有效水深应尽量与实际沉淀池的水深相同 C.对于自由沉淀E~t曲线和E~u曲线都与试验水深有关(应为“无关”) P 81
试题一 一、填空题：（每空1分，共25分） 1、水中铬常以两种价态形式存在，其中的毒性最强。 2、水体控制断面是为了了解而设置的。 3、残渣可以分为、、和总不可过滤性残渣，其中总悬浮物属于； 4、土壤样品的采样方法有、、、四种方法。 5、误差是指测定值与之间的差别；偏差是指测定值与之间的差别；评价准确度的方法有和两种。 6、测定大气中氮氧化物时，可用将大气中的一氧化氮氧化成二氧化氮进行测定。 7、测定烟气烟尘浓度时，采样点的烟气流速与采样速度相比应当。 8、与物理化学监测方法相比，生物监测方法的优点是 缺点是。 9、在质量控制图中，当测定值落在上控制线以上时，表示这个数据是的，测定值中连续7个点递升，表示分析数据，当空白试验值连续四个点落于中心线以下时，说明数据。 10、大气连续自动监测的子站布设应满足、、和。 二、判断题：（10分） 1、称量样品前必须检查天平的零点，用底脚螺丝调节。（） 2、使用高氯酸消解时，可直接向有机物的热溶液中加入高氯酸，但须小心。（） 3、在分析测试中，空白试验值的大小无关紧要，只需以样品测试值扣除空白实验值就可以抵消各种因素造成的干扰和影响。（） 4、测定DO的水样要带回实验室后加固定剂。（） 5、水温、PH值、电导率等应在现场进行监测。（） 6、我们通常所称的氨氮是指游离态的氨及有机氨化合物。（）
7、使用标准皮托管测试时，当烟道内尘粒浓度大时易被堵塞。（） 8、环境噪声测量时，传声器应水平放置，垂直指向最近的反射体。（） 9、实验室内质量控制是分析人员在工作中进行自我质量控制的方法，是保证测试数据达到精密度与准确度要求的有效方法之一。（） 10、每次测定吸光度前都必须用蒸馏水调零。（） 三、简答题：（25分） 1、实验室内质量控制的方式有几种？（5分） 2、保存水样的基本要求是什么？（5分） 3、测定BOD5时，哪些类型的水样需要接种，哪些水样需要进行菌种驯化处理。（5分） 4、何谓表色和真色，怎样根据水质污染情况选择适宜的测定颜色的办法？（5分） 5、试述β-中污带的理化和生物特点。（5分） 四、计算题：（25分） 1、试写出平均值置信区间的估算式，并计算下题：有5个测定值：1.1 2、1.15、1.11、1.16、1.12，求置信概率为95%的平均值置信区间。（t0.01,4=4.60；t0.05,4＝2.78；t0.01,5＝4.03；t0.05,5＝2.57）（7分） 2、取水样100ml 监测其COD，按标准方法将水样和空白样加热回流，滴定时水样消耗浓度为 0.1mol/L的硫酸亚铁铵30ml，空白样消耗48.5ml，试计算此水样中COD的含量。（以O，mg/L 表示）（M1/2O=8）（8分） 3、采集大气中SO2样品60.0L，采样现场气温32℃，大气压98KPa，将样品用吸收液稀释4倍后，测得空白吸光度为0.06，样品吸光度为0.349，若空白校正后的标准曲线方程为，试计算大气中的SO2浓度。（10分） 五、综述题：（15分） 根据环境监测的学习，你认为国内环境监测的发展方向是什么，你将如何从事环境监测？
环境监测习题 名词解释： 环境监测通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变换趋势。P2 填空： 1.各种污染物对人类和其他生物的影响包括单独作用、作用、相加作用和作用。（抗拮、相乘） 2.环境监测具有、和的特点。（综合性、连续性、追踪性） 3.监测工业废水的一类污染物，在布设采样点；二类污染物在布设采样点。（车间或车间处理设施排放口排污单位总排放口） 4.“中国环境优先污染物黑名单”包括种化学类别，共种有毒化学物质。（14 68） 简答： 1环境监测的分类 （一）按监测目的分类 监视性监测（又称为例行监测或常规监测）；特定目的监测（又称为特例监测或应急监测）；仲裁监测；考核验证监测；咨询服务监测；研究性监测（又称科研监测）。 （二）按监测介质对象分类： 按监测介质的对象不同可将环境监测分为：水质监测、空气监测、土壤监测、固体废弃物监测、生物监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热监测、光监测、卫生（病源体、病毒、寄生虫等）监测。 2.我国环境标准的分类和分级 我国的环境标准分为：（1）环境质量标准（2）污染物排放标准（或污染控制标准）（3）环境基础标准（4）环境方法标准（5）环境标准物质标准（6）环保仪器、设备标准等6类。分为国家标准、地方标准和行业标准3级。 3．什么是优先污染物，具有什么特点？ 优先污染物：对众多的污染物进行筛选并排序，从中筛选出潜在危害性大、在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象，这一过程就是数学上所说的优先过程。那么经过优先选择的污染物称为环境优先污染物，简称优先污染物（Priority Pillutants）。 特点：难以降解、在环境中有一定残留水平、出现频率较高、具有生物积累性、“三致”物质（致癌、致畸、致突变）、毒性较大的污染物，以及现代已有检出方法的污染物。 第二章 名词解释： 水体自净污染物进入水体后首先被稀释，随后经过复杂的物理、化学和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然地恢复原样的过程称为自净。 瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。 混合水样同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样混合后的水样。 综合水样把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品。 浊度反映水中的不溶物质对光线透过时阻碍程度的指标。 酸度水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。 碱度水中所含能与强酸发生中和作用的物质的总量。 SS 水样经过滤后留在过滤器上的固体物质，于103~105摄氏度烘至恒重得到的物质量。 氨氮以游离氨和离子氨形式存在的氮。 污泥体积指数曝气池污泥混合液经30min沉降后，1g干污泥所占的体积。 填空
环境监测理论考试试卷及答案1（检测公司） 姓名：得分：阅卷签名： 一、填空题（每空分，共20分） 1．水系的背景断面须能反映水系未受污染时的背景值，原则上应设在或。答案：水系源头处未受污染的上游河段 2．在采样(水)断面同一条垂线上，水深5-10m时，设2个采样点，即 m处和 m 处；若水深≤5m时，采样点在水面 m处。 答案：水面下0．5 河底上0．5 下0．5 3．测、和等项目时，采样时水样必须注满容器，上部不留空间，并有水封口。 答案：溶解氧生化需氧量有机污染物 4．地下水采样前，除、和监测项目外，应先用被采样水荡洗采样器和水样容器2～3次后再采集水样。 答案：五日生化需氧量有机物细菌类 5．采集地下水水样时，样品唯一性标识中应包括、采样日期、编号、序号和监测项目等信息。 答案：样品类别监测井样品 6．工业废水的分析应特别重视水中对测定的影响，并保证分取测定水样的性和性。 答案：干扰物质均匀代表 7．水质采样时，通常分析有机物的样品使用简易 (材质)采样瓶，分析无机物的样品使用 (材质)采样瓶(桶)。自动采样容器应满足相应的污水采样器技术要求。 答案：玻璃聚乙烯塑料 8．往水样中投加一些化学试剂(保护剂)可固定水样中某些待测组分，经常使用的水样保护剂有各种、和，加入量因需要而异。 答案：酸碱生物抑制剂 9．文字描述法适用于天然水、水、水和水中臭的检验。②答案：饮用生活污工业废 10．水温测定时，当气温与水温相差较大时，尤应注意立即，避免受影响。 答案：读数气温 11．透明度是指水样的澄清程度，洁净水是透明的，水中存在和时，透明度便降低。④⑤答案：悬浮物胶体 12．浊度是由于水中含有泥沙、黏土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质所造成的，可使光被散射或吸收。①② 13．测量水的pH值时，应适当进行搅拌，以使溶液均匀并达到电化学平衡，而在读数时，则应，，以使读数稳定。④ 答案：停止搅动静置片刻 14．当水深大于 cm、流速不小于 m／s时，可用流速计测量流速。常用的流速计有旋杯式和桨式两种。 答案：10 15．根据天平的感量(分度值)，通常把天平分为三类：感量在 g范围的天平称为普通天平；感量在 g以上的天平称为分析天平；感量在 mg以上的天平称为微量天平。 答案：0．1～0．001 0．0001 0．01 16．沉淀按其物理性质的不同，可粗略地分为沉淀和沉淀，介于两者之间的是凝乳状沉淀。 答案：晶形无定形 二、判断题（每题分，共15分） 1．为评价某一完整水系的污染程度，未受人类生活和生产活动影响、能够提供水环境背景值的断面，称为对照断面。( ) 答案：错误
第二章水和废水监测 3.对于工业废水排放源，怎样布设采样点怎样测量污染物排放总量 （1）在车间或车间处理设施的废水排放口布设采样点，监测第一类污染物；在工厂废水总排放口布设采样点，监测第二类污染物。 （2）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点。如需了解废水处理效果和调控处理工艺参数提供依据，应在处理设施进水口和部分单元处理设施进、出口布设采样点。 （3）用某一时段污染物平均浓度乘以该时段废（污）水排放量即为该时段污染物的排放总量。 4.水样有哪几种保存方法试举几个实例说明怎样根据被测物质 的性质选用不同的保存方法。 (1)冷藏或冷冻方法 (2)加入化学试剂保存法 加入生物抑制剂、调节pH、加入氧化剂或还原剂 如：在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgCl2，可抑制生物的氧化还原作用；测定氰化物或挥发酚的水样中加入NaOH 溶液调pH至12，使之生成稳定的酚盐。 5.水样在分析测定之前，为什么要进行预处理预处理包括哪些内容 （1）被污染的环境水样和废（污）水样所含组分复杂，多数污染祖坟含量低，存在形态各异，共存组分的干扰等，都会影响分析测定，故需预处理。 （2）预处理包括悬浮物的去除、水样的消解、待测组分的浓缩和分离。 14.说明原子吸收光谱法测定金属化合物的原理，用方块图示意其测定流程。 （1）利用待测元素原子蒸汽中基态原子对光源发出的特征谱线的吸收来进行分析。 （2） 原子吸收光谱法测定金属化合物测定流程 光源—单色器—样品室—检测器—显示光源—原子化系统—分 光系统—检测系统 16.石墨炉原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法有何不同之处两种方法各有何优缺点 （1）石墨炉原子吸收光谱法测定，其测定灵敏度高于火焰原子吸收光谱法，但基体干扰较火焰原子吸收光谱法严重。
《环境监测》 一、名词解释：（每个2分，共10分） １．环境监测:通过对影响环境质量因素的代表值得测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。 2．空白试验：用蒸馏水代替样品进行完全相同的操作、试验，目的是检验水和试剂的纯度。 3．细菌总数：: 1ml水样在营养琼脂培养基中，于37℃经24小时培养后，所生长的细菌菌落的总数。 4．指示生物 5．噪声;为人们生活和工作不需要的声音称为噪音。 二、填空题（每空1分，共20分）： 1．环境监测可以分为污染事故监测；纠纷仲裁监测；考核验证监测；咨询服务监测四种； 2．在一条垂线上，当水深<5m___时，可设一点，具体位置在水面下0.3-0.5m__ ，当水深__5-10m时，应设两点，具体位置分别是水面下0.3-0.5m处，河床上1m处； 3．水样预处理的两个主要目的分别是将含量低、形态各异的组分处理到适合监测的含量及形态；去除组分复杂的共存干扰组分4．直接采样法适用于污染物浓度较高且测定方法较灵敏的情况；5．大气采样时，常用的布点方法分别是功能区布点法；网格布点法；同心圆布点法；扇形布点法
6．4氨基安替比林是测挥发酚的显色剂，测六价铬的显色剂是二苯碳酰二肼_； 7．将14.1500修约到只保留一位小数___ ___ ； 8.土壤样品采集的布点方法有对角线布点法、梅花形布点法；棋盘式布点法；蛇形布点法四种。 三、选择题（每题1分，共10分） 1．下列水质监测项目应现场测定的是（d） A、COD B、挥发酚 C、六价 铬 D、pH 2．测定某化工厂的汞含量，其取样点应是（b） A、工厂总排污口 B、车间排污口 C、简易汞回收装置排污口 D、取样方便的地方 3．声音的频率范围是（a） A、20Hz＜f＜20000Hz B、f＜200Hz 或f＞20000Hz C、f＜200Hz 或f＞2000Hz D、20Hz＜f＜2000Hz 4．测定大气中NO2时，需要在现场同时测定气温和气压，其目的是（b） A、了解气象因素 B、换算标况体积 C、判断污染水平 D、以上都对 5．按照水质分析的要求，当采集水样测定金属和无机物时，应该选择a容器。
2.怎样制定地面水体水质的监测方案？以河流为例，说明如何设置监测断面和采样点？ 流过或汇集在地球表面上的水，如海洋、河流、湖泊、水库、沟渠中的水，统称为地表水。 制定过程：明确监测目的——调查研究——确定监测项目——布设监测网点——合理安排采样时间和采样频率——选择采样方法和分析技术——制定质量控制和保障措施——制定实施计划。 对于河流设置三个监测断面：a 对照断面、b 控制断面、c 削减断面。 对照断面设在河流进入城市或工业区上游100—500m 的地方，避开各种废水、污水流入口或回流处。只设一个。
控制断面设在排污口下游较充分混合的断面下游，在排污口下游500—1000m处。可设多个。 削减断面设在最后一个排污口下游1500m处。只设一个。 ④采样点位的确定 河流上——选取采样断面； 采样断面上——选取采样垂线（根据河宽分别设一个、二个、三个垂线） 采样垂线上——选取采样点（根据水深分别设一个、二个、三个点） 4、水样有哪几种保存方法？实例说明怎样根据被测物质的性质选择不同的保存方法。 水样的保存方法有：（1）冷藏，（2）冷冻，（3）加入保存剂（①加入生物抑制剂②调节pH值③加入氧化剂或还原剂） 例：冷藏、冷冻：易挥发、易分解物质的分析测定。 测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样可加入而氯化汞，抑制生物的氧化还原作用。 测定金属离子可调节PH值，防止金属的水解。 测定金属汞，可加入硝酸氧化剂，保持汞的高价态。 5、水样在分析测定之前为什么要预处理？预处理包括那些内容？ 环境水样所含的组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前需要预处理，使欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度并消除共存组分的干扰。 水样的消解：当测定含有机物水样的无机元素时，需进行水样的消解，目的是破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的无机元素氧化成单一的高价态。消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。 富集与分离：水样中的待测组分低于测定方法的下限时，必须进行富集或浓缩；共存组分的干扰时，必须采取分离或掩蔽措施。 8、怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机污染物和无机污染物质？各举一例。 用4—氨基安替比林分光光度法测定水样中的挥发酚时，如果含量低，则经预蒸馏分离后，需再用三氯甲烷萃取。用气相色谱法测定六六六、DDT时，需用石油醚萃取。 用分光光度法测定水样中测定水样中的金属离子时，可用三氯甲烷从水中萃取后测定。11、简要说明ICP—AES 法测定金属元素的原理。用方块图示意其测定流程。该方法有何优点？测定原理见P67 水样的预处理→配制标准溶液（试剂空白溶液）→调节仪器参数→试剂空白值的测定→水样的测定→读数→计算。 优点：准确度和精确度高、测定快速、可同时测定多种元素、应用广泛。 12、冷原子吸收法和冷原子榮光法测定水样中的汞，在原理和仪器方面有何主要的相同和不同点？ 相同点：水样中的汞还原成基态的汞原子蒸汽吸收紫外光源、仪器的前部分是相同的。 不同点：前者测对紫外光的吸光度；后者测在紫外光的激发下汞原子产生的榮光强度，其光电倍增管必须放在与吸收池垂直的方向上。 18、试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理、仪器主要组成部分及测定对象的主要不同之处？ 原理的不同：被测元素与显色剂生成有色物质，再用分光光度仪测吸光度；而原子吸收分光光度法是被测元素原子化后，吸收来自光源的特征光，测其吸光度。 仪器的不同：原子化系统、吸收池的不同。 测定对象的不同：金属、非金属、有机物均可测定；而原子吸收分光光度法主要是金属元素的测定。 19、简述用原子吸收分光光度法测定砷的原理。与火焰原子吸收分光光度法有何不同？原理
《环境监测》试卷Ａ 一、名词解释：（每个2分，共10分） １．环境监测 2．空白试验 3．细菌总数 4．指示生物 5．噪声 二、填空题（每空1分，共20分）： 1．环境监测可以分为污染事故监测；纠纷仲裁监测；考核验证监测；咨询服务监测四种； 2．在一条垂线上，当水深 ___时，可设一点，具体位置在____ ，当水深______时，应设两点，具体位置分别是_______ ； 3．水样预处理的两个主要目的分别是将含量低、形态各异的组分处理到适合监测的含量及形态；去除组分复杂的共存干扰组分 4．直接采样法适用于污染物浓度较高且测定方法较灵敏的情况； 5．大气采样时，常用的布点方法分别是功能区布点法；网格布点法；同心圆布点法；扇形布点法 6．4氨基安替比林是测挥发酚的显色剂，测六价铬的显色剂是 _______；
7．将14.1500修约到只保留一位小数___ ___ ； 8.土壤样品采集的布点方法有对角线布点法、梅花形布点法；棋盘式布点法；蛇形布点法四种。 三、选择题（每题1分，共10分） 1．下列水质监测项目应现场测定的是（d ） A、 COD B、挥发酚 C、六价铬 D、pH 2．测定某化工厂的汞含量，其取样点应是（b ） A、工厂总排污口 B、车间排污口 C、简易汞回收装置排污口 D、取样方便的地方 3．声音的频率范围是（a ） A、 20Hz＜f＜20000Hz B、f＜200Hz 或 f＞20000Hz C、f＜200Hz 或 f＞2000Hz D、20Hz＜f＜2000Hz 4．测定大气中NO2时，需要在现场同时测定气温和气压，其目的是（ b） A、了解气象因素 B、换算标况体积 C、判断污染水平 D、以上都对5．按照水质分析的要求，当采集水样测定金属和无
环境监测第三章练习题答案 一、名词解释 1、辐射逆温 答：平静而晴朗的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增的现象。 2、硫酸盐化速率 答：由大气中的含硫污染物二氧化硫、硫化氢、硫酸等经过一系列的氧化演变过程生成对人类更为有害的硫酸雾和硫酸盐雾，大气中硫化物的这种演变过程的速率称为硫酸盐化速率。 3、二次污染物 答：由污染源排放到空气中的一次污染物，在空气中相互作用或者与空气中的组分发生了物理、化学等作用所产生的新的污染物。 4、山谷风 答：山区往往山坡受热强，谷底受热弱，使得地表受热不均，引起局部气流有规律的变化，在白天，山坡受热快，气温上升，谷底的气流沿山坡上升，形成谷风；夜间，山坡空气冷却较快，重力原因，山坡的空间沿坡下滑至谷底，产生山风。山谷风转换时往往造成严重的空气污染。 5、海陆风 答：海洋由于大量水的存在，温度变化缓慢，而陆地表面温度变化剧烈。因此，在白天形成海洋指向陆地的气压梯度，形成海风；在夜间陆地表面温度降低的比较快，形成陆地指向海洋的气压梯度，形成陆风，即海陆风。海陆风形成所产生的循环作用和往返作用加重环境污染。 6、空气污染指数 答：空气污染指数是一种向社会公众公布的反映和评价空气质量状况的指标。它将常规监测的几种主要污染物浓度经过处理简化为单一的数值形式，分级表示空气质量和污染程度，具有简明、直观和使用方便的优点。 7、光化学氧化剂 答：除去氮氧化物以外的能氧化碘化钾的物质。 二、填空题 1、大气层分为，对流层、平流层、中间层、热层、散逸层，其中，大气污染物的迁移和转
化主要发生在对流层。 2、产生急性危害必须满足两个条件：短时间内有大量污染物排入、有不利于污染物迁移和扩散的条件（如天气形势和地理地势引起的逆温）。 3、直接从污染源排放到空气中的有害物质称为一次污染物，经过发生作用，产生一些新的物质，这些物质和直接排放的污染物的物理化学性质均有很大不同，毒性也比较大，这些新产生的污染物称为二次污染物。如臭氧、硫酸盐、硝酸盐、过氧乙酰基硝酸酯（PAN）。 4、空气中的污染物按存在状态进行分类，可以分为分子状态污染物、粒子状态污染物。 5、粒子状态污染物（或颗粒物）是分散在空气中的微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01-200微米之间，是一个复杂的非均匀体系，通常分为降尘、可吸入颗粒物。 6、PM10是指可吸入颗粒物（或者粒径小于10微米的颗粒物）、TSP是指总悬浮颗粒物。 7、空气污染物的常规监测项目有TSP 、SO2、NO2 、硫酸盐化速率、灰尘自然沉降量。 8、大气采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污染物浓度的地方。 9、污染源比较集中的地区，若主导风向较明显，应污染源下风向位置多设采样点。 10、大气采样的布点方法有功能区布点法、网格布点法、同心圆布点法、扇形布点法。 11、对于区域性的常规监测一般采用功能区布点法。 12、如某地区有多个污染源，且分布较均匀，采样的过程中，应采用网格布点法进行布设采样点。 13、网格布点法的监测结果可以绘制成污染物空间分布图，对指导城市环境规划和管理具有重要意义。 14、同心圆布点法适用于多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的地区。 15、扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。扇形的角度一般为45-90度。 16、采用同心圆和扇形布点法时，要特别注意高架点源排放污染物的扩散特点，在最大地面浓度出现的位置应多布设采样点。