環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)習(xí)題答案-30590知識(shí)分享

1、環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)習(xí)題（答案）-30590<<環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)>>習(xí)題：一、名詞解釋1、土壤改良通過(guò)改良土壤性質(zhì)（加入改良劑或調(diào)節(jié)土壤的氧化-還原電位Eh）的方法使污染物轉(zhuǎn)變?yōu)殡y遷移、低活性物質(zhì)或從土壤中去除2、物理固定/穩(wěn)定化固化：將污染物包被起來(lái)，使之呈顆粒狀或大塊狀存在，進(jìn)而使污染物處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。主要是將污染物封裝在結(jié)構(gòu)完整的固態(tài)物質(zhì)中。穩(wěn)定化：將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性變小的狀態(tài)和形式，即通過(guò)降低污染物的生物有效性，實(shí)現(xiàn)其無(wú)害化或者降低其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)危害性的風(fēng)險(xiǎn)。3、原位可滲透反應(yīng)墻是一種由被動(dòng)反應(yīng)材料構(gòu)成的物理墻，墻體是由天然物質(zhì)和一種或幾種活

2、性物質(zhì)混合在一起構(gòu)成的。當(dāng)污染物沿地下水流向遷移，流經(jīng)處理墻時(shí)，它們與墻中的活性物質(zhì)相遇，導(dǎo)致污染物被降解或原位固定。4、土地填埋將廢物作為一種泥漿，將其施入土壤，通過(guò)施肥、灌溉、添加石灰等方式調(diào)節(jié)土壤的營(yíng)養(yǎng)、濕度和pH,保持污染物在土壤中的降解速率。5、植物提取通過(guò)種植具有積累污染物能力的修復(fù)植物，利用其根系吸收污染環(huán)境基質(zhì)中的污染物質(zhì)并運(yùn)移至植物地上部分，收獲植物地上部分并集中進(jìn)行物理、化學(xué)及微生物處理清除污染物6、生物強(qiáng)化法改變生物降解中微生物的活性和強(qiáng)度，可分為培養(yǎng)土著微生物的培養(yǎng)法和引進(jìn)外來(lái)微生物的投菌法。生物培養(yǎng)法：定期向土壤投加H2O2和營(yíng)養(yǎng)，以滿(mǎn)足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解微生物

3、的代謝需要，是土壤微生物通過(guò)代謝將污染物降解投菌法：向污染土壤接入外源微生物，同時(shí)提供這些細(xì)菌生長(zhǎng)所需氧和營(yíng)養(yǎng)，使接入的微生物通過(guò)代謝將污染物降解7、生物通風(fēng)法在污染土壤中設(shè)置通氣井并于其中安裝鼓風(fēng)機(jī)和真空泵，向土壤輸入氣體并抽提其中生成的CO2和其他有害氣體，使土壤氧含量提高的同時(shí)，CO2等量降低，進(jìn)而提高微生物代謝速率8、泵出生物法在污染區(qū)域鉆兩組井，一組注入井，向土壤注入微生物、水、營(yíng)養(yǎng)和電子受體（如：H2O2）;另外一組抽水井，向地面上抽取地下水，造成地下水在地層中流動(dòng)；從而促進(jìn)微生物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的均勻分布，保持氧氣供應(yīng)9、環(huán)境修復(fù)研究對(duì)被污染的環(huán)境采取物理、化學(xué)與生物學(xué)技術(shù)措施，使存在

4、于環(huán)境中的污染物質(zhì)濃度減少或毒性降低或完全無(wú)害化，使得環(huán)境能部分或者全部的恢復(fù)到原始狀態(tài)。10、生態(tài)工程應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共存與物質(zhì)循環(huán)再生的原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)的原則，結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法，設(shè)計(jì)的促進(jìn)分層多級(jí)利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)；其目標(biāo)是促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展，它可以是縱向的層次結(jié)構(gòu)，也可以發(fā)展成為幾個(gè)縱向工藝環(huán)節(jié)的橫向聯(lián)系而成的網(wǎng)狀上積系統(tǒng)。11、植物積累的臨界含量當(dāng)植物吸收和排出的過(guò)程呈動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，植物雖然仍以某種微弱的速度在吸收污染物質(zhì)，但在體內(nèi)的積累量已不再增加，而達(dá)到了極限值，即：臨界含量。四、簡(jiǎn)答題1

5、.環(huán)境修復(fù)與環(huán)境凈化的區(qū)別與聯(lián)系是什么？答：相同的目的：使進(jìn)入環(huán)境的污染因子的總量減少、強(qiáng)度降低、毒性下降。環(huán)境凈化強(qiáng)調(diào)的是環(huán)境中內(nèi)源因子對(duì)污染物質(zhì)或能量的消除過(guò)程，是一種自然的、被動(dòng)的過(guò)程；環(huán)境修復(fù)則強(qiáng)調(diào)人類(lèi)有意識(shí)的外源活動(dòng)對(duì)污染物質(zhì)或能量的消除過(guò)程，是一種人為的、主動(dòng)的過(guò)程。2 .試述化學(xué)淋洗修復(fù)的定義、基本過(guò)程及常用的化學(xué)淋洗劑。答：定義：借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學(xué)/生物化學(xué)溶劑，在重力作用下或通過(guò)水力壓頭推動(dòng)淋洗液注入到被污染土層中，然后再把包含有污染物的液體從土層中抽提出來(lái)，進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù)。基本過(guò)程：淋洗液擴(kuò)散一污染物溶解一溶出污染物在土壤內(nèi)擴(kuò)散一從土壤常用

6、淋洗劑：水、酸、堿、鹽、螯合劑（如EDTA）、表面活性劑等。3 .超累積植物應(yīng)具備哪些基本特征？試列舉幾種對(duì)重金屬具有超累積作用的綠色植物及它們富集的重金屬0答：富集重金屬植物區(qū)別于普通植物的特征：重金屬污染程度較高的基質(zhì)中，地上部生物量沒(méi)有明顯減少；地上部富集系數(shù)遠(yuǎn)大于1;在污染物濃度較低時(shí)也有較高的積累速率；能在體內(nèi)積累高濃度污染物；能同時(shí)積累幾種金屬；生長(zhǎng)快，生物量大；具有抗蟲(chóng)抗病能力。例如：遏藍(lán)菜超富集Cd和Zn。蝶蚣草超富集金屬As。東南景天富集Zn。寶山堇菜富集Cd。鳳眼蓮、綠萍和菱角富集Hg和Cd。黃楊、冬表面向液體擴(kuò)散青、海桐、杉木、香樟等積累鎘。4 .電Fenton氧化法如何

7、分類(lèi)？與傳統(tǒng)的Fenton氧化法相比，電Fenton氧化法修復(fù)效果好、修復(fù)效率高，舉一例并結(jié)合溶液中的電極反應(yīng)說(shuō)明這是為什么。什么是Fenton試劑？電Fenton法如何分類(lèi)？分別簡(jiǎn)要敘述（包括：哪些物質(zhì)由外界加入，哪些物質(zhì)由電解得到及對(duì)應(yīng)的電解反應(yīng)）。答：Fenton試劑是和的混合物。通常根據(jù)fenton試劑是外加還是電解得到，將電fenton法分為五類(lèi)，即：（一）一種外加，一種電解得到電Fenton-H2O2法：Fe2+外加，H2O2由02在陰極電解產(chǎn)生：陰極：022H2eH2O2電Fenton-F4+氧化法：H2O2外加，F(xiàn)e2+由Fe在陽(yáng)極氧化產(chǎn)生陽(yáng)極：Fe2eFe2電Fenton-F

8、e2+還原法：H2O2外加,Fe2+由Fe3+在陰極還原產(chǎn)生陰極：Fe3eFe2（二）兩種都通過(guò)電解得到電Fenton-F+氧化-H2O2法：H2O2由O2在陰極電解產(chǎn)生，F(xiàn)e2+由Fe在陽(yáng)極氧化產(chǎn)生陰極：022H2eH2O22陽(yáng)極：Fe-2eFe電Fenton-F+還原-H2O2法：H2O2由O2在陰極電解產(chǎn)生，F(xiàn)e2+由Fe3+在陰極還原產(chǎn)生陰極：022H2eH2O2陰極：Fe3eFe2簡(jiǎn)述Fenton試劑氧化法修復(fù)技術(shù)的影響因素有哪些？及它們是如何影響修復(fù)效果的？答：pH值的影響,Fenton試劑是在酸性條件下發(fā)生作用的，在中性和堿性的環(huán)境中，F(xiàn)e2+不能催化H2O2產(chǎn)生OH,因?yàn)镕e2

9、+在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值的影響。按照經(jīng)典的Fenton試劑反應(yīng)理論，pH值升高不僅抑制了OH的產(chǎn)生，而且使溶液中的Fe2+以氫氧化物的形式沉淀而失去催化能力。當(dāng)pH值低于3時(shí)，溶液中的H+濃度過(guò)高，F(xiàn)e3+不能順利地被還原為Fe2+,催化反應(yīng)受阻。H2O2濃度的影響，隨著H2O2用量的增加，COD的去除首先增大，而后出現(xiàn)下降。這種現(xiàn)象被理解為在H2O2的濃度較低時(shí)，H2O2的濃度增加，產(chǎn)生的OH量增加；當(dāng)H2O2的濃度過(guò)高時(shí)，過(guò)量的H2O2不但不能通過(guò)分解產(chǎn)生更多的自由基，反而在反應(yīng)一開(kāi)始就把Fe2+迅速氧化為Fe3+,并且過(guò)量的H2O2自身會(huì)分解。催化劑(Fe2+)濃度的影響，

10、Fe2+是催化產(chǎn)生自由基的必要條件，在無(wú)Fe2+條件下，H2O2難以分解產(chǎn)生自由基，當(dāng)Fe2+的濃度過(guò)低時(shí)，自由基的產(chǎn)生量和產(chǎn)生速度都很小，降解過(guò)程受到抑制；當(dāng)Fe2+過(guò)量時(shí)，它還原H2O2且自身氧化為Fe3+,消耗藥劑的同時(shí)增加出水色度。因此，當(dāng)Fe2+濃度過(guò)高時(shí)，隨著Fe2+的濃度增加，COD去除率不再增加反而有減小的趨勢(shì)。反應(yīng)溫度的影響，對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)隨反應(yīng)溫度的升高反應(yīng)物分子平均動(dòng)能增大，反應(yīng)速率加快；對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，溫度升高不僅加速主反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)加速副反應(yīng)和相關(guān)逆反應(yīng)的進(jìn)行，但其量化研究非常困難。反應(yīng)溫度對(duì)COD降解率的影響由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)溫度低于80c時(shí)，溫度對(duì)降

11、解COD有正效應(yīng)；當(dāng)溫度超過(guò)80c以后，則不利于COD成分的降解。針對(duì)Fenton試齊1J反應(yīng)體系，適當(dāng)?shù)臏囟燃せ盍俗杂苫^(guò)高溫度就會(huì)出現(xiàn)H2O2分解為O2和H2O。5 .植物根圍效應(yīng)激發(fā)微生物的生長(zhǎng)和繁殖，提高微生物的數(shù)量和活性，從而加速降解環(huán)境中的污染物，如何理解這句話的含義？利用植物根圍效應(yīng)進(jìn)行土壤修復(fù)的方法是什么？答：利用植物根圍效應(yīng)進(jìn)行土壤修復(fù)的方法是植物刺激。關(guān)于植物根圍效應(yīng)的這句話的含義主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：植物根不斷地向根圍土壤分泌有機(jī)物以及脫落根細(xì)胞，作用于土壤后，使得根際圈的環(huán)境明顯優(yōu)于非根際環(huán)境，為根圍微生物提供合適的棲息地，也為微生物提供生長(zhǎng)基質(zhì)，促進(jìn)根圍微生物的生長(zhǎng)

12、和繁殖，使根際圈構(gòu)成以土壤為基質(zhì)，以植物根為中心聚集了大量的細(xì)菌、真菌和線蟲(chóng)等微生物的獨(dú)特的生態(tài)修復(fù)單元”；植物發(fā)達(dá)的根系為微生物附著提供了巨大的表面積，易于形成生物膜，促進(jìn)污染物被微生物降解利用光合過(guò)程中生成的O2可通過(guò)莖、根輸向水體或土壤，使根區(qū)周?chē)纬啥鄠€(gè)好氧、缺氧與厭氧小區(qū)，為好氧、厭氧和兼性微生物生存提供了良好的環(huán)境條件6 .采礦廢棄地生態(tài)工程修復(fù)技術(shù)中工程復(fù)墾技術(shù)有哪些，它們的適用條件是什么？按照下圖所示將各類(lèi)塌陷區(qū)地形改造技術(shù)（工程復(fù)墾技術(shù)）的過(guò)程及適用情況做簡(jiǎn)要敘述。川:瞠式無(wú)城塾平紀(jì)展模式答：就地整平復(fù)墾模式適用于塌陷深度淺、地表起伏不大，面積較大的地塊。對(duì)于土質(zhì)肥沃的高產(chǎn)、

13、中產(chǎn)田塌陷地，應(yīng)先剝離表土，平整后回填,若為土質(zhì)差、肥力低的低產(chǎn)田塌陷地，則直接整平，整平后可挖水塘，蓄水以備農(nóng)用。梯田式整平復(fù)墾模式適用于塌陷較深范圍較大的田塊，外貌為起伏較大的塌陷丘陵地貌。根據(jù)塌陷地的起伏高低情況，就勢(shì)修筑臺(tái)田，形成梯田式景觀。挖低墊高模式適用于塌陷深度大、地下水已出露或周?chē)恋嘏潘畢R集已形成永久性積水的地塊。復(fù)墾時(shí)將低洼處就地下挖，形成水塘，挖出的土方墊于塌陷的高處，形成水、田相間的景觀，水域部分發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖，高處則發(fā)展農(nóng)林、果業(yè)；充填整平模式是利用礦區(qū)固體廢渣為充填物料進(jìn)行充填復(fù)墾，包括開(kāi)膛式充填整平復(fù)墾和煤什石/粉煤灰直接充填兩種模式。開(kāi)膛式充填整平復(fù)墾用于塌陷稍深

14、，地表無(wú)積水，塌陷范圍不大的地塊。在充填前首先將凹陷部分0.5m厚的熟土剝離堆積，然后以煤什石充填凹陷處至離原地面0.5m處，再回填剝離堆積的熟土?；蚴怯妹菏彩?粉煤灰直接充填，適用于塌陷深度大、范圍小、無(wú)水源條件但交通便利的地塊。7 .列舉兩種常用的環(huán)境微生物修復(fù)技術(shù)，繪圖并說(shuō)明其修復(fù)過(guò)程。答：回答出下列四種中的兩種，本題即可得分。充氣式污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)鼓用機(jī)I皆養(yǎng)試雄上堀血I甘笊F寢補(bǔ)充:二/、二三受污染區(qū)斌通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)微生物降解養(yǎng)液儲(chǔ)罐向污染地下水循環(huán)微生物修復(fù)技術(shù)通過(guò)補(bǔ)充H需的氧氣，用422面踴地下京彳落*可包W術(shù)微生物活性攔截修復(fù)技術(shù)投加氧通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)微生物降解養(yǎng)液儲(chǔ)罐向維持微生物

15、理結(jié)束后將此技術(shù)類(lèi)似術(shù)。在地下墻體填充起下水流過(guò)時(shí)的，處理時(shí)地下水曝氣-抽提組合生物修復(fù)技厭氧-好氧-共代謝微生物組合修復(fù)技術(shù)答：桑基魚(yú)塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流著食物鏈的延伸逐級(jí)遞減。能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)利用：桑葉喂1一厭氧IX;2好算區(qū)：3-11；人戊代謝軍放；4一注A氧8.分析桑基魚(yú)塘的物質(zhì)和能量流動(dòng)途蠶，蠶產(chǎn)蠶絲（2分）；桑樹(shù)的凋落太陽(yáng)太陽(yáng)裳示能量流動(dòng)書(shū)*表示物質(zhì)流動(dòng)物和蠶糞落到魚(yú)塘中，作為魚(yú)飼料，經(jīng)過(guò)魚(yú)塘內(nèi)的食物鏈過(guò)程，可促進(jìn)魚(yú)生長(zhǎng)（2分）；甘蔗可榨糖，糖渣喂豬，豬的排泄物進(jìn)入魚(yú)塘（2分）；魚(yú)的排泄物及其他未被利用的有機(jī)物和底泥經(jīng)微生物的分解，又可作為桑和甘蔗的有機(jī)肥料（2分）。9

16、 .敘述電動(dòng)學(xué)修復(fù)的基本原理及四種電動(dòng)學(xué)遷移過(guò)程答：基本原理：將兩個(gè)電極插入介質(zhì)（土壤或沉積物）中，然后在污染介質(zhì)兩端加上低壓直流電場(chǎng)，通過(guò)電化學(xué)和電動(dòng)力學(xué)的復(fù)合作用，使水溶態(tài)或者吸附在土壤顆粒表層的污染物根據(jù)各自帶電特性在電場(chǎng)內(nèi)定向移動(dòng)，在電極附近富集或收集回收而去除。四種電動(dòng)學(xué)遷移過(guò)程：電遷移：帶電離子在土壤溶液中朝向帶相反電荷電極方向的運(yùn)動(dòng)；電泳：土壤中帶電膠體粒子的遷移運(yùn)動(dòng)相對(duì)于穩(wěn)定液體的運(yùn)動(dòng)；電滲析流：土壤微孔中的液體（一般帶正電）在電場(chǎng)作用下的移動(dòng)；酸性遷移（pH梯度）：產(chǎn)生的H+向陽(yáng)極遷移，遷移的過(guò)程中與土壤表面的金屬離子發(fā)生離子交換，進(jìn)行遷移。10 .零價(jià)鐵技術(shù)已經(jīng)占原位可滲透

17、反應(yīng)墻（PRB）技術(shù)的70%,以零價(jià)鐵技術(shù)為例，敘述利用PRB去除重金屬的原理（舉例并書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式）。答：（1）還原沉淀：Fe+CrO42-+4H2OFeCr（OH）6；+2OH（2）吸附和共沉淀：Fe（II）和Fe（III）混合（氫）氧化物的陽(yáng)離子形成片層結(jié)構(gòu)，陰離子在內(nèi)部（例如：C、CO32、SO42一等），重金屬陽(yáng)離子在外部而形成共沉淀，將金屬陽(yáng)離子或無(wú)機(jī)陰離子去除。fe1.1NJ.CV*XM（3）還原沉積：Cu2+Fe=Fe2+Cu;Ni2+Fe=Fe2+Ni五、計(jì)算題1 .某污染土壤中Zn的含量為200ng/g,利用某植物進(jìn)行該土壤Zn的富集修復(fù)，當(dāng)吸收、排泄與富集達(dá)動(dòng)態(tài)平衡時(shí)

18、，取土壤、植物地上部分及根部進(jìn)行金屬Zn的測(cè)定，結(jié)果顯示Zn的濃度分別為2.07ng/g、15.31ng/g和1.09ng/g（均為干重）,化學(xué)反應(yīng)方程式:求Zn在該植物莖葉中的富集系數(shù)(BCF)及位移系數(shù)(TF)。2HCNO2H2O2NH32CO2Zn在植物莖葉中的濃度BCFZn在土壤的濃度1HCN2.07或5.5O25CO2H2ONH32N27.40(2)100%100%100%100%Zn在植物地上部分的濃度TFZn在植物根部的濃度2 .已知某微生物可以通過(guò)有氧呼吸將污染物HCN降解為CO2、H2O和NH3，降解前污染土壤中HCN的含量為10.23ng/g,降解后土壤中HCN的含量降低為1.56ng/g,并求解該微生物對(duì)HCN的去除率。如果降解前土壤中NH3的含量為3.15ng/g,且土壤中HCN濃度的降低全部歸因于該微生物的降解，試寫(xiě)出降解反應(yīng)方程式，并計(jì)算土壤中次生污染物NH3的增加率是多少？(已知：HCN及NH3的摩爾質(zhì)量分別是27.03和17.03)出場(chǎng)程式(1)求得生物降解HCN生14.01.09成的NH3含量為：217.03(10