南京大学环境学院在职工程硕士
《环境工程设计》期末考试
（注意：7道题中任选5题）
7月18日前发至邮箱：[email protected]
姓名： 高玉春 学号： MP1025005 成绩：
一、 简述应用工程领域中科研开发、设计、施工安装和生产之间的关系。
答：科研开发和设计是对工程的可行性进行的分析，理论上的推导和判断，实验室里通过试验的模拟分析，分析实际生产过程所遇到的各种问题的，并做好各种应对措施，是工程的早期理论准备的工作，是指导前期的施工安装如何进行，以及工业生产过程中的各个环节；施工安装是在工业生产前期进行的准备工作，设备的安装是按照早期的科研开发和设计来完成，并在实际的施工安装过程中处理一些突发的细节问题。施工安装的成功与否，决定了生产是否能够有效安全的进行；生产环节是在科研开发和设计的指导下，和施工安装完成以后，前期工作准备充分的前提下，进行生产。生产的进行，受到前面环节的影响。科研开发和设计决定了生产的主体的方向，施工安装保障了生产的顺利进行，但在生产过程中，也会遇到很多突发的实际问题，这些问题如何解决，反过来，也影响了科研开发和设计的进一步改进。科研开发、设计、施工安装和生产之间，是相互影响，互相促进的，每一个环节都非常重要。
二、 简答工程设计中物料衡算、能量衡算的作用、方法和步骤。
答:物料衡算的作用:通过物料衡算可以知道原料、产品、副产品及中间产品之间量的关系，从而计算出原料的转化率、产品的收率、物料损失情况及原料的消耗定额；通过物料衡算得到的数据是设计或选择设备类型、台数和尺寸的依据，以便对设备作进一步的计算；对新建车间、工段或装置的生产工艺指标进行预估，对化工过程和设备进行设计。方法步骤包括：收集、整理计算数据；画出物料流程简图；确定衡算体系；写出化学反应方程式；选择合适的计算基准，并在流程图上注明所选的基准值；列出物料衡算式，然后用数学方法求解；校核、整理计算结果。
能量衡算的作用：能量衡算是化工设计中极其重要的组成部分，热力学第一定律
是能量衡算的依据，物料衡算则是能量衡算的基础。通过能量衡算可以确定过程中要供给或移走的热量，从而为换热器的设计提供依据，同时也为反应器、结晶器、塔式设备、输送设备、压缩系统、分离设备及各种控制仪表等提供参数，并确定单位产品的能耗指标等。方法步骤：能量衡算的一般步骤与物料衡算相同，也包括组分编号、画计算简图、列出方程式与约束式，求解方程组及结果整理等若干步骤。
三、 简答材料腐蚀的影响因素及防腐蚀措施。 答：1．影响因素：金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属的腐蚀中最普遍、也是最重要的一种类型。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀的最突出例子。在潮湿的空气中，钢铁表面会吸附一层薄薄的水膜。如果这层水膜呈较强酸性时，H+得电子析出氢气，这种电化学腐蚀称为析氢腐蚀；如果这层水膜呈弱酸性或中性时，能溶解较多氧气，此时O 2得电子而析出OH —，这种电化学腐蚀称为吸氧腐蚀，是造成钢铁腐蚀的主要原因。
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
发生条件 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性
正极反应 2H+2e—=H2↑ O2+4e—+2H2O=4OH
负极反应 Fe—2e —=Fe 2Fe—4e —=2Fe
溶液pH 升高的极 正极 正极
其他反应 Fe +OH—=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)3
2．金属防护的几种重要方法措施
①改变金属内部的组织结构，制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。 2+2+2++—
四、 近年来我国大城市汽车数量的迅速增加给城市环境带来了怎样的
影响？请从技术和非技术的角度，提出改善城市环境的措施。
答：1、排放污染城市环境：汽车发展对环境带来的主要问题是大气污染和噪声污染。随
着国民经济的发展，机动车的数量日益增加。我国大气污染已由工业废物，煤炭烟气型向光化学烟雾型转变。大城市中，汽车排放物中一氧化碳分担率占63%，氮氢化合物占22%，碳氢化合物占73%。美国的大气污染物排放量中一氧化碳的66%，氮氧化合物的43%，碳氢化合物的31%，二氧化碳的33%，微粒的20%，均来自于汽车的排放。七十年代以来各国已投入了大量的人力、物力进行治理，但是每年由汽车排入大气的废物仍相当可观，全球汽车年度废气排放量，1990年为43亿吨，据预测2000年为49亿吨。因此，汽车排放对大气的污染成为城市大气污染的主要污染源。 交通运输过程中洒落在道路上的渣土、煤灰、灰土、煤矸石、沙土等各种固体，以及混和在道路上的其它排放源排放的颗粒物，经往来车辆的碾压后形成较小的颗粒物载入空气，形成道路交通尘，在道路等级不高，
道路两旁绿化不好的路面上常常积有大量的尘土，汽车行驶在路面上造成尘土飞扬，这部分颗粒往往会反复扬起、反复沉降，造成重复污染。由于道路的面积很大，约占城市面积的10%以上，所以道路扬尘占城市总扬尘的50%以上，对此不容忽视。交通噪声是城市噪声公害中的重要来源之一，随着汽车保有量的增加，城市噪声愈来愈严重。
2、措施：1、认真贯彻执行三个“污染防治法”。 2、加强科学研究，推广新技术。3、鼓励和发展清洁燃料汽车。4、以人为本搞好城市交通规划。5、加强城市绿化工作，尽量多植树、种草，降低扬尘污染。6、努力做好交通安全管理工作。
五、 农业面源污染表现在哪些方面？你了解的解决农业面源污染的方
法有哪些？
答：农业面源污染表现在：化肥农药过量施用；畜禽粪便无序排放；生活垃圾污水排放；农业废弃物的污染；加工业带来的污染等。
解决方法：推广科学施肥；在农业病虫害防治方面，提倡综合防治；实现有机肥资源化利用、减量化处置；制定法规，加大宣传。
南京大学环境学院在职工程硕士
《环境工程设计》期末考试
（注意：7道题中任选5题）
7月18日前发至邮箱：[email protected]
姓名： 高玉春 学号： MP1025005 成绩：
一、 简述应用工程领域中科研开发、设计、施工安装和生产之间的关系。
答：科研开发和设计是对工程的可行性进行的分析，理论上的推导和判断，实验室里通过试验的模拟分析，分析实际生产过程所遇到的各种问题的，并做好各种应对措施，是工程的早期理论准备的工作，是指导前期的施工安装如何进行，以及工业生产过程中的各个环节；施工安装是在工业生产前期进行的准备工作，设备的安装是按照早期的科研开发和设计来完成，并在实际的施工安装过程中处理一些突发的细节问题。施工安装的成功与否，决定了生产是否能够有效安全的进行；生产环节是在科研开发和设计的指导下，和施工安装完成以后，前期工作准备充分的前提下，进行生产。生产的进行，受到前面环节的影响。科研开发和设计决定了生产的主体的方向，施工安装保障了生产的顺利进行，但在生产过程中，也会遇到很多突发的实际问题，这些问题如何解决，反过来，也影响了科研开发和设计的进一步改进。科研开发、设计、施工安装和生产之间，是相互影响，互相促进的，每一个环节都非常重要。
二、 简答工程设计中物料衡算、能量衡算的作用、方法和步骤。
答:物料衡算的作用:通过物料衡算可以知道原料、产品、副产品及中间产品之间量的关系，从而计算出原料的转化率、产品的收率、物料损失情况及原料的消耗定额；通过物料衡算得到的数据是设计或选择设备类型、台数和尺寸的依据，以便对设备作进一步的计算；对新建车间、工段或装置的生产工艺指标进行预估，对化工过程和设备进行设计。方法步骤包括：收集、整理计算数据；画出物料流程简图；确定衡算体系；写出化学反应方程式；选择合适的计算基准，并在流程图上注明所选的基准值；列出物料衡算式，然后用数学方法求解；校核、整理计算结果。
能量衡算的作用：能量衡算是化工设计中极其重要的组成部分，热力学第一定律
是能量衡算的依据，物料衡算则是能量衡算的基础。通过能量衡算可以确定过程中要供给或移走的热量，从而为换热器的设计提供依据，同时也为反应器、结晶器、塔式设备、输送设备、压缩系统、分离设备及各种控制仪表等提供参数，并确定单位产品的能耗指标等。方法步骤：能量衡算的一般步骤与物料衡算相同，也包括组分编号、画计算简图、列出方程式与约束式，求解方程组及结果整理等若干步骤。
三、 简答材料腐蚀的影响因素及防腐蚀措施。 答：1．影响因素：金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属的腐蚀中最普遍、也是最重要的一种类型。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀的最突出例子。在潮湿的空气中，钢铁表面会吸附一层薄薄的水膜。如果这层水膜呈较强酸性时，H+得电子析出氢气，这种电化学腐蚀称为析氢腐蚀；如果这层水膜呈弱酸性或中性时，能溶解较多氧气，此时O 2得电子而析出OH —，这种电化学腐蚀称为吸氧腐蚀，是造成钢铁腐蚀的主要原因。
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
发生条件 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性
正极反应 2H+2e—=H2↑ O2+4e—+2H2O=4OH
负极反应 Fe—2e —=Fe 2Fe—4e —=2Fe
溶液pH 升高的极 正极 正极
其他反应 Fe +OH—=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)3
2．金属防护的几种重要方法措施
①改变金属内部的组织结构，制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。 2+2+2++—
四、 近年来我国大城市汽车数量的迅速增加给城市环境带来了怎样的
影响？请从技术和非技术的角度，提出改善城市环境的措施。
答：1、排放污染城市环境：汽车发展对环境带来的主要问题是大气污染和噪声污染。随
着国民经济的发展，机动车的数量日益增加。我国大气污染已由工业废物，煤炭烟气型向光化学烟雾型转变。大城市中，汽车排放物中一氧化碳分担率占63%，氮氢化合物占22%，碳氢化合物占73%。美国的大气污染物排放量中一氧化碳的66%，氮氧化合物的43%，碳氢化合物的31%，二氧化碳的33%，微粒的20%，均来自于汽车的排放。七十年代以来各国已投入了大量的人力、物力进行治理，但是每年由汽车排入大气的废物仍相当可观，全球汽车年度废气排放量，1990年为43亿吨，据预测2000年为49亿吨。因此，汽车排放对大气的污染成为城市大气污染的主要污染源。 交通运输过程中洒落在道路上的渣土、煤灰、灰土、煤矸石、沙土等各种固体，以及混和在道路上的其它排放源排放的颗粒物，经往来车辆的碾压后形成较小的颗粒物载入空气，形成道路交通尘，在道路等级不高，
道路两旁绿化不好的路面上常常积有大量的尘土，汽车行驶在路面上造成尘土飞扬，这部分颗粒往往会反复扬起、反复沉降，造成重复污染。由于道路的面积很大，约占城市面积的10%以上，所以道路扬尘占城市总扬尘的50%以上，对此不容忽视。交通噪声是城市噪声公害中的重要来源之一，随着汽车保有量的增加，城市噪声愈来愈严重。
2、措施：1、认真贯彻执行三个“污染防治法”。 2、加强科学研究，推广新技术。3、鼓励和发展清洁燃料汽车。4、以人为本搞好城市交通规划。5、加强城市绿化工作，尽量多植树、种草，降低扬尘污染。6、努力做好交通安全管理工作。
五、 农业面源污染表现在哪些方面？你了解的解决农业面源污染的方
法有哪些？
答：农业面源污染表现在：化肥农药过量施用；畜禽粪便无序排放；生活垃圾污水排放；农业废弃物的污染；加工业带来的污染等。
解决方法：推广科学施肥；在农业病虫害防治方面，提倡综合防治；实现有机肥资源化利用、减量化处置；制定法规，加大宣传。