本《環(huán)境工程學(xué)B》考試大綱適用于中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所環(huán)境工程專業(yè)大氣污染控制研究方向的碩士生入學(xué)考試。要求考生掌握以下內(nèi)容:1.對大氣污染控制工程的基本理論、污染物及其發(fā)生源、大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有較系統(tǒng)的理解;能基本掌握各種綜合措施。2.了解大氣擴散的基本原理,學(xué)會計算大氣污染物濃度和煙囪高度。3.掌握有關(guān)除塵技術(shù)的基本理論具有選用除塵設(shè)備與系統(tǒng)的能力。4.掌握氣態(tài)污染物控制的基本原理及其方法,能進行氣態(tài)污染物控制系統(tǒng)的設(shè)計和典型設(shè)備的工藝計算及設(shè)備選型與評價。
一、考試內(nèi)容
(一)概論
大氣的組成、大氣污染與大氣污染系統(tǒng)、大氣污染物的來源與影響、大氣污染控制法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系、大氣污染綜合防治概念與措施。
(二)燃燒與大氣污染
燃燒反應(yīng)物—燃料的分類和性質(zhì)、完全燃燒與不完全燃燒過程、燃燒反應(yīng)產(chǎn)物—污染物的生成機理、計算煙氣排放量、計算污染物排放量。
(三)大氣污染氣象學(xué)
大氣圈層結(jié)構(gòu)、主要氣象要素、太陽、地球和大氣的熱交換過程、大氣穩(wěn)定度、逆溫及其對污染物擴散的影響、大氣的運動和風(fēng)。
(四)大氣擴散濃度估算模式
湍流擴散的基本理論、高斯擴散模型、污染物濃度的估算、特殊氣象條件下的擴散模式、城市及山區(qū)的擴散模式、煙囪高度的設(shè)計、廠址選擇。
(五)顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)
顆粒的粒徑及粒徑分布、粉塵的物理性質(zhì)、凈化裝置的性能、顆粒捕集的理論基礎(chǔ)。
(六)除塵裝置
1. 機械式除塵:重力沉降室,旋風(fēng)除塵器的流場分析。捕集原理。壓力損失及除塵效率。旋風(fēng)除塵器的分類及典型結(jié)構(gòu),選型設(shè)計。
2. 濕式除塵:凈化機理,各類濕式除塵器簡介,文丘里洗滌器及其設(shè)計計算;
3. 過濾式除塵:袋式除塵器的基本原理,濾料,結(jié)構(gòu)型式和性能,影響除塵效率的因素,壓力損失,選型設(shè)計;
4. 電除塵:除塵過程及荷電機理,驅(qū)進速度與捕集效率,影響電除塵效率的因素,電除塵器基本結(jié)構(gòu)型式及選用。
(七)氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)
1. 吸收法:吸收法處理氣態(tài)污染物的特點,吸收劑種類及選擇,吸收過程的氣液平衡及應(yīng)用。
2. 吸附法:吸附的基本概念,吸附原理,吸附過程,吸附劑,吸附劑的再生,吸附在氣態(tài)污染控制中的應(yīng)用。
3. 催化法:催化劑及其性能,催化法在氣態(tài)污染物控制中的應(yīng)用。
(八)硫氧化物的污染控制
硫的氧化還原化學(xué)、硫循環(huán)及硫排放、燃料脫硫、高濃度二氧化硫尾氣的回收與凈化、低濃度二氧化硫尾氣的回收與凈化、改進燃燒技術(shù)減少二氧化硫排放。
(九)固定源氮氧化物污染控制
氮氧化物性質(zhì)及來源、燃燒過程氮氧化物的形成機理、低氮氧化物燃燒技術(shù)、煙氣脫硝技術(shù)。
(十)揮發(fā)性有機物污染控制
蒸氣壓和蒸發(fā)、VOCs污染預(yù)防、燃燒法控制VOCs污染、吸收(洗滌)法控制VOCs污染、冷凝法控制VOCs污染、吸附法控制VOCs污染、生物法控制VOCs污染。
(十一)城市機動車污染控制
城市交通趨勢及影響、汽油發(fā)動機污染物的形成與控制、柴油發(fā)動機污染物的形成與控制、新型機動車、交通規(guī)劃與交通管理。
(十二)大氣污染和全球氣候
溫室氣體和氣候變化、臭氧層破壞問題、酸雨問題。
二、考試的要求
(一)概論
了解大氣污染研究與學(xué)習(xí)的對象、范圍以及各部分之間的關(guān)系;了解主要大氣污染物的來源與性質(zhì);了解國家大氣污染控制方面的法規(guī)、大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和主要行業(yè)、主要污染源的排放標(biāo)準(zhǔn);了解大氣污染對環(huán)境和人體健康的不良影響,建立大氣污染綜合控制的概念。
(二)燃燒與大氣污染
理解燃料組成和性質(zhì)及其對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響;分析影響燃燒過程的因素(包括燃料效率及污染物的形成);學(xué)會計算燃燒過程產(chǎn)生的煙氣量和污染物濃度;能夠掌握通過改變?nèi)紵龡l件減少污染物生成的途徑。
(三)大氣污染氣象學(xué)
了解大氣圈層結(jié)構(gòu),理解太陽、地球和大氣的熱交換過程;了解主要氣象要素,理解大氣絕熱過程的泊松方程,理解干空氣絕熱直減率、溫度層結(jié)和大氣穩(wěn)定度的概念,學(xué)會判斷大氣穩(wěn)定度,理解大氣穩(wěn)定度條件下煙流的不同形狀;理解逆溫的形成過程,以及逆溫對污染物擴散的影響;掌握風(fēng)與壓力、高度、地形的關(guān)系,學(xué)會計算不同穩(wěn)定度條件下的風(fēng)速。
(四)大氣擴散濃度估算模式
了解大氣擴散的基本概念及基本原理,包括正態(tài)分布理論及擴散微分方程、常用大氣擴散模式;初步學(xué)會估算煙云高度抬升及大氣污染濃度;能夠根據(jù)地形、背景濃度以及風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)等氣象要素及模式估算對煙囪高度和廠址選擇提出初步方案。
(五)顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)
掌握顆粒粒徑分布特點,學(xué)會計算顆粒的平均粒徑,掌握粉塵物理性質(zhì);掌握處理氣體流量、壓力損失和效率的物理意義,學(xué)會分級除塵效率和總效率的互算;掌握流體阻力、重力、慣性力、擴散力、電場力作用下,顆粒的受力和捕集效率。
(六)除塵裝置
了解各類除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)及性能;掌握各類除塵器的應(yīng)用范圍、操作條件變化對除塵器的影響,為選擇、設(shè)計和有效運行各類除塵器打下基礎(chǔ),能夠進行一般除塵器性能的比較。
(七)氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)
了解氣體擴散、氣體吸收、吸附和催化的基本原理;掌握選擇吸收劑、吸附劑和催化劑的一般原則;了解影響傳質(zhì)過程和效果的主要工藝條件。
(八)硫氧化物的污染控制
了解各類二氧化硫控制過程的化學(xué)變化,影響這些變化的操作條件,吸收劑和吸收設(shè)備的選用原則;了解各類控制技術(shù)的經(jīng)濟性、可靠性,能進行控制工藝的比較,初步具備選擇二氧化硫控制工藝的能力。
(九)固定源氮氧化物污染控制
了解氮氧化物的來源;掌握燃燒條件對氮氧化物形成的影響;估算燃燒過程氮氧化物的生成量;了解氮氧化物在大氣中的轉(zhuǎn)化過程;掌握各類控制氮氧化物的基本原理、適用范圍;初步具備選擇控制工藝與設(shè)備的初步能力。
(十)揮發(fā)性有機物污染控制
了解蒸氣壓對VOC排放的影響,理解防治VOC污染的途徑,學(xué)習(xí)各類控制技術(shù)的基本原理、主要設(shè)備;會進行揮發(fā)性有機物控制方案的選擇和比較。
(十一)城市機動車污染控制
了解城市交通發(fā)展的趨勢,機動車問題的由來;了解機動車污染物的來源;理解降低污染物排放的發(fā)動機技術(shù)、尾氣處理技術(shù);掌握柴油發(fā)動機工作原理,區(qū)別柴油與汽油發(fā)動機工作方式和污染物特性;掌握控制柴油發(fā)動機污染物排放的發(fā)動機技術(shù)和尾氣處理技術(shù);了解新型機動車的思路、優(yōu)勢和面臨的問題;了解從交通規(guī)劃和管理層面,解決城市機動車污染的措施。
(十二)大氣污染和全球氣候
掌握溫室效應(yīng)的機理,了解幾種常見溫室氣體的源與匯;了解氣候變暖造成的影響,掌握控制溫室效應(yīng)的措施;掌握臭氧層消耗的原因,了解臭氧消耗物質(zhì)的種類和特性;了解臭氧消耗對環(huán)境造成的影響,掌握控制臭氧消耗的方法;掌握酸雨形成機理,了解酸雨的危害,掌握控制酸雨危害的綜合措施。
三、主要參考書目
1.《大氣污染控制工程》(第二版)郝吉明 馬廣大等編,高等教育出版社
2. Noel de Nevers. Air Pollution Control Engineering (Second edition).
北京:清華大學(xué)出版社,2000
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