9.3 考研真题详解
一、选择题
关于氧垂曲线，下列说法不正确的是（ ）。[中国地质大学（武汉）2009年研]
A．受污点即亏氧量最大点
B．曲线下降阶段，耗氧速率＞复氧速率
C．曲线上升阶段，耗氧速率＜复氧速率
D．曲线末端溶解氧恢复到初始状态
【答案】A
【解析】污水排入河流前，河水DO处于较高的正常值，污水排入河流后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率不断增大并大于大气复氧速率，水中DO逐渐降低；DO降至最低点时，称为临界点，此时耗氧速率等于复氧速率；随后因有机物浓度降低，耗氧速率小于复氧速率，DO开始逐渐回升，并最终恢复初始水平。A项，亏氧量最大点应为氧垂曲线的临界点处。
二、填空题
1．一河流某点上游不远处有生活污染源正在排污，则该点水样测得的各类含氮化合物中，氮主要以______形态存在。[中国科学技术大学2013年研]
【答案】有机氮
【解析】生活污染源主要排放生活污水，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等有机物质，以及氮、磷、硫等无机盐类及泥砂等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。其中的氮主要以有机氮形式存在。
2．水质指标主要可分为______、______和______三类。[中国科学技术大学2014年研]
【答案】物理指标；化学指标；生物指标
【解析】水质指标是指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量，它是描述水质状况的一系列标准。水质指标包括：①物理指标，如嗅味、温度、浑浊度、透明度、颜色等；②化学指标，如电导率、pH值、硬度、碱度、无机酸度，有毒金属、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐，总耗氧量、化学耗氧量、生化耗氧量、总有机碳、高锰酸钾指数、酚类，氧气、二氧化碳等；③生物指标，如细菌总数、大肠菌群、藻类等。
3．氧垂曲线的最低点称为______，该点处耗氧速率______复氧速率。[中国地质大学（武汉）2011年研]
【答案】临界点；等于
【解析】DO与BOD5有非常密切的关系。在污水未排入前，河水中DO很高，污水排入后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率大于大气复氧速率，DO从0点（将污水排入河流处定为基点0）开始向下游逐渐减低，经2.5d，降至最低点，此点称为临界点。该点处耗氧速率等于复氧速率。临界点后，耗氧速率因有机物浓度降低而小于复氧速率，DO又逐渐回升，最后恢复到近于污水注入前的状态。
4．所有各种杂质，按它们在水中的存在状态可分为三类：______、______和______。[中国地质大学（武汉）2009年研]
【答案】悬浮物；胶体；溶解物
【解析】天然水中的杂质，按照其在水中的存在状态或是颗粒大小不同可以分为三类：①颗粒最大的为悬浮物质；②溶解度较低的胶体物质；③颗粒最小的是离子和分子，溶于水溶液中，称为溶解物质。
5．国家污水排放标准主要有______、______和______等。[宁波大学2015年研]
【答案】《污水综合排放标准》；《城镇污水处理厂污染物排放标准》；《污水排入城市下水道水质标准》
【解析】污水排放标准根据地域管理权限可分为国家排放标准、行业排放标准和地方排放标准。国家污水排放标准主要有《污水综合排放标准》（GB 8798—1996）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ 343—2010）等。
6．《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）规定地表水______，禁止新建排污口，现有排污口应按水体功能要求，实行______。[中国地质大学（武汉）2011年研]
【答案】Ⅰ、Ⅱ类水域、Ⅲ类水域中划定的保护区和海洋水体中第一类海域；污染物总量控制
7．《地表水环境质量标准》按功能高低依次将水体划分为______类，其中，地表水Ⅳ类水域主要适用于______区和人体非直接接触的______区。[广东工业大学2015年研]
【答案】五；工业用水；娱乐用水
【解析】依据地表水水域环境功能和保护目标，《地表水环境质量标准》按功能高低依次将水体划分为五类：①Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；②Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、幼鱼的索饵场等；③Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；④Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；⑤Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
8．化学净化是指污染物由于氧化、还原、______等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。[广东工业大学2015年研]
【答案】分解
【解析】化学净化是河流自净的一种净化机制。河流自净过程是河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象，化学净化是指由于污染物质的氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。除此之外，河流的自净过程还有物理净化和生物净化。
9．城镇污水是排入城镇污水系统的污水总称，包括______、______和______等三部分组成；在合流制排水系统中，还包括______。[中国地质大学（武汉）2009年研；宁波大学2014年研]
【答案】生活污水；工业废水；部分城镇地表径流；被截留的雨水
【解析】城镇污水是指由城镇排水系统收集的生活污水、工业废水和部分城镇地表径流（雨雪水）等组成的一种综合污水，成分性质比较复杂。在一个地区内收集和输送城市污水和雨水的方式称为排水制度，它有合流制和分流制两种基本方式，其中合流制是一种用同一管道系统收集和输送城市污水的排水方式。在合流制排水系统中包括被截留的雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。
三、判断题
1．一般情况下，同一种水的BOD5＜CODCr＜TOD。（ ）[中国地质大学（武汉）2011年研]
【答案】正确
【解析】各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系，即：TOD＞COD＞BOD20＞BOD5＞OC。
2．BOD是碳化所需氧量和硝化所需氧量之和。（ ）[中国地质大学（武汉）2010年研]
【答案】错误
【解析】有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程一般可分为两个阶段：第一阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量（BOD）通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，即碳化所需氧量。
四、名词解释
1．COD及TOD[中国地质大学（武汉）2013年研]
答：COD即化学需氧量，是指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，以mg/L为单位。化学需氧量愈高，表示水中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称CODMn或简称OC。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称CODCr，或简称COD。
TOD即总需氧量，是指当有机物全都被氧化，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等产物时的需氧量。TOD的测定是燃烧化学氧化反应，以氧表示。
2．悬浮物含量[中国科学技术大学2012年研]
答：悬浮物含量（SS）是指滤渣脱水烘干后得到的固体含量。水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮固体（又称悬浮物，SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（又称灰分，FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。
3．生物需氧量[中国科学技术大学2015年研]
答：生物需氧量（BOD）是指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量，以mg/L为单位，间接反映了水中可生物降解的有机物量。生物需氧量愈高，表示水中耗氧有机污染物愈多。测定生化需氧量时以20℃作为测定的标准温度，以5d作为测定生化需氧量的标准时间，简称5日生化需氧量（用BOD5表示）。
4．氧垂曲线[中国地质大学（武汉）2012年研]
答：氧垂曲线是指在河流受到大量有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，所绘制的呈下垂状的DO曲线。它反映了受污染水体中，有机物的分解过程制约水体中溶解氧的变化过程。
五、简答题
1．污水中表示有机物含量的指标有哪些？各自有什么含义？四者之间有什么区别和联系?[宁波大学2015年研]
答：（1）污水中表示有机物含量的指标及其含义
①化学需氧量（COD），是指化学氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。
②生化需氧量（BOD），是指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量（以mg/L为单位），间接反映了水中可生物降解的有机物量。
③总有机碳（TOC），包括水样中所有有机污染物的含碳量，是评价水样中有机污染物的一个综合参数。
④总需氧量（TOD），有机物中除含有碳外，还含有氧、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。
（2）四者之间的区别与关系
这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。
①BOD间接反映了水中可生物降解的有机物量，COD不能表示可被微生物氧化的有机物量。TOC、TOD的耗氧过程与BOD的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。
②各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。它们之间的相互关系为：TOD＞COD＞BOD20＞BOD5＞OC。
③BOD反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。COD的优点是快速而比较精确地表示污水中有机物的含量，并且不受水质的影响。
④污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示存在一定的误差。
⑤BOD5/COD的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理判别标准，比值越大，越容易被生物处理。
2．简述水体自净。[中国地质大学（武汉）2013年研]
答：（1）定义
水体自净是指受污染的水体自身由于物理、化学、生物等方面的作用，在河流中，污染物随河水往下游流动的过程中，在稀释、扩散和降解等自净过程的共同作用下，使污染物浓度和毒性逐渐下降，经一段时间后恢复到受污染前的状态。
（2）自净机制
污染物在河流中的扩散和降解受到河流的流量、流速、水深等因素的影响。从自净机制来看，河流的自净可分为以下三类：
①物理净化，是指由于污染物质的稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物浓度降低的过程。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。
②化学净化，是指由于污染物质的氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。
③生物净化，是指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。
3．污水按来源分为哪几种类型？说明各类特征及影响因素。[中国海洋大学2011年研]
答：污水根据其来源一般可以分为生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水。
（1）生活污水
①特征
a．生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等；
b．生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等有机物质，以及氮、磷、硫等无机盐类及泥砂等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。
②影响因素
a．生活水平；b．生活习惯；c．卫生设备；d．气候条件。
（2）工业废水
①特征
a．工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水；
b．种类繁多，污染物成分及性质随生产过程而异，变化复杂；
c．工业废水污染比较严重，往往含有有毒有害物质，有的含有易燃、易爆和腐蚀性强的污染物，需局部处理达到要求后才能排入城镇排水系统，是城镇污水中有毒有害污染物的主要来源。
②影响因素
a．工业类型；b．生产工艺；c．生产管理水平。
（3）初期污染雨水
①特征
a．初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表径流，将大气和地表中的污染物带入水中，形成面源污染；
b．初期雨水的水质水量随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂；
c．个别地区，初期雨水污染物浓度超过生活污水。某些工业废渣或城镇垃圾堆放场地经雨水冲淋后产生的污水更具危险性。
②影响因素
a．大气质量；b．气候条件；c．地面及建筑物环境质量。
（4）城镇污水
①特征
a．城镇污水包括生活污水、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。
b．城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同，同一城市中的不同区域也有差异。
②影响因素
影响城镇污水水质的因素较多，主要为所采用的排水体制，以及所在地区生活污水与工业废水的特点及比例等。
六、计算题
现有100.0mL水样，用H2SO4酸化后，加入25.00mL 0.01677 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，以Ag盐为催化剂，回流。待水样中还原性物质氧化完全后，用0.1000mol·L－1 FeSO4滴定过量的K2Cr2O7，用去18.20mL。计算水中的COD含量（O2，MW＝32.00）。[中国科学技术大学2013年研]
解：根据题意，有关电极的反应为：
由上式电极反应可知：
氧化同一还原物质，3mol O2相当于2mol K2Cr2O7，即：n（O2）＝1.5n（K2Cr2O7）
用FeSO4滴定剩余
，滴定反应为：
则COD含量为：
