矿山环境保护考核试题

《矿山环境保护》课程期末考核

1、简述生态系统的含义、组成及其物质循环和能量流动的过程。

答：（1）任何一个生物群落与其周边非生物环境的综合体就是生态系统。也就是说，生态系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合。在生态系统中，各种生物种群之间以及生物与非生物的环境因素之间不断进行着物质循环和能力流动，并处于互相作用和互相影响的动态平衡之中，这样构成的动态平衡系统就是生态系统。

（2）生态系统主要有4个部分组成：生产者、消费者、分解者和无生命物质。 （3）水循环：海洋、河流、湖泊等地表水通过蒸发，植物中水分通过蒸腾作用进入大气；大气中的水蒸气遇冷凝结成雨、雪、霜和雹返回大地归入湖泊、河流、海洋和地下水并被植物吸收。

（4）碳循环：生产者通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物，消费者通过食物关系将生产者的有机物所利用，两者死后被分解者将有机物分解为二氧化碳回到大气中。另外，其他生物有机体或碳化物通过人类的作用或自然作用产生二氧化碳回到大气。

（5）氮循环：原生含氮物质被植物吸收利用形成蛋白质，动物通过食物关系从植物中摄取含氮有机物，植物和动物死后分解者将含氮物质分解如土壤，在被植物吸收或被反硝化细菌分解成氮进入大气，大气中的氮通过生物固氮、工业固氮、大气固氮和岩浆固氮进入生物体。

（6）硫循环：硫循环主要有气态型和沉积型，硫化物通过自然和人类作用转化为硫化氢进入大气，在通过氧化作用转化为二氧化硫，大气中的二氧化硫及硫化氢被雨水带人土壤被植物吸收或形成硫化物沉积海底，沉积的硫化物通过缓慢释放再回到大气中。

（7）在生态系统中，绿色植物（生产者）通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，食草动物（消费者）通过食物关系将绿色治植物的化学能转化为自身的生物化学能，在通过食肉动物（消费者）转化为其本身的生物化学能，消费者死后通过细菌（分解者）等分解，将有机能量转化到环境中。在整个过程能量都遵循热力学第一定律。 2、简述采矿生产对环境的影响。

答：（1）废石和尾矿对矿山环境污染；

（2）矿山生产系统的联合企业排放未经过合理处理的“三废”对环境造成的污染范围较大；

（3）露天开采等采矿生产对矿山周围大气的污染甚为严重； （4）采矿工业噪音对环境的污甚为严重染；

（5）采掘工作破坏地面植被和破坏矿山地面，引起水土流失； 3、简述大气污染的概念以及大气中气态污染物的控制技术。

答：大气污染是指大气中的一些物质达到有害的程度，以致破坏人和生态系统

的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。

控制或降低气态污染物对大气环境多造成的基本方法有吸收法、吸附法、

催化法、燃烧法、冷凝法和大气污染扩散稀释法。

4、简述大气污染中颗粒污染物控制技术中各类除尘装置的分类及其工作原理和性能特点。

答：（1）习惯上将除尘装置分为机械式除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器和

静电除尘器。 （2）工作原理：

机械式除尘器利用重力、惯性力及离心力等机械作用将含尘气流中的粉尘分离；

过滤式除尘器使含尘气流通过过滤材料分离粉尘； 湿式除尘器利用液体净化含尘气流；

静电除尘器利用高压电场产生静力将粉尘从含尘气流中分离。 （3）性能特点：

机械式除尘器：结构简单、造价低，维护方便，但除尘效率低； 过滤式除尘器：除尘效率高，经济性好，便于回收有价值的颗粒，但投资较高，附属部件多，滤料容易堵塞，工作性能不稳定；

湿式除尘器：设备简单，造价低，效率高，但耗能高，除尘不完善，受自身性能限制；

静电除尘器：效率高，耗能低，但投资大，设备复杂，维护较难，不宜用于有爆炸的粉尘。

5、简述矿山废水的污染特点、污染物的来源及主要污染物及危害。 答：特点：

（1） 排放量大，持续时间长； （2） 污染范围大，影响地区广； （3） 成分复杂，浓度极不稳定。

污染物来源：主要有矿坑水、矿山工业用水产生的废水、、废石场淋滤水、尾矿池产生的酸性污水。 主要污染物及其危害：

（1） 有机污染物：可使废水中有机成分含量增高，对水生物危害极大； （2） 油类污染物：阻碍水面的复氧过程、水分蒸发和大气与水体间的物

质交换，改变水面的发射率和进入水面表层的日光辐射，进一步对局部区域气候可能造成影响，主要是影响水生物的生长繁殖。

（3） 酸、碱性污染物：使水体的PH值发生变化，消灭或抑制微生物的生

长，妨碍水体自净，危害船舶和水工建筑物，使水质逐渐酸化或碱化，从而产生生态影响，大大增加水中无机盐和水德硬度；

（4） 氰化物：剧毒污染物，不易分解，对生物危害极大；

（5） 重金属污染物：进入水体容易使人误食中毒或慢性中毒，容易被生

物富集于体内危害生物，污染水使土壤；

（6） 氟化物：毒性污染物，饮用水中的氟含量过高或过低均不利于人体

健康；

（7） 可溶性盐类：低浓度含盐水可促使藻类大量生长，从而使水失氧，

高浓度含盐水对鱼类有毒害，使水变为硬水。

6、简述水体中需氧有机物的综合指标及其主要测定方法。

答：理论需氧量，根据化学方程式计算求得的有机物全部分解（氧化）所需要

的氧量。

生化需氧量，它表示好氧生物在水体中有氧存在的条件下，分解1L水中

有机物的生物化学过程中所需要的溶解氧量。

化学需氧量，是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水中的有机物质和一些还

原性物质时所消耗的氧化剂量。

总需氧量，表示在高温下燃烧化合物所耗去的氧量。

7、简述吸声处理的原理、吸声材料、主要吸声结构的构成及其与隔声处理的主要区别。

答：（1）如果在室内天花板和墙壁或硐室内表面装饰吸声材料或吸声机构，在

空间悬挂吸声体或装饰吸声屏，声源发出的噪声碰到吸声材料，部分声能就被吸收，使反射声能减弱。操作人员听到的只是从声源发出经过最短距离到达的直达声和被减弱的反射声，这种降低噪声的方法称为吸声处理。 吸声材料都是一些多孔材料，如玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、石棉绒、软

质纤维板以及微孔吸声砖等。 （2）主要吸声结构：

薄板共振吸声结构，它是由薄板和板后的空气层构成振动系统，薄板相当于

质量，板后的空气相当于弹簧。当入射声波投射到板面时，在声波的交变压力作用下，迫使薄板产生弯曲振动，引起板的内部摩擦损耗，使声能转变为热能。

穿孔板共振吸声结构，当外来声波的频率与共振器的固有频率一致时发生共振，此时，孔颈中的空气柱往返振动最强烈，振动中，空气柱与孔壁摩擦而消耗声能，从而起到吸声效果。

微穿孔板吸声结构，其吸声机理与共振吸声结构相同。利用空气柱在小孔中

的来回摩擦消耗声能，用板后的腔深大小控制吸声峰值的共振频率，腔越深，共振频率越低。

（3）吸声与隔声的区别，吸声处理方法只能吸收反射声，对于直达声没有

什么效果。而隔声原理是用隔声结构把声源或需要安静的区域封闭起来。 8、简述选矿生产中球磨机噪声的控制。

答：（1）确定合理的钢球数；（2）改变钢球的材料；（3）设置弹性层；（4）改

变内衬板材料；（5）阻尼包扎、减振隔声；（6）安装隔声罩或建造隔声间。 9、简述矿山土地复垦工作的经验、土地复垦工作的种类及复垦费用的组成和影响因素。

答：我国的土地复垦始于20世纪60年代，大多数是在废石场或结束的尾矿堆

上进行简单的平整和覆土造田；露天采矿区的复垦工作大部分是开采较浅、

呈缓倾斜或水平状的砂矿矿床；2004年国家相继颁发关于土地及土地复垦法规后，我国的土地复垦工作开始初步走向法制轨道，各类破坏土地的复垦工作受到了全社会的高度重视，土地复垦工作取得很大进展，但由于我国土地复垦工作起步较晚，资金不足，土地复垦率还很低，治理远不如国外。国外欧美等国家土地复垦工作起步较早，不但进一步完善了施工技术，还在促进土壤改造、政策法规、现场管理的方面的研究和水平的提高，取得了大量成果，积累了成功经验，形成了庞大产业。国外主要采用直接恢复发和快速转换法两种技术方案，或时二者结合。 土地复垦工作的种类：

采空区复垦； （1） 废石场复垦； （2） 尾矿池复垦； （3） 塌陷区复垦。 复垦费用的组成：

（1） 采空区的回填和平整部分； （2） 种植部分； （3） 修筑附属设施部分；

（4） 复垦所使用的机械设备部分。 影响复垦费用的因素：

矿山所在的地理位置、矿石地形条件、露天开采规模、露天矿工作面状况、有害物料的处理要求和处理方法、耕植土的厚度及采掘储存方法、运输距离、机械化程度及工作组织。

10、简述塌陷区复垦的主要技术及其复垦模式。

答：（1）疏干法。该方法应用于潜水位不太高、地表下沉不大，且正常的排水

措施和地表整修工程能保证土地的恢复利用。

（2）挖深垫浅法。这种方法是用挖掘机将塌陷深的区域再挖深，形成水塘，

取出的土方充填塌陷浅的区域形成耕地，达到水产养殖和农业种植并举的利用目标。

（3）充填复垦。这种方法有一定的局限性，且可能造成二次污染。但由于这

种方法既解决了塌陷地复垦，又解决了矿山固体废弃物的处理，因此，其经济效益最佳。但前提是充填物易经济地获取，且充填物无污染。

（4）直接利用法。对于大面积的塌陷区，特别在大面积积水或积水很深的水

体，以及未稳定塌陷地或暂难复垦的塌陷区，常根据塌陷地现状，因地制宜地直接加以利用，如网箱养鱼、养鸭、种植浅水藕或耐湿作物等。 11、矿山废石及尾矿的综合利用途径有哪些？ 答：矿山废石的综合利用途径：

（1）矿山采矿废石特别是近矿体的矿化废石，一般含有低品位的有用元素，

对其中的有用元素综合回收利用，也是减少矿山固体废物排放、解决资源供需矛盾、提高矿山经济效益的一种有效途径； （2）矿山废石中的煤矸石还可用作建材原料； （3）以矸石为原料可生产低标号水泥；

（4）在煤矸石中，除含有多种有益于农作物生长的元素外，还含有大量泥质

页岩，用作肥料可以增加土地费力，也可改善土壤结构；

（5）废石用于地下采空区回填，可防止地面沉降塌陷与开裂，减少地质灾害

的发生。

尾矿的综合利用途径：

（1）尾矿再选和有价元素的回收； （2）尾矿用作建筑材料； （3）尾矿用作采空区填充料；

（4）尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料； （5）尾矿用于复垦植被； （6）尾矿用于建立生态区。

12、什么是矿井热害？简述衡量矿井热环境的舒适度指标。

答：（1）由于矿井开采深度和强度的不断增加，矿井机械化、电气化程度不断增强，地热和机械设备向井下散发的热量显著增加以及一些地处温泉地带的矿井，由于从岩石裂隙中涌出的热水及受热水环绕与接触的的高温围岩，致使井下气温升高，湿度增大，恶化井下环境，严重影响井下作业人员的身体健康和劳动生产率的灾害，习惯上称为矿井热害。

（2）衡量矿井热环境的舒适度的指标：主要有湿球温度、卡他度、实效温度、热强指数、空气冷却度、这算温度和当量温度。 13、简述制冷机的主要组成及其工作原理和工作过程。

答：（1）制冷机主要由制冷机、空气冷却装置和冷却循环水系统三部分组成； （2）制冷机的工作原理：利用某种临界温度高且临界压力不大的气体受压

液化放热，而降低压强时又可气化吸热，使周围物质冷却。

（3）制冷机的工作过程：循环使用的气态制冷剂进入压缩机而被压缩，使其温度和压力升高，进入冷凝器后，被其中盘旋冷却水管的冷水所冷却，使制冷剂温度降低而液化，再经过膨胀阀进入蒸发器时，制冷剂压力显著降低，同时吸收蒸发器内盘管中冷媒的大量热，制冷剂完全汽化，制冷媒由于被吸收了大量热量而温度降低，降低后的制冷媒从蒸发器中流出，经过泵沿管道流至冷空气器内，是其周围的气温降低，达到降温调节的目的。 14、简述环境质量现状评价的基本程序及环境现状调查的原则、方法与内容。 答：（1）基本程序：确定评价目的，收集与评价有关的背景资料，环境质量现

状监测，背景值的预测，环境质量现状分析及评价结论与对策。 （2）环境现状调查的原则：根据建设项目所在地区的环境特点，结合各单项评价的工作等级，确定各环境要素的现状调查范围，筛选出应调查的有关参数。

（3）环境现状调查的方法：有收集资料法、现场调查法和遥感法。 （4）环境现状调查的内容：① 地理位置；②地貌、地质和土壤情况、水系分布和水文情况、气候与气象；③矿藏、森林、草原、水产和野生动植物、农产品、动物产品等情况；④大气、水、土壤等和环境质量现况；⑤环境功能情况（特别注意环境敏感区）及重要的政治文化设施；⑥社会经济情况；⑦人群健康状况及地方病情况，其他环境污染和破坏的现况资料。 15、论述循环经济及矿业循环经济的内涵。

答：（1）循环经济是资源—产品—废弃物—再生资源的物质反复循环流动过程，

是以实现可持续发展为目标，以协调人与自然关系为准则，以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的经济增长模式。

（2）矿业循环经济是指地球上的矿产品遵循矿产物质的自身特征和自然生

态规律，按其勘查、采选冶生产、深加工、消费等过程构成闭环物质流动，与之依存的能量流、信息流内在叠加，达到与全球环境、社会进步等和谐发展的一个经济系统。其核心是矿产资源的综合利用。 16、论述矿业循环经济中的3R原则在矿业过程的具体要求。

答：（1）在勘查阶段：减少原则是：量化减少勘查量，勘查程度和深度；再利

用原则是：使用先进理论、仪器, 提高勘查质量、准确性；再循环原则是：勘查资料的公开性, 多次开发。

（2）在矿山开采阶段：减少原则是：贫富兼采、减少植被破坏；再利用原

则是：使用先进开采技术, 降低剥采比, 贫化率, 提高开采率，适当规模开采；再循环原则是：随着加工技术提高, 降低矿产品的边界品位。 （3）在选矿阶段：减少原则是：减少选矿石；再利用原则是：采用先进流

程, 注意综合利用, 适度选矿规模, 提高选矿回收率；再循环原则是：提高技术, 综合回收有用元素、尾矿的利用, 如回填、建筑用等。

（4）在冶炼阶段：减少原则是：尽量减少冶炼量；再利用原则是：采用先

进工艺, 提高主元素回收率, 提高产品质量, 节能降耗, 保持适度规模；再循环原则是：对难熔、难回收有用元素进行回收, 废气废水废渣的综合利用。

（5）在深加工阶段：减少原则是：开发新产品、新用途，废物回收再利用；

再利用原则是：提离适应性达到标准化, 综合回收有用元素；再循环原则是：废弃物的无害化处理。

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