養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)復(fù)習(xí)資料.doc

精品文檔養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)復(fù)習(xí)資料養(yǎng)殖13級(jí)第1章 天然水的主要理化性質(zhì)1、名詞解釋（1）海水常量成分恒定性原理：海水的總含鹽量或鹽度是可變的，但常量成分濃度之間的比值幾乎保持恒定?！昂ＫＡ砍煞趾愣ㄐ栽怼庇址Q為“主要成分恒比關(guān)系原理”、“海水組成的恒定性原理”、“Marcet原理”和“Dittmar定律”。（2）離子總量：離子總量是指天然水中各種離子的含量之和。單位： mg/L 、mmol/L或g/kg、mmol/kg。（3）礦化度：用蒸干稱重法得到的無(wú)機(jī)礦物成分的總量，標(biāo)準(zhǔn)溫度：105110，反映淡水水體含鹽量的多少。（4）天然水的依數(shù)性：指稀溶液蒸氣壓下降（p），沸點(diǎn)上升（t b），冰點(diǎn)下降（tf）值都與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度(b)成正比，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。（5）電導(dǎo)率：為在相距1m（或1cm)，面積為1m2(或1cm2)的兩平行電極之間充滿電解質(zhì)溶液時(shí)兩電極間具有的電導(dǎo) 。測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度為25。（6）補(bǔ)償深度：有機(jī)物的分解速率等于合成速率的水層深度稱為補(bǔ)償深度。（7）離子強(qiáng)度：是指電解質(zhì)溶液中參與電化學(xué)反應(yīng)的離子的有效濃度。離子活度（a）和濃度（c）之間存在定量的關(guān)系，其表達(dá)式為：a=cc。（8）離子活度：衡量溶液中存在離子所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的量度。溶液中離子的濃度越大，離子所帶的電荷數(shù)越多，粒子與它的離子氛之間的作用越強(qiáng)，離子強(qiáng)度越大。（9） 水體自凈：在自然條件下，一方面由于生物代謝廢物等異物的侵入、積累導(dǎo)致水體經(jīng)常遭受污染；另一方面，水體的物理、化學(xué)及生物作用，又可將這些有害異物分解轉(zhuǎn)化，降低以至消除其毒性，使受到污染的水體恢復(fù)正常機(jī)能，這一過(guò)程稱為水體的“自凈作用”。2、天然水中的常量元素。海水與淡水中都有的常量元素：陽(yáng)離子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 陰離子：HCO-、SO42-、Cl-淡水中有CO32-，海水中有H4BO4-、Br、Sr。3、哪些參數(shù)能反映天然水的含鹽量？相互間的關(guān)系？常用的有離子總量、礦化度、氯度還有鹽度。其中礦化度是用來(lái)反映淡水水體含鹽量多少的，氯度和鹽度是反映海水含鹽量多少的。對(duì)于海水離子總量、礦化度和鹽度三者之間的關(guān)系為：總含鹽量離子總量鹽度礦化度。4、 海水鹽度、氯度是怎樣定義的？它們之間關(guān)系如何？答：（1）氯度的原始定義：將1000g海水中的溴和碘以等當(dāng)量的氯取代后，海水中所含氯的總克數(shù)。用Cl符號(hào)表示。氯度的新定義：海水樣品的氯度相當(dāng)于沉淀海水樣品中全部鹵族元素所需純標(biāo)準(zhǔn)銀（原子量銀）的質(zhì)量與該海水樣品質(zhì)量之比的0.3285234倍，用10-3作單位。用Cl 符號(hào)表示。 （2）鹽度的原始定義：當(dāng)海水中的溴和碘被相當(dāng)量的氯所取代，碳酸鹽全部變?yōu)檠趸?，有機(jī)物完全氧化時(shí)，海水中所含全部固體物的質(zhì)量與海水質(zhì)量之比，稱為鹽度。以10-3或?yàn)閱挝?，用符?hào)S表示。與氯度的關(guān)系：S=0.030+1.8050Cl 1966年提出的經(jīng)驗(yàn)公式為：S=1.80655Cl 1978年實(shí)用鹽度，電導(dǎo)鹽度計(jì)出現(xiàn)，由電導(dǎo)率測(cè)鹽度。5、阿列金分類法如何對(duì)天然水分類？為什么硫酸鹽與氯化物類的鈣組和鎂組中沒(méi)有型水？（1）根據(jù)含量最多的陰離子分為三類：碳酸鹽類C、硫酸鹽類S、氯化物類Cl。（2）根據(jù)含量最多的陽(yáng)離子分為三組：鈣組Ca、鎂組Mg、鈉組Na。（3）根據(jù)陰陽(yáng)離子含量的比例關(guān)系分為四個(gè)型型：（弱礦化水）型：（河水、湖水、地下水）型:（海水、受海水影響地區(qū)的水和許多具高礦化度的地下水）型:（酸型沼澤水、硫化礦床水和火山水，不含HCO3-）在碳酸鹽類水中不可能有型水，在硫酸鹽與氯化物類的鈣組和鎂組中也不可能有型水，而硫酸鹽與氯化物類的鈉組一般沒(méi)有型水。（4） 水質(zhì)類型符號(hào)表示碳酸類鈣組第型水，總硬度為5.0mmol/L，含鹽量為0.4g/L。6、 影響天然水滲透壓的因素有哪些？滲透壓和冰點(diǎn)有何關(guān)系？（1） 影響因素：溶液中溶劑的體積；物質(zhì)的量濃度；熱力學(xué)溫度；質(zhì)量摩爾濃度。（2） 滲透壓與冰點(diǎn)的關(guān)系：滲透壓的測(cè)定可由冰點(diǎn)降低法間接求得。p=Kb ;tf =Kfb,由于式和式中濃度等同，故可以用冰點(diǎn)下降法測(cè)定溶液的滲透壓摩爾濃度。7、 海水密度與那些因素有關(guān)？溫度和鹽度哪個(gè)對(duì)海水密度的影響更大？（1） 純水的密度是溫度和壓力的函數(shù)，在4時(shí)密度最大。（2） 海水的密度是鹽度、溫度、壓力的函數(shù)，但鹽度變化1個(gè)單位引起密度的變化值比溫度變化1引起的密度變化之大許多。海水的最大密度隨鹽度變化的曲線近似于一條直線。（3）總的來(lái)說(shuō)，不同溫度密度不同，但具有不同溫度和鹽度的海水可能具有相同的密度。海水密度的測(cè)定溫度為17.5。8、 海水冰點(diǎn)密度最大的溫度與鹽度有什么關(guān)系？鹽度24.9的海水有什么特點(diǎn)？（1） 鹽度小于24.95的咸水或淡水，最大密度時(shí)的溫度在冰點(diǎn)之上，由密度最大時(shí)的溫度開(kāi)始，無(wú)論升溫或降溫，密度都逐漸變小；鹽度大于24.95的海水，這與絕大多數(shù)物質(zhì)隨溫度升高密度下降相一致，最大密度時(shí)的溫度在冰點(diǎn)之下。（2） 鹽度24.9的海水冰點(diǎn)和最大密度時(shí)的溫度相等。9、 天然水的電導(dǎo)率與那些因素有關(guān)？海水鹽度為什么可以用測(cè)電導(dǎo)率的方法來(lái)測(cè)定？（1） 電導(dǎo)率與溶液所含離子種類和濃度、溫度與壓力有關(guān)。（2） 內(nèi)陸水的離子組成變化很大，含鹽量與電導(dǎo)率就沒(méi)有一定的關(guān)系，不能用測(cè)電導(dǎo)率的方法來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定含鹽量。對(duì)于一個(gè)特定地區(qū)，水質(zhì)主要離子組成比例變化不大時(shí)，可以用水的電導(dǎo)率來(lái)反映含鹽量的變化。海水的主要成分的比例恒定，電導(dǎo)率與鹽度有很精確的關(guān)系，這就是用電導(dǎo)率來(lái)測(cè)鹽度的基礎(chǔ)。10、 什么是風(fēng)力的渦動(dòng)混合作用？什么是密度環(huán)流？與水的鹽度有什么關(guān)系？（1） 風(fēng)力的渦動(dòng)混合作用：水面受到風(fēng)力的吹拂后，表面水會(huì)順著風(fēng)向移動(dòng)，使水在下風(fēng)岸處產(chǎn)生“堆積”現(xiàn)象，即造成下風(fēng)岸處水位有所增高，此增高的水位就形成了使水向下運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力，從而產(chǎn)生“風(fēng)力環(huán)流”。（2） 密度環(huán)流：由密度引起的對(duì)流作用稱為密度環(huán)流。（3） 海水的密度是鹽度、溫度、壓力的函數(shù)，隨著鹽度的增加，水的最大密度的溫度會(huì)下降，提高鹽度可以抵消溫度升高對(duì)密度的影響，使溫度較高的海水保持在下層，海水升溫時(shí)沒(méi)有密度流，降溫時(shí)有密度流，降溫時(shí)密度流可以進(jìn)行到密度最大時(shí)。當(dāng)鹽度大于24.9時(shí)，降至冰點(diǎn)無(wú)密度流，鹽度小于24.9時(shí)，升溫時(shí)有密度流。11、 水溫四季分布的特點(diǎn)，什么是溫躍層？溫躍層與水產(chǎn)養(yǎng)殖有什么關(guān)系？（1）水溫四季分布的特點(diǎn)：冬季逆分層：表面結(jié)冰；水溫隨深度增加而緩慢升高。 春季全同溫：表層水溫升高，密度流使上下水對(duì)流交換。 夏季正分層：兩層（高溫表層和低溫下層）中間夾有一溫度隨深度增加而迅速降低的水層（溫躍層）。秋季全同溫：氣溫低于水溫，表層水溫下降，密度增大，發(fā)生密度環(huán)流；加上風(fēng)力的混合作用，溫躍層消失。（2） 夏季或春季如遇連續(xù)多天的無(wú)風(fēng)晴天，就會(huì)使表層水溫有較大的升高，這就增加了上下水混合的阻力。風(fēng)力不足夠大，只能使水在上層進(jìn)行渦動(dòng)混合。造成上層有一水溫垂直變化不大的較高溫水層，下層也有一水溫垂直變化不大的較低溫水層，兩層中間夾有一溫度隨深度增加而迅速降低的水層，即溫躍層。（3） 溫躍層形成的弊端：水體不易發(fā)生上下水層混合作用，氧氣和營(yíng)養(yǎng)鹽不易發(fā)生上下傳遞，水體底部易長(zhǎng)期出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象。解決措施：打破溫躍層，風(fēng)力作用，人為機(jī)械作用。12、 我國(guó)北方越冬池冰封前后由于寒潮風(fēng)力引起迅速極度降溫后又升溫現(xiàn)象，當(dāng)寒潮襲擊，持續(xù)吹刮-7-8大風(fēng)時(shí)，水溫可能急速極度降低；當(dāng)風(fēng)力變小，表面全部被冰封住后，底層水水溫又會(huì)逐漸回升，底層可到23。13、 對(duì)我國(guó)北方室外海水越冬池，如何才能在冰下底層保持比較高的溫度（比如2、3）？為什么？答：室外海水越冬池底層保溫的關(guān)鍵是添加低鹽度的海水或者淡水。鹽度為35的海水冰點(diǎn)為-1.9，最大密度溫度（-1.35 ）比冰點(diǎn)低。在秋末冬初降溫過(guò)程中，如果池水鹽度均勻，上下水溫將同時(shí)下降（全同溫），密度流可以一直持續(xù)到上下均-1.9，然后表層再結(jié)冰，不需要依靠風(fēng)力的吹刮。這對(duì)安全越冬是很不利的。為了在底層保持較高的水溫，應(yīng)該使上下鹽度有差異依靠底層水較高的鹽度來(lái)維持較高水溫（用增加鹽度的“增密”補(bǔ)償升高溫度的“降密”）。第2章 天然水的主要離子1、 硬度（1） 硬度：硬度是指水中二價(jià)及多價(jià)金屬離子含量的總和。（2） 分類：按陽(yáng)離子的分類： a.鈣硬度：水中與Ca2+所對(duì)應(yīng)的硬度。 b.鎂硬度：水中與Mg2+所對(duì)應(yīng)的硬度。按陰離子的分類： a.碳酸鹽硬度：水中與HCO3及CO32所對(duì)應(yīng)的硬度。這種硬度在水加熱煮沸后，絕大部分可以因生成CaCO3而除去，故又稱為暫時(shí)硬度。 b.非碳酸鹽硬度：對(duì)應(yīng)于硫酸鹽和氯化物的硬度，即由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物形成的硬度。它們用一般煮沸的方法不能從水中除去，所以又稱為永久硬度。（3） 表示單位毫摩/升（mmol/L）：以1升水中含有的形成硬度離子的物質(zhì)的量之和來(lái)表示;毫克/升(mg/L，CaCO3)：以1升水中所含有的與形成硬度離子的量所相當(dāng)?shù)腃aCO3的質(zhì)量表示;德國(guó)度（HG）：以1升水中含有相當(dāng)于10mgCaO的Ca2+或Mg2為1德國(guó)度（HG）。（4）硬度的計(jì)算 魚(yú)池水中Ca(HCO3)2200mg/L, Mg(HCO3)2120mg/L。計(jì)算水中的總硬度，并以三種單位表示之。解：總硬度=C1/2Ca2+C1/2Mg2+=2002/162+1202/146=2.469+1.644 =4.113mmol/L=11.533 HG =205.856mgCaCO3/L（5） 魚(yú)池水硬度的變化原因：（光合作用和呼吸作用）當(dāng)光合作用速率超過(guò)呼吸作用速率時(shí)，CO2不斷被吸收利用，堿度、硬度下降，pH上升；當(dāng)呼吸作用速率超過(guò)光合作用速率時(shí)，堿度、硬度上升，pH下降。2、 鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義。（1） 鈣、鎂是生物生命過(guò)程所必需的營(yíng)養(yǎng)元素；（2） 鈣離子可降低重金屬離子和一價(jià)金屬離子的毒性；（3） 鈣、鎂離子可增加水的緩沖性；（4） 鈣、鎂離子比例，對(duì)海水魚(yú)、蝦、貝的存活有重要影響。3、 堿度（1） 堿度：堿度是反映水結(jié)合質(zhì)子的能力，也就是水與強(qiáng)酸中和能力的一個(gè)量。（2） 總堿度（AT）：由碳酸氫根堿度、碳酸根堿度、硼酸鹽堿度及氫氧根堿度等組成。（3） 表示單位毫摩爾/升（mmol/L）：用1L水能結(jié)合的質(zhì)子的物質(zhì)的量表示。毫克/升(mg/L)：用1L水中能結(jié)合H的物質(zhì)所相當(dāng)?shù)腃aCO3的質(zhì)量（mg作單位）來(lái)表示。1mmol/L50.05mg/L（CaCO3）。德國(guó)度（HG）：以10mg/L氧化鈣（CaO）為1德國(guó)度。1mmol/L2.804度（HG）（4） 堿度測(cè)定總堿度：用甲基橙為指示劑；酚酞堿度：滴定以酚酞為指示劑。（5） 計(jì)算已知水中HCO3含量為122.04mg/L，C03含量為6.0mg/L，則水的堿度為 110.11 mg/L。（5）堿度與養(yǎng)殖生產(chǎn)的關(guān)系降低重金屬的毒性： 重金屬一般是游離的離子態(tài)毒性較大，重金屬離子能與水中的碳酸鹽形成絡(luò)離子。調(diào)節(jié)CO2的產(chǎn)耗關(guān)系、穩(wěn)定水的pH值。 堿度過(guò)高對(duì)養(yǎng)殖生物有毒害作用：一些經(jīng)濟(jì)魚(yú)類對(duì)高堿度的耐受能力的順序?yàn)?，青海湖裸鯉瓦氏雅羅魚(yú)鯽丁鱥尼羅羅非魚(yú)鯉草魚(yú)鳙、鰱。（6）堿度的毒性相關(guān)因素：碳酸鹽堿度對(duì)魚(yú)的毒性隨著pH的升高而增加；水的鹽度會(huì)使堿度的毒性增加。4、 簡(jiǎn)要說(shuō)明天然水中K+含量一般小于Na+的原因。通常以什么方法求得K+與Na在自然水域的含量？它們與魚(yú)類的養(yǎng)殖關(guān)系如何？（1） 原因：K+容易被土壤膠粒吸附移動(dòng)性不如Na+；K+被植物吸收利用。（2） 計(jì)算方法：采用主要陰離子總量與Ca2+、Mg2+總量之差計(jì)算；將Na+K+含量換算為以mg/L作單位時(shí)一般采用平均摩爾質(zhì)量25g/mol。（3） 與養(yǎng)殖的關(guān)系：水中Na+、K+含量通常不會(huì)有限制作用。水中一價(jià)金屬離子含量過(guò)多，對(duì)許多淡水動(dòng)物有毒，K+的毒性大于Na+。增加二價(jià)金屬離子的含量，可以降低一價(jià)金屬離子的毒性；有些井鹽水中含鉀量比較低，對(duì)養(yǎng)殖生物尤其是育苗不利。5、 氯離子在天然水中含量情況如何？為什么在低含鹽量的水中可以用Cl-含量的異常升高來(lái)指示水體可能受到污染？對(duì)于鹽堿地或沿海地區(qū)的水體是否也可以以此來(lái)判別水體的污染？（1） 含量：廣泛分布，不同水體差別很大。（2） 氯離子具有保守性，含量不易變化。許多工業(yè)廢水中含大量氯化物，特別是生活污水中Cl-含量較高。因此，當(dāng)天然水中Cl-突然升高時(shí)，?？赡苁鞘艿搅松钗鬯蚬I(yè)廢水的污染。（3） 對(duì)于鹽堿地或沿海地區(qū)的水體，其Cl-含量本來(lái)就相當(dāng)高，常為主要離子中的最高者，這與土壤中鹽分的滲出，地下水及潮汐的影響有關(guān)，這時(shí)不能用Cl-含量的增加來(lái)判別水體的污染。6、 什么叫硫酸鹽還原作用？硫酸鹽還原作用的條件是什么？（1） 硫酸鹽還原作用：在缺氧環(huán)境中，各種硫酸鹽還原菌可以把SO42-作為受氫體而還原為硫化物。（2） 硫酸鹽還原作用的條件：缺乏溶氧，O20.16mg/L還原作用停止；含有豐富的有機(jī)物；有微生物參與；硫酸根離子含量豐富。7、 為什么Fe3+、Fe2+、石灰水、黃泥水均可降低水中硫化物毒性？沉淀與吸附作用：Fe2+、Fe3+可限制水中H2S含量，降低硫化物的毒性；當(dāng)水質(zhì)惡化，有H2S產(chǎn)生時(shí)，潑灑含鐵藥劑可以起到解毒作用；SO42-也可以被CaCO3、黏土礦物等以CaSO4吸附共沉淀。8、 硫元素在水體中如何循環(huán)轉(zhuǎn)化？硫化氫在硫化物中占的比例與那些因素有關(guān)？為什么PH值低，硫化物的毒性增強(qiáng)？（1） 硫在水中存在的價(jià)態(tài)主要有6價(jià)及2價(jià)，以SO42、HS、H2S、含硫蛋白質(zhì)等形式存在。在不同氧化還原條件下，硫的穩(wěn)定形態(tài)不同。各種形態(tài)能互相轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化一般有微生物參與。（2） 因素：氧氣的含量；硫酸鹽還原菌及有機(jī)物含量；Fe3+、Fe2+、石灰水、黃泥水等含量；H2S不被吸收，只有某些特殊細(xì)菌可以利用H2S進(jìn)行光合作用，將H2S轉(zhuǎn)變成S或SO42。（3） 在硫化物的三種形態(tài)中，以H2S毒性最大。水中硫化氫或硫化物，都是指HS-、H2S、S2-種形態(tài)的總和，但是常以H2S的形式表示，因此，PH值低，硫化物的毒性增強(qiáng)。第3章 溶解氣體1、 名詞解釋（1） 溶解氧：是指以分子狀態(tài)溶存于水中的氧氣單質(zhì)。通常簡(jiǎn)記作DO。 （2） 氣體溶解的雙膜理論：在氣、液界面兩側(cè)，分別存在相對(duì)穩(wěn)定的氣膜和液膜，這兩層膜內(nèi)總是保持著層流狀態(tài)，無(wú)論如何擾動(dòng)氣體或液體,都不能將這兩層膜消除，而只能改變膜的厚度。（3） 水生生物呼吸耗氧：水中魚(yú)、貝類、浮游生物、細(xì)菌等，在生命活動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行呼吸作用耗氧。（4） 水呼吸：水中微型生物耗氧，主要包括：浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌呼吸耗氧以及有機(jī)物在細(xì)菌參與下的分解耗氧。 （5） 氧盈：將溶氧超過(guò)飽和度100%以上的值稱為氧盈。氧盈所在的水層即稱為氧盈層。（6） 氧債：是好氣性微生物、有機(jī)物的中間產(chǎn)物和無(wú)機(jī)還原物在缺氧條件下，其理論耗氧值受到抑制的那部分耗氧量。氧債的償還包括生物氧化和化學(xué)氧化兩個(gè)過(guò)程。2、 氧氣的來(lái)源與消耗（1） 來(lái)源：大氣中氧的溶解；植物光合作用；水補(bǔ)給混合增氧。（2） 消耗：逸出；水生生物呼吸耗氧；底質(zhì)耗氧作用。 3、 溶解度（1） 溶解度：在一定條件下，某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡以后，一定量的水中溶解氣體的量，稱為該氣體在所指定條件下的溶解度。（2） 表示單位：易溶氣體100g水溶解的量（質(zhì)量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積）難溶氣體1L水中溶解的量（質(zhì)量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積）mg/L ;ml/L（3） 影響氣體在水中的溶解度的因素氣體本身的性質(zhì) 溫度：氧氣在水中的溶解度隨著水溫的升高而降低含鹽量：當(dāng)溫度、壓力一定時(shí)，水的含鹽量增加，氧的溶解度越低。 氣體分壓力享利定律當(dāng)在一定氣體壓力范圍內(nèi)，氣體的溶解度與其分壓成正比。 C = KH P （對(duì)同一種氣體在同一溫度下） （3） “氣體在水中的溶解度是指在該溫度和壓力下，某氣體在水中所能溶解的最大量?！钡恼f(shuō)法是否正確，為什么？不正確，在一定條件下，某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡以后，一定量的水中溶解氣體的量，稱為該氣體在所指定條件下的溶解度。4、 影響氣體溶解速率的因素：（1） 水中溶解氣體的不飽和程度C。（2） 氣-液界面的大小，即水體的比表面積，A/V。（3） 擾動(dòng)狀況（4） 氣體的溶解度5、 溶解氣體在水中的飽和度（1） 飽和度溶解氣體的現(xiàn)存含量占所處條件下飽和含量的百分比。（2） 溶解氧的飽和含量 ( Cs ) ：當(dāng)O2 溶入水中的速度與水中逸出的O2 的速度相等，即溶解達(dá)到平衡時(shí)水中溶解 O2 的濃度。（3） 表觀耗氧量 ( AOU ):飽和含量與實(shí)際含氧量之差。6、 溶氧分布（1） 垂直分布：貧營(yíng)養(yǎng)型湖泊，溶氧主要來(lái)自空氣的溶解作用，含量主要與溶解度有關(guān)。夏季湖中形成了溫躍層，上層水溫高，氧氣的溶解度低，含量也相應(yīng)較低。下層水溫低，氧氣的溶解度高，含量也相應(yīng)較高；富營(yíng)養(yǎng)型湖泊，營(yíng)養(yǎng)鹽豐富，有機(jī)質(zhì)較多，水中生物量較大，水的透明度低，上層水光合作用產(chǎn)氧使溶氧豐富，下層得不到光照，光合作用產(chǎn)氧很少，水中原有溶氧很快被消耗，處于低氧水平。（2） 水平分布：在不同的風(fēng)向（風(fēng)力）作用下，在下風(fēng)處的池水中浮游生物和有機(jī)物往往比上風(fēng)處多。故白天下風(fēng)處溶氧比上風(fēng)處大。夜間溶氧的水平分布與白天相反，上風(fēng)處溶氧含量大于下風(fēng)處。（3） 白天：D.Ob時(shí)，HCO3- 最多；pH c時(shí),CO32- 最多 ；pH c時(shí),HCO3-最多；對(duì)于淡水，pHc=10.38，對(duì)于S=34.3的海水，pHc=9.7（3） logC-pH圖的繪制以NH4+為例非離子氨含量與pH的關(guān)系式5、 開(kāi)放體系二氧化碳平衡的特點(diǎn)是什么？碳酸總量與PH有什么樣的關(guān)系？（1） 封閉體系的特點(diǎn)是體系在變化時(shí)，與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，各形態(tài)的二氧化碳的分量發(fā)生變化，但CT,CO2不變。開(kāi)放體系的特點(diǎn)是與空氣有CO2的溶解、逸出，CT,CO2發(fā)生變化。如果達(dá)到平衡狀態(tài)，就可以認(rèn)為氣相CO2分壓不變。（2） 碳酸總量CT,CO2是是pH的單值函數(shù)，pH一定，CT,CO2的值也一定。6、 PH調(diào)整的基本方程如何推導(dǎo)？（1） pH主要由水中的碳酸平衡系統(tǒng)決定，對(duì)水的總堿度AT采用關(guān)系式：，式中AT一般都比后兩項(xiàng)大很多，在一般情況下可以略去后兩項(xiàng)，采用簡(jiǎn)化式：式中f是pH的函數(shù)，可預(yù)先將f值計(jì)算列成表，查表計(jì)算。7、 計(jì)算題（1）有一養(yǎng)魚(yú)池，面積為1.00 hm2，水深平均為1.5m。池水pH9.5，AT2.00mmol/L，現(xiàn)擬用濃度為12mol/L的濃鹽酸將池水pH中和到9.0，問(wèn)需用多少升的濃鹽酸？（f=a)解：水量V 1.00104m21.5m=1.5104m3 ，CT = AT AT= CT/ = AT / =2 mmol/L0.886/0.959= 1.85 mmol/L AT = AT - AT = ( 2.00 1.85 ) mmol/L = 0.15 mmol/L VHCl =ATV / CHCl = 0.15mmol/m31.5104m3 / 12 mol/L = 188 L 需要濃鹽酸188 L。（2） 有堿度AT3.6mmol/L，pH為6.6的地下淡水，今需加入NaOH使其pH=7.5，問(wèn)1m3水需用NaOH固體多少克？假定加入NaOH后沒(méi)有沉淀生成。解：pH = 6.6, =1.564 ； pH=7.5 = 1.069 CT =AT=3.61.564=5.63(mmol/L)即需加NaOH 1.7mol/m3，相當(dāng)于固體NaOH 68g/m3。 （3）水A：pH= 7.28 ，AT = 6.34 mmol/L；水B：pH=9.60，AT 0.38 mmol/L ，若以對(duì)等體積混合，求混合后的pH值。解：CT及AT都可按照加權(quán)平均?；旌虾驝T=（CTACTB ）2= 0.5（7.040.294）3.67mmol/L，堿=（堿A十堿B）20.5（6.340.38）=3.36 mmol/L。可求得 = CT堿=3.67/3.36=1.09，在表中反查出pH值為7.40。（4） 某河流水的pH8.3, 其CT為310-3 mol/L，現(xiàn)有含110-2mol/L H2SO4的廢水要排入到河中。假如要控制該水體pH不得降到6.7以下，問(wèn)每升河水中最多可以排入多少這種廢水，相應(yīng)的稀釋比為多少？（ 25, K110 - 6. 35 ）解：pH = 8.3時(shí)，二氧化碳系統(tǒng)組分的主要形式為HCO3， CT HCO3- = 310-3 mol/LpH = 6.7時(shí)， HCO3與H2CO3* 共存,CT = HCO3- + H2CO3* H2CO3* H+ + HCO3 K1 K1 = H+ HCO3-/H2CO3* HCO3-/H2CO3* = K1/H+ = 10-6.35/10-6.7 = 2.2387 即pH = 6.7時(shí)，HCO3- = 2.2387H2CO3* 加入的是強(qiáng)酸， CT 前后不變，即 加酸后 CT = HCO3- + H2CO3* = 310-3 mol/L pH = 6.7時(shí) H2CO3* =9.26310-4 mol/L HCO3- = 2.073710-3 mol/L HCO3 + H+ H2CO3* pH = 8.3 310-3 10-8.3 0 mol/L pH = 6.7 2. 073710-3 10-6.7 9.26310-4 mol/LH2CO3*的增加量 9.26310-4mol/L 即為最多可加入的H+ 的量 , 即最多可接納的 H+= 9.26310-4mol/L，可接納的廢水體積為V = 9.26310-4/210-2 = 0.046L稀釋比為1/0.046 = 21.78、 硫化氫電離平衡的分布系數(shù)與pH有什么關(guān)系？在天然水的一般pH范圍內(nèi)硫化氫的第二級(jí)電離幾乎沒(méi)有發(fā)生。硫化物在水中的存在形態(tài)主要是H2S與HS-，pH7.2時(shí)H2S與HS-含量相等。一般天然水中幾乎不存在S2-形態(tài)，要在pH12以上，S2-才占有明顯的份額。而H2S在pH8.0時(shí)以占有明顯比例了。9、 硫化物的毒性受哪些因素影響？水中硫化物的毒性隨水的pH、水溫和溶氧含量而變。水溫升高或溶氧降低，毒性增大。10、 生石灰清塘的原理；海淡水的不同之處。（1）水池塘養(yǎng)魚(yú)工藝中常采用生石灰清塘（殺菌消毒、殺死野雜魚(yú)）。這是用提高水pH值的辦法來(lái)達(dá)到殺死野雜魚(yú)和消毒的目的很好的行之有效的辦法。（2）對(duì)于海水池塘，由于大量Mg2+的存在，使海水的pH值很難提高，需要消耗大量的生石灰。因此，生石灰清塘對(duì)海水池塘不太適用。這也是海水緩沖性大的一種表現(xiàn)。第5章 天然水中的生物營(yíng)養(yǎng)元素1、 水生植物吸收營(yíng)養(yǎng)元素速度方程米氏方程中半飽和常數(shù)Km有何意義？（1）米氏常數(shù) Km的意義:Km值可作為藻類細(xì)胞正常生長(zhǎng)所需維持水中有效形式營(yíng)養(yǎng)鹽的臨界濃度，也可用于比較不同浮游植物吸收營(yíng)養(yǎng)鹽能力的大小。在光強(qiáng)、水溫及其它條件適宜而營(yíng)養(yǎng)鹽含量較低時(shí)，Km值越小的浮游植物越容易發(fā)展成為優(yōu)勢(shì)種；Km值越大的浮游植物會(huì)因缺乏營(yíng)養(yǎng)鹽使生長(zhǎng)受到限制。2、 天然水中氮的存在形態(tài)。（1） 有機(jī)氮 ：氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸和腐殖酸等物質(zhì)中所含的氮。（2） 無(wú)機(jī)氮溶解氮（N2）:只有被水中的固氮菌和固氮藍(lán)藻通過(guò)固氮作用才能轉(zhuǎn)化為可被植物利用的NH4+（或NO3-）。有效氮：銨態(tài)氮（ NH4+N ）浮游植物最先利用；其次是硝態(tài)氮（ NO3-N ）；最后才是亞硝態(tài)氮（ NO2-N ），因此上述三種形式的氮通常稱有效氮，或稱為三態(tài)氮。在天然水域中，三態(tài)氮中以硝態(tài)氮為主，總銨態(tài)氮次之，亞硝態(tài)氮含量最低。亞硝態(tài)氮是不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，對(duì)魚(yú)類和其它水生動(dòng)物有較大的毒性。亞硝態(tài)氮（ NO2-N ）a.毒性機(jī)理：NO2-N的毒性主要是影響氧的運(yùn)輸、以及損壞器官組織。b.致死作用：NO2-N對(duì)魚(yú)類的致死作用因水的化學(xué)性質(zhì)和魚(yú)類品種不同而差異很大。硝態(tài)氮NO3-N：對(duì)魚(yú)類來(lái)說(shuō)毒性最小，但高濃度的硝酸鹽也影響水的pH，滲透作用和氧的運(yùn)輸。氨（銨）態(tài)氮（ TNH4N ）：在水中以銨態(tài)氮（NH4+）和氨（NH3H2O）兩種形式存在，總和稱為總銨。 離子銨（NH4+）-無(wú)毒 分子氨（NH3）-毒3、 天然水中氮循環(huán)的轉(zhuǎn)化作用（1） 氨化作用：有機(jī)氮在微生物的作用下可轉(zhuǎn)變?yōu)殇@（氨）態(tài)氮。這一過(guò)程在有氧、無(wú)氧條件下都可進(jìn)行。（2） 同化作用：植物吸收無(wú)機(jī)態(tài)的銨態(tài)氮或硝酸態(tài)氮后轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?、蛋白質(zhì)等有機(jī)氮的過(guò)程。（3） 硝化作用、亞硝化作用：在溶氧豐富的條件下，水中銨態(tài)氮可以在亞硝化細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮。亞硝態(tài)氮可在硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛釕B(tài)氮。結(jié)果氨（NH4+, NH3）被氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽。（4） 反硝化（脫氮）作用：在缺氧條件硝態(tài)氮在反硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)夂脱趸瘉喌Ｏ跛猁}或亞硝酸鹽被還原為N2或 N2O 等氣體。4、 天然水中無(wú)機(jī)態(tài)氮與養(yǎng)殖生物的關(guān)系如何？天然水體中機(jī)態(tài)氮與養(yǎng)殖生物的關(guān)系：銨態(tài)氮（ NH4+N ）、硝態(tài)氮（ NO3-N ）、亞硝態(tài)氮（ NO2-N ）是藻類能直接吸收利用的氮的形態(tài)，在適宜的濃度范圍內(nèi)，增加其含量，可提高浮游生物的生物量，提高天然餌料基礎(chǔ)，促進(jìn)養(yǎng)殖生產(chǎn)；當(dāng)水體無(wú)機(jī)氮含量過(guò)高時(shí)，易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)養(yǎng)殖生物產(chǎn)生有害的影響。5、 水體中非離子氨的計(jì)算（1）（2） Ka取決于水體的溫度和鹽度。25在不同離子強(qiáng)度下海水及淡水中的pKa值可查表得到。其他溫度時(shí)的pKa值可由下列公式得到：pKa,t= pKa,25 +0.0324（25-t） 為活度系數(shù)可以查表得到，取負(fù)對(duì)數(shù)即得。6、 魚(yú)池水溫為15，pH = 7.80，總氨氮為1.50mol/L，求該魚(yú)池中分子態(tài)氨氮UIA為多少mol/L？分子態(tài)氨氮在總氨氮中所占的比例UIA%為多少？已知15時(shí)反應(yīng)NH4+ + H2O = NH3 + H3O+ 的pKa9.574，水中氫離子的活度系數(shù)可近似為1.0。解：CNH3 = aNH3 CT = K a/(aH+/H+ + K a) CT =(9.574(（10-7.801.0）+9.574)1.5= 0.0248mol/L UIA% 0.0248/1.50100% = 1.65% 7、 天然水中磷的存在形態(tài)（1）天然水中的磷包括溶解態(tài)磷和顆粒態(tài)磷，溶解態(tài)磷有包括溶解態(tài)無(wú)機(jī)磷和溶解態(tài)有機(jī)磷；顆粒態(tài)磷也可以分為顆粒態(tài)無(wú)機(jī)磷和顆粒態(tài)有機(jī)磷。（2）活性磷化合物：凡能與酸性鉬酸鹽反應(yīng)的，包括磷酸鹽，部分溶解狀態(tài)的有機(jī)磷，吸附在懸浮物表面的磷酸鹽以及一部分在酸性中可以溶解的顆粒態(tài)無(wú)機(jī)磷等，統(tǒng)稱為活性磷化合物?；钚粤谆镏饕钥扇苄粤姿猁}的形態(tài)存在，所以通常稱為活性磷（酸鹽），并以PO4-P表示。以上各種形態(tài)的磷化合物中，能被水生植物直接吸收利用的部分稱為有效磷。（3）參與天然水中磷循環(huán)的因素：生物有機(jī)殘?bào)w的分解礦化；水生生物的分泌與排泄；水生植物的吸收利用；若干非生物學(xué)過(guò)程：降水、地表徑流、污水排放等。8、 富鐵水的危害及鐵的去除（1）富鐵水特點(diǎn)：地下水的鐵含量通常較高，pH較低、缺氧、Fe2+含量高。（2）含鐵量高的地下水大量注入魚(yú)池，池水發(fā)生的變化：Fe2+被氧化成Fe(OH)3，減少水中的溶解氧，水變混濁，pH值降低；生成的Fe(OH)3絮凝時(shí)會(huì)將水中的藻類及懸浮物一并混凝、下沉，使水又逐漸變清。過(guò)幾天浮游植物又會(huì)繁生，水色又漸漸變深，pH回升；水中生成的大量Fe(OH)3微粒會(huì)堵塞魚(yú)鰓。（3）我國(guó)北方越冬魚(yú)池的水要求含F(xiàn)e1mg/L（4）鐵的去除方法：曝氣、絮凝、過(guò)濾或靜置 第6章 水環(huán)境中的氧化還原反應(yīng)1、 天然水環(huán)境中常見(jiàn)氧化態(tài)與還原態(tài)的物質(zhì)各有哪些？（1） 氧化態(tài)的物質(zhì)：O2、SO42-、NO3-、PO43-，以及Fe3+、Mn4+、Cu2+、Zn2+等金屬離子；（2） 還原態(tài)的無(wú)機(jī)物：Cl-、Br-、F-、N2、NH3、NO2-、H2S、CH4等。2、 pe表示什么含義？pe的概念與相對(duì)應(yīng)：，是氧化還原你體系處于平衡狀態(tài)下，體系的電子活度，采用電子活度的負(fù)對(duì)數(shù)pe衡量溶液接受或遷移電子的相對(duì)傾向。水中氧化還原特點(diǎn)：（1）過(guò)程進(jìn)行緩慢（2）微生物可以加速反應(yīng)過(guò)程（3）同一水質(zhì)系的不同部位的氧化狀態(tài)不同上層和下層；表面和內(nèi)部3、水體的氧化還原點(diǎn)位（ORP）表征介質(zhì)氧化還原或還原性的相對(duì)程度。4、標(biāo)準(zhǔn)電位E0: 在25，有關(guān)離子濃度為1mol/L時(shí)的電位，稱標(biāo)準(zhǔn)電位。5、水體Eh值與單氧化-還原體系E的關(guān)系 多個(gè)單氧化-還原體系存在，復(fù)合體系Eh值介于單體系E之間并且接近于存在量較高的單體系電位E。若有一