水化学复习题.doc

水化学复习题一、填空 (25 分，每个填空1分)1、天然淡水中含有的主要阳离子有 钙 、 镁 、 钠 、 钾 。2、某水中的优势阴离子为SO42- ， 优势阳离子为Ca2+， 不含CO32-或HCO3-离子， 该类型水用符号表示为 S CaIV 。3、按照阿列金分类法，海水一般是 III 型水，淡水一般是 II 型水。4、海水盐度为 24.7 时，最大密度时的温度等于冰点温度。5、天然水的盐度增大会使蒸汽压 下降 ，渗透压 增大 。6、在陆地水水质调查中，K+与Na+含量的测定方法是计算阴离子量与Ca2+、Mg2+总量之差。7、海水总碱度可简化为 ALK = CHCO3- + C1/2CO32- + CH2BO3- 。8、水中氧气的来源主要是水生植物光合作用，水中氧气的消耗主要是水中微型生物耗氧（水呼吸）。9、贫营养型湖泊，夏季形成温跃层，上层水温高、氧气溶解度 低 ，下层水温低、氧气溶解度 高 。10、淡水中，pH =8.3 时，HCO3最多； pH 10.4时， CO32- 占优势。随着海水氯度和温度增大，二氧化碳系统各分量与pH的关系曲线向 左 移动。11、水的溶氧升高，硫化氢的毒性 减小 ；pH升高，硫化氢的毒性 减小 。12、水中加入1mol/L的碳酸钠后，水体的碳酸总量增大 1 mol/L，碱度增大 2 mol/L。13、若米氏常数KM平均为1 umol/L ， 则有效磷浓度应不低于 3umol/L 的范围。14、一般情况下，若天然水或养殖用水中的氧化还原电位为 0.4V 左右时，可认为该水体处于良好的氧化状态。1、淡水中的主要阴离子成分有HCO3, CO3 2, SO42, Cl 。2、某水中的优势阴离子为Cl - ，优势阳离子为Mg2+， CO32- = 0，HCO3- = 0， 该类型水用符号表示为 Cl MgIV 。3、海水盐度为24.7时，最大密度时的温度 等于 冰点温度。4、海水的盐度原来是用氯度来表示，现在不用氯度的原因是 现在用电导率来测盐度 。5、天然水的依数性表现在 蒸汽压下降 、 沸点上升 、 凝固点下降 。6、在天然水正常pH条件下，淡水的总碱度可简化为ALK = CHCO3- + C1/2CO32- 。7、晴天时，养殖池水白天的硬度比夜晚的硬度 低 。8、水中溶氧的主要来源有： 大气中氧的溶解 、 光合作用、 水体补给 。9、海水溶氧最小层通常出现在 密度跃层 ，再往深处, 溶氧浓度又开始回升, 其回升原因是 大洋下面潜流着极区下沉而来的寒冷富氧的巨大水团所造成的。10、在淡水中， pH10.4时， CO32- 占优势。11、水的溶氧升高，硫化氢的毒性 减小 ，分子氨的毒性 减小 。12、水中加入1mol/L的碳酸氢钠后，水体的碳酸总量增大 1 mol/L，碱度增大 1 mol/L。13、反映水中有机物污染指标有 COD ，BOD ， TOD ， TOC 。 二、名词解释1、天然水体的 Eh 值：在一个氧化-还原系统中，由于电子得失，产生的可被测量的电位，称为氧化还原电位。反映水的氧化还原状况，了解水质的状态，并可作为水体氧化还原能力的度量。2、活性磷化合物：能与酸性钼酸盐反应的，包括磷酸盐，部分溶解状态的有机磷，吸附在悬浮物表面的磷酸盐以及一部分在酸性中可以溶解的颗粒态无机磷等。3、泛池：集约化养殖由于放养密度大、投饵和施肥量较多，加之浮游生物的突然大量死亡，可分解耗氧导致水体的严重缺氧，鱼类浮头，甚至窒息死亡的现象。4、暂时硬度：指碳酸盐硬度，水加热煮沸后形成碳酸钙沉淀而除去。5、BOD：生化需氧量，在规定条件下，水体中有机物在微生物作用下进行生物氧化时所消耗的溶解氧的数量。6、水体自净：天然水体对排入其中的某些物质有一定的容纳程度，在这个范围内，天然水体能通过物理的、化学的和生物的作用过程，使排入的物质浓度自然降低，不致引起危害。7、水呼吸：水中浮游生物、微生物呼吸以及有机物氧化分解等物质化学反应所消耗的溶解氧。8、海水组成的恒定性原理：海水的总含盐量或盐度是可变的，但常量成分浓度之间的比值几乎保持恒定。9、非碳酸盐硬度：对应于硫酸盐和氯化物的硬度，即由钙镁的硫酸盐、氯化物形成的硬度。10、COD：化学耗氧量，在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量或相当于氧的量。11、同化容量：自然生态系统具有一定的容量以同化环境中的污染物。12、生态系统服务：自然生态系统包括所有的生物，它们对人类提供了一定限度的生存条件，并且服务与人类。13、透明度：明度板也叫塞奇Sechi板，为直径白色或黑白板沉入水中恰好看不到板的白面，此时的深度为透明度三、问答题1. 水中重金属的主要来源有哪几方面？答：主要有5方面； 地质风化作用 各种工业过程的废水 燃烧引起的重金属沉降 含重金属的生活废水和城市地表径流 含重金属的农药引起的农业退水2、 溶氧丰富的水中，投饵后，食物残渣和粪便中的氮是通过哪些作用在水中逐步转变成硝态氮？ 答案要点：经过几种作用：氨化作用，即含氮有机物在微生物作用下的分解即氨化作用，转变为NH4+(NH3)。（2分）亚硝化作用：经亚硝化菌的作用，氨可被氧化为NO2-。（2分）硝化作用：在通气良好的天然水中，经硝化菌的作用，进一步被氧化为NO3-。（2分）顺序为：氨化作用亚硝化作用硝化作用（1分）3. 做毒性试验时，受试生物选择的一般条件有哪些？答：受试生物对试验所用的毒物或因子有敏感性；受试生物应分布广、数量足、易获取，不受区域限制受试生物在生态系统中有重要地位，且具重大生态价值受试生物要易于培养和繁殖受试生物应是人们已经认识清楚地代表性物种受试生物对试验毒物或因子的反应能被测定4.二氧化碳体系包括哪些组成与化学平衡？答案要点：组成：溶解CO2（H2CO3）、HCO3-、CO32- （2分）包括以下五种平衡：气态二氧化碳溶解； 溶解CO2的水合作用； H2CO3的电离平衡； 中和与水解平衡；与碳酸盐沉淀之间的固液平衡。（5分）5. 试述湖泊内水的流转四种典型情况？答：、全同温层（混合流转）：，春季。 、跃温层（正分层）： ，夏季。 、全同温层（混合流转）：，秋季。 、逆分层： ，冬季。6.什么是泛池？造成泛池的原因有哪些？答案要点：集约化养殖由于放养密度大、投饵和施肥量较多，加之浮游生物的突然大量死亡，可分解耗氧导致水体的严重缺氧，鱼类浮头，甚至窒息死亡的现象称为泛池。（2分） 泛池的原因：a、温跃层消失；b、浮游植物大量死亡；c、水质过肥；d、气象条件不佳，如连绵阴雨或大雾，光照条件差，浮游植物光合作用弱。（4分）7. 浮游植物对营养元素的吸收有何特点？含铁丰富的地下水注入鱼池后水质如何变化？答：（1）选择性吸收、比例性吸收、有两种吸收方式：被动运输和主动运输、存在迁移限制作用（2）含大量铁的地下水大量注入鱼池，会使水质状况发生一系列变化。首先是Fe2+被氧化成Fe(OH)3，水变混浊，pH值降低；生成的Fe(OH)3絮凝时会将水中的藻类及悬浮物一并混凝、下沉， 使水又逐渐变清。过些天浮游植物又繁生，水又渐渐变浑，pH又回升。大量Fe2+氧化需要消耗水中的溶氧，水中生成的大量Fe(OH)3微粒会堵塞鱼鳃，聚沉藻类。8.养鱼池塘中，溶氧最小值通常可能出现于什么条件？答案要点： 溶氧最小值通常出现于 黎明或日出前的表层尤其底层水中；（2分） 夏季停滞期长期保持分层状态的底层水及上风沿岸的底层水及中层水；（2分） 水质过肥、放养太密、投饵施肥过多、水底淤泥很厚的鱼池，遇上夏季天气闷热、气压低、暴雨强风之后，表层水与底层水发生垂直流转混合，带起淤泥，这时水体都有可能出现溶氧最低值。（2分）9. 重金属的污染特点有哪些？答：重金属污染的主要特点：污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、无法被生物降解，并可能通过食物链不断地在生物体内富集，甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物，对食物链中某些生物产生毒害，或最终在人体内蓄积而危害健康。10. 举例说明氮元素以不同形式存在时对水生生物有何影响？答：氮以N2的形式存在时多数植物不能利用，数量多时还可能使鱼苗得气泡病；氮以氨气的形式存在时浮游植物可以吸收利用，是有力的，对鱼类及其他动物则有毒害作用以铵根离子或硝酸根形式存在时浓度适合，则对植物有利于动物也无害11. 根据硫化物生成的规律，管理时要注意哪几方面的问题？答：1）促进水的垂直流转混合，打破其分层停滞状态，避免底泥，尤其要底层水发展成为厌气状态2）最好保持地质、底层水呈中性、微碱性、PH8左右，为此可施用适当石灰肥料，极力避免底质、底层水呈强酸性3）使用铁剂，提高底质含铁量，提高水中二价铁离子的含量，这样，即使有硫化物生成，也可使之成无毒硫化铁固定在底泥中，不至于在水中累积为害4）施用石灰肥料及铁剂，还有催化硫化物氧化的效果5）避免大量硫酸根进入养殖水体12.什么是温跃层？温跃层与水产养殖有什么关系？温跃层的上层和下层水的水质有哪些不同？答案要点：（1） 夏季或春季如遇连续多天的无风晴天，就会使表层水温有较大的升高，这就增加了上下水混合的阻力。风力不足够大，只能使水在上层进行涡动混合。造成上层有一水温垂直变化不大的较高温水层，下层也有一水温垂直变化不大的较低温水层，两层中间夹有一温度随深度增加而迅速降低的水层，即温跃层。（2分） 温跃层一旦形成，就象一个屏障把上下水层隔开，使风力混合作用和密度对流作用都不能进行到底。（2分） （2）上水层：溶氧增多，电位升高-Fe()Fe()，Mn()Mn()，NH3NO2-NO3- CO2减少-pH升高，OH-，CO32-浓度变大，析出CaCO3，Fe(OH)3 有效N、P、Si、Fe等减少光呼吸增强，光合成效率下降，限制浮游植物继续增殖。 浮游生物量增加水温升高，透明度下降。（3分） 底层水：溶氧减少，电位下降-Fe()Fe()，Mn()Mn()， SO42- S，NO3- 脱氮，析出FeS CO2，低级有机物增多- pH下降，H+，HCO3- 浓度变大，CaCO3，Fe(OH)3等溶解，NH4+，PO43-等解吸，碱度、硬度变大。有机物分解-植物营养盐再生积累，同时积累NH3、H2S、有机酸、胺类、CH4等有害物质，抑制生物生长。13.夏季一淡水鱼池，水深1.8米，连续多天晴天，表水层溶氧达25mg/L，补偿深度为25cm，水体很肥，底泥较厚，每天投喂人工饵料，傍晚一场雷雨后，鱼死亡。请分析鱼死亡原因？答案要点： 夏季晴天：就会使表层水温有较大的升高，这就增加了上下水混合的阻力。风力不足够大，只能使水在上层进行涡动混合。造成上层有一水温垂直变化不大的较高温水层，下层也有一水温垂直变化不大的较低温水层，两层中间夹有一温度随深度增加而迅速降低的水层，即温跃层。 （3分） 傍晚下雷阵雨：暴雨强风之后，表层水与底层水发生垂直流转混合，带起淤泥，这时水体都有可能出现溶氧最低值。由于白天水的热阻力大，上层池水不易对流，上层过饱和的高氧水就无法及时输送到下层，到傍晚上层水大量过饱和的溶氧逸出水面而白白浪费掉。至夜间发生对流时，上层水中溶氧本已大量减少，此时还要通过密度流将上层溶氧输送至下层，由于下层水的耗氧因子多，致使夜间实际耗氧量增加，使溶氧很快下降。这就加速了整个池塘溶氧的消耗速度，容易造成池塘缺氧，引起鱼类浮头，甚至窒息死亡。 14. 钙镁硬度对养殖生产的影响主要哪几方面？答：、作为营养Mg是叶绿素的组分，Ca是植物第二营养要素（初级生产者不可缺少）。、作为水质、底质的改良剂稳定pH。促进有机物絮凝，聚沉。促进固氮作用及有益微生物活动。加快有机物矿化，加速植物营养循环。Ca2+浓度增大时，生物减少从环境中吸收重金属，降低毒性。15. 冬季抽取地下井水存于室外储水池中，到第二年3月中旬化冻后（室外温度0度左右）泵此水到室内育苗室养蟹（室内水温18度左右），后发现亲蟹鳃上全是红棕色的沉淀物，有亲蟹死亡，水也发红有红棕色沉淀。请分析上述现象原因，并说明应如何避免此类事故发生?答案要点：含铁地下水接触空气后，有以下反应：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ 大量Fe2+氧化需要消耗水中的溶氧，生成的大量Fe(OH)3微粒沉淀在亲蟹鳃上，堵塞其鳃，水色变浑、发红, pH降低。（4分）铁的去除：曝气，絮凝，过滤或静置。（2分）16. 水生生物与水环境内物质的交换可以分为哪几个步骤？答：五步；1）营养物质从水溶液主体迁移到“生物-水”界面处 2）营养物质通过生物膜从环境迁移到体内 3）营养物质在体内酶系统的作用下被同化作用 4）代谢废物通过生物膜从体内排出到环境中 5）代谢废物从“生物-水”界面迁移离去，进入溶液主体17. 为了避免或消除耗尽区及废物积聚区对生物的不良影响，可以采取哪些方法加快生物膜与溶液主体之间的迁移过程？答：1）提高生物本身的运动速率2）充分搅拌，破坏耗尽区与废物积聚区3）利用化学缓冲补给系统18.对淡水水体的缓冲能力有影响的缓冲系统有哪些？答案要点：碳酸的一级与二级电离平衡CO2H2O HCO3H HCO3 CO32-+H+ （2分） CaCO3的溶解、沉积平衡Ca2+CO32- CaCO3（s）（2分） 离子交换缓冲系统 水中的粘土胶粒表面一般都有带电荷的阴离子或阳离子，这些表面带负电的基团可以吸附水中的阳离子（如K、Na+、Ca2+、Mg2+、H+等），建立离子交换吸附平衡。（2分）19. 哪些情况要进行水体中化学成分析？答：1）要研究了解水化学成分于水生生物的相互关系进而确定养殖生产对水化因子的具体要求时2）要研究了解水体内各水化因子的动态规律时；3）在上两项研究的基础上，进一步对养殖生产中的水环境，进行质量评价，拟定水环境管理对策及相关措施时4）要研究各水化因子的检测方法或系统，以便检测有关水化因子的实际动态，为水环境管理提供依据时这些情况要进行水体化学成分分析20. 何为水中的腐殖质、通过哪些途径对水体产生影响？ 答：1）腐殖质：植物残体腐解后形成的一类暗色高分子有机物，主要包括胡敏酸与富里酸两类。2）A、腐殖质中的腐殖酸和腐殖酸盐弱酸弱酸盐缓冲系统来影响水体的PH值 B、腐殖质的分子结构中含多种基团，能吸收不同波段的光，从黄色变为黑色，这可以使水体染色 C、腐殖质通过絮凝作用可吸附水体中的污染物 D、腐殖质通过氧化还原作用可使水体中的Hg2+等 E、腐殖质通过对金属的螯合影响水中的金属元素