水体中的有机物--天然水体内有机物的变化和意义
天然水体中氮磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义
水化学周立平水产1801班2018308210108题目：分析天然水体中氮磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
分析结果：第一部分：天然水体中氮的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中氮的来源2、天然水体中氮的存在形式3、天然水体中无机氮的分布变化4、天然水中氮的循环5、天然水体中氮的消耗6、天然水体中氮在生态系统中的意义第二部分：天然水体中磷的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中磷的来源2、天然水体中磷的存在形式3、天然水体中无机磷的分布变化4、天然水中磷的循环5、天然水体中磷的消耗6、天然水体中磷在生态系统中的意义第一部分：天然水体中氮的循环特征及其在水生态系统中的重要意义。
1、天然水体中氮的来源天然水体中化合态氮的来源很广，包括大气降水下落过程中从大气中的淋溶、地下径流从岩石土壤的溶解、水体中水生生物的代谢、水中生物的固氮作用、以及沉积物中氮元素的释放等。
另外，近年来随着工农业生产的发展、人口的增加、工业和生活污水的排放、农业的退水造成对环境的污染日益严重，污染成了天然水化合态氮的重要来源。
根据文献报道,如我国滇池、东湖等城郊湖泊,由于受生活污水的影响，氨氮含量高达0. 09~2.8 mg/L。
但是对于水产养殖水体,施肥投饵及养殖生物的代谢是水中氮的主要来源。
天然水和沉积物中的一些藻类(蓝.绿藻)及细菌,它们具有特殊的酶系统,能把一般生物不能利用的单质N2,转变为生物能够利用的化合物形态,这一过程称为固氮作用。
湖泊沉积物中存在大量的固氮细菌,如巴氏固氮梭菌,大部分集中于上层2 cm内；海洋中的固氮藻类有束毛藻项圈藻属、念珠蓝藻属等,它们既有营自由生活的,也有与其他初级生产者共生、或与动物(如海胆、船蛆)共生的。
在固氮作用进行时,固氮酶系统需要外界供给Fe、Mg、Mo,有时还需B、Ca、Co等,水中这些微生物的含量对固氮作用有着决定性作用。
2、天然水体中氮的存在形式天然水域中,氮的存在形态可粗略分为5种:溶解游离态氮气、氨(铵)态氮、硝酸态氮、亚硝酸态氮和有机氮化物。
天然水的性质氧化还原作用
氧化还原作用对水质的影响
01
氧化还原作用对水质的影响是多方面的。例如，水体中的溶解氧浓度过低可能 导致水生生物缺氧死亡；而溶解氧浓度过高则可能引起金属腐蚀和藻类过度繁 殖。
02
此外，氧化还原作用还可能影响水体中有机物的降解和转化。一些有机物在氧 化条件下被分解为无害或低毒性的物质，而另一些有机物在还原条件下可能转 化为有害物质，如致癌物质。
温度
水的温度受到环境温度的影响，并随着季节和地理位置的变化而变 化。水温会影响水中溶解氧的含量和生物活性。
密度
水的密度在标准状况下为1千克每升，随着压力和温度的变化而变 化。
化学性质
酸碱度
天然水的pH值通常在6.5-8.5之间 ，反映其溶解的酸性和碱性物质 。pH值会影响水中化合物的溶解 度和生物化学过程。
氧化还原状态
水中溶解的氧化剂和还原剂，如 氧、硫化氢和铁离子，会影响水 中的氧化还原反应，影响水质和 生物活性。
生物性质
生物多样性
天然水体支持丰富的生物多样性，包 括水生植物、动物和微生物。这些生 物与水环境相互作用，影响水质和生 态平衡。
生物活性
水中的生物活性表现为有机物的分解 、营养物质的循环和生物之间的相互 作用。这些过程影响水体的自净能力 和生态系统的稳定性。
氧化还原反应的机理与动力学
氧化还原反应的机理
天然水中的氧化还原反应通常是由电子转移引起的。在反应过程中，物质得到或失去电子，从而改变其化学性质。 这些反应可以由多种因素触发，如温度、光照、化学物质等。
氧化还原反应的动力学
天然水中的氧化还原反应速率受多种因素影响，如温度、浓度、pH值等。了解这些因素对反应速率的影响有助 于更好地理解天然水中的化学过程和生态平衡。
第9章 水体中有机物分析
（2）溶解氧下垂曲线
当耗氧有机物进入水体中时，分解耗氧，使水体 的溶氧量下降，到饱和度以下时，空气中的氧向 水体补给，这种作用称为复氧作用。水中的饱和 溶氧浓度与实际浓度的差值称为氧亏值。复氧作 用受溶解定律与扩散定律的影响。将复氧、耗氧 随时间的变化综合起来考虑，可得到水体溶氧随 时间变化曲线。即－－－
总有机碳(TOC):是以碳的含量表示水中有机物总量的综
合指标。能全面反映出水中有机物的污染程度。 TOC分析 仪－－水样酸化后注入燃烧管，催化燃烧，吸收二氧化碳 而定量。
概
述
天然水体有机物含量较低，而养殖池塘较高，其来源含两个 方面：一是在水循环过程中所溶解和携带的有机物成分；而 是水生生物生命活动所产生的各种有机物。其分类如下：
分散度的大小
颗粒有机物 溶解－－
有机物 对水环境污染危 害方式和影响
有毒－－ 耗氧－－
结构复杂程度 和产生方式
非腐殖质 腐殖质－－
颗粒有机物（POM）：Φ > 0.45ųm, 其在水体中逐步沉
降进入底泥，由有生命的浮游生物和有机碎屑组成。包含脂 肪酸、叶绿素、类胡萝卜素、维生素B12、单糖、氨基酸、 以及多核苷酸和三磷酸腺苷。水产上能吸附水中大量的有机、 无机物。
0.1～1
0.01～ 1.0
0.5～0.8 100
0.003～ 200
0.1
15～3060 1～10 25 1～6 21 1～2.5 0.5～0.8 300
第二节 天然水中的耗氧有机物
一、耗氧有机物 指水体中能够溶解氧所氧化的各种有机物，
主要包括动植物残体、生活污水以及某些工业废水中的碳水化 合物、脂肪、蛋白质、等易分解的有机物。（微生物作用 下）。——本身多数无毒或低毒。对水体的危害主要体现在使 水体耗氧，产生H2S、CH4等有毒物质。
历年浙江工业大学环境化学名词解释
1. 酸沉降：酸性降水：是指通过降水如雨、雪、冰雹、雾等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。
最常见的就是酸雨。
这种过程称为湿沉降。
大气中的酸性物质在气流作用下直接迁移到地面的过程称为干沉降。
这两种过程都称为酸沉降。
14 052. 决定电位：在一个氧化还原混合体系中，若其中某个体系的含量显著高于其它体系，那么该体系的电位几乎等于混合体系的pE 值。
这个电位就叫“决定电位”。
14 063. 盐基饱和度：在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数 14 07 174. 植物修复5. 单糖酵解：6. 大气稳定度：指气层的稳定程度或在某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度。
137. 土壤的水解性酸度8. 全球蒸馏效应9. 汞的生物甲基化汞的甲基化：在好氧或厌氧条件下，某些微生物将二价无机汞盐转变为一甲基汞和二甲基汞的过程称汞的甲基化。
13 1110. 吸附等温线在恒温等条件下，（1分) 吸附量Q 与吸附物平衡浓度c 的关系曲线称为吸附等温线，其相应的数学方程式称为吸附等温式。
（1分) 1311. 分配系数：分配理论：在土壤－水体系中，非离子型有机化合物是通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到平衡。
这时，有机化合物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数。
12 0612. 自由基：化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。
12 12年93913. 土壤的代换性酸度：用过量中性盐溶液淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H +和A13+发生离子交换作用，而表现出的酸度，称为代换性酸度 12 0914. Hyperaccumulator 超积累植物 12 12年93915. 生物通气法16.标化分配系数：达分配平衡后，有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度之比称为标化分配系数。
有机碳为基础表示的分配系数成为标化分配系数。
（1分）用 K o 表示。
K oc =K p /X ox (1分)。
水中的有机物
水中的有机物质是指什么水中的有机物质主要是指腐殖酸和富里酸的聚羧酸化合物、生活污水和工业废水的污染物。
其中前者多官能团芳香族类大分子的弱性有机酸，占水中溶解的有机物质95%以上。
腐殖物质是水生物一类的生命活动过程的产物。
生活污水主要是人体排泄物和垃圾废物。
各种工业废水中的有机物有动植物纤维、油脂、糖类、染料、有机酸、各种有机合成的工业制品、有机原料等。
这些有机物污染着水体，并使水质恶化。
有机物对水体有什么危害？水在的有机有个共同特点，就是要进行生物氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而导致水中缺氧。
同时会发生腐败发酵，使细菌滋长，恶化水质，破坏水体；工业用水的有机污染，还会降低产品的质量。
有机物质是引起水体污染的主要原因之一。
水的总固体、溶解固体和悬浮固体水中除了溶解气体之外的一切杂质称为固体。
而水中的固体又可分为溶解固体和悬浮固体。
这二者的总和即称为水的总固体。
溶解固体是指水经过过滤之后，那些仍然溶于水中的各种无机盐类、有机物等。
悬浮固体是指那些不溶于水中的泥砂、粘土、有机物、微生物等悬浮物质。
总固体的测定是蒸干水分再称重得到的。
因此选定蒸干的温度有很大的关系，一般规定控制在105~110℃。
什么是水的含盐量水的含盐量（也称矿化度）是表示水中所含盐类的数量。
由于水中各种盐类一般均以离子的形式存在，所以含盐量也可以表示为水中各种阳离子的量和阴离子的量的和。
水的含盐量与溶解固体的含义有所不同，因为溶解固体不仅包括水中的溶解盐类，还包括有机物质。
同时，水的含盐量与总固体的含义也有所不同，因为总因休不仅包括溶解固体，还包括不溶解于水的悬浮固体。
所以，溶解固体和总固体在数量上都要比含盐量高。
但是在不很严格的情况下，当水比较清净时，水中的有机物质含量比较少，有时候也用溶解固体的含量来近似地表示水中的含盐量。
当水特别清净的时候，悬浮固体的含量也比较少（如地下水），因此有时也可以用总固体的含量来似表示水中的含盐量。
自考环境化学题目与答案
环境化学习题集及答案一、名词解释题环境污染: 是指由于自然或人为的（生产和生活）的原因往原先处于正常状态的环境中附加了物质、能量或生物体，其数量和强度超过了环境的自净能力，使环境质量变差，并对人们的健康或环境中某些有价值的物质产生有害影响者。
环境污染化学: 主要研究化学污染物在生态环境体系中的来源、转化、归宿及生态效应的学科，又分为大气、水体和土壤三个部分。
化学污染物：指由人类活动产生的与天然环境化学组分共存和相互作用又可能产生不良生态效应或健康效应的化学物质。
环境化学：是一门研究有害物质在环境介质中的存在形态、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
污染物的迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所有引起的富集、分散和消失的过程谓之污染物的迁移。
污染物的转化：污染物的转化是指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
酸雨: 酸性物质的湿沉降而形成pH<5.6的降水。
温室效应：大气中的浓度越来越高的CO2、H2O、CH4等物质具有使太阳辐射通过到达地面，却大量吸收了来自地面的长波辐射，从而使地面温度升高的现象。
光化学烟雾: 碳氢化合物和NOx等一次污染物在强烈太阳光作用下发生光化学反应而生成一些氧化性很强的二次污染物（如O3、PAN,硝酸等），这些反应物（一次污染物）和产物（二次污染物）的混合物（其中有气体和颗粒物）所形成的烟雾，称为光化学烟雾。
积聚膜：颗粒物的有效直径在0.05-2 μm范围内，主来源于爱根核膜的凝聚，燃烧过程所产生蒸汽冷凝、凝聚，以及由大气化学反应所产生的各种气体分子转化成的二次气溶胶等。
爱根核膜：爱根核膜：粒径小于0.05 μm，主要来源于燃烧过程所产生的一次气溶胶粒子和气体分子通过化学反应均相成核转换的二次气溶胶粒子，所以又称成核型。
敏化光解: 水体中存在的天然物质（如腐殖质等）被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应;生物积累: 生物从周围环境中（水、土壤、大气）和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。
水体中有机物--概述.
第三节
水中的持久性有机污染物
耗氧有机物： 有机有毒污染物：本身具毒性，导致水污染，直 接危害水生生物。——一部分降解缓慢，水中滞 留时间长，放大和富集危害人类－－称为持久性 有机污染物。 1、来源：1、农药 ；2、多氯联苯；3、多环芳烃；4、 氯代烃类；5、酚类；6、苯胺类和硝基苯类；7、油类 2、危害：一般数量较低，主要通过生物富集和放大 而对生物和人体产生毒性。许多有机污染物能损坏 人类遗传功能、致癌、致畸和引起其他疾病。
1.耗氧有机物的来源
（1）内源、水体中水生植物和藻类光合作用所产生的有机物。 即生物生长的积累和水生植物向水体分泌释放各种溶解性有机 物。 （2）外源 A、人为污染源：工业废水、生活污水、农业退水、 水产养殖废水－－水体施肥、投饵、鱼类排泄；B、天然水的循 环 陆地上多数有机物都被带入水体。
2、耗氧有机物气分解） 条件：DO充足，好气性微生物参与 特点：彻底，迅速，耗氧多 产物：二氧化碳、碳酸氢根、水等无害物质，同时释放生物 营养元素 2、无氧分解（厌氧分解） 条件：缺氧，厌氧微生物参与 特点：不彻底，速度慢
产物：有机酸、CH4、NH3、H2S、H2等中间产物，也释
吸附反应，如有机物、黏土、氧化物、金属离子等。
• 天然水体中速度腐殖质与饮水氯代烃污染：国
外报道：腐殖质和游离氯反应生成卤代烃可致癌；应 采用其他消毒处理及吹气煮沸等方法除去。
• 其他水质的影响：A、腐殖质的缓冲
作用；B、染色作用，影响水的透光性； C、絮凝作用，导致污染物质 栽 腐 迁移进入底泥； 种 殖 D、氧化还原作用 在 质 腐 殖 质 上
有机物质
本 章 重 点：
了解天然水中有机物的含量、组成及分类；理解颗粒有机
物、溶解有机物、腐殖质等概念。理解有机物含量的几种 表示方法。掌握天然水中有机物的来源，理解引起有机物 形态变化的气提作用、絮凝作用、混凝作用及有机物的降 解、矿化作用。理解有机物与水产养殖的关系。
天然水中的主要物质
天然水中的主要物质天然水是指从地下或地表水源中获得的未经处理或仅经过简单处理的水。
它是我们日常生活中必不可少的饮用水源之一。
那么，天然水中有哪些主要物质呢？1. 水分：水是组成天然水的最主要物质，占据了绝大部分的体积。
水分是生命的基础，人体每天都需要摄入一定量的水分来保持正常的生理功能。
2. 矿物质：天然水中含有各种矿物质，如钙、镁、钠、钾等。
这些矿物质对人体的健康非常重要，能够维持正常的酸碱平衡、参与代谢过程等。
不同地区的天然水中矿物质的含量会有所不同。
3. 微量元素：天然水中还含有各种微量元素，如铁、锌、铜等。
虽然微量元素在体内所需量很小，但它们对人体的正常生理功能发挥着重要作用，如参与酶的活化、调节免疫功能等。
4. 溶解氧：天然水中的溶解氧对于水生生物的生存至关重要。
溶解氧是水中的氧气，能够供给水生生物进行呼吸作用。
同时，溶解氧也可以促进水体的自净作用，维持水质的清洁。
5. 有机物：天然水中还包含一定量的有机物，如腐植酸、蛋白质等。
这些有机物对水体的生态系统起着重要的作用，它们是水中生物的重要营养来源，也能够影响水体的颜色、味道等特征。
6. 微生物：天然水中可能存在各种微生物，如细菌、病毒等。
这些微生物对人体健康有一定的风险，因此在饮用天然水时需要注意消毒和过滤，以确保水质的安全。
7. 悬浮物：天然水中可能会含有一些悬浮物，如泥沙、植物残骸等。
这些悬浮物会使水变得浑浊，影响水的透明度。
因此，在使用天然水时需要注意过滤和沉淀，以提高水质的清澈度。
8. pH值：天然水中的pH值是指水体的酸碱性程度。
pH值的改变会影响水中物质的溶解度和化学反应速率，进而影响水的质量和生态系统的平衡。
天然水中的主要物质包括水分、矿物质、微量元素、溶解氧、有机物、微生物、悬浮物和pH值等。
这些物质对于水的质量、生态系统的平衡以及人体的健康都具有重要影响，因此我们在日常生活中应该选择优质的天然水来保证饮水安全和健康。
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水体中有机物受水生生物，光线，水温，其他 物质的变化而发生形态改变，位置迁移，转化 和降解等，因此，了解和掌握天然水中有机物 的动态规律，对于水产养殖具有极其重要的意 义。
气提及悬浮作用
吸附作用的变现形式 吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶 质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具 有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸附的物质叫 吸附质。吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。 吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作 用。
天然水体中的溶解有机物中，有许多是表面活 性物质，他们的分子多为链状，一端具有亲水 的极性基因，另一端为憎水的非极性基因。天 然水体中的这类物质主要是动植物体的降解产 物。如有机酸，酯类，蛋白质等，他们具有在 水气界面富集的趋向，即发生表面吸附现象。 当他们吸附在水表面时，依照下述方式定向排 列：亲水集团一端指向水体内部，憎水集团一 端向空气侧撑开，形成一层看不见的薄膜。
吸附剂所以具有吸附性质，是因为分布在表面 的质点同内部的质点所处的情况不同。内部的 质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系， 因而它们之间的一切作用力都互相平衡，而表 面上的质点，表面以上的作用力没有达到平衡 而保留有自由的力场，借这种力场，物质的表 面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸 住。
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2
在水体内这种吸附作用可有三种变现形式： 水体表面附近水中的溶解有机物物质可因吸 附而聚集在最表面的水中。 水体内部的溶解及胶态有机物质则可聚集在 气泡的水气界面处，并随气泡一起上升到水 体表面，形成泡沫，这一过程即为气提作用。 水体内，除人工通气搅拌产生气泡外，风浪 作用，光合作用旺盛时，反硝化作用及有机 物发酵时，都有气泡生成，因此气提作用是 天然水体内普遍存在的一种过程。
3 在气提作用过程中，一些不具有表面活性的 物质，甚至不溶性碎屑物质，都吸附，富集于 气泡内，一起升至水面产