水环境化学答案
水环境化学答案
【篇一：环境化学部分课后答案】
污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？
按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。
按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。主要化学污染物有：
1.元素:如铅、镉、准金属等。
2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等
3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、pah等；
4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；
5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；
6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；
7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；
8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；
9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。第二章大气环境化学
1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。
环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下：
（1）含硫化合物
大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（cos）、二硫化碳
（cs2）、二甲基硫（ch3）硫化氢（h2s）、二氧化硫（so2）、三氧化硫（so3）、硫酸（h2so4）、2s、
亚硫酸盐（mso3）和硫酸盐（mso4）等。大气中的so2（就大城市及其周围地区来说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的so2约有50%会转化形成h2so4或so42-，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。h2s主要来自动植物机体的腐烂，即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中h2s主要的去除反应为：ho + h2s → h2o + sh。
（2）含氮化合物
大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（n2o）、一氧化氮（no）和二氧化氮（no2）。主要讨论一氧化氮（no）和
二氧化氮（no2），
用通式nox表示。no和no2是大气中主要的含氮污染物，它们的
人为来源主要是燃料的燃烧。大气中的nox最终将转化为硝酸和硝
酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的
消除方式。
（3）含碳化合物
大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（co）、二氧化碳（co2）
以及有机的碳氢化合物（hc）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。
co的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中co的挥发、植物的排
放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。
co的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的co可
由以下两种途径去除：土壤吸收（土壤中生活的细菌能将co代谢为co2 和 ch4）；与ho自由基反应被氧化为co2。
co2的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要
包括海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。甲烷既可以由天然源产生，也可以由人为源产生。除了燃烧过程和
原油以及天然气的泄漏之外，产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵
过程。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。甲烷在大气
中主要是通过与ho自由基反应被消除：ch4 + ho→ch3 + h2o。（4）含卤素化合物
大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟
化物。大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物，如甲基氯（ch3cl）、
甲基溴（ch3br）和甲基碘（ch3i）。它们主要由天然过程产生，主
要来自于海洋。ch3cl和ch3br在对流层大气中，可以和ho自由基
反应。而ch3i在对流层大气中，主要是在太阳光作用下发生光解，
产生原子碘（i）。许多卤代烃是重要的化学溶剂，也是有机合成工
业的重要原料和中间体，如三氯甲烷（chcl3）、三氯乙烷
（ch3ccl3）、四氯化碳（ccl4）和氯乙烯（c2h3cl）等均可通过生
产和使用过程挥发进入大气，成为大气中常见的污染物。它们主要
是来自于人为源。在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与ho自
由基反应，转化为hcl，然后经降水而被去除。
氟氯烃类中较受关注的是一氟三氯甲烷（cfc－11或f－11）和二氟二氯甲烷（cfc－12或f－12）。它们可以用做致冷剂、气溶胶喷雾剂、电子工业的溶剂、制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂等。大气中的氟氯烃类主要是通过它们
的生产和使用过程进入大气的。由人类活动排放到对流层大气中的氟氯烃类化合物，不易在对流层被去除，它们在对流层的停留时间较长，最可能的消除途径就是扩散进入平流层。
2．大气中有哪些重要的自由基？其来源如何？
大气中存在的重要自由基有ho、ho2、r（烷基）、ro（烷氧基）和ro2（过氧烷基）等。它们的来源如下：
（1）ho来源
o3+hv?oo2
o+h2o 2ho
对于污染大气，如有hno2和h2o2存在，它们的光离解也可产生ho：
hno2+hv?hono
h2o2+hv 2ho
其中hno2的光离解是大气中ho的重要来源。
（2）ho2的来源
大气中ho2主要来源于醛的光解，尤其是甲醛的光解：
h2co+hv?hhco
h+o2+m?ho2m
hco+o2?ho2co
任何光解过程只要有h或hco自由基生成，它们都可与空气中的
o2 结合而导致生成ho2。亚硝酸酯和h2o2 的光解也可导致生成
ho2：
ch3ono+hv?ch3ono
ch3o+o2?ho2
h2o2+hv 2ho
ho+h2o2?ho2
如体系中有co存在： h2co h2o
ho+co?co2
h+o2 ho2 h
（3）r的来源
大气中存在量最多的烷基是甲基，它的主要来源是乙醛和丙酮的光解：
ch3cho+hv?ch3hco
ch3coch3+hv?ch3ch3co
这两个反应除生成ch3外，还生成两个羰基自由基hco和ch3co。
o和ho与烃类发生h摘除反应时也可生成烷基自由基：
rh+o?rho
rh+ho?rh2o
（4）ro的来源
大气中甲氧基主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯的光解：
ch3ono+hv?ch3ono
ch3ono2+hv?ch3ono2
（5）ro2的来源
大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的o2结合而形成的：
r+o2 ro2
18．确定酸雨ph界限的依据是什么？
ph为5.6作为判断酸雨的界限。依据以下过程得出：在未污染大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是co2，所以只把co2作为
影响天然降水ph的因素，根据co2的全球大气浓度330ml/m3与纯水的平衡：
co2 (g) + h2o
co2 + h2ohco3 -+co2 + h2o h + hco3 -+2- h + co3
+--2-+根据电中性原理：[h]＝[oh] + [hco3] + 2[co3]，将用kh、k1、k2、[h]
表达的式子代入，得：
[h] – (kw + khk1pco2) [h] – 2khk1k2pco2＝0
在一定温度下，kw、kh、k1、k2、pco2都有固定值，将这些已知
数值带入+3+
上式，计算结果是ph＝5.6。
19 影响酸雨形成的主要因素
答影响酸雨形成的因素主要有：
（1）酸性污染物的排放及其转化条件。
（2）大气中nh3的含量及其对酸性物质的中和性。
（3）大气颗粒物的碱度及其缓冲能力。
（4）天气形势的影响。
20．什么是大气颗粒物的三模态？如何识别各种粒子模？
（1）爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化
学反应均相成核而生成的二次颗粒物。由于它们的粒径小、数量多、
表面积大而很不稳定，易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模。也
可在大气湍流扩散过程中很快被其他物质或地面吸收而去除。
（2）积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大。这些粒子多为二次污染物，其中硫酸盐占80%以上。它们在大气中不易由扩散或碰撞而去除。积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子。
（3）粗粒子模的粒子称为粗粒子，多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成，因此它
的组成与地面土壤十分相近，主要靠干沉降和湿沉降过程而去除。
【篇二：环境化学答案】
7,29,30题。第四章第8题。第五章第1题）
p260第三章水环境化学
3,4题见课件
5.在一个ph为
6.5,碱度为1.6mmol/l的水体中,若加入碳酸钠使其
碱化,问需加多少mmol/l的碳酸钠才能使水体ph上升至8.0.若用naoh强碱进行碱化,又需加入多少碱？
解:当ph = 7.00时,co3-的浓度与 hco3-的浓度相比可以忽略,查表ph = 7.00
[h+] = [oh-] = 10-7 mol/l。
10-4mol/l。
mol/l。
6.（期中考过类似）若有水a，ph为
7.5，其碱度为6.38mmol/l，水b的ph为9.0，碱度为0.80mmol/l，若以等体积混合，问混合后的值是多少？
混合后ct?
[碱度]?ct1?ct26.82?0.77??3.79mmol/l 226.38?0.80?3.59mmol/l 2
??ct3.79??1.005查表知ph = 7.58 [碱度]3.59
[h+]浓度的水中，假定溶液中仅形成fe(oh)2+和fe(oh)2+而没有形成fe2(oh)24+。请计算平衡时该溶液中[fe3+]、[fe(oh)2+]、
[fe(oh)2+]、[h+]和ph。
3kw?[fe][oh]?[fe]?3?ksp [h]3??33?
19.已知hg2??2h2o?2h??hg(oh)2，溶液中存在[h+]、[oh-]、[hg2+]、lgk??6.3。
解：hg2+ +2h2o = 2h+ + hg(oh)2 lg k= -6.3 得: k = 10-6..3 0
[h?]2[hg(oh)010?6.3[hg2?]?22得[h]? （1） k?2?0[hg][hg(oh)2]
由电荷守恒得：[h+] + 2[hg2+] = [clo4-] + [oh-]
∵hg2+水解体系显酸性,∴[oh-]＜10-7,与[clo4-]的浓度相比可忽略
不计。
（1）、（2）、（3）联立求解得：[h+] = 10-4.7；则ph = -lg[h+] = -lg10-4.7 = 4.7。
2???22-如下：pbco。问作为ht形态占
nta(s)?ht?pbt?hco,k?4.06?1033?
的分数。
pbt?][hco3?][ht2?][hco3?]（1）；由（1）（2）可
得:k??2??k[ht][pbt]
[hco3?][ht2?]1.25?10?3
由（2???2.99% [pbt?]?[ht2?]k?[hco3?]4.06?10?2?1.25?10?3
25. 从湖水中取出深层水，其ph=7.0，含溶解氧浓度为0.32mg/l，
请计算pe和eh。
－氧化还原式：1/2o2 + 2h+ (10-7mol/l)+ 2e = h2o e0 = 0.815v
根据nernst方程式，上述反应可写成：
eh?e0?2.303rt[red]lg nf[ox]
在湖中h2o可看作是常量,lg([red]/[ox]),在方程中为1。
ne0fne0
根据lgk?? 2.303rt0.069
得：f = 2.303rt/0.059,将e0 = 0.815和f = 2.303rt/0.059代入
nernst方程式得: eh = e0 － 0.059/2 = 0.815 － 0.03 = 0.785v
26.在厌氧消化池中和ph=7.0的水接触的气体含65%的ch4和35%的co2，请计算pe和 27. 在一个ph为10.0的so42-—hs-体系中（25℃），其反应为：
so42??9h??8e?hs??4h2o(l)
已知其标准自由能gf0值（kj/mol）so42-：-742.0，hs-：12.6，
h2o(l):-237.2，水溶液中质子和电子的gf0值为零。
⑴请给出该体系的pe0。
解：（1）so42- + 9h+ + 8e = hs- + 4h2o（t）
又∵▽g0 = －2.303nrt(pe0)
?g0?194.2?pe???4.25 ?2.303nrt?2.303?8?8.314?2980
[hs?] k?2??98[so4][h][e]
∵lgk = lg[hs-] －lg[so42-] －lg[h+]9－lg[e]8
又∵lgk = npe0
10 当 pe＜＜pe0 时,溶液给出电子的倾向很高。
∴ lg[hs-] = －4.0 由(1)得lg[so42-] = 52 + 8 pe。
20当 pe＞＞pe0 时, 溶液接受电子的倾向很强。
∴ lg[so42-] = －4.0 由(1)得lg[hs-] = -60－ pe。
解：已知苯并[a]芘 kow = 106
31.某有机污染物排入ph=8.0，t=20℃的江水体中，该江水中含悬
浮颗粒物500mg/l，其有机碳含量为10%。
⑴若该污染物分子量为129，溶解度为611 mg/l，饱和蒸汽压为
1.21pa(20℃)，请计算该化合物的亨利定律常数（pa.m3/mol），并
判断挥发速率是受液膜控制或气膜控制。
⑵假定kg=3000cm/h，求该污染物在水深1.5m处挥发速率常数（kv）。
32.解：
33.解：
q?0?q?50010?104?500l0???22.12 5q?q2160000?10
由tomas模型知：
c0?
2160000?8.95?8055mg/l 2160000?105
查表知: 13℃时,c饱和 = 10.60mg/l ； 14℃时，c饱和 = 10.37mg/l。 d0 = c饱和－c0 = 10.46－8.55 = 1.91(mg/l)
d = d0exp(- k2x/u )－[k1 l0/(k1+k3-k2)][exp{- (k1+k3)x/u}－exp(- k2 x/u )]
= 3.7mg/l。
第四章土壤环境化学
p302.
8.影响农药在土壤中进行扩散和质体流动的因素有哪些？
（1）影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔
隙度、温度及农药本身的性质等：
①土壤水分含量：研究表明林丹的汽态和非汽态扩散情况随土壤水
分含量增加而变化。
②吸附：土壤对农药的吸附改变了其扩散的情况，如土壤对2,4-d
的化学吸附，使其有效扩散系数降低了，两者呈负相关关系。
③土壤紧实度：土壤紧实度对农药的扩散的情况有影响是因为对于
以蒸汽形式进行扩散的化合物来说，增加紧实度就降低了土壤孔隙率，扩散系数就自然降低了。如二溴乙烷、林丹等农药在土壤中的
扩散系数随紧实度增加而降低。
④温度：温度增高的总效应是使扩散系数增大。
⑤气流速度：气流速度可直接或间接地影响农药的挥发。如果空气
的相对湿度不是100%，那么增加气流就促进土壤表面水分含量降低，可以使农药蒸汽更快地离开土壤表面，同时使农药蒸汽向土壤表面
运动的速度加快。
【篇三：水环境化学参考答案】
=txt>1．请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[h2co3]、[hco3-]和＊ [co32-]的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。
解：
（1）封闭体系（溶解性co2与大气没有交换）中存在下列平衡
co2 + h2o
h2co3*
hco3- h2co3* pk0=1.46 hco3- + h+ pk1=6.35 co32- + h+
pk2=10.33
其中 k1=[hco3-][h+] / [h2co3*] ，k2=[co32-][h+] / [hco3-]
把k1、k2的表达式代入以上三式，得
设ct = [h2co3*] + [hco3-] + [co32-]，则有
[h2co3*] = ct(1 + k1/[h+] + k1k2/[h+]2)-1
[hco3-] = ct(1 + [h+]/ k1 + k2/ [h+] )-1
[co32- ] = ct(1 + [h+]2/ k1k2 + [h+]/ k2)-1
（2）开放体系中co2在气相和液相之间平衡，各种碳酸盐化合态
的平衡浓度可表示为pco2和ph的函数。
溶液中，碳酸化合态相应为：
（3）比较封闭体系和开放体系可发现，在封闭体系中，[h2co3*]、[hco3-]、[co32-]等可随ph值变化，但总的碳酸量ct始终不变。而
对于开放体系ct、[hco3-]、
[co32-]均随ph值改变而变化，但[h2co3*]总保持与大气相平衡的
固定数值。
2．在一个ph为6.5、碱度为1.6mmol/l的水体中，若加入碳酸钠
使其碱化，问需加多少mmol/l的碳酸钠才能使水体ph上升至8.0。若用naoh强碱进行碱化，又需加入多少碱?
1{[总碱度] + [h+] - [oh-]} ?1?2?2
若加入氢氧化钠将水的ph升至8.0，其ct值并不变化，可得：
碱度增加值就是应加入的氢氧化钠强碱量：
3．什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附作用？并说
明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。
（1）表面吸附：由于胶体表面具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存在表面吸附作用。胶体表面积越大，吸附作用越强。
（2）离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附各种阳离子。胶
体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，这种作用
称为离子交换吸附作用，属于物理化学吸附。该反应是可逆反应，
不受温度影响，交换能力与溶质的性质、浓度和吸附剂的性质有关。（3）专属吸附：指在吸附过程中，除了化学键作用外，尚有加强的憎水键和范德化力或氢键作用。该作用不但可以使表面点荷改变符号，还可以使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。
（4）水合氧化物对金属离子的专属吸附与非金属吸附的区别如下表所示。
4．已知fe3+与水反应生成的主要配合物及平衡常数如下：
fe3+ + h2o
fe3+ + 2h2o
fe(oh)3(s)
fe3+ + 4h2o
2fe3+ + 2h2ofe(oh)2+ + h+ fe(oh)2+ + 2h+ fe3+ + 3oh- lgk1＝ - 2.16 lgk2＝ - 6.74 lgkso＝ - 38 lgk4＝ - 23 lgk＝ - 2.91 fe(oh)4- +
4h+ fe2(oh)24+ + 2h+
请用pc-ph图表示fe(oh)3(s)在纯水中的溶解度与ph的关系。
解：
（1）k1＝[fe(oh)2+][h+]/ [fe3+]＝[fe(oh)2+]kw3/kso[h+]2
p[fe(oh)2+]＝3 lgkw - lgkso + 2 ph - lgk1＝2 ph - 1.84
（2）k2＝[fe(oh)2+][h+]2/ [fe3+]＝[fe(oh)2+]kw3/kso[h+]
p[fe(oh)2+]＝3 lgkw - lgkso + ph - lgk2＝ph + 2.74
（3）kso＝[fe3+][oh-]3＝[fe3+]kw3/[h+]3
p[fe3+]＝3 lgkw - lgkso + 3 ph＝3 ph - 4
（4）k4＝[fe(oh)4-][h+]4/ [fe3+]＝[fe(oh)4-][h+]kw3/ kso
p[fe(oh)4-]＝3 lg kw - lgk4 - lgkso - ph＝19 - ph
（5）k＝[fe2(oh)24+][h+]2/ [fe3+]2＝[fe2(oh)24+]kw6/
kso2[h+]4
p[fe2(oh)24+]＝6 lg kw - lgk - 2 lgkso + 4 ph＝4 ph - 5.09
用pc-ph图表示fe(oh)3(s)在纯水中的溶解度与ph的关系如下：
5．解释下列名词：分配系数；标化分配系数；辛醇－水分配系数；
生物浓缩因子；亨利定律常数；水解速率；直接光解；光量子产率；生长物质代谢和共代谢。
（1）分配系数：在土壤－水体系中，土壤对非离子性有机化合物的
吸着主要是溶质的分配过程（溶解），即非离子性有机化合物可通
过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到分配平衡，
此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。
（2）标化分配系数：有机化合物在颗粒物－水中的分配系数与颗粒
物中有机碳呈正相关，以固相有机碳为基础的分配系数即标化分配
系数。
（3）辛醇－水分配系数：有机化合物的正辛醇-水分配系数（kow）是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映了化
合物在水相和有机相
之间的迁移能力，是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学
参数。kow与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子等密
切相关。
（4）生物浓缩因子：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度
之比。
（5）亨利定律常数：通常可理解为非电解质稀溶液的气－水分配系数。
（6）水解速率：反映某一物质在水中发生水解快慢程度的一个参数。（7）直接光解：化合物本身直接吸收太阳能而进行分解反应。
（8）光量子产率：分子被活化后，它可能进行光反应，也可能通过
光辐射的形式进行“去活化”再回到基态，进行光化学反应的光子数
占吸收光子数之比称为光量子产率。
（9）生长物质代谢和共代谢：生物降解过程中，一些有机污染物作
为食物源提供能量和提供酶催化反应分解有机物，这称为生长物质
代谢。某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有
另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。
6．请叙述有机物在水环境中的迁移、转化存在哪些重要过程。
（1）负载过程：污水排放速率、大气沉降以及地表径流引入有机毒
物至天然水体均将直接影响污染物在水中的浓度。
（2）形态过程：
①酸碱平衡：天然水中ph决定着有机酸或碱以中性态存在的分数，因而影响挥发及其他作用。
②吸着作用：疏水有机化合物吸着至悬浮物上，由于悬浮物质的迁
移而影响它们以后的归趋。
（3）迁移过程：
①沉淀－溶解作用：污染物的溶解度范围可限制污染物在迁移、转
化过程中的可利用性或者实质上改变其迁移速率。
②对流作用：水力流动可迁移溶解的或者被悬浮物吸附的污染物进
入或排出特定的水生生态系统。
③挥发作用：有机污染物可能从水体进入大气，因而减少其在水中
的浓度。④沉积作用：污染物被吸附沉积于水体底部或从底部沉积
物中解吸，均可改变污染物的浓度。
水环境化学名词解释
名词解释 总硬度Ht：在一般天然水中，主要是Ca2+和Mg2+，其它离子含量很少，通常以水中Ca2+和Mg2+的总含量称为水的总硬度Ht 碳酸盐硬度(Hc):由于水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为碳酸盐硬度，亦称暂时硬度。 非碳酸盐硬度(Hn):由于水中含有CaSO4（CaCl2）和MgSO4（MgCl2 ）等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后也不能去除，这种硬度称为非碳酸盐硬度，亦称永久硬度。 当量粒子:对于还原性物质，一个当量粒子是指与1个氢原子具有相同的还原能力的粒子 毫克当量：对于还原性物质，与1mg（1mmol）氢的还原能力相等的物质叫做1毫克当量。含水率定义：树脂含水率一般以每克湿树脂（在水中充分膨胀）所含水分的百分比表示（约50%），并且相应地反映了树脂网架中的孔隙率 溶胀性定义：树脂体积变化的现象称为溶胀 全交换容量：一定量树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量。 工作交换容量：在给定工作条件下实际可利用的交换能力。 完交换容量：完全交换容量也称最大容量、理论容量，是干燥恒重的单位质量H型或Cl 型树脂中可交换离子（离子基团）的总数量。 固定床：离子交换树脂（或磺化煤）装填在离子交换器内。在操作过程中，树脂不往外输送，所以称之为固定床 复床指阳、阴离子交换器串联使用，达到水的除盐的目的。 半透膜：只允许溶质或溶剂透过的膜称为半透膜。 半透膜属于选择透过性膜。 选择透过性膜：如生物膜、细胞膜，扩散方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输。 渗析 如果用膜把一个容器分隔成两部分，在膜的一侧放入溶液，在膜的另一侧放入纯水，则把小分子溶质透过膜向纯水侧的迁移过程称为渗析（溶质透过膜的现象）。 渗透 如果仅纯水侧的纯水透过膜向溶液侧迁移，而溶质不透过，这一过程称为渗透（溶剂透过膜的现象）。 水面的综合散热系数：在单位时间内、水面温度变化1oC时，水体通过单位表面散失的热量变化量，单位：W/(m2?oC) 湿空气：干空气和水蒸气所组成的混合空气。 饱和空气：当空气在某一定温度下，吸湿能力达到最大值时，空气中的水蒸气处于饱和状态，称为饱和空气。水蒸气的分压称为饱和蒸汽压力。 绝对湿度：每m3湿空气中所含水蒸气的质量称为空气的绝对湿度。 相对湿度：空气的绝对湿度和同温度下饱和空气的绝对湿度之比，成为湿空气的相对湿度。相对湿度是表示空气接近饱和的程度。相对湿度小的空气吸收水分能力强。 湿空气的密度：每m3湿空气中所含干空气的质量和水蒸气的质量之和。 湿空气的焓（ｉ）：表示1kg干空气和含湿量x公斤水蒸气的含热量之和。
2015春四川农业大学网络教育《水产养殖学本科●养殖水环境化学》
四川农业大学网络教育专升本考试 养殖水环境化学试卷 （课程代码222213） 一、填空题(每空1分，共25分) 1、淡水中的主要阴离子成分有HCO3－, CO3 2－, SO4, 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C1MgIV 。 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 =C HCO3- + 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，pH<6.4时，CO2占优势；pH>10.4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(每题5分，共30分) 1、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。 2、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。
水环境化学复习题
水环境化学复习题 7. 腐殖质分为哪些种类，通过哪些途径对水质产生影响？ 8. 简述生物富集的概念和影响因素，并说明生物富集的生态环境意义。9. 说明辛醇/水分配系数的概念和作用。 10. 亨利常数的表达方式有哪些？怎样计算亨利常数？11. 葡萄糖的氧化反应式为：C6H12O6 + 6O2 ＝6CO2 + H2O 计算100 mg/L的葡萄糖完全氧化的理论耗氧量。 12. 某废水的BOD5为250 mg/L，其最终BOD为380 mg/L，试求其降解速率常数。 13 .某河段流量为Q = 2 160 000 m3/d, 流速为46 km/d，T=13.5℃，耗氧系数k1=1.14 d-1，复氧系数k2=1.85d-1，起始断面排污口排放的废水量为8×104 m3/d，废水含BOD5为500 mg/L, DO为0，上游河水BOD5为0，DO为8.95 mg/L。求排污口下游10 km处河水的BOD5和氧亏值以及极限溶解氧出现的距离。 14 .某芳烃类有机污染物的分子量为192，在水中的溶解度为0.05 mg/L，试估算其辛醇/水分配系数（kow）及在鱼体中的生物富集系数(logBCF)。 15 .某种鱼对水中的持久性污染物X的吸收速率常数ka为14.5h-1,鱼体消除X的速率常数ke为2.5×10-3h-1；若X在鱼体中的起始浓度为0，在水中的浓度保持不变，且实验期间鱼体体重保持不变。计算X在鱼体内的富集系数及其浓度达到稳态浓度95%时所需要的时间。
16 .已知二氯乙烷（CH2ClCH2Cl）在25℃时的饱和蒸汽压为82 mmHg，在水中的溶解度为8700 mg/L，计算在该温度下四氯化碳从6.5 cm厚水层中挥发的半衰期。十、水中的重金属 1. 天然水体中的重金属大约有几种存在形态？ 2. 影响水中重金属存在形态的因素有哪些？ 3. 影响水中重金属毒性的因素有哪些？它们都如何影响重金属的毒性？ 4. 何谓金属元素在水环境中的迁移？有哪些迁移基本类型？ 5. 元素在地表环境中迁移的特点有哪些？ 6. 影响元素在地表环境中迁移的因素是什么？ 7. 有哪些因素可以影响沉积物中的重金属向上覆水中释放？ 8. 沉积物中的金属有哪些存在形态？9. 如何评价沉积物中重金属的生物有效性？十一、配位解离平衡 1、决定络合物稳定性的因素在哪几方面？ 2、水环境中常见无机配位体和有机配位体有哪些？ 3、水环境中的金属离子与配位体络合的一般规律如何？ 4、Cl-对金属离子的络合作用有何特点？ 5、OH-对金属离子的络合作用有何特点？ 6、腐植质对对重金属离子迁移转化有何影响？ 7、举例说明EDTA在水产养殖上的应用？十二、溶解与沉淀 1.天然水体中的溶解和沉淀平衡的复杂性表现在哪里？ 2.难溶金属氢氧化物的溶解度与pH的关系如何？ 3.解释图12—2中的3条直线与一条曲线各表示什么意思？ 4.如何绘制氢氧化亚铁与碳酸亚铁溶解度与pH的关系图？
养殖水化学
《养殖水化学》入学考试大纲 一、考试说明 1. 参考教材 养殖水环境化学，雷衍之主编，中国农业出版社，2004年第1版 2. 试卷结构（题型）及比例（总计100分） 1）填空（30%） 2）问答题（50%） 3）计算题（20%） 二、考试大纲 1. 考试大纲的性质 养殖水化学是水产养殖、水族科学与技术等专业的专业基础课程，是报考水产养殖、水产动物营养与饲料科学、渔业专业硕士研究生的考试科目之一。为硕士学位考生参加养殖水化学课程考试，明确复习的主要内容和范围，特制定本考试大纲。 2.考试主要内容 绪论 什么是水质？ 水质是由水与其中所含的物质共同呈现的水体特征，其实质是水体中物理、化学、生物诸多复杂过程共同作用的综合结果。 常见水质指标有哪些？ 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。 水质指标大致可分为：(1)物理指标(嗅味、温度、浑浊度、透明度、颜色等) (2)化学指标[(a)非专一性指标：电导率、pH值、硬度、碱度、无机酸度等；(b)无机物指标：有毒金属、有毒准金属、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等；(c)非专一性有机物指标：总耗氧量、化学耗氧量、生化耗氧量、总有机碳、高锰酸钾指数、酚类等；(d)溶解性气体：氧气、二氧化碳等] (3)生物指标(细菌总数、大肠菌群、藻类等) (4)放射性指标(总α射线、总β射线、铀、镭、钍等)
有些指标用某一物理参数或某一物质的浓度来表示，是单项指标，如温度、pH值、溶解氧等；而有些指标则是根据某一类物质的共同特性来表明在多种因素的作用下所形成的水质状况，称为综合指标，比如生化耗氧量表示水中能被生物降解的有机物的污染状况，总硬度表示水中含钙、镁等无机盐类的多少。 国内常见的水质标准有哪些？ 水质标准是指一定的时间和空间范围内，对水中污染物或污染因子所做的限制性规定。是一定时期内衡量水质状况优劣的尺度和进行水环境规划、评价和管理的依据。 ①《地表水环境质量标准》 ②《地下水环境质量标准》 ③《渔业水质标准》 ④《农业灌溉水质标准》 ⑤《生活饮用水卫生标准》 第一章天然水的主要理化性质 天然水的化学组成；表示天然水中离子含量的指标有哪些？天然水的化学分类法；什么是天然水的依数性？天然水的透光性；水的流转混合作用与水体的温度分布。 第二章天然水的主要离子 硬度的概念、单位及其生态学意义；碱度的组成、单位及其生态学意义；海水常量成分恒定性原理。 第三章溶解气体 水中溶解氧的来源与消耗；天然水中溶解氧的分布变化规律；溶解氧的测定原理及饱和含量、饱和度的计算；溶解氧在水生态系统中的作用；水中二氧化碳系统的组成；水的pH 及缓冲性；二氧化碳系统的重要性；水中硫化氢的产生及其对水生生物的影响。 第四章营养元素 营养盐与藻类的关系；米氏方程；氮元素的存在形态；氮的来源和转化；有毒氮元素的形式有哪些？非离子氨的求算；磷元素的存在形态；磷的迁移转化规律；硅及其他微量营养元素的存在形态、在水中的含量及其与水生生物的关系；富营养化的概念、成因与解决办法。 第五章有机物质 有机物的种类和含量；反映有机物含量的水质指标有哪些？耗氧有机物的种类、来源及其在水中的变化；腐殖质；持久性有机物的种类、来源、危害、生物富集；有机物与水生生
水环境化学
水环境化学
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第十二章 水环境中的溶解与沉淀
教学一般要求 掌握：难溶氢氧化物溶解性与pH的关系。难溶硫化物、难溶碳酸盐的溶解性与pH及CT的关系。 初步掌握：开放体系与封闭体系中碳酸钙的溶解平衡，水稳定性的概念与调整。 了解：Fe(OH)2与FeCO3溶解平衡图。Fe(OH)2与FeCO3的分级沉淀和稳定性区域图的认识。 初步了解：Fe(OH)2与FeCO3稳定区域图的绘制。FeS、Fe(OH)2与FeCO3的分级沉淀。
第一节 天然水中各类固体的溶解平衡 一、常见固体的溶解性
（一） 天然水中溶解沉淀平衡的复杂性
溶解―沉淀平衡是固一液两相间的平衡，反应发生在两相的界面上。天然水是个组成复杂的体系， 增加了溶解―沉淀平衡的复杂性。难溶电解质的溶解规律可以用溶度积原理描述，天然水中的溶解 平衡有以下特点： 1，反应的滞后性。即平衡状态不是迅速达到，往往要滞后一段时间。因此，在天然水中常常会 发现沉淀物的过饱和状态。例如大洋表层水中的CaCO3一般都有一定的过饱和程度。升高温度，有结 晶核及生物作用，均可加速反应的进行。 2，最先生成的沉淀不一定是最稳定的形态，而是反应速度快的形态。这种形态经过一定时间的作 用，可以转化为更稳定的形态。例如，硅酸盐在沉淀析出时首先析出的是蛋白石，而不是更稳定的 石英。 3，吸附沉淀作用和共沉淀作用的存在，这使沉淀反应生成的固相组成复杂，使远未达到溶度积的成 分也可沉淀析出。 天然水在地球化学循环过程中不断侵蚀陆地，使其风化产物转入水体，最后进入海洋。其中80％左 右是悬浮物质，20％左右是溶解物质。在条件变化时，溶解的物质可以发生沉淀，悬浮物质也可溶 解。地面水中的主要离子成份就是径流在汇集过程中对岩石、土壤淋溶而形成的。这些成分主要来 自沉积岩。下面就天然水中较常见的沉淀物作简单介绍。
（二）硝酸盐、氯化物和硫酸盐
在常见化合物中，硝酸盐几乎全部是易溶的，氯化物和硫酸盐绝大多数也是易溶的。较常见的难溶 化合物有氯化银、氯化铅、硫酸铅、硫酸钡等。它们的溶度积常数见表12－1。另外，硫酸钙在水中 的溶解度也比较小（1.9g/L）。铅虽然是比较常见的污染重金属，但它在海水中，大部分被转移到
http://210.30.64.60/etc/jpk/huaxue/kejian/dishierz.htm
2010-03-11
养殖水环境化学复习试题总结
（一）名词解释 1、水环境化学（绪论） 2、含盐量： 3、离子总量 4、矿化度 5、盐度 6、依数性 7、透明度 8、补偿深度 9、硬度 10、碳酸盐硬度 11、非碳酸盐硬度 12、碱度 13、同化性硫酸盐还原作用 14、脱硫作用（desulfuration） 15、硫化作用 16、异化性硫酸盐还原作用 17、异化性硫还原作用 18、Marcet原理 19、气体的溶解度： 20、道尔顿分压定律： 21、饱和含量 22、气体饱和度 23、“水呼吸”耗氧 24、日较差 25、氧盈： 26、氧债 27、酸度 28、pH 29、缓冲作用 30、必需元素 31、氨（铵）态氮 32、氨化作用 33、硝化作用 34、脱氮作用 35、活性磷酸盐 36、有效磷 37、稳定剂 38、总电位差： 39、气液界面的吸附作用 40、气提作用（泡沫浮选作用）： 41、气浮分离法： 42、凝聚 43、混凝剂或凝聚剂
44、污染物 45、毒物 46、剂量（dose） 47、绝对致死浓度（absolutely lethal concentration ，LC100） 48、半致死浓度 49、有效浓度（effective concentration，EC） 50、耐受限度（tolerance limit，TL） 51、生物放大 52、急性毒性试验： 53、化学需氧量 54、生化需氧量 55、总需氧量 56、腐殖质 57、水质 判断题： 1、离子总量是指天然水中各种离子的含量之和。 2、根据阿列金分类法，在碳酸盐类水中不可能有Ⅳ型水，在硫酸盐与氯化物类的钙组和镁 组中也不可能有Ⅰ型水，而硫酸盐与氯化物类的钠组一般没有Ⅳ型水。（ 3、淡水中阳离子通常以Ca2+为主，咸水中阳离子则以Na+为主。 4、藻类细胞对营养盐的吸收，在任何时候都遵从米氏方程 5、米氏常数Km可用于比较不同浮游植物吸收营养盐能力的大小。在光照、水温及其他条 件适宜而营养盐含量较低时，Km值越小的浮游植物越容易发展成为优势种，Km值大的浮游植物则会因为缺乏营养盐而生长受到限制。 6、大洋水缓冲能力大于淡水。 7、总含盐量>离子总量>盐度>矿化度。 8、天然水中悬浮颗粒物一般指可以被0.54μm微孔滤膜阻留的物质。（ 9、饱和度可以反映气体在水中溶解时所达到的饱和程度,判断气体是否达到溶解平衡及溶 解趋向. 10、细菌呼吸耗氧是水呼吸耗氧的主要组成部分。 11、底泥——在池塘养鱼中有培养底栖生物和调节水质的作用。 12、池塘中，水呼吸耗氧占总耗氧量的比例最大 13、养殖水碱度的适宜量为1～3mmol/L较好。 14、当温度、压力一定时，水中含盐量增加，会使气体在水中的溶解度降低。 15、水温升高，气体在水中的溶解度降低。且温度在低温条件下变化对气体的溶解度影 响显著。 16、在温度与含盐量一定时，气体在水中的溶解度随气体的分压增加而增加。 17、光合作用是水中氧气的主要来源 18、日较差的大小可反映水体产氧与耗氧的相对强度. 19、当产氧和耗氧都较多时日较差才较大.日较差大,说明水中浮游植物较多,浮游动物 和有机物质适中,也即饵料生物较为丰富,这有利于鱼类的生长. 20、酸度是水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，即水中能够给出质子（H+） 或经过水解能产生的H+的物质总量。pH：水体中呈离子状态的H+离子的数量，也称为称为离子酸度。
最新整理水环境化学试题教学内容
水环境化学A卷参考答案及评分标准2008-2009学年第一学期 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 Ca IV 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 = C HCO3-+ C1/2CO32- + C H2BO3-。 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K M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。 三、名词解释( 10分，每题2分) 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。 四、问答题（34分） 1、含铁丰富的地下水注入鱼池后水质如何变化？（5分） 答案要点：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：4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+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。（3分）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。（2分） 2、为什么可以用电导仪来测海水的盐度？（5分） 答案要点：根据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。（3分）由于海水的主要成分的比例恒定，因此电导 率与与盐度有很精确的关系，所以可以用电导仪来测海水的盐度。（2分） 3、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
水环境化学作业(1)
水环境化学作业(1) 一、填空题 1.天然水中的[总碱度]= +2 + [OH-] —。 2.水环境中胶体颗粒物的吸附作用有、和 3.影响胶体微粒聚沉的因素有_________、___________、_________、水体pH及流动状况，带相反电荷颗粒间的相互作用。 4.适用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有_______________、 _________________和_______________三种方程。其中 _______________可求饱和吸附量。 5.某一氧化还原体系的标准电极电位为0.771，其pE o为______。 6、腐殖质中不溶于NaOH的部分称为__________，可溶于NaOH的部分称为__________，既溶于碱又溶于酸的部分称为_________。 7、天然水的PE随水中溶解氧的减少而，因而表层水呈 环境。 二、简答题 1. 向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐，问：①总酸度、②总碱度、 ③无机酸度、④酚酞碱度、⑤CO2酸度，是增加还、减少还是不变。 2. 什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附作用？并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。 3. 请说明水体中胶体的凝聚和絮凝之间的区别。 三、计算题 1.含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0，计算水中剩余镉离子浓度。 [Ksp(CdS=7.9×10-27)]
2.用Langmuir方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假设溶液平衡浓度为 3.00×10-3mol/L,溶液中每克悬浮物固体吸附溶质0.50×10-3mol/L,当平衡浓度降至 1.00×10-3mol/L时, 每克吸附剂吸附溶质0.25×10-3mol/L,问每克吸附剂可以吸附溶质的限量是多少? 3. 若有水A，pH为7.5，其碱度为6.38 mmol/L，水B的pH为9.0， 碱度为0.80 mmol/L，若以等体积混合，问混合后的pH值是多少？ 4. 在一个pH为6.5，碱度为1.6 mmol/L的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需要加多少mmol/L的碳酸钠才能使水体pH值上升至8.0。若用NaOH强碱进行碱化，又需要多少碱？
水环境化学练习题(整理好)
1写出天然水体的八大离子 2从环境化学角度综合分析我国酸雨的地域分布和形成过程。 15、说明酸雨形成的原因。(1) 大气中的SO2和NOx经氧化后，溶于水形成H2SO4、HNO3和HNO2等酸性物质；其它气态或固态物质进入大气，对降水的pH也有影响。(2) 酸雨中，H2SO4约占60~65%，它主要来源于火山爆发的大量硫化物和悬浮物、自然水域表面释放的酸性化合物，以及人为燃烧产生的硫氧化合物。(3) 酸雨中，HNO3和HNO2约占30%，主要来源于汽车尾气排放和人为燃烧产生的NOx，以及大气中的N2经过雷电而转化成的NOx，此外土壤中的NO3-通过还原等作用也可生成NOx。（4）酸雨中，盐酸约占5%，主要来源于一些化工厂和焚烧垃圾，以及矿物燃料燃烧而产生的HCl气体。（5）酸雨中，有机酸约占2%，主要来源于人为燃烧产生的碳氧化合物，以及天然源的一些植物和森林排放等。 3持久性有机污染物（POPs）。 4简述酸雨的来源、形成制约因素与危害 5含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH值为8.0，请算出水中剩余镉离子的浓度。(已知CdS的溶度积为7.9*10-27，饱和水溶液中H2S浓度保持在0.1mol/L，H2S离解常数K1=8.9*10-8，K2=1.3*10-15) 6水环境中污染物的光解过程可分为___直接光解____、___敏化光解____、__氧化过程_____三类。 7组成水中酸度的三类物质为__强酸_____、__弱酸_____、__强酸弱碱盐_____。 8水环境中胶体颗粒的吸附作用可分为___表面吸附____、__离子交换吸附_____、__专属吸附_____。 9水中有机污染程度的指标是什么？并分别加以说明。 答：水体中有机污染物的种类繁多、组成复杂，现代分析技术难以分别测定它们的含量。因此，只能利用它们共同的特点，用一些指标间接反映水体中有机物的污染程度。常见的指标有：溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量。 10试述有机配体对重金属迁移的影响 （1）影响颗粒物对重金属吸附能力； （2）影响重金属化合物的溶解度。 11天然水中的总碱度= 12有机污染物一般通过分配、挥发、水解、光解、生物富集和降解等过程进行迁移转化。 13正常水体中其决定电位作用的物质是溶解氧_；厌氧水体中决定电位作用的物质是有机物。 14_ TP _、_ TS __和_ DO _常作为衡量水体富营养化的指标。 15达分配平衡时，Kow 称为有机物的辛醇-水分配系数。 16请简述诱发重金属从水体悬浮物或沉积物中重新释放的主要因素。 17
水环境化学
第三章水环境化学 水是世界上分布最广的资源之一，也是人类与生物体赖以生存和发展必不可少的物质，但世界上可供人类利用的水资源很少，仅占地球水资源的0.64%。 水环境化学：是研究化学物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化、归趋的规律与化学行为及其对生态环境的影响。它是环境化学的重要组成部分，这些研究将为水污染控制和水资源的保护提供科学的依据。 第一节 水的分布、基本特征及污染物存在形态 一、水的特征与分布 天然水中一般含有可溶性物质和悬浮物质（包括悬浮物、颗粒物、水生生物 等）。可溶性物质的组成十分复杂，主要是岩石在风化过程中，经水溶解迁移 的地壳矿物质。天然水中常见的八大离子占天然水中离子总量的95%－99%. 总含盐量：TDS=[Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+ ] + [Cl- + SO42- + HCO3- + NO3-] （２）水中的金属离子 水中金属离子的表示式常写成Ｍｎ＋，其水合离子的分子式一般写作Ｍ（Ｈ２Ｏ）ｘｎ＋。金属离子在水中可以以多种形态存在，一般为Ｆｅ（ＯＨ）２＋，Ｆｅ２（ＯＨ）２４＋和Fe3+等形态存在。水溶液中金属离子的表示式常写成Mn+，预示着是简单的水合金属阳离子M(H2O)xn+。它可通过化学反应达到最稳定的状态，酸－碱、沉淀、配合及氧化－还原等反应是它们在水中达到最稳定状态的过程。各种形态的浓度可以通过平衡常数加以计算，见书P148页。 （3）气体在水中的溶解性 气体溶解在水中，对于生物种类的生存是非常重要的。一般来说大气中的气体分子与溶液中同种气体分子存在一种平衡，浓度关系服从Henny定律。 X（g）X（aq） （4）水生生物 水生生物可直接影响许多物质的浓度,其作用有代谢、摄取、存储和释放等。 自养生物：利用太阳能量和化学能量，把简单、无生命的无机一无机元素引进至复杂的生命分子中组成生命体，如藻类。 异养生物：利用自养生物产生的有机物作为能源及合成自身生命的原始物质。 藻类生成和分解是水体中进行光合作用（P）和呼吸作用（R）的一典型过程，可
养殖水环境化学习题
各章复习思考题及综合性模拟题 参考答案 第一章 一、名词解释 1、水质：水及其中杂质所共同表现出来的特征。 2、水质系：水和其中杂质所组成的一切复杂体系。 二、问答题（答题要点） 1、为什么说天然水是包含各种杂质的溶液或浊液？ 答：天然水中溶解了多种盐类、气体和有机物，而且还含有泥沙、粘土颗粒、浮游生物、有机碎片等悬浮物质，所以说天然水是包括各种杂质的溶液和浊液。 2、水生生物与水、水质有何密切关系？（可问老师） 答：主要从水生生物生长、繁殖等与水、水质的关系及养殖生产的产量、质量与水、水质的关系这两个方面另以阐述。 第二章 一、名词解释 1、硬度：单位水体中所含二价和二价以金属离子的总量为水的硬度。 2、暂时硬度：水中的钙、镁的碳酸氢盐在煮沸后即分解成碳酸盐沉淀析出，故相应的硬度又称暂时硬度。 3、永久硬度：钙、镁的硫酸盐、氯化物等，用一般的煮沸方法不能把它们从水中除去，所以又称永久硬度。 4、电导率：在相距1cm用惰性金属制成的平行电极间，电解质溶液有1cm2面上所具有的电导，称为电导率。P32 5、离子活度：离子的有效浓度。P30 6、水的透明度：把透明度板沉入水中，至恰好看不见板面上的白色，此时水的深度即为水的透明度。 7、温跃层：温度随深度增加而迅速降低的水层。 8、水温的正分层：指夏季的上层温度高，下层温度低的分层情况。 9、水温的逆分层：指冬季的上层温度低，下层温度高的分层情况。 10、水温的全同温：指春秋季的上下层温度几乎相同的情况。 二、问答题（答题要点） 1、水的硬度如何分类? 答：单位水体中所含Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度，按照造成硬度的阳离子的不同，硬度又可分为钙硬度和镁硬度。考虑阴离子组成，硬度可分为碳酸盐硬度（其中钙、镁的碳酸氢盐标定的硬度又称暂时硬度）和非碳酸盐硬度（又称永久硬度）。 2、硬度的常用单位有哪三种？这些单位之间如何相互换算？ 答：常用单位有：mmol（1/2 Ca2+，1/2 Mg2+）·L-1；德国度（0H G）和mg（CaCO3）·L-1三种。 换算关系：1 mmol（1/2 Ca2+，1/2 Mg2+）·L-1=2.804 0H G=50.05 mg （CaCO3）·L-1。 3、鱼池水硬度变化与水生生物的呼吸作用和光合作用有何关系？答：光合作用和呼吸作用会引起鱼池水硬度变化：光合作用使硬度减小，呼吸作用使硬度增大。 4、盐度小于24.9的海水，密度最大时的温度比冰点高，在冰下可以保持高于冰点温度的水层；在盐度为24.9的海水中密度最大时的温度与冰点相同：（24.9‰、-1.350C），纯水在3.980C时密度最大。 5、何谓硫酸盐的还原作用？发生硫酸盐还原作用的条件是什么？P56 答：在缺氧环境中，各种硫酸盐还原菌可把SO42-还原成硫化物，这一过程称为硫酸盐的还原作用的，其发生的条件是：（1）缺乏溶氧；（2）有丰富的有机物；（3）SO42-的含量（4）有微生物的参与。 6、硫元素在水体中有哪些转化作用？ 答：硫元素在水体中的转化作用有：氧化作用、还原作用、化学沉淀或吸附沉淀和同化作用及蛋白质分解作用。 7、硫化氢在总硫化物中占的比例与哪些因素有关?为什么pH值降低的毒性增强？P56 答：H2S在总硫化物中占的比例主要与水温、pH值等有关，在硫化物的三种存在形式中，H2S毒性最强，pH下降，硫化氢在总硫化物中占的比例增加，毒性也随之增强。 8、养殖生产中可采取哪些措施防止硫化氢的生成及其毒害作用？P57 答：主要措施有：（1）促进水体垂直流转混合，打破其分层停滞状态，避免底泥、底层水发展为厌气状态。（2）尽可能保持底质、底层水层中性、微碱性（pH值8左右），极力避免底质、底层水呈酸性。(3)施用铁剂，提高底质、底层水中铁含量。（4）避免大量SO42-进入养殖水体。 9、为什么Fe2+、Fe3+、石灰水、黄泥水均可降低水中硫化物的毒性？P57 答：Fe2+、Fe3+可使硫化物转化为硫和硫化亚铁沉淀，黄泥含铁离子也具有此作用，而石灰水会增大水的pH值，降低硫化氢含量，而且石灰水及铁剂也有催化硫化物的效果，所以Fe2+、Fe3+、石灰水、黄泥水均可降低水中硫化物的毒性。 10、光照强度与浮游植物的生长关系？ 答：（1）光照强度过高，抑制浮游植物生长；（2）光照强度适宜，在其他条件合适时，浮游植物可以正常生长；（3）光照强度太弱，浮游植物无法生长。 11、一定压力下，天然水的冰点下降与哪些因素有关？ 答：一定压力下，天然水的冰点下降与水中溶质的浓度有关，浓度越大，冰点下降值越大，其间关系为：△T f=K f m a。 12、密度最大时的温度与海水盐度呈什么关系？ 答：天然水最大密度时的温度随盐度的增加而下降。 13、为什么天然水结冰从表层开始，底层水温可保持在冰点以上？答：天然淡水盐度小于24.695‰，最大密度时的温度高于冰点，在最大密度时的温度以上降温时，其密度逐渐增大，产生垂直对流，直到达到最大密度时的温度，再继续降温，使表层水密度小于下层水，不能产生垂直对流，直到表层结冰，而底层水温仍可保持在冰点以上。 14、为什么海水较难结冰，而且结冰后冰下的水温比淡水冰下的水温低得多？ 答：海水含盐量比淡水高，由于冰点下降，其冰点比淡水低，海水盐度大于24.695‰，密度最大时的温度比冰点低，表层海水温度降低，其密度一直在增大，如果下层海水温度高于表层，则垂直对流就一趟在进行，而且温度越趋于最大密度时的温度，垂直对流就越剧烈，即使海水表层已结冰，但冰下的海水也没有到最大密度时的
养殖水环境化学复习试题总结
养殖水环境化学复习试题总结
（一）名词解释 1、水环境化学（绪论） 2、含盐量： 3、离子总量 4、矿化度 5、盐度 6、依数性 7、透明度 8、补偿深度 9、硬度 10、碳酸盐硬度 11、非碳酸盐硬度 12、碱度 13、同化性硫酸盐还原作用 14、脱硫作用（desulfuration） 15、硫化作用 16、异化性硫酸盐还原作用 17、异化性硫还原作用 18、Marcet原理 19、气体的溶解度： 20、道尔顿分压定律： 21、饱和含量 22、气体饱和度 23、“水呼吸”耗氧 24、日较差 25、氧盈： 26、氧债 27、酸度 28、pH 29、缓冲作用 30、必需元素 31、氨（铵）态氮 32、氨化作用 33、硝化作用 34、脱氮作用 35、活性磷酸盐 36、有效磷 37、稳定剂 38、总电位差： 39、气液界面的吸附作用 40、气提作用（泡沫浮选作用）： 41、气浮分离法： 42、凝聚
43、混凝剂或凝聚剂 44、污染物 45、毒物 46、剂量（dose） 47、绝对致死浓度（absolutely lethal concentration ，LC100） 48、半致死浓度 49、有效浓度（effective concentration，EC） 50、耐受限度（tolerance limit，TL） 51、生物放大 52、急性毒性试验： 53、化学需氧量 54、生化需氧量 55、总需氧量 56、腐殖质 57、水质 判断题： 1、离子总量是指天然水中各种离子的含量之和。 2、根据阿列金分类法，在碳酸盐类水中不可能有Ⅳ型水，在硫酸盐与氯化物类的钙组和镁组中也不可能有Ⅰ型水，而硫酸盐与氯化物类的钠组一般没有Ⅳ型水。（ 3、淡水中阳离子通常以Ca2+为主，咸水中阳离子则以Na+为主。 4、藻类细胞对营养盐的吸收，在任何时候都遵从米氏方程 5、米氏常数Km可用于比较不同浮游植物吸收营养盐能力的大小。在光照、水温及其他条件适宜而营养盐含量较低时，Km值越小的浮
水环境化学复习题
一、理化性质 1.哪些参数可以反映天然水的含盐量？它们各有什么特点？ 2.海水盐度、氯度是怎么定义的？它们之间关系如何？ 3.海水实用盐度是用一定质量分数的KCl溶液作电导率标准，用水样电导率与KCl标准溶液的电导率比值来定义的，与盐度的初始定义、氯度都没有关系。为什么在必要时可以从实用盐度来反算氯度？ 4.阿列金分类法如何对天然水分类？为什么硫酸盐类、氯化物类的钙组、镁组中没有Ⅰ型水？你能否作个逻辑推断？ 5.解释以下概念 冰点下降渗透压西门子离子活度离子强度 6.影响天然水渗透压的因素有哪些？渗透压和冰点下降有什么关系？ 二、主要离子 1，说明总硬度、钙硬度、镁硬度、永久硬度、暂时硬度、碳酸盐硬度、负硬度的概念，表示单位以及这些单位之间的关系。 2，鱼池水硬度、碱度的变化与水中的呼吸作用及光合作用有何关系？ 3，简要说明天然水中K+含量一般小于Na+的原因。通常以什么方法求得K+与Na+在自然水域中的含量？它们与鱼类养殖的关系如何？ 4，氯离子在天然水中含量情况如何？为什么在低含盐量的水中可以用Cl－含量的异常升高来指示水体可能受到污染？对于盐碱地或沿海地区的水体是否也可以以此来判别水体的污染？ 5，什么叫硫酸盐还原作用？硫酸盐还原作用的条件是什么？ 6，某鱼池水质分析数据如下，计算离子总量，估算矿化度（取3位有效数字），计算钙硬度与镁硬度，并按阿列金分类法对该鱼池水质加以分类： （答：离子总量74.5mmol/L,2203mg/L；矿化度约为2.18g/L；） 7，鱼池水中含Ca(HCO3)2200mg/L,Mg(HCO3)2120mg/L。计算水中总硬度及HCO3-含量，以三种单位表示硬度。 （答：2.05mmol/L=5.75oHG=103mg/L）
养殖水环境化学试卷
水环境化学 A卷参考答案及评分标准 水产养殖学专业2006级 2008-2009学年第一学期 一、填空(25 分，每个填空1分) 1 2、某水中的优势阴离子为SO42- ，优势阳离子为Ca2+，不含CO32-或HCO 3 -离子，该类型 水用符号表示为S Ca IV。 3、按照阿列金分类法，海水一般是型水，淡水一般是 4、海水盐度为时，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 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 7、海水总碱度可简化为ALK = 8、 9、贫营养型湖泊，夏季形成温跃层，上层水温高、氧气溶解度，下层水温低、氧气溶 10、淡水中， 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 12、水中加入1mol/L的碳酸钠后，水体的碳酸总量增大。 13、若米氏常数K M平均为1 umol/L ， 14、一般情况下，若天然水或养殖用水中的氧化还原电位为左右时，可认为该水体处于良好的氧化状态。 三、名词解释( 10分，每题2分) 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。
(完整版)第三章水环境化学答案
第三章 水环境化学 1、 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H 2CO 3*]、[HCO 3-]和[CO 32-]的表达式，并讨论 这两个体系之间的区别。 解: 开放体系，考虑到CO 2在气液相之间的平衡，[H 2CO 3*] 不变 根据亨利定律： [CO 2(aq)] = K H Pco 2 lg[H 2CO 3*] ≈ lg[CO 2(aq)] = lg K H + lg Pco 2 = - 4.9 lg[HCO 3-] = lg K 1 + lg [H 2CO 3*] + pH = -11.3 + pH lg[CO 32-] = lgK 1 + lgK 2 + lg[H 2CO 3*] + 2pH = -21.6 + 2pH *][][][*][]][[32133231CO H H K HCO CO H HCO H K +--+== *][] [][*] [] [][32221233223221CO H H K K CO CO H CO H K K +--+?== ?][][][233*32- -++=CO HCO CO H C T 是常数。 的总和为各种碳酸化合态浓度假设,T C T C HCO ??????-=31αT C CO ??????-=232αT C CO H ??? ???*=320α12 2122)][][1(-+ ++=K H K K H α1211)][][1(-++++=H K K H α122110)][][1(-++++=H K K H K α*][][][*][]][[32133 231 CO H H K HCO CO H HCO H K +-- +==*][][][*][][][32221233223221CO H H K K CO CO H CO H K K +--+?==?] [][][][2 1233* 32+--H K K CO HCO C CO H T 和含有的表示式，，为变量表示以:,][],[*],[21023332得到，，代入把αααT C CO HCO CO H --
《水环境化学》重点习题及参考答案
《水环境化学》重点习题及参考答案 1请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中［H2CO3 ］、［HCO 3-］和[CO 32-]的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。 解： (1) 封闭体系(溶解性C02与大气没有交换)中存在下列平衡 C02 + H20 -―- H2CO3* pK o=1.46 - + H2CO3* -―HCO3 + H pK i=6.35 - 2- + HCO3 -―C03 + H pK2=10.33 其中K i=[HCO3-][H+] / [H2CO3*] ，K2=[CO32-][H j / [HCO 3-] 用a、a和a分别表示三种碳酸化合态在总量中所占比例，得下面表达式 a= [H 2CO3*]/{[H 2CO3*] + [HCO 3] + [CO 32 ]} - - 2- a= [HCO3]/{[H 2CO3*] + [HCO 3] + [CO3 ]} a= [CO32 ]/{[H 2CO3*] + [HCO 3] + [CO32]} 把K i、K2的表达式代入以上三式，得 + +2-1 a= (1 + K i/[H ] + K1K2/[H ]2) 1 + + -1 a= (1 + [H ]/ K1 + K2/ [H ]) + 2 + -1 a= (1 + [H ] / K1K2 + [H ]/ K2) 设C T = [H 2CO3*] + [HCO 3-] + [CO 32-]，则有 + + 2 -1 [H 2CO3*] = C T(1 + K1/[H ] + K1K2/[H ]) - + + -1 [HCO3] = C T(1 + [H ]/ K1 + K2/ [H ] ) 1 2- + 2 + -1 [CO3 ] = C T(1 + [H ] / K1K2 + [H ]/ K2) (2) 开放体系中CO2在气相和液相之间平衡，各种碳酸盐化合态的平衡浓度可 表示为P CO2和pH的函数。 依亨利定律：[CO2(aq)]= K H P CO2 溶液中，碳酸化合态相应为： C T = [CO2]/ a= K H P CO2/ a - + [HCO3]= ( a/ a )K H P CO2= (K 1/[H ])K H P CO2
水环境化学
水环境化学 1、水中八大离子：K +、Na +、Ca 2+、Mg 2+、HCO 3-、NO 3-、Cl -和SO 42-为常见八种离子 2、溶解气体与Henry 定律:溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系，气体的大气分压P G 与气体的溶解度的比表现为常数关系，称为Henry 定律，该常数称为Henry 定律常数K H 。 [G(aq)] = K H PG K H －气体在一定温度下的亨利定理常数 (mol/L.Pa) PG － 各种气体的分压 (Pa) 3、水体中可能存在的碳酸组分 CO 2、CO 32-、HCO 3-、H 2CO 3 ( H 2CO 3*) 4、天然水中的碱度和酸度：碱度：水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能够接受质子H+的物质总量；酸度：凡在水中离解或水解后生成可与强碱（OH -）反应的物质（包括强酸、弱酸和强酸弱碱盐）总量；即水中能与强碱发生中和作用的物质总量。 5、天然水中的总碱度=HCO3-+2CO32-+ OH- —H+ 6、水体中颗粒物的类别(1)矿物微粒和粘土矿物（铝或镁的硅酸盐 ）(2)金属水合氧化物（铝、铁、锰、硅等金属 ）(3)腐殖质 (4)水体悬浮沉积物 (5)其他（藻类、细菌、病毒等） 影响水体中颗粒物吸附作用的因素有：颗粒物浓度、温度、PH 。 7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 表面吸附 、化学吸附、离子交换吸附 和 专属吸附。 8、天然水的PE 随水中溶解氧的减少而 降低 ，因而表层水呈 氧化性 环境。 9、吸附等温线：在一定温度，处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线；水环境中常见的吸附等温线主要有L －型、F －型和H －型。 10、无机物在水中的迁移转化过程：分配作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集、生物降解作用。 11、PE:pE 越小，电子活度越高，提供电子的倾向越强，水体呈还原性。pE 越大，电子活度越低，接受电子的倾向越强，水体呈氧化性 。 pe 影响因素：1)天然水的pE 随水中溶解氧的减少而降低；2)天然水的pE 随其pH 减少而增大。 12、什么是电子活度pE ，以及pE 和pH 的区别。 答：定义电极上电子有效浓度为电子活度，记作E ，其负对数记作pE 。电子活度越大或pE 越小，电子供出电子的倾向越大。在电化学研究中，通常用电极电位表示电极供出或接受电子的倾向，当给出电子活度E 和电子活度的负对数pE 明确的热力学意义之后，就可以