養(yǎng)殖水環(huán)境化學復習資料

1、養(yǎng)殖水環(huán)境化學復習資料養(yǎng)殖13級第一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。“海水常量成分恒定性原理”又稱為“主要成分恒比關系原理”、“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機礦物成分的總量，標準溫度：105110C,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(Ap

2、),沸點上升(Atb),冰點下降(Atf)值都與溶液中溶質(zhì)白質(zhì)量摩爾濃度(b)成正比，而與溶質(zhì)的本性無關。(5)電導率：為在相距1m(或1cm),面積為1吊(或1cm2)的兩平行電極之間充滿電解質(zhì)溶液時兩電極間具有的電導。測定的標準溫度為25Co(6)補償深度：有機物的分解速率等于合成速率的水層深度稱為補償深度。(7)離子強度：是指電解質(zhì)溶液中參與電化學反應的離子的有效濃度。離子活度(a)和濃度(c)之間存在定量的關系，其表達式為：a=Yc-Co(8)離子活度：衡量溶液中存在離子所產(chǎn)生的電場強度的量度。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，離子強度越大。(

3、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、積累導致水體經(jīng)常遭受污染；另一方面，水體的物理、化學及生物作用，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正常機能，這一過程稱為水體的“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：陽離子：K+、Na+、Cf、Mg2+陰離子：HCQSQ2-、Cl-淡水中有CO2",海水中有H4BQ-、Br、Sr。3、哪些參數(shù)能反映天然水的含鹽量？相互間的關系？§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。對于海水

4、離子總量、礦化度和鹽度三者之間的關系為：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？它們之間關系如何？答：(1)氯度的原始定義：將1000g海水中的澳和碘以等當量的氯取代后，海水中所含氯的總克數(shù)。用Cl%符號表示。氯度的新定義：海水樣品的氯度相當于沉淀海水樣品中全部鹵族元素所需純標準銀(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符號表示。(2)鹽度的原始定義：當海水中的澳和碘被相當量的氯所取代，碳酸鹽全部變?yōu)檠趸铮袡C物完全氧化時，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0為單位，用符號S%表示。與氯度的關系：

5、S%o=0.030+1.8050Cl%o1966年提出的經(jīng)驗公式為：S%o=1.80655Cl%o1978年實用鹽度，電導鹽度計出現(xiàn)，由電導率測鹽度。5、阿列金分類法如何對天然水分類？為什么硫酸鹽與氯化物類的鈣組和鎂組中沒有I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。Ca、鎂組Mg)鈉組Na。(2)根據(jù)含量最多的陽離子分為三組：鈣組一I型：CCl2>Cl2Cl2HCO3IcoI1Ca22Mg2222n型：CCi2<Ci2Ci2HCO31CO31Ca2，Mg2222出型：Ci2Ci2<CCi21Ca2Mg2HCO3ICO；222區(qū)的水和許多

6、具高礦化度的地下水）w型：CHCOCi20（酸型沼澤水、HCO3戶(3)根據(jù)陰陽離子含量的比例關系分為四個型(弱礦化水)<CHCO3Clco2Ciso2(河水、湖水、地下水)2324C22,orCcl>CNa、(海水、受海水影響地SO；ClNa(K)2-、充化礦床水和火山水，不含HCO)在碳酸鹽類水中不可能有IV型水，在硫酸鹽與氯化物類的鈣組和鎂組中也不可能有I型水,而硫酸鹽與氯化物類的鈉組一般沒有W型水。(4)水質(zhì)類型符號CCa，50/mmol/1表示碳酸類鈣組第型水，總硬度為5.0mmol/L,含鹽量為0.4g/L。g6、影響天然水滲透壓的因素有哪些？滲透壓和冰點有何關系？(i

7、)影響因素：溶液中溶劑的體積；物質(zhì)的量濃度；熱力學溫度；質(zhì)量摩爾濃度。(2)滲透壓與冰點的關系：滲透壓的測定可由冰點降低法間接求得。Ap=K-b；Atf=Kfb,由于式和式中濃度等同，故可以用冰點下降法測定溶液的滲透壓摩爾濃度。7、海水密度與那些因素有關？溫度和鹽度哪個對海水密度的影響更大？(i)純水的密度是溫度和壓力的函數(shù)，在4c時密度最大。(2)海水的密度是鹽度、溫度、壓力的函數(shù)，但鹽度變化i個單位引起密度的變化值比溫度變化iC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)總的來說，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。海水密度的測定

8、溫度為i7.5o8、海水冰點密度最大的溫度與鹽度有什么關系？鹽度24.9的海水有什么特點？(i)鹽度小于24.95的咸水或淡水，最大密度時的溫度在冰點之上，由密度最大時的溫度開始，無論升溫或降溫，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，最大密度時的溫度在冰點之下。(2)鹽度24.9的海水冰點和最大密度時的溫度相等。9、天然水的電導率與那些因素有關？海水鹽度為什么可以用測電導率的方法來測定？(i)電導率與溶液所含離子種類和濃度、溫度與壓力有關。(2)內(nèi)陸水的離子組成變化很大，含鹽量與電導率就沒有一定的關系，不能用測電導率的方法來準確測定含鹽量。對于一個

9、特定地區(qū)，水質(zhì)主要離子組成比例變化不大時，可以用水的電導率來反映含鹽量的變化。海水的主要成分的比例恒定，電導率與鹽度有很精確的關系，這就是用電導率來測鹽度的基礎。i0、什么是風力的渦動混合作用？什么是密度環(huán)流？與水的鹽度有什么關系？(i)風力的渦動混合作用：水面受到風力的吹拂后，表面水會順著風向移動，使水在下風岸處產(chǎn)生“堆積”現(xiàn)象，即造成下風岸處水位有所增高，此增高的水位就形成了使水向下運動的原動力，從而產(chǎn)生“風力環(huán)流”。(2)密度環(huán)流：由密度引起的對流作用稱為密度環(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下降，提高鹽度可以抵消溫度升高對密度的影響，使

10、溫度較高的海水保持在下層，海水升溫時沒有密度流，降溫時有密度流，降溫時密度流可以進行到密度最大時。當鹽度大于24.9時,降至冰點無密度流，鹽度小于24.9時，升溫時有密度流。11、水溫四季分布的特點，什么是溫躍層？溫躍層與水產(chǎn)養(yǎng)殖有什么關系？(1)水溫四季分布的特點：冬季逆分層：表面結冰；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)多天的無風晴天，就會使表

11、層水溫有較大的升高，這就增加了上下水混合的阻力。風力不足夠大，只能使水在上層進行渦動混合。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，氧氣和營養(yǎng)鹽不易發(fā)生上下傳遞，水體底部易長期出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象。解決措施：打破溫躍層，風力作用，人為機械作用。12、我國北方越冬池冰封前后由于寒潮風力引起迅速極度降溫后又升溫現(xiàn)象，當寒潮襲擊，持續(xù)吹刮-7-8C大風時，水溫可能急速極度降低；當風力變小，表面全部被冰封住后，底層水水溫又會逐漸回升，底層可到23C。13、對我國

12、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2C、3C)?為什么？答：室外海水越冬池底層保溫的關鍵是添加低鹽度的海水或者淡水。鹽度為35的海水冰點為-1.9C,最大密度溫度(-1.35C)比冰點低。在秋末冬初降溫過程中，如果池水鹽度均勻，上下水溫將同時下降(全同溫)，密度流可以一直持續(xù)到上下均-1.9C,然后表層再結冰，不需要依靠風力的吹刮。這對安全越冬是很不利的。為了在底層保持較高的水溫，應該使上下鹽度有差異一一依靠底層水較高的鹽度來維持較高水溫(用增加鹽度的“增密”補償升高溫度的“降密”)。第二章天然水的主要離子1、硬度(1)硬度：硬度是指水中二價及多價金屬離子含量的總和。

13、(2)分類：按陽離子的分類：一一、.,2+一、a.鈣硬度：水中與Ca所對應的硬度。b.鎂硬度：水中與M0+所對應的硬度。按陰離子的分類：a.碳酸鹽硬度：水中與HC6及CO*所對應的硬度。這種硬度在水加熱煮沸后，絕大部分可以因生成CaCOj而除去，故又稱為暫時硬度。b.非碳酸鹽硬度：對應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?shù)腃aCO3勺質(zhì)量表本;德國度(&

14、#176;HG：以1升水中含有相當于10mgCaO勺Cs2+或Mm為1德國度(°HG。Immol/L2.8040Hg50.5mg/L(CaCO3)(4)硬度的計算魚池水中Ca(HCOh200mg/L,Mg(HCO)2120mg/L。計算水中的總硬度，并以三種單位表示之。解：總硬度=G/2Ca2+。/2Mg2+=200X2/162+120X2/146=2.469+1.644=4.113mmol/L=11.533°HG=205.856mgCaCO3/L(5)魚池水硬度的變化原因：Ca22HCO3CaCO3H2OCO2(光合作用和呼吸作用)當光合作用速率超過呼吸作用速率時，CO不

15、斷被吸收利用，堿度、硬度下降，pH上升；當呼吸作用速率超過光合作用速率時，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、鎂是生物生命過程所必需的營養(yǎng)元素；(2)鈣離子可降低重金屬離子和一價金屬離子的毒性；(3)鈣、鎂離子可增加水的緩沖性；(4)鈣、鎂離子比例，對海水魚、蝦、貝的存活有重要影響。3、堿度(1)堿度：堿度是反映水結合質(zhì)子的能力，也就是水與強酸中和能力的一個量。(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。ATHCO32CO；H4BO4OHHHCO32CO；H4BO4(3)表示單位毫摩爾/升(mmol/L):用1L水能結合的質(zhì)

16、子的物質(zhì)的量表示。毫克/升(mg/L)：用1L水中能結合H+的物質(zhì)所相當?shù)腃aCO3勺質(zhì)量(mg作單位)來表示。1mmol/L=50.05mg/L(CaCO3°德國度(°HG：以10mg/L氧化鈣(CaQ為1德國度。1mmol/L=2.804度(°HG(4)堿度測定總堿度：用甲基橙為指示劑；酚酬:堿度：滴定以酚酬:為指示劑。(5)計算已知水中HCO哈量為122.04mg/L,C03含量為6.0mg/L,則水的堿度為110.11mg/L。(5)堿度與養(yǎng)殖生產(chǎn)的關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離子。調(diào)節(jié)CO2的產(chǎn)

17、耗關系、穩(wěn)定水的pH值。堿度過高對養(yǎng)殖生物有毒害作用：一些經(jīng)濟魚類對高堿度的耐受能力的順序為，青海湖裸!瓦氏雅羅魚鯽丁瀛尼羅羅非魚!草魚鰥、鯉。(6)堿度的毒性相關因素：碳酸鹽堿度對魚的毒性隨著pH的升高而增加；水的鹽度會使堿度的毒性增加。4、簡要說明天然水中K+含量一般小于Ns+的原因。通常以什么方法求得K+與Na在自然水域的含量？它們與魚類的養(yǎng)殖關系如何？(1)原因：K容易被土壤膠粒吸附移動性不如Na;K被植物吸收利用。(2)計算方法：采用主要陰離子總量與C、M總量之差計算；將NaZK含量換算為以mg/L作單位時一般采用平均摩爾質(zhì)量25g/mol。C#C1MgC2HCO35c0325so：

18、cci2324CMjnjnj1niCAiiniCNaCKC-AininiC1ca22ClMg22(3)與養(yǎng)殖的關系：水中Na+、K含量通常不會有限制作用。水中一價金屬離子含量過多,對許多淡水動物有毒，K的毒性大于Na增加二價金屬離子的含量，可以降低一價金屬離Cl-含量的異常升高子的毒性；有些井鹽水中含鉀量比較低，對養(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來指示水體可能受到污染？對于鹽堿地或沿海地區(qū)的水體是否也可以以此來判別水體的污染？(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

19、污水中Cl-含量較高。因此，當天然水中Cl-突然升高時，?？赡苁鞘艿搅松钗鬯蚬I(yè)廢水的污染。(3)對于鹽堿地或沿海地區(qū)的水體，其Cl-含量本來就相當高，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，這時不能用Cl-含量的增加來判別水體的污染。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SQ2-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，O2>0.16mg/L還原作用停止；含有豐富的有機物；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

20、水中硫化物毒性？§沉淀與吸附作用：Fe2+、Fe3國限制水中HbS含量，降低硫化物的毒性；當水質(zhì)惡化，有H2S產(chǎn)生時，潑灑含鐵藥劑可以起到解毒作用；SO2-也可以被CaCQ黏土礦物等以CaS(4<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？為什么PH值低，硫化物的毒性增強？(1)硫在水中存在的價態(tài)主要有+6價及2價，以SO2'HSH2S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物含量；Fe3+、Fe，石灰水、黃泥水等含量；H2

21、s不被吸收，只有某些特殊細菌可以利用H2S進行光合作用，將H2S轉(zhuǎn)變成S或SO2o(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、HS、S2-種形態(tài)的總和，但是常以HS的形式表示，因此，PH值低，硫化物的毒性增強。第三章溶解氣體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)，無論如何擾動氣體或液體，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、貝類、浮游生物、細菌等，在生命活動過程中進行呼吸作用耗氧。(4)

22、水呼吸：水中微型生物耗氧，主要包括：浮游動物、浮游植物、細菌呼吸耗氧以及有機物在細菌參與下的分解耗氧。(5)氧盈：將溶氧超過飽和度100%A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、有機物的中間產(chǎn)物和無機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氧化兩個過程。2、氧氣的來源與消耗(1)來源：大氣中氧的溶解；植物光合作用；水補給混合增氧。(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

23、單位：易溶氣體一一100g水溶解的量(質(zhì)量或標準狀態(tài)下的體積)難溶氣體1L水中溶解的量(質(zhì)量或標準狀態(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：當溫度、壓力一定時，水的含鹽量增加，氧的溶解度越低。氣體分壓力§享利定律一一當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=KhXP(對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。”的說法是否正確，為什么？不正確，在一定條件下，某氣體在水中的溶解達到平衡以后，一定量的水中溶解氣體的量，稱為該氣

24、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Co(2)氣-液界面的大小，即水體的比表面積，A/Vo(3)擾動狀況(4)氣體的溶解度5、溶解氣體在水中的飽和度(1§飽和度一一溶解氣體的現(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Q溶入水中的速度與水中逸出的Q的速度相等，即溶解達到平衡時水中溶解O2的濃度。(3)表觀耗氧量(AOU):飽和含量與實際含氧量之差。6、溶氧分布(1)垂直分布：貧營養(yǎng)型湖泊，溶氧主要來自空氣的溶解作用，含量主要與溶解度有關。夏季湖中形成了溫躍層，上層水溫高，氧氣的溶解度低，含量也相應較低。下層水

25、溫低，氧氣的溶解度高，含量也相應較高；富營養(yǎng)型湖泊，營養(yǎng)鹽豐富，有機質(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：在不同的風向(風力)作用下，在下風處的池水中浮游生物和有機物往往比上風處多。故白天下風處溶氧比上風處大。夜間溶氧的水平分布與白天相反，上風處溶氧含量大于下風處。(3)白天：D.O<4.5mg/L開始出現(xiàn)。表層：溶氧高，過飽和，最高在次表層。中層：D.O急劇下降，出現(xiàn)“溶氧躍層”。下層：D.O低。底層為氧債層。原因：光照、水溫影響；生物量的分布；水的熱阻力。(4)晚上：

26、溶氧濃度不斷下降，垂直分布趨于均一。7、溶氧對水質(zhì)化學成分的影響(1)上層水Z過程：空氣的交換；光合作用；呼吸作用；有機物氧化；CO被消耗，pH升高，碳酸鈣沉積；氨化作用和硝化作用。Z結果：溶氧一般豐富；氨氮被消耗；堿度、硬度降低；CO減少，pH升高；活性磷減少；H2s不可能積累，F(xiàn)e3+增加。(2)下層水Z過程：氨化作用；呼吸作用；有機物氧化或者發(fā)酵；碳酸鈣溶解；若缺氧：反硝化、反硫化。Z結果：溶氧降低，甚至無氧；氨氮積累；堿度、硬度升高；CO2積累pH降低；活性磷增加；H2s可能積累Fe2+增加。8、溶氧動態(tài)對水質(zhì)的主要影響小結(1)表水層(好氣生物區(qū))：溶氧增多，電位升高-Fe(H)-F

27、e(ID),Mn(n)fMn(IV),NHfNOfNO-;CO2減少-pH升高，OH-,CO32裱度變大，析出CaCOg,Fe(OH)3J;有效N、P、Si、Fe等減少-光呼吸增強，光合成效率下降，限制浮游植物繼續(xù)增殖。浮游生物量增加-水溫升高，透明度下降。(2)水層、底質(zhì)(兼性、厭氣生物區(qū))：溶氧減少，電位下降-Fe(ID)-Fe(n),Mn(IV)fMn(H),SO2-S,NO-脫氮，析出FeSj;CQ,低級有機物增多-fpH下降，H+,HCO濃度變大，CaCOj,Fe(OH)3j等溶解，NH+,PQ3-等解吸，堿度、硬度變大。有機物分解-植物營養(yǎng)鹽再生積累，同時積累NH、HS、有機酸、胺

28、類、CH等有害物質(zhì)，抑制生物生長。9、有人說：“因為海水含鹽量高，所以海水中溶氧含量比淡水的低”。你認為這種說法對不對？§不對，因為海水含鹽量高，所以海水中溶氧度比淡水的低。10、無風悶熱的晚上比有風涼爽的晚上魚池容易發(fā)生缺氧，其原因是什么？§水面與空氣接觸，空氣中的氧氣將溶于水中，溶解的速率與水中溶解的不飽和程度成正比，海魚水面擾動狀況及單位體積表面積有關，也與風力、水深有關。氧氣在水中的不飽和程度大，水面風力大和水較淺時，空氣溶解起到作用就大。如果沒有風力或人為的攪動，空氣溶解增氧速率是很慢的，遠不能滿足池塘對氧氣的消耗。所以無風悶熱的晚上比有風涼爽的晚上魚池容易發(fā)生缺

29、氧。溶氧狀況和提高下午浮游植物光合作用的產(chǎn)氧效率。11、生產(chǎn)上經(jīng)常在晴天中午前后開動增氧機，其目的是為了促進空氣中氧氣的溶解嗎？為什么？§不對，是為了促進對流。中午前后開動增氧機來改善池塘氧氣狀況，這并不是從增加氧氣溶解速率來考慮的。中午池水一般溶解氧量高，常過飽和，這時開增氧機可改善底層水的12、有機物在缺氧條件下被微生物分解時，依次將水中的那些物質(zhì)作電子的接受體？還原產(chǎn)物是什么？(1)電子的接受體：NQ-、Fe3+、SQ2-、MnQ(2)還原產(chǎn)物：NH+、Fe2+、S2-、Mn+13、泛池(1)定義：集約化養(yǎng)殖由于放養(yǎng)密度大、投餌和施肥量較多，加之浮游生物的突然大量死亡，可分解耗

30、氧導致水體的嚴重缺氧，魚類浮頭，甚至窒息死亡的現(xiàn)象。(2)泛池的原因溫躍層消失；浮游植物大量死亡；水質(zhì)過肥；氣象條件不佳，如連綿陰雨或大霧，光照條件差，浮游植物光合作用弱。第四章天然水的PH值和酸堿平衡1、天然水中有哪些常見的酸堿物質(zhì)？§天然水中常見的酸堿物質(zhì)有：CQ-H2QCQ2-、HCQ、NH+、NH、H2PQ-、PQ3-、HSiQ3-、H3BQ、TBQ-等。2、天然水的PH一般是多少？為什么池塘、湖泊的PH一般有明顯的日變化？(1)大多數(shù)天然水為中性到弱堿性，pH為6.09.0。淡水pH多在6.58.5,海水pH一般在8.08.4。(2)早晨天剛亮時pH較低，中午、下午pH較高

31、。水中生物的光合作用和呼吸作用可引起水pH的變化。由于水中光合作用與呼吸作用強度在時間上與空間上有顯著差異，因此pH也有明顯的日變化和垂直分層現(xiàn)象，并且與Q、CQ、HCQ、CQ2-以及水溫等有明顯的相關性。動植物生物量大的水體，表層水pH有明顯的日變化。3、天然水的緩沖性是如何形成的？(1)碳酸的一級與二級電離平衡(2)CaCQ的溶解和沉淀平衡(3)離子交換緩沖系統(tǒng)4、碳酸平衡的分布系數(shù)如何計算？公式如何推導？(1)一般把溶解態(tài)CQ與未電離的H2CQ合稱為游離二氧化碳，也仍然簡稱為碳酸，在方程式中記為HCQ*。HCQ3a”3Hh2cq3(2)水中二氧化碳合并表示為：*2CQ3aHH2CQ3HC

32、Q3HKa12HCQ3CQ；HKa233HCQ3(3)水體中可能存在的碳酸組分：CQ、CG?-、HCQ、H2CQ、(H2CQ*)Ct=H2CQ3*+HCQ3-+CQ2,體系中CQ2-、HCQ、(H2CQ*)在。°。2中所占比例，稱為分布系數(shù)，分別以fo、f1、f2表示_*H2cO3Ct,CO22aH2'''flHCO3CTCO2co；Ct,co2KaiaH-2TT5.'.'aHKaiahKaiKa2KaiKa22'aHKaiaHKaiKa2式中aH表示氫離子活度;Kai、Ka2點一碳酸電離的一級、二級混合常數(shù)。(3)各特征點的概念a點一

33、一相當于純碳酸體系參考水平：HbCO*及H2OH+=HCO3-+2CO32-+OH-不同G,co2體系的牛!征點a值不同，在4.05.0范圍內(nèi)。點一一相當于純碳酸氫鈉體系H+=CO32-+OH-H2CO*對于淡水，pH=8.38,對于S=34.3f點一一相當于純碳酸鈉體系H+=OH-2H2CQ*-HCO3-b點fo=fi時的狀態(tài)，即參考水平：HCO3-,H2O的海水，pHo=7.06參考水平：CO2-,H2O2''aHKaiaHKaiaHpHKaiahKaiaHKaiKa2*pH>b時，HCO最多；pH<b時,H2CO最多；對于淡水，pHb=6.38,對于S=34.

34、3的海水,pHb=6.02c-fi=f2時的狀態(tài),即KaiaHKaiKa23h%pH仁一，2-pH>c時,CO3最多；pH<c時,HCO最多；對于淡水，pH=i0.38，對于S=34.3的海水，pHC=9.7(3)logC-pH圖的繪制以NH+為例Cnh3nh3CtKaca。CHKaI非離子氨含量與pH的關系式KacatCt%/hKa5、開放體系二氧化碳平衡的特點是什么？碳酸總量與PH有什么樣的關系?(1)封閉體系的特點是體系在變化時，與外界沒有物質(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。開放體系的牛!點是與空氣有CO的溶解、逸出，Ct,CO2發(fā)生變化。如果達到平

35、衡狀態(tài)，就可以認為氣相CO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？(1)pH主要由水中的碳酸平衡系統(tǒng)決定，對水的總堿度At采用關系式:2HCQ32CQ；OHHfG,co22f2Ct,co2OHHCT,CO2atqhhfi2f2,式中At一般都比后兩項大很多，在一般情況下可以略去后兩項，采用簡化式:AaHKa1aHT，CO2I2f2號.Ka1Ka22Ka1Ka2AtfAT式中f是pH的函數(shù)，可預先將f值計算列成表，查表計算。7、計算題(1)有一養(yǎng)魚池，面積為1.00hm：水深平均為1.5m。池水pH=9.5,At=

36、2.00mmol/L,現(xiàn)擬用濃度為12mol/L的濃鹽酸將池水pH中和到9.0,問需用多少升的濃鹽酸？(f=a)I解：水量V=1.00x104nfx1.5m=1.5X104川，Cr=aAtAT'=CT/a'=ATa/a'=2mmol/Lx0.886/0.959=1.85mmol/LAAt=At-Ar'=(2.001.85)mmol/L=0.15mmol/LVhci=AAtXV/Qci=0.15mmol/m3x1.5x104ni/12mol/L=188L需要濃鹽酸188L。(2)有堿度AT=3.6mmol/L,pH為6.6的地下淡水，今需加入NaO蝕其pH=7.5

37、,問1m3水需用NaOHfl體多少克？假定加入NaOH沒有沉淀生成。解：pH=6.6,a=1.564;pH=7.5a'=1.069Ct=a-At=3.6X1.564=5.63(mmol/L)atCt,co25.635.265.3a1.07AtATAT5.33.61.7(mmol/L)即需加NaOH1.7mol/m3,相當于固體NaOH68g/nf。(3)水ApH=7.28,At=6.34mmol/L;水B：pH=9.60,At=0.38mmol/L,若以對等體積混合，求混合后的pH值。解：G及At都可按照加權平均。混合后Cr=(Ca+Ctb)/2=0.5X(7.04+0.294)=3.

38、67mmol/L,堿=(堿A十堿B)/2=0.5X(6.34+0.38)=3.36mmol/L。可求得a=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pH=8.3,其G為3X10-3mol/L,現(xiàn)有含1X10-2mol/LH2SO的廢水要排入到河中。假如要控制該水體pH不得BI到6.7以下，問每升河水中最多可以排入多少這種廢水，相應的稀釋比為多少？(25C,K1=10-6.35)解：pH=8.3時，二氧化碳系統(tǒng)組分的主要形式為HCOCtHCO3-=3X10-3mol/LpH=6.7時，HCO與hkCO*共存，G=HCO3-+H2CO*H2CO*=H+H

39、CO3K1K1=H+HCO3-/H2CO*.HCO3-/H2CO*=Ki/H+=10-6.35/10-6.7=2.2387即pH=6.7時，HCO-=2.2387H2CO*加入的是強酸，Ct前后不變，即加酸后Ct=HCO3-+H2CO*=3X10-3mol/LpH=6.7時H2CO*=9.263X10-4mol/LHCO3-=2.0737X10-3mol/LHCO3+H+.H2CO*pH=8.33x10-310-8.3弋0mol/LpH=6.72.0737X10-310-6.79.263X10-4mol/LH2CO3的增力口量9.263X10-4mol/L即為最多可加入的H+的量，即最多可接納

40、的H+=9.263X10-4mol/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有什么關系？§在天然水的一般pH范圍內(nèi)硫化氫的第二級電離幾乎沒有發(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HS在pH8.0時以占有明顯比例了。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

41、處。(1)水池塘養(yǎng)魚工藝中常采用生石灰清塘(殺菌消毒、殺死野雜魚)。這是用提高水pH值的辦法來達到殺死野雜魚和消毒的目的很好的行之有效的辦法。(2)對于海水池塘，由于大量Mg+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，生石灰清塘對海水池塘不太適用。這也是海水緩沖性大的一種表現(xiàn)。第五章天然水中的生物營養(yǎng)元素1-水生植物吸收營養(yǎng)元素速度方程一一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值可作為藻類細胞正常生長所需維持水中有效形式營養(yǎng)鹽的臨界濃度，也可用于比較不同浮游植物吸收營養(yǎng)鹽能力的大小。在光強、水溫及其它條件適宜而營養(yǎng)鹽含量較低時，Km值越小的浮游植物越

42、容易發(fā)展成為優(yōu)勢種；Km值越大的浮游植物會因缺乏營養(yǎng)鹽使生長受到限制。2、天然水中氮的存在形態(tài)。（1）有機氮：氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸和腐殖酸等物質(zhì)中所含的氮。（2）無機氮溶解氮（NO:只有被水中的固氮菌和固氮藍藻通過固氮作用才能轉(zhuǎn)化為可被植物利用的NH+（或NQ-）。有效氮：俊態(tài)氮（NH4+-N）浮游植物最先利用；其次是硝態(tài)氮（NQ-N）;最后才是亞硝態(tài)氮（NQ-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，總錢態(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，對魚類和其它水生動物有較大的毒性。§亞硝態(tài)氮（NQ2-N）a.毒性機理：NQ

43、-一N的毒性主要是影響氧的運輸、以及損壞器官組織。b.致死作用：NQ-N對魚類的致死作用因水的化學性質(zhì)和魚類品種不同而差異很大。§硝態(tài)氮NQ-N:對魚類來說毒性最小，但高濃度的硝酸鹽也影響水的pH,滲透作用和氧的運輸。§氨（俊）態(tài)氮（TNH4-N）:在水中以錢態(tài)氮（NH+）和氨（NHPHb。兩種形式存在，總和稱為總錢。離子錢（NH）-無毒分子氨（NH）-毒3、天然水中氮循環(huán)的轉(zhuǎn)化作用（1）氨化作用：有機氮在微生物的作用下可轉(zhuǎn)變?yōu)榭。ò保B(tài)氮。這一過程在有氧、無氧條件下都可進行。（2）同化作用：植物吸收無機態(tài)的俊態(tài)氮或硝酸態(tài)氮后轉(zhuǎn)變?yōu)榘被帷⒌鞍踪|(zhì)等有機氮的過程。（3）硝化作

44、用、亞硝化作用：在溶氧豐富的條件下，水中錢態(tài)氮可以在亞硝化細菌作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮。亞硝態(tài)氮可在硝化細菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛釕B(tài)氮。結果氨（NH+,NH）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)氮在反硝化細菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮，進一步轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨夂脱趸瘉喌Ｏ跛猁}或亞硝酸鹽被還原為N2或N2Q等氣體。4、天然水中無機態(tài)氮與養(yǎng)殖生物的關系如何？§天然水體中機態(tài)氮與養(yǎng)殖生物的關系：俊態(tài)氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NQ3-N）、亞硝態(tài)氮（NQ-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，促進養(yǎng)殖生產(chǎn)；

45、當水體無機氮含量過高時，易導致水體富營養(yǎng)化，對養(yǎng)殖生物產(chǎn)生有害的影響。5、水體中非離子氨的計算(1)100CNH3UIA%-CNH3Cnh4100110(pKapHpH)得到。Ka取決于水體的溫度和鹽度。25c在不同離子強度下海水及淡水中的pKa值可查表其他溫度時的pKa值可由下列公式得到：pKa,t=pK'a,25+0.0324（25-t）H為活度系數(shù)可以查表得到，取負對數(shù)即得。6、魚池水溫為15C,pH=7.80，總氨氮為1.50jimol/L,求該魚池中分子態(tài)氨氮UIA為多少科mol/L?分子態(tài)氨氮在總氨氮中所占的比例UIA%多少？已知15c時反應NH+H2Q=NH1.0。+H3

46、C+的pKa'=9.574,水中氫離子的活度系數(shù)可近似為解：CNh3=aNH3Ct=Ka，/(aH+/YH+Ka7)CT=(9.574+(10-7.80+1.0)+9,574)X1.5=0.0248科mol/LUIA%=0.0248/1.50X100%=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)無機磷和溶解態(tài)有機磷；顆粒態(tài)磷也可以分為顆粒態(tài)無機磷和顆粒態(tài)有機磷。(2)活性磷化合物：凡能與酸性鋁酸鹽反應的，包括磷酸鹽，部分溶解狀態(tài)的有機磷，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)無機磷等，統(tǒng)稱為活性磷化合物?；钚粤谆?/p>

47、物主要以可溶性磷酸鹽的形態(tài)存在，所以通常稱為活性磷(酸鹽)，并以PO-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：生物有機殘體的分解礦化；水生生物的分泌與排泄；水生植物的吸收利用；若干非生物學過程：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：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絮凝時會將水中的藻類及懸浮物一并混凝、下沉，使水又逐漸變清。過幾天浮游植物又會繁生，水色又漸漸變深，pH回升；水中生成的大量Fe(OH)3微粒會堵塞魚鯉。(3)我國北方越冬魚池的水要求含F(xiàn)e1mg/L(4)鐵的去除方法：曝氣、絮凝、過濾或靜置第六章水環(huán)境中的氧化還原反應1、天然水環(huán)境中常見氧化態(tài)與還原態(tài)的物質(zhì)各有哪些？(1)氧化態(tài)的物質(zhì)：Q、SO2-、NO-、PO3