養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)習(xí)題

PAGEPAGE5一、名詞解釋1.日較差：溶氧的日變化中，最高值與最低值之差稱為變化幅度，簡稱“日較差”。2、氣體在水中的溶解度：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的條件下的溶解度。3、氨化作用：是指含氮有機(jī)物在微生物作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+-N（氨態(tài)氮）的過程。4、活性磷：是指能用鉬藍(lán)法被測(cè)定出其含量的含磷化合物。5、生物固氮：是指天然水體中一些固氮藻類（藍(lán)、綠藻）及細(xì)菌，它們具有特殊的酶系統(tǒng)，可把N2變?yōu)樯锟衫玫幕衔镄螒B(tài)，為水體提供餌料及肥料。作用：為水體不斷輸送豐富的有機(jī)態(tài)氮，為水生生物提供餌料基礎(chǔ)，但也使水體不斷富營養(yǎng)化。6、脫氮作用：是指在微生物的作用下，硝酸鹽或亞硝酸鹽被還原為一氧化二氮（N2O）或氮?dú)猓∟2）的過程。7、同化作用：水生植物通過吸收利用天然水中NH4+（NH3）、NO2-、NO3-等合成自身物質(zhì)，稱為同化作用。8、硝化作用：在通氣良好的天然水中，經(jīng)硝化細(xì)菌作用，氨可進(jìn)一步被氧化為NO2-、NO3-。這一過程稱為硝化作用。9、半（數(shù)）致死濃度（LC50）：指在一定時(shí)間內(nèi)能引起試驗(yàn)生物群體中50％生物個(gè)體死亡的水中化合物的濃度。10、硬度：指水中二價(jià)及多價(jià)金屬離子含量的總和。11、必需元素：是直接參與生物的營養(yǎng)、其功能不能被別的元素替代、生物生命活動(dòng)不可缺少的元素。12、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。13、堿度：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。14、膠體：任何線性直徑在10-9m到10-6m間的粒子。二、填空題1、無機(jī)氮的存在形態(tài)NH4+-N、NO2--N、NO3-—N。2、聯(lián)合作用的類型獨(dú)立作用、相加作用、協(xié)同作用、拮抗作用3、毒性試驗(yàn)的一般程序1試驗(yàn)設(shè)計(jì)、2試驗(yàn)溶劑的配制、3預(yù)備試驗(yàn)、4試驗(yàn)濃度的選擇、5試驗(yàn)負(fù)荷、6試驗(yàn)期間的施肥和投餌4、水中生物的光合作用和呼吸作用可以引起水pH的變化。早晨天剛亮?xí)rpH較低，下午pH較高。5、養(yǎng)殖水體總堿度要求范圍是13mmoL·L-1。四大家魚養(yǎng)殖用水的堿度的危險(xiǎn)指標(biāo)值是10mmol/L。6、海水中Ca2+＜Mg2+，淡水中Ca2+＞Mg2+，咸水中Ca2+＜Mg2+7、1mmol/L=2.804OHG=50.05mg/L(CaCO3)8、溶解物質(zhì)：（1）氣體：氧氣、氮?dú)舛趸嫉?；缺氧條件時(shí)還是硫化氫、甲烷、氧化二氮等。（2）陽離子：鈣、鎂、鈉、鉀、鐵等離子；海水中還有鍶等。（3）陰離子：碳酸氫根、碳酸根、硫酸根、硼酸根及氯、氟、溴等離子（4）營養(yǎng)鹽類：銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽等（5）有機(jī)物：脂肪酸、氨基酸、糖類腐殖酸類等。9、反映天然水含鹽量的參數(shù)通常有離子總量、礦化度、鹽度和氯度。離子總量：是指天然水中各種離子的含量之和。礦化度：是水中所含無機(jī)礦化物成分的總量。海水的鹽度：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)物完全被氧化時(shí)，海水中所含全部固體物的質(zhì)量與海水質(zhì)量之比。氯度：沉淀海水樣品中全部鹵族元素所需純標(biāo)準(zhǔn)銀（原子量）的質(zhì)量與海水樣品質(zhì)量之比的0.3285234倍。10、膠團(tuán)的組成膠粒和擴(kuò)散層或者(校核、吸附層、擴(kuò)散層)。11、水的堿度受水中光合作用和呼吸作用的影響：當(dāng)呼吸作用速率超過光合速率時(shí)，不斷有CO2產(chǎn)生，促使平衡（1）（2）向左移動(dòng)，結(jié)果是堿度、硬度都上升，pH下降。光合作用速率超過呼吸作用速率則與之相反。三、問答題（答題要點(diǎn)）1、水溫的垂直分布的季節(jié)特點(diǎn)？答：（1）春季的全同溫期：由＜4oC向4oC升溫，表面水溫升高，密度變大，溫度較大的水就會(huì)下沉，下面溫度較低，水就會(huì)上升形成密度流。密度流使上下水對(duì)流，直到上下水溫都是密度最大時(shí)的溫度為止。（2）夏季的正分層期：4oC向＞4oC升溫，兩層（高溫表層和低溫下層）中間夾有一溫度隨著深度增加而迅速降低的水層（溫躍層）。（3）秋季的全同溫層：＞4oC向4oC降溫，表層水溫下降，密度增大，下層水溫較高，密度較小，發(fā)生密度環(huán)流，加上風(fēng)力的混合作用，溫躍層消失。出現(xiàn)上下水溫相同的全同溫期。(4)冬季的逆分層期：4oC向＜4oC降溫，表面結(jié)冰，水溫隨深度增加而緩慢升高。2、影響氣體在水中溶解度的因素有哪些？答：（1）溫度：在其他條件不變時(shí)，溫度升高可使氣體在水中的溶解度降低。（2）含鹽量：當(dāng)溫度、壓力一定時(shí)，水中含鹽量增加使水中的溶解度降低。（3）氣體分壓力：在溫度與含鹽量一定時(shí)，氣體在水中的溶解度隨氣體的壓力的增大而增大。3、影響氣體在水中溶解速率的因素有哪些？答：（1）氣體不飽和度：水中溶解氣體的不飽和度越大，則氣體的溶解速率越大。（2）水的比表面積：在同樣的不飽和度下，水的比表面積越大，溶解速率就越大。（3）擾動(dòng)狀況：擾動(dòng)可加快氣體的溶解速率。4、天然水的緩沖性？（天然水有一定的維持本身pH的能力）答：（1）碳酸的一級(jí)與二級(jí)電離平衡；（2）CaCO3的溶解和沉淀平衡；（3）離子交換緩沖系統(tǒng)5、二氧化碳體系包括哪幾個(gè)平衡？答：（1）二氧化碳的溶解平衡；（2）碳酸的電離平衡；（3）碳酸鹽的沉淀與溶解平衡。6、藻類吸收營養(yǎng)元素的特點(diǎn)：1、選擇性——吸收有效形式N：NH4+＞NO3-＞NO2-P：H2PO42-、HPO4-一般不吸收磷脂類有機(jī)態(tài)磷2、比例性——按比例吸收營養(yǎng)元素O：P：N：C=138：1：16：106(摩爾比)=142：1：7.2：41(質(zhì)量比)3、吸收速率：a、被動(dòng)吸收——靠擴(kuò)散，吸收速率決定于擴(kuò)散速度，與濃度梯度有關(guān)。b、主動(dòng)吸收——細(xì)胞利用呼吸做功可以逆著濃度差吸收營養(yǎng)物質(zhì)的過程，符合酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。7、海水組成恒定性原理海水組成恒定性原理：不論海水中所溶解的鹽類其濃度大小如何，其中常量成分濃度間之比幾乎保持恒定原因：海水的環(huán)流、潮流、垂直等運(yùn)動(dòng)以及連續(xù)不斷混合及海水與沉積物界面之間的交換。1、連續(xù)不斷地進(jìn)行混合2、海水體積巨大8、在一天中，溶氧最高為下午24時(shí)，溶氧最低為黎明前某時(shí)刻。9、天然水體中氮有哪幾種存在形式？答：一般可以分成無8機(jī)態(tài)氮和有機(jī)態(tài)氮兩大類：水中常見的無機(jī)態(tài)氮包括游離態(tài)氮、銨（氨）態(tài)氮、硝酸態(tài)氮及亞硝酸態(tài)氮等。水中的有機(jī)態(tài)氮是指存在于氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸及腐殖酸類等物質(zhì)中的氮。10、何謂活性磷酸鹽？其分布變化有何特點(diǎn)？答：凡能與酸性鉬酸鹽反應(yīng)的，包括磷酸鹽、部分溶解態(tài)有機(jī)磷、吸附在懸浮物表面的磷酸鹽以及一部分可溶于酸的懸浮無機(jī)磷[如Ca3(PO4)2、FePO4]等等，統(tǒng)稱為活性磷化合物；由于活性磷化合物主要以可溶性磷酸鹽的形式存在，所以通常又稱為活性磷酸鹽，以PO4-P表示。分布變化特點(diǎn)：（1）淡水中磷酸鹽的分布變化因水系的不同呈現(xiàn)不同特征，磷一般的規(guī)律是：磷酸鹽含量最大值多出現(xiàn)在冬季或早春，最小值多出現(xiàn)于暖季的后期；在水體停滯分層時(shí)，表層水由于植物吸收消耗，有效磷?？山档椭翙z驗(yàn)不出的程度，而底層水則因有機(jī)物礦化、沉積物補(bǔ)給而積累較高含量的磷酸鹽。（2）海水中磷酸鹽含量有較大的變化范圍。11、反映有機(jī)物含量的水質(zhì)參數(shù)（一）生化需氧量（BOD）生化需氧量（BOD）是指好氧條件下，單位體積水中需氧物質(zhì)生化分解過程中所消耗的溶解氧的量。（二）化學(xué)需氧量（COD）是在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化水中有機(jī)物時(shí)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L為單位表示?？偤难趿?TOD)（三）總耗氧量(TOD)是指水中有機(jī)物和無機(jī)物質(zhì)燃燒變成穩(wěn)定的氧化物所需要的氧量，包括難以分解的有機(jī)物含量，同時(shí)也包括一些無機(jī)硫、磷等元素全部氧化所需的氧量。（四）總有機(jī)碳（TOC）總有機(jī)碳（TOC）是以碳的含量表示水中有機(jī)物總量的綜合指標(biāo)。12、阿列金分類法如何對(duì)天然水分類？為什么硫酸鹽類、氯化物類的鈣組、鎂組中沒有1型水？請(qǐng)用邏輯推斷法證明。答：原蘇聯(lián)學(xué)者O·A·阿列金的分類法淡水礦化度<1g/L微咸水礦化度1-25g/L具海水鹽度的水礦化度25-50g/L鹽水礦化度>50g/L按主要離子成分的分類（阿列金分類法）（1）分類——根據(jù)含量最多的陰離子將水分為三類：碳酸鹽類、硫酸鹽類和氯化物類。含量的多少是以單位電荷離子為基本單元的物質(zhì)的量濃度進(jìn)行比較，并將HCO3ˉ與CO32-合并為一類，SO42ˉ及Clˉ各為一類。各類的符號(hào)分別是：C—碳酸鹽類，S—硫酸鹽類，Cl—氯化物類。（2）分組——根據(jù)含量最多的陽離子將水分為三組：鈣組、鎂組與鈉組。在分組時(shí)將K+與Na+合并為鈉組，以Ca2+、Mg2+及Na+（K+）為基本單元的物質(zhì)的量濃度進(jìn)行比較。各組符號(hào)分別為：Ca—鈣組，Mg—鎂組，Na—鈉組。（3）分型——根據(jù)陰、陽離子含量的比例關(guān)系將水分為四型：Ⅰ型：Ⅱ型：Ⅲ型：Ⅳ型：因?yàn)?，在硫酸鹽類鈣組中：而：將（1）式代入（4）得：由（3）式得：將（6）式代（5）式得：即在硫酸鹽類鈣組中沒有Ⅰ型水（）同理，在硫酸鹽類鎂組，氯化物類鈣組、鎂組中也沒有Ⅰ型水。13、天然水硬度分類極軟水0~4OHG;軟水4~8OHG；中等軟水8~16OHG；硬水16~30OHG；極硬水30OHG以上（四）1.計(jì)算題解：依題得：離子成分CO32ˉHCO3ˉClˉSO42ˉCa2+Mg2+NH4+NO3ˉ單位（mmol/L）0.130.8432.323.962.968.160.000.00單位（mg/L）3.951.3114619059.499.20.010.13由上表得:=37.25mmol/L而==37.25mm