水环境化学部分-本科-答案2008
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第一章水产养殖与水环境污染1、概念(1) 渔业是指鱼、虾、贝、藻等水生动植物的养殖、捕获、加工或销售的工业或职业。
(2) 水产养殖业包括海水养殖和淡水养殖,是人类利用海水与淡水养殖水域,采取改良环境、清除敌害、人工繁育与放养苗种、施肥培养天然饵料、投喂饵料、调控水质、防治病害、设置各种设施与繁殖保护等系列科学管理措施,促进养殖对象快速生长发育,最终获得鱼类、虾蟹类、贝类与棘皮动物、藻类及两栖类于爬行类等水产品的生产事业。
(3) 污染污染是指任何人类活动所导致的空气、水、土壤、海洋、湖泊、森林或城市环境的物理、化学、或生物学性能的改变,从而导致社会经济的病态效应。
水产养殖本身可以被污染,也可以导致污染。
2、回答问题(1) 图示集约化水产养殖产生废物的工业模型。
(2) 图示采用环境技术转化废物为资源的生态养殖。
(3) 生态养殖系统具有的特征。
1)、保护自然生态系统的形态和功能;2)、大多数能源来自可再生的资源,如太阳能、风、水、生物量;3)、是蛋白质的生产者,依靠低值的动植物蛋白作为饲料;4)、不产生营养物和化学污染;5)、进行营养物循环利用和再生的系统研究;6)、生态系修复和强化计划;7)、与农业结合;8)、不使用对人体有害或对生态系统健康产生影响的化学品或抗生素;9)、养殖本地或长期居住的土著生物种类;10)、发展强化型渔业;11)、全球伙伴关系,形成世界性信息。
(4) 与水产养殖有关的环境问题。
水产养殖产生的有机性废物可以造成水域富营养化。
细菌数量增加,降低氧气含量,发展赤潮或藻类水华,恶臭,鱼类异味,水不能饮用,等。
水产养殖用药还可以对水域产生各种生态毒理学效应。
如急慢性毒性、生物区系改变,等。
(5) 集约化水产养殖系统中来源于饲料的废物。
1)、未被摄食的残饵,即食物废物;2)、养殖生物排泄的未被消化的食物残渣,即粪便;3)、来自饲料和粪便的溶解态营养盐;4)、饲料中添加且未被养殖生物利用的抗微生物剂和促生长剂、诱食剂等药物;5)、养殖生物生命过程中向水中分泌的物质。
第三章 水环境化学(P195)4.(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710C T = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。
设加入的Na 2CO 3为n mmol/l查表知:当pH = 8.0时, α` = 1.018C T ` = C T + n ----------(1) C T `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3) 由 (1)、(2)和(3)解得:n = 1.07 mmol/l 。
(2)∵加入NaOH 后C T 不变 L mmol C T/688.2028.1736.2][===α碱度碱度的增加值就应是加入的NaOH 的量。
△A = [碱度]` - [碱度] = 2.688 - 1.6 = 1.088mmol/l5.解:当pH = 7.00时,CO 3-的浓度与 HCO 3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224,则[HCO 3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l 。
[H +] = [OH -] = 10-7 mol/l 。
[HCO 3※] = [H +][HCO 3-]/K 1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l 。
[CO 3-] = K 2[HCO 3-]/[H +] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7mol/l 。
6.解: 查表 pH = 7.5时, α1 = 1.069, pH = 9.0时, α2 = 0.9592;C T1 = [碱度]×α1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/l C T2 = [碱度]×α2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l; L mmol C C C T T T /79.3277.082.6221=+=+=混合后L mmol /59.3280.038.6][=+=碱度005.159.379.3][===碱度T C α 查表知pH = 7.587.解:由题意知 [Fe 3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 1.00×10-4 mol/l ; (1) [Fe(OH)2+][H +]/[Fe 3+] = 8.9×10-4(2) [Fe(OH)2+][H +]2/[Fe 3+] = 4.9×10-7 (3)SP W K H K FeOHFe==++-+33333][][]][[查表知Fe(OH)3的K SP = 3.2×10-38代入(1)得[H +] = 1.9×10-3mol/l (∵pH =2.72)∴[Fe 3+] = 3.2×104[H +]3= 3.2×104×1.9×10-3×3= 6.24×10-5mol/l ;[Fe(OH)2+] = 4.9×10-7[Fe 3+]/[H +]2 = 4.9×10-7 K SP [H +]/ K W 3 = 15.68×10-3×1.9×10-3 = 8.47×10-6mol/l ; [Fe(OH)2+] = 8.9×10-4[Fe 3+]/[H +] = 8.9×10-4K SP [H +]2/ K W 3= 28.48×(1.9×10-3)2= 2.92×10-5mol/l 。
第三章水环境化学一、填空题1、天然水体中常见的八大离子包括:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-。
2、天然水体中的碳酸平衡体系a0、a1、a2分别表示[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的分配系数,其表达式分别为:(用pH\K1\K2表达):a 0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 2=[ CO32-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1K2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}。
(注:此三个公式前半段教材119-120页有错误!)a 0+a1+a2=13、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总酸度=[H+]+2[ H2CO3*]+[HCO3-]-[OH-];CO2酸度= [H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-](注:教材121此公式错误),无机酸度= [H+]-[HCO3-]-2[CO32-] -[OH-] 。
4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总碱度= [OH-] +2[CO32-]+[HCO3-]-[H+];酚酞碱度= [OH-] +[CO32-]-[H+]-[ H2CO3*];苛性碱度= [OH-] -2[ H2CO3*]-[HCO3-]-[H+]。
5、“骨痛病事件”的污染物是镉;水俣病的污染物是汞(或甲基汞)。
6、水体的富营养化程度一般可用总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a、透明度等指标来衡量。
7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧(或好氧)降解,最终产物主要为二氧化碳和水,有机氮转化为硝酸根,有机硫转化为硫酸根。
水中的有机物在无氧条件经微生物分解,称为厌氧降解,降解产物除二氧化碳和水外,还有小分子的醇、酮、醛、酸等,无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在,水体发臭发黑。
环境海洋学化学部分答案一.名词解释1.常量元素:即海水的主要的成分。
除组成水的H和O外,溶解组分的含量大于1mg/kg的仅有11种,包括Na+、Mg2+、Ca2+、K+和Sr2+五种阳离子,Cl-、SO42-、CO32-(HCO3-)、Br-和F-五种阴离子,以及H3BO3分子。
这些成分占海水中总盐分的99.9%,所以称主要成分。
2.营养元素:主要是与海洋生物生长有关的一些元素,通常是指N、P和Si。
3.主要成分恒比定律:尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同,但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值,这就是海水主要成分的恒比定律,也称为Marcet-Dittmar恒比定律。
4.元素的保守性:海水中物质的浓度只能被物理过程(蒸发和降水稀释)而不被生物和化学过程所改变。
5.海水的碱度:在温度为20℃时,1L海水中弱酸阴离子全部被释放时所需要氢离子的毫摩尔数6.碳酸碱度:由CO32-和HCO3-所形成的碱度7.硼酸碱度:由B(OH)4-所形成的碱度8.海洋低氧现象:对水生生物的生理或行为,如生长速率、繁殖能力、多样性、死亡等产生有害影响的氧环境。
通常把溶解氧浓度不大于2mg/L作为缺氧判断临界值。
9.悬浮颗粒物:简称“悬浮物”,亦称“悬浮体”、“悬浮固体”或“悬浮胶体”,是能在海水中悬浮相当长时间的固体颗粒,包括有机和无机两大部分。
10.硝酸盐的还原作用:NO3-被细菌作用还原为NO2-,并进一步转化为NH3或NH4+的过程11.反硝化作用:NO3-在某些脱氮细菌的作用下,还原为N2或NO2的过程12.海洋生物固氮作用:通过海-气界面交换进入海水中的溶解N2,在海洋中某些细菌和蓝藻的作用下还原为NH3、NH4+或有机氮化合物的过程。
13.Redfield比值:海洋漂游生物对营养盐的吸收一般按照C:N:P=106:16:1进行,这一比例关系常被称为Redfield比值。
14.营养盐限制:营养盐比例不平衡会导致浮游植物生长受制于某一相对不足的营养盐,通常被称为营养盐限制。
2007-2008第一学期《水文地球化学》期末试卷(B)—参考答案专业班级:中文部分(45分)一、填空题(12分,每空2分)1. 在碳酸平衡中,pH(小于6.35)H2CO3占优势,pH(在6.35到10.33)HCO3-占优势,pH(大于10.33)CO32-占优势。
2. 碱度主要决定于水中的(HCO3-、CO32-)的含量。
3. 一个化学反应A+B = C+D,其反应自由能变化ΔGr<0 ,则说明该反应(可自发从左向右进行)。
4. 氧同位素的国际标准英文缩写为(SMOW 或V-SMOW)。
二、简答题(20分,每题10分)1.H、O稳定同位素确定地下水补给区高程依据什么原理?答:H、O稳定同位素确定地下水补给高程是依据大气降水氢氧稳定同位素高程效应原理,随着高程的增加,大气降水δ 18O与δD减小,反之则升高。
在补给区地下水往往直接或间接来自于大气降水补给,故可用大气降水稳定氢氧同位素与高程的关系来计算地下水补给区高程,表达式如下:H = (δS -δP)/K+h其中:H:补给高程,δS :采样点水的同位素δ值;δP:采样点附近的大气降水的δ值;K:同位素梯减梯度;H:采样点海拔标高。
2.如何根据热力学方法判断水文地球化学反应进行的方向与程度?答:在水文地球化学中一般用体系自由能变化△G和反应平衡常数K来判断反应进行的方向和程度。
例如:A+B=C+D当△G<0时反应由左向右自发进行;△G=0时反应达到平衡;△G>0时反应由右向左自发进行。
当K>>1时反应由左向右程度比较大; K<<1 逆反应由右向左程度比较大; K=1 反应处于平衡状态。
三、解释题(13分)一供水井,井深91.5米,含水层为含黄铁矿的绢云母片岩。
连续抽水13个月,水位下降36.5米,在这个期间内,水中SO42-浓度在13mg/l左右。
停抽4个月后,再次抽水时,第一天的水样中,SO42-=1330mg/l,Fe2+=365 mg/l,pH=2.5。
《水环境化学》试卷(必修,A卷)(考试时间:90分钟,满分:100分)用题年级、专业(班级):2008级一、名词解释(每小题3分,共30分)1.分配系数2.标化分配系数3.辛醇-水分配系数4.生物浓缩因子5.亨利定律常数6.水解速率7.直接光解8.光量子产率9.生长物质代谢10.共代谢四、问答及应用题:(共70分)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。
(30分)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?(20分)3. 叙述有机物在水环境中的迁移、转化存在哪些重要过程。
(20分)《水环境化学》试卷(必修,A卷)答案一、名词解释(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(K OW)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。
K OW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。
昆明理工大学环境工程专业2008级环境化学习题(水环境化学部分)一、选择题1、海水中Hg2+主要以_______的形式存在。
a) Hg(OH)2 , HgCl2 b) HgCl2 , HgCl3-c) HgCl42- d) HgCl3- , HgCl42-2、若水体的pE值高,有利于下列_______ 组在水体中迁移。
a) Fe、Mn b) Cr、Fe c) Cr、Mn d) Cr、V3、当前最简单,也较流行的是将金属划分为溶解态和颗粒态,溶解态是能通过______μm孔径滤膜的部分。
a) 0.54 b) 0.22 c) 0.45 d) 0.504、河水中阴、阳离子的含量顺序为______。
a) Na+ > Mg2+ > Ca2+,HCO3- > SO42- > Cl-b) Ca2+ > Na+ > Mg2+,HCO3- > SO42- > Cl-c) Na+ > Ca2+ > Mg2+,Cl- > HCO3- > SO42-d) Na+ > Mg2+ > Ca2+,Cl- > SO42-> HCO3-5、某一水体的BOD20为100 mg/L,其BOD5约为__________。
a)40 b) 50 c) 35 d) 706、下列各种形态的汞化物,毒性最大的是______。
a) Hg(CH3)2 b) HgO c) Hg d) Hg2Cl27、有机物的辛醇-水分配系数常用________表示。
a)K oc b) K ow c) K om d) K d8、一般情况下,当水体DO______时,鱼类会死亡。
a) >8.0mg/L b) <4.0 mg/L c) >0 d) >4.0 mg/L9、表面活性剂含有很强的,容易使不溶于水的物质分散于水体,而长期随水流迁移。
A 疏水基团B亲水基团 C 吸附作用 D渗透作用二、填空题1、环境中某一重金属的毒性与其状态、浓度和价态有关。
《水污染控制工程》试题 A卷答案开卷()闭卷(√)适用专业年级:环工2008级一、名词解释(每小题6分,共24分)1、表面水力负荷:q=Q/A单位为m3/(m2·d),指单位时间内通过单位沉淀池表面积的污水流量。
2、有机容积负荷(VOL):L V=QS0/V单位为:kgBOD5/(m3·d),指单位时间单位反应器容积所承受的有机物的量。
3、污泥负荷:L S=QS0/(X V∙V)指单位时间单位微生物质量说承受的有机物的量,单位为kgBOD5/(kgMLVSS·d)。
4、污泥龄(SRT):SRT= X∙V/△X将反应器内的工作着的微生物全部更新一次所需要的时间,即微生物的平均停留时间。
二、简述题(共46分)1、曝气可分为哪三大类?试说明各种曝气形式的适用场合和优缺点。
(8分)鼓风曝气:有离心鼓风机、罗茨风机等。
罗茨鼓风机:适用于中小型污水厂,噪声大,必须采取消音、隔音措施。
离心式鼓风机:噪声小,效率高,适用于大中型污水厂。
机械曝气:表面曝气机。
分竖式曝气机、卧式曝气刷。
适用于中小型污水厂。
射流曝气:介于鼓风曝气和机械曝气之间,安装方便,氧的传递效率高,适用于中小型污水处理厂。
2、试述AB法的工艺流程(画出工艺流程图)、工艺原理及优点(8分)AB工艺很好地吻合了活性污泥在曝气过程中对有机物的降解(去除)过程,即降解(去除)过程吸附和稳定两个阶段。
A级以高负荷或超高负荷运行,B级以低负荷运行,A级曝气池停留时间短,30~60min,B级停留时间2~4h。
该系统不设初沉池,A级曝气池是一个开放性的生物系统。
A、B两级各自有独立的污泥回流系统,两级的污泥互不相混。
处理效果稳定,具有抗冲击负荷和pH变化的能力。
该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。
3、工程界认为,要取得理想且稳定的除磷效果,常需用到化学除磷方法。
弗斯特利普除磷工艺即为一种化学除磷工艺,试说明之并画出工艺流程图。
第三章水环境化学一、填空题1、天然水体中常见的八大离子包括:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-。
2、天然水体中的碳酸平衡体系a0、a1、a2分别表示[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的分配系数,其表达式分别为:(用pH\K1\K2表达):a 0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 2=[ CO32-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1K2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}。
(注:此三个公式前半段教材119-120页有错误!)a 0+a1+a2=13、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总酸度=[H+]+2[ H2CO3*]+[HCO3-]-[OH-];CO2酸度= [H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-](注:教材121此公式错误),无机酸度= [H+]-[HCO3-]-2[CO32-] -[OH-] 。
4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总碱度= [OH-] +2[CO32-]+[HCO3-]-[H+];酚酞碱度= [OH-] +[CO32-]-[H+]-[ H2CO3*];苛性碱度= [OH-] -2[ H2CO3*]-[HCO3-]-[H+]。
5、“骨痛病事件”的污染物是镉;水俣病的污染物是汞(或甲基汞)。
6、水体的富营养化程度一般可用总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a、透明度等指标来衡量。
7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧(或好氧)降解,最终产物主要为二氧化碳和水,有机氮转化为硝酸根,有机硫转化为硫酸根。
水中的有机物在无氧条件经微生物分解,称为厌氧降解,降解产物除二氧化碳和水外,还有小分子的醇、酮、醛、酸等,无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在,水体发臭发黑。
2008-2009第一学期《水文地球化学》期末试卷A—参考答案一、名词解释(每题3分,共30分)(答题可用英文或中文,其他各题亦同)1、Hydrogeochemistry水文地球化学是水文地质学的一门分支学科,它研究的是地下水质随时空变化的规律,是研究地下水中化学元素迁移、聚集与分散规律的学科。
2、Total Dissolved Solids (TDS)指水中溶解组分总量,包括溶解于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解气体,它通常是105-110度下水蒸干后留下的干涸残余物重来表示.TDS represents the total amount of solids remaining when a water sample is evaporated to dryness at 105℃。
3、HardnessThe hardness of a water is the concentration of ions in the water that will react with a sodium soap to precipitate an insoluble residue. It usually reported as milligrams per liter of equivalent CaCO3.4、Temperature effect大气降水中的δD和δO18值随温度的降低而降低的现象.5、Isotopic Fractionation某元素的同位素由于质量差异,使其在物理化学过程中,以不同比例分配于不同物质或不同相之间的现象6、.标型元素指能控制地球化学环境的高克拉克值、强迁移的元素。
7、.地球化学垒指地壳中在很短距离内,元素的迁移强度剧减,导致元素富集的地段8.、水迁移系数指地表水和地下水中元素在单位干涸残渣中的质量与该区岩石中元素含量之比值。
9、阳离子交替吸附作用指在一定条件下,岩石颗粒吸附水中的阳离子,而岩石中一些阳离转入到水中,从而改变了地下水的性质的作用。
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。
水环境化学模拟试卷一、名词解释腐殖质、分配作用、优先污染物、酸度、碱度、硬度、水体自净、BOD、COD生物累积、生物浓缩、生物放大、光化学反应、光化学平衡、水污染、生物降解共代谢、水质指标、水环境二、填空 1. 有机物大量进入天然水体后,水体的溶解氧会发生阶段性的变化,一条受有机耗氧物污染的河流按其流向可分成三个区域:_________、___________和______________。
2. 天然水体中溶解氧的主要来源:______、_____和______。
3. 胶体的凝聚有两种基本形式:______和______4. 微生物分解利用氨基酸的主要3种方式:__________、_____________和______________。
5. 天然淡水中的主要阴离子成分有____________、___________、_______和____________。
6. 根据吸附过程的内在机理,吸附作用大体可分为________、_______和_________7. 用于阐明水体中吸附等温线方程有三种基本类型,简称为H型________和_________。
8. 微生物对有机物的降解能力大小,可将有机物分为:。
9. 天然水体中常见的配位化合物分和两类。
10. 影响腐殖质光化学反应的因素有:、、和曝气条件。
11. 天然淡水中的主要阳离子成分有、、和。
12. 按照吸附过程的内在机理,吸附可分为、和。
13湖泊主要的污染问题有和三、判断改错题1. 与生活在水体中微生物相比,鱼类对水质影响较大。
()2. 垂直湖水中,pE随湖的深度增加而增加。
()3. 有些重金属经过配合后生物毒性显著降低,有些金属配合物则对生物有更大毒性。
()4. 雨水和河水相比,雨水与海水的性质更接近。
()5. 专属吸附可以发生在带相同电荷符号的表面和吸附离子之间()6 鱼池水中溶氧主要为养殖鱼类所消耗7. 垂直湖水中,溶解氧随湖的深度增加而增加。
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)12、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 =89、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。
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。
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 IV3、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。
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 Mg IV。
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。
昆明理工大学环境工程专业2008级环境化学习题
(水环境化学部分)
一、选择题
1、海水中Hg2+主要以_______的形式存在。
a) Hg(OH)2 , HgCl2 b) HgCl2 , HgCl3-
c) HgCl42- d) HgCl3- , HgCl42-
2、若水体的pE值高,有利于下列_______ 组在水体中迁移。
a) Fe、Mn b) Cr、Fe c) Cr、Mn d) Cr、V
3、当前最简单,也较流行的是将金属划分为溶解态和颗粒态,溶解态是能通过______μm孔径
滤膜的部分。
a) 0.54 b) 0.22 c) 0.45 d) 0.50
4、河水中阴、阳离子的含量顺序为______。
a) Na+ > Mg2+ > Ca2+,HCO3- > SO42- > Cl-
b) Ca2+ > Na+ > Mg2+,HCO3- > SO42- > Cl-
c) Na+ > Ca2+ > Mg2+,Cl- > HCO3- > SO42-
d) Na+ > Mg2+ > Ca2+,Cl- > SO42-> HCO3-
5、某一水体的BOD20为100 mg/L,其BOD5约为__________。
a)40 b) 50 c) 35 d) 70
6、下列各种形态的汞化物,毒性最大的是______。
a) Hg(CH3)2 b) HgO c) Hg d) Hg2Cl2
7、有机物的辛醇-水分配系数常用________表示。
a)K oc b) K ow c) K om d) K d
8、一般情况下,当水体DO______时,鱼类会死亡。
a) >8.0mg/L b) <4.0 mg/L c) >0 d) >4.0 mg/L
9、表面活性剂含有很强的,容易使不溶于水的物质分散于水体,而长期随水流迁移。
A 疏水基团B亲水基团 C 吸附作用 D渗透作用
二、填空题
1、环境中某一重金属的毒性与其状态、浓度和价态有关。
2、腐殖质中不溶于NaOH的部分称为腐黑物,可溶于NaOH的部分称为腐殖酸,既溶于碱又
溶于酸的部分称为富里酸。
3、正常水体中其决定电位作用物质是溶解氧。
4、COD、总N和总P常用作水体富营养化的指标。
5、Cu-Zn金属对能还原六六六,在反应中Zn的起还原作用,而Cu则起氧化作用。
6、水体中颗粒物对污染物的吸附等温线常符合 Freundlich型、Langmuir型两种方程。
其中
Langmuir型方程可用于求饱和吸附量。
7、水体pH处于偏酸性条件下,汞的甲基化产物主要是甲基汞,水体pH处于中性或碱性条件
下,汞的甲基化产物是二甲基汞。
8、水体的自净作用可分为物理自净、化学自净和生物自净。
9、DO、BOD和COD常用作水体自净程度的指标。
10、影响胶体微粒聚沉的因素有电解质的浓度、微粒的浓度、水体温度、水体pH及流动状
况,带相反电荷颗粒间的相互作用。
11、溶解态金属的形态可通过实验测定、模式计算两种途径进行研究。
12、一般认为,当浓度较高时,金属离子与腐殖质的反应以离子交换为主,当金属离子浓度
低时,则以鳌合作用为主。
13、水中无机化合物迁移转化的主要方式包括:溶解和沉淀、氧化和还原和配合作用。
14、有机污染物在水环境中的化学氧化过程分为:脱氢氧化反应和加氧氧化反应。
15、生物降解反应可归结为酶催化下生化氧化、生化还原、生化水解或综合性反应。
三、问答题
1、重金属污染的特点是什么?举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。
(1) 答天然水中的微量重金属就可产生毒性效应。
重金属产生毒性大小的浓度范围取决于该
金属的性质(如价态、形态),如汞、镉产生毒性的浓度范围是0.001~0.01mg/L。
(2) 微生物不仅不能降解重金属,相反地某些重金属元素可在微生物作用下转化为金属有机
化合物,产生更大的毒性。
(3) 生物体对重金属有富集作用。
生物体从环境中摄取重金属,可经过食物链的生物放大作
用,逐级在较高的生物体内成千上万倍地富集起来。
(4) 重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体,从而对人体健康产生不利的影
响,有些重金属对人体的积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来。
影响因素:
无机污染物进入水环境不能生物降解,主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等物理化学过程进行迁移和转化。
最终以一种或多种形态长期存留在环境中,造成永久性的潜在危害
2、试述水体中有机污染物的迁移转化途径及有机物光解的影响因素,并简述天然水体中有机污
染物间接光解类型。
答:有机污染物在水环境中一般通过(1)吸附作用(2)挥发作用(3)水解作用(4)光解作用(5)生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化。
答:1、敏化反应:激发三重态腐殖质将能量转移给污染物分子 2、污染物分子中的H原子转移到腐殖质激发态形成自由基; 3、O2猝灭。
激发态腐殖质把能量传递给O2形成激发态氧1O2与污染物反应。
3.试述水体中汞甲基化的途径及影响因素,写出有关反应式。
答:甲基钴铵素的存在,微生物作用下汞的甲基化作用能够实现。
影响因素:(1)无机汞的形态Hg ⇔ Hg2+ ⇔ CH3Hg+ HgS ⇔ Hg2+ ⇔ CH3Hg+
(2)微生物的种类和数量;
(3)温度、营养物
(4)沉积物中富汞层的位置(在有机沉积物的最上层和水中悬浮物的有机质部分易发
生甲基化作用)
(5)PH值对甲基化的影响(PH值较低,PH<5.67,最佳PH=4.5时,有利于甲基汞
的生成;PH值较高时有利于二甲基汞的生成)
反应式:钴铵素-CH3 + Hg(Ac)2 →钴铵素-OH2 + CH3Hg+ + Ac- → (CH3)2Hg
4、简述可以诱发重金属从沉积物中释放出来的因素。
影响因素(见P125):(1)盐浓度升高:如 Ca2+ 、Na+、、 Mg2+对悬浮物中铜、铅和锌的交换释放作用。
(2)氧化还原条件的变化:铁、锰为例。
(3)降低PH值:H+与金属离子的竞争吸附作用。
(4)增加水中配合剂的含量
5、为什么水体pH较低时,鱼体内积累的甲基汞含量较高?
答:因为pH 值较低时,H+与汞离子发生竞争吸附作用,将汞离子从有机质上置换下来,增加了汞离子的解吸量。
pH较低时,汞的甲基化强,增加了CH3-结合的机率。
6、什么是水体自净?水体自净的方式有哪几种?
水体自净,广义的是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用,使污染物浓度逐渐降低,经一段时间后恢复到受污染前的状态;狭义的是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化的作用。
水体自净主要有物理自净、化学自净、生物自净。
7、什么是BOD、COD、TOC、TOD,以及BOD5、COD Cr、 COD mn、TOD 之间的关系?
BOD:水体中微生物分解有机物的过程中消耗水中的溶解氧量称为生化需氧量,采用在20℃条件下,培养5d测定生化需氧量作为标准方法,称为五日生化需氧量(BOD5)。
COD:水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量。
采用KMnO4法,氧化性相对较弱,适用于测定较清洁的水样(CODMn),用K2Cr2O7法,用于污染严重的水样和工业废水(CODCr)。
TOC:水中几乎全部有机物的含碳量(近于理论有机碳量值)。
TOD:水中几乎全部可被氧化的物质(基本上是有机物)变成稳定氧化物时所需的氧量。
TOD>CODCr>BOD5>CODMn
8、简述水中颗粒物种类。
答:水体中的颗粒物包括:1、矿物微粒;2、含铝、铁、锰、硅水合氧化物无机高分子物质;3、含腐殖质、蛋白质的有机高分子物质;3、 油滴、气泡构成的乳浊液和泡沫、表面活性剂;4、藻类、病毒、细菌等生物胶体。
9、图中虚线为水的氧化还原极限边界,请说明虚线各区域所代表的水的化合态。
答:1、水的氧化限度以上区域为O 2稳定区;2、还原限度以下为H 2稳定区;3、两者之间是
H 2O 的稳定区,也是水中物质各化合态分布区域。
10、某冶炼厂含铅废水经处理后排入河水中,测得排污口附近河水中铅的含量为0.4~0.5
mg/L ,而在下游500米处河水中铅含量仅为3~4μg/L ,试解释其原因。
答:可以从流水稀释、沉淀作用、无机和有机颗粒吸附沉降、胶体形成、铅离子的配合作用等方面具体论述。
11、一般金属化合物在水中的迁移能力可用其在水中的溶解度来衡量。
以下列出了几种金属的
容度积常数,据此按从大到小的顺序排列它们在水中的迁移能力。
几种金属化合物的容度积常数
答:Mg(OH)222233。