第三章-水环境化学习题解答

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。

水环境化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 水环境化学主要研究的是（）。

A. 水的物理性质B. 水的化学性质C. 水的生物性质D. 水的地理性质答案：B2. 以下哪项不是水环境化学的研究内容？（）A. 水中污染物的迁移转化B. 水质的监测与评价C. 水资源的合理利用D. 水中微生物的分类答案：D3. 水体中溶解氧的减少，通常与哪种污染物有关？（）A. 重金属B. 有机物C. 放射性物质D. 农药答案：B4. 以下哪种物质不是水体中常见的重金属污染物？（）A. 铅B. 汞C. 铜D. 钠答案：D5. 水体富营养化的主要原因是（）。

A. 氮、磷元素的过量输入B. 重金属污染C. 有机物污染D. 放射性物质污染答案：A6. 以下哪种物质不是水体中的持久性有机污染物？（）A. 多氯联苯B. 二噁英C. 有机氯农药D. 乙醇答案：D7. 水体中悬浮物过多会导致什么问题？（）A. 水体透明度增加B. 水体颜色加深C. 水体pH值升高D. 水体溶解氧减少答案：D8. 以下哪种物质不是水体中常见的内分泌干扰物？（）A. 双酚AB. 邻苯二甲酸酯C. 四氯化碳D. 多氯联苯答案：C9. 水体中pH值的降低通常与哪种污染物有关？（）A. 酸雨B. 有机物C. 重金属D. 放射性物质答案：A10. 以下哪种物质不是水体中常见的藻类毒素？（）A. 微囊藻毒素B. 蓝藻毒素C. 黄曲霉毒素D. 石房蛤毒素答案：C二、填空题（每题2分，共20分）11. 水环境化学中的“三氮”指的是________、________和________。

答案：氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮12. 水体中溶解氧的测定方法有________法和________法。

答案：碘量法、电极法13. 水体中重金属的测定方法有________法和________法。

答案：原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法14. 水体中有机物的测定方法有________法和________法。

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 = - 4.9lg[HCO 3-] = lg K 1 + lg [H 2CO 3*] + pH= -11.3 + pHlg[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 KK 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 TC HCO ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=31αTC CO ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=232αTC CO H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡*=320α122122][][1(-+++=K H K K H α1211)][][1(-++++=H K K H α122110][][1(-++++=H K K H K α*][][][*][]][[32133231CO H H K HCO CO H HCO H K +--+==*][][][*][][][32221233223221CO H H K K CO CO H CO H K K +--+⋅==⋅][][][][21233*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 --eg oo d 2、请导出总酸度、CO 2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总碳酸量和分布系数（α）的函数。

戴树贵-环境化学课后习题及答案环境化学思考题与习题及答案第一章 绪论作业习题：● 根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？● 环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 讨论习题：● 如何认识现代环境问题的发展过程？ 思考题：● 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。

第二章 水环境化学作业习题：● 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦和23CO-⎡⎤⎣⎦的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。

● 请导出总酸度、2CO 酸度、无机酸度、总酸度、酚酞酸度和苛性酸度的表达式作为总碳酸量和分布系数（α）的函数。

● 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，又需要加多少碱？（1.07mmol/L ，1.08mmol/L ）● 具有2.00×10-3mol/L 碱度的水，pH 为7.00，请计算*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦、23CO-⎡⎤⎣⎦和-OH ⎡⎤⎣⎦的浓度各是多少？（*23H CO ⎡⎤⎣⎦＝4.49×10-4mol/L 、3HCO -⎡⎤⎣⎦＝2.00×10-3mol/L 、23CO-⎡⎤⎣⎦＝9.38×10-7mol/L 和-OH ⎡⎤⎣⎦＝1.00×10-7mol/L ）● 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 值为多少？（pH ＝7.58）● 溶解1.00×10-4mol/L 的()33Fe NO 于1L 具有防止发生固体()3Fe OH 沉淀作用所需最小H +⎡⎤⎣⎦浓度的水中，假定溶液中仅形成[]2Fe OH +和[]2Fe OH +，而没有形成[]422Fe OH +。