1、某湖水的pH＝7.0，∑CO2为5.49mmol/L，现有一造纸厂的废水要排入到湖中，该纸厂的废水含有4.0mmol/L的NaOH。假如要控制该池塘水体pH不得上升到8.0以上，问每升湖水中最多可以排入多少这种废水？（pH = 7.0时，a = 1.22；pH = 8.0时，a = 1.02）（5分）
解：加入NaOH前后的∑CO2不变, ∑CO2 = a1×Alk1 （1分） Alk1 = ∑CO2/a1×= 5.49/1.22 = 4.50mmol/L （1分） Alk2= ∑CO2/ a2 = 5.49/1.02 = 5.38 mmol/L （1分） △Alk = Alk2 – Alk1 = 5.38 - 4.50 = 0.88 mmol/L （1分）
每升湖水中最多可以排入废水体积为V = 0.88/4.0 = 0.22L 。（1分） 2、某鱼池水温为15℃，pH = 7.80，总氨氮为1.50μmol/L，求该鱼池中分子态氨氮UIA为多少μmol/L？分子态氨氮在总氨氮中所占的比例UIA%为多少？已知15℃时反应NH4+ + H2O = NH3 + H3O+ 的pKa′＝9.574，水中氢离子的活度系数可近似为1.0。 （5分） 解：CNH3 = aNH3 CT = K a＇/(aH+/γH+ + K a＇) CT = 0.0248μmol/L （3分） UIA% ＝ 0.0248/1.50×100% = 1.65% （2分）
1、晴天时，养殖池水白天的硬度比夜晚的硬度低。(√ )
3、 鱼池塘泥的氧化还原电位(Eh) 随底泥深度的加深Eh值升高。 (× )
3、水中加入氢氧化钠时，碱度也随之增大。 (√ )4.生石灰对海水消毒不起效果的原因是海水中有大量的钙离子。 (× )5、气体在水中的溶解度是在该温度和压力下气体在水中所能溶解的最大量。（ ×)
6、海水含盐量高，所以海水中溶氧含量比淡水低。( ×)
7、盐度变化一个单位比温度变化1℃引起的密度变化值大许多。(√ ) 8、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不可能有Ⅰ型水。(√ )
9、大型水库开闸溢洪时河道下游的鱼易发生气泡病。 (√ )10、开放体系的碱度与碳酸总浓度无关，与pH有关，当达到平衡后，pH高的，碱度大。(√ )
11、DO 的饱和度是饱和量与实际含氧量之差(× )12、鱼池水中溶氧主要为养殖鱼类所消耗(× )
13、某养殖场数日昼夜气温均为2℃，风力较强，某日突然暖流来临，气温剧增至5℃，且几乎无风，因此池水相应转为全同温期。 (× )14、水中藻类光合作用，使水的pH增加，碱度也增加。 (× )
15、海水的氯度和含盐量之间存在恒定性关系。(√ )
水环境化学 B卷参考答案及评分标准
2008-2009学年第一学期
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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 MgIV 。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 = CHCO3- + 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
6
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 。 三、名词解释(共10分每题2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。
3、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。
4、非碳酸盐硬度：对应于硫酸盐和氯化物的硬度，即由钙镁的硫酸盐、氯化物形成的硬度。 5、COD：化学耗氧量，在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量或相当于氧的量。
四、问答题（34分）1、什么是泛池？造成泛池的原因有哪些？ （6分） 答案要点：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称为泛池。（2分）
泛池的原因：a、温跃层消失；b、浮游植物大量死亡；c、水质过肥；d、气象条件不佳，如
连绵阴雨或大雾，光照条件差，浮游植物光合作用弱。（4分）
2、夏季晴朗无风天气，池塘中20—30公分以上水层与底层水在化学成分上有哪些区别？哪些因素造成了这种差异？（10分）
答案要点：上水层：①溶氧增多，电位升高-→Fe(Ⅱ)→Fe(Ⅲ)，Mn(Ⅱ)→Mn(Ⅳ)，NH3→NO2-→NO3- ②CO2减少-→pH升高，OH-，CO32-浓度变大，析出CaCO3↓，Fe(OH)3↓ ③有效N、P、Si、Fe等减少→光呼吸增强，光合成效率下降，限制浮游植物继续增殖。④浮游生物量增加→水温升高，透明度下降。4分）
底层水：①溶氧减少，电位下降-→Fe(Ⅲ)→Fe(Ⅱ)，Mn(Ⅳ)→Mn(Ⅱ)， SO42-→ S，NO3- 脱
氮，析出FeS↓ ② CO2，低级有机物增多-→ pH下降，H+，HCO3- 浓度变大，CaCO3，Fe(OH)3等溶解，NH4+，PO43-等解吸，碱度、硬度变大。③有机物分解-→植物营养盐再生积累，同时积累NH3、H2S、有机酸、胺类、CH4等有害物质，抑制生物生长。（4分）
造成这种差异的因素：密度环流与风动环流（2分）
3、海水鱼种在冬季冰下越冬时常因低温而死亡，请你提出保护海水鱼冰下安全越冬的措施并说明理由6分）
答案要点：（海水冰点-1.9℃，最大密度温度-3.5℃）为了在底层保持较高的水温，应该使上下盐度有差异 —— 依靠底层水较高的盐度来维持较高水温（用增加盐度的―增密‖补偿升高温度的―降密‖）。（3分）
所以室外海水越冬池底层保温的关键是添加低盐度的海水或者淡水。（3分） 4、说明池水中起缓冲作用的因子？（6分）
答案要点： ①碳酸的一级与二级电离平衡 CO2＋H2O
HCO3
7
－
HCO3＋H
－＋
CO32-+H+ （2分）
② CaCO3的溶解、沉积平衡 Ca2++CO32-
CaCO3（s）↓（2分）
③ 离子交换缓冲系统 水中的粘土胶粒表面一般都有带电荷的阴离子或阳离子，这些表
＋
面带负电的基团可以吸附水中的阳离子（如K、Na+、Ca2+、Mg2+、H+等），建立离子交换吸附平衡。（2分）
5、溶氧最小值通常可能出现于什么条件？（6分）
答案要点： 溶氧最小值通常出现于 ① 黎明或日出前的表层尤其底层水中；（2分） ② 夏季停滞期长期保持分层状态的底层水及上风沿岸的底层水及中层水；（2分） ③水质过肥、放养太密、投饵施肥过多、水底淤泥很厚的鱼池，遇上夏季天气闷热、气
压低、暴雨强风之后，表层水与底层水发生垂直流转混合，带起淤泥，这时水体都有可能出现溶氧最低值。（2分）
五、分析题（6分）冬季抽取地下井盐水存于室外储水池中，到第二年3月中旬化冻后（室
外温度0℃左右）泵此水到室内育苗室养亲蟹（室内水温18℃左右），后发现亲蟹鳃上全是红棕色的沉淀物，有亲蟹死亡，水也发红有红棕色沉淀。请分析上述现象原因，并说明应如何避免此类事故的发生？
答案要点：含铁地下水接触空气后，有以下反应：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ 大量Fe2+氧化需要消耗水中的溶氧，生成的大量Fe(OH)3微粒沉淀在亲蟹鳃上，
堵塞其鳃，水色变浑、发红, pH降低。（4分）铁的去除：曝气，絮凝，过滤或静置。（2分）
六、计算题（10分）
1、有一养鱼池，面积为1.00 hm2，水深平均为1.5m。池水pH＝9.5，AT＝2.00mmol/L，现拟用浓度为12mol/L的浓盐酸将池水pH中和到9.0，问需用多少升的浓盐酸？（pH = 9.0时α = 0.959；pH = 9.5时α = 0.886） 解：水量V ＝1.00×104m2×1.5m=1.5×104m3 ，（1分） CT = α AT ; （1分）
AT’= CT/ α’= ATα / α’ =2 mmol/L×0.886/0.959= 1.85 mmol/L （1分） ΔAT = AT - AT’ = ( 2.00 – 1.85 ) mmol/L = 0.15 mmol/L （1分） VHCl =ΔAT×V / CHCl = 0.15mmol/m3×1.5×104m3 / 12 mol/L = 188 L （1分） 需要浓盐酸188 L
2、某对虾池水的Cl‰ = 19.00，pH = 9.00，总铵氮NH3-Nt =1.60mmol/L，γH＋= 0.693， K a＇= 4.47×10-10 ，求该对虾池中分子态氨氮UIA为多少mmol/L？分子态氨氮在总氨氮中所占的比例UIA%为多少？（5分）
解：CNH3 =aNH3 CT = K a＇/(aH+/γH+ + K a＇) CT = 0.378mmol/L （3分）
UIA% ＝ 0.378/1.60×100% = 23.6% （2分）
1、盐度≥25的海水池塘，升温时没有密度流，温度下降时密度流可进行到结冰时。（√ ） 2、水中加入氢氧化钠时，碳酸总量也随之增大。 (× ) 3、按照阿列金分类法，海水一般是III型水，淡水一般是I型水。 （× ） 4、生石灰对海水消毒不起效果的原因是海水中有大量的氯离子。 （× ） 5、米氏常数是酶对其底物灵敏性或亲和力的一种指标，Km越大，与营养物结合越紧，越容易发展成优势种。 （× ）
6、温度变化1℃比盐度变化一个单位引起的密度变化值大许多。（× ）
7、夏季贫营养湖中的上层水溶氧比下层水溶氧低；富营养湖中则上层水溶氧比下层水溶氧丰富。 （√ ）
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8、鱼池塘泥的氧化还原电位(Eh) 随底泥深度的加深Eh值升高。 （× ） 9、发电厂或其它热源排放热水进入鱼池时可导致鱼发生气泡病。（√ ） 10、水体pH越低，总氨中分子氨占的比例越高。 （× ）
11、夏天中午光线强，水温度高，氧气溶解度低，所以易发生鱼虾缺氧浮头死亡。（× ） 12、某年某月5—10日，某浅水湖泊所在地昼夜气温均为6℃左右，11日凌晨气温降至2℃，因此湖水转为全同温期。（× ）
13、碱度大，重金属的药效就会降低。（ √ ） 14、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不可能有Ⅰ型水。 （√ ）
15、生产中在晴天中午前后开动增氧机，目的是为了促进空气中氧气的溶解。（×）
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