养殖水环境化学习题

各章复习思考题及综合性模拟题

参考答案 第一章

一、名词解释

1、水质：水及其中杂质所共同表现出来的特征。 2、水质系：水和其中杂质所组成的一切复杂体系。 二、问答题（答题要点）

1、为什么说天然水是包含各种杂质的溶液或浊液？

答：天然水中溶解了多种盐类、气体和有机物，而且还含有泥沙、粘土颗粒、浮游生物、有机碎片等悬浮物质，所以说天然水是包括各种杂质的溶液和浊液。

2、水生生物与水、水质有何密切关系？（可问老师）

答：主要从水生生物生长、繁殖等与水、水质的关系及养殖生产的产量、质量与水、水质的关系这两个方面另以阐述。

第二章

一、名词解释

1、硬度：单位水体中所含二价和二价以金属离子的总量为水的硬度。

2、暂时硬度：水中的钙、镁的碳酸氢盐在煮沸后即分解成碳酸盐沉淀析出，故相应的硬度又称暂时硬度。

3、永久硬度：钙、镁的硫酸盐、氯化物等，用一般的煮沸方法不能把它们从水中除去，所以又称永久硬度。

4、电导率：在相距1cm用惰性金属制成的平行电极间，电解质溶液有1cm2面上所具有的电导，称为电导率。P32 5、离子活度：离子的有效浓度。P30

6、水的透明度：把透明度板沉入水中，至恰好看不见板面上的白色，此时水的深度即为水的透明度。

7、温跃层：温度随深度增加而迅速降低的水层。

8、水温的正分层：指夏季的上层温度高，下层温度低的分层情况。 9、水温的逆分层：指冬季的上层温度低，下层温度高的分层情况。 10、水温的全同温：指春秋季的上下层温度几乎相同的情况。 二、问答题（答题要点） 1、水的硬度如何分类?

答：单位水体中所含Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度，按照造成硬度的阳离子的不同，硬度又可分为钙硬度和镁硬度。考虑阴离子组成，硬度可分为碳酸盐硬度（其中钙、镁的碳酸氢盐标定的硬度又称暂时硬度）和非碳酸盐硬度（又称永久硬度）。 2、硬度的常用单位有哪三种？这些单位之间如何相互换算？ 答：常用单位有：mmol（1/2 Ca2+，1/2 Mg2+）·L-1；德国度（0HG）和mg（CaCO3）·L-1三种。

换算关系：1 mmol（1/2 Ca2+，1/2 Mg2+）·L-1=2.804 0HG=50.05 mg（CaCO3）·L-1。

3、鱼池水硬度变化与水生生物的呼吸作用和光合作用有何关系？ 答：光合作用和呼吸作用会引起鱼池水硬度变化：光合作用使硬度减小，呼吸作用使硬度增大。

4、盐度小于24.9的海水，密度最大时的温度比冰点高，在冰下可以保持高于冰点温度的水层；在盐度为24.9的海水中密度最大时的温度与冰点相同：（24.9‰、-1.350C），纯水在3.980C时密度最大。

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5、何谓硫酸盐的还原作用？发生硫酸盐还原作用的条件是什么？P56

答：在缺氧环境中，各种硫酸盐还原菌可把SO42-还原成硫化物，这一过程称为硫酸盐的还原作用的，其发生的条件是：（1）缺乏溶氧；（2）有丰富的有机物；（3）SO42-的含量（4）有微生物的参与。 6、硫元素在水体中有哪些转化作用？

答：硫元素在水体中的转化作用有：氧化作用、还原作用、化学沉淀或吸附沉淀和同化作用及蛋白质分解作用。

7、硫化氢在总硫化物中占的比例与哪些因素有关?为什么pH值降低的毒性增强？P56

答：H2S在总硫化物中占的比例主要与水温、pH值等有关，在硫化物的三种存在形式中，H2S毒性最强，pH下降，硫化氢在总硫化物中占的比例增加，毒性也随之增强。

8、养殖生产中可采取哪些措施防止硫化氢的生成及其毒害作用？P57

答：主要措施有：（1）促进水体垂直流转混合，打破其分层停滞状态，避免底泥、底层水发展为厌气状态。（2）尽可能保持底质、底层水层中性、微碱性（pH值8左右），极力避免底质、底层水呈酸性。(3)施用铁剂，提高底质、底层水中铁含量。（4）避免大量SO42-进入养殖水体。

9、为什么Fe2+、Fe3+、石灰水、黄泥水均可降低水中硫化物的毒性？P57

答：Fe2+、Fe3+可使硫化物转化为硫和硫化亚铁沉淀，黄泥含铁离子也具有此作用，而石灰水会增大水的pH值，降低硫化氢含量，而且石灰水及铁剂也有催化硫化物的效果，所以Fe2+、Fe3+、石灰水、黄泥水均可降低水中硫化物的毒性。 10、光照强度与浮游植物的生长关系？

答：（1）光照强度过高，抑制浮游植物生长；（2）光照强度适宜，在其他条件合适时，浮游植物可以正常生长；（3）光照强度太弱，浮游植物无法生长。

11、一定压力下，天然水的冰点下降与哪些因素有关？

答：一定压力下，天然水的冰点下降与水中溶质的浓度有关，浓度越大，冰点下降值越大，其间关系为：△Tf=Kfma。 12、密度最大时的温度与海水盐度呈什么关系？ 答：天然水最大密度时的温度随盐度的增加而下降。

13、为什么天然水结冰从表层开始，底层水温可保持在冰点以上？ 答：天然淡水盐度小于24.695‰，最大密度时的温度高于冰点，在最大密度时的温度以上降温时，其密度逐渐增大，产生垂直对流，直到达到最大密度时的温度，再继续降温，使表层水密度小于下层水，不能产生垂直对流，直到表层结冰，而底层水温仍可保持在冰点以上。

14、为什么海水较难结冰，而且结冰后冰下的水温比淡水冰下的水温低得多？

答：海水含盐量比淡水高，由于冰点下降，其冰点比淡水低，海水盐度大于24.695‰，密度最大时的温度比冰点低，表层海水温度降低，其密度一直在增大，如果下层海水温度高于表层，则垂直对流就一趟在进行，而且温度越趋于最大密度时的温度，垂直对流就越剧烈，即使海水表层已结冰，但冰下的海水也没有到最大密度时的

温度，冰下海水继续进行对流运动，因而海水较淡水难结冰，而且结冰后海水冰下的水温比淡水冰下的水温低得多。 15、在什么情况下容易形成温跃层？

答：深而狭窄、岸高且树多的水体，在夏季连续多日无风或仅有微风的晴朗日子里，容易形成温跃层。 16、温跃层对养殖生产有什么影响？

答：温跃层就像一个屏障把上下水层隔开，上层丰富的溶氧不能传输到下层，下层丰富的营养盐不能补充给上层。久而久之，下层可能出现缺氧，上层缺乏营养盐，对鱼类和饵料生物生长均不利。

第三章

一、名词解释

1、气体的溶解度：在一定的条件下，某气体在水中溶解达到平衡时，即水被气体所饱和，一定量的水中溶解的气体的量称为该气体在该条件下的溶解度。

2、气体的溶解速率：单位时间内气体含量的增加。

3、气体饱和度：指溶解气体的现含量占所处条件下的饱和含量的百分比。

4、日较差：溶氧的日变化中，最高值与最低值之差称为变化幅度，简称“日较差”。

5、窒息点：引起生物窒息死亡的溶氧上限值称为该生物的窒息点。 二、问答题（答题要点）

1、影响气体在水中溶解度的因素有哪些？

答：（1）温度：在其他条件不变时，温度升高可使气体在水中的溶解度降低。（2）含盐量：当温度、压力一定时，水中含盐量增加使水中的溶解度降低。（3）气体分压力：在温度与含盐量一定时，气体在水中的溶解度随气体的压力的增大而增大。 2、影响气体在水中溶解速率的因素有哪些？

答：（1）气体不饱和度：水中溶解气体的不饱和度越大，则气体的溶解速率越大。（2）水的比表面积：在同样的不饱和度下，水的比表面积越大，溶解速率就越大。（3）扰动状况：扰动可加快气体的溶解速率。

3、气体溶解速率中的双膜理论的主要内容是什么？

答：气体溶解中的“双膜理论”认为，在气、液两相界面两侧，分别存在相对稳定的气膜和液膜；即使气相、液相呈湍流状态，这两层膜内仍保持层流状态；无论如何扰动气体或液体都不能将这两层膜消除，只能改变膜的厚度；气体主体内的分子溶入液体主体中的过程有4个步骤：（1）靠湍流从气体主体内部到达气膜；（2）靠扩散穿过气膜到达气---液界面，并溶于液相；（3）靠扩散穿过液膜；（4）靠湍流离开液膜进入液相主体。 4、水中氧气的来源有哪些方面？

答：（1）空气的溶解；（2）光合作用；（3）补水。 5、水中氧气的消耗有哪些方面？

答：（1）鱼虾的呼吸；（2）其他水生生物的耗氧；（3）底质耗氧；（4）逸出。

6、在一天中，溶氧最高为下午2---4时，溶氧最低为黎明前某时刻。 7、溶氧有怎样的季节变化？

答：在一个时期内，随水温的变化及水中生物群落的演变，溶氧的状况也可能发生一种趋向性变化，例如对于贫营养性湖泊，由于其

2

他水生生物很少，上层溶氧基本上来自空气中氧气溶解而接近溶解度，故高温的夏季溶氧含量低，而低温的冬季溶氧含量高。对于富营养化湖泊，情况就比较复杂，高氧量和低氧量一般都出现在夏季和秋季，夏秋季溶氧高低差较大，这主要是由于夏秋季水体内浮游生物数量多，光合作用产氧强，同时各种耗氧作用也较强之故；大水温较低的季节，由于水中浮游生物数量少，光照强度低，水中溶氧过饱和现象不常出现，生物呼吸和有机物分解强度也明显减弱，氧含量高低差较小。 8、溶氧有怎样的垂直变化？

答：养殖水体的溶氧的垂直健在情况较为复杂，与温度、水生生物状况及水体的形态等因素有关，贫营养性湖水中溶氧主要来自空气的溶解，含量主要与溶解度有关，夏季湖中形成了温跃层，上层水温度高，氧气溶解度借，含量就相应低一些；下层水温低，氧气溶解度高，含量相应高一些。富营养化湖泊中营养元丰富，浮游生物及有机物很多，造成养殖水体的透明度小，白天上层水的光照条件比下层好得多，而且下层浮游生物分布也很不均匀。因为趋光性，上层水内浮游生物多，下层少。所以上层水浮游植物光合作用的强度和产氧量要比下层多。而水体的上下层温和能力弱，下层水内氧被消耗后得不到及时补充，尽管上层水的溶氧可以达到过饱和，而下层水的溶氧却很低，下层水的溶解氧要到夜间水体所产生的对流时才能得到补充，故一般日出后上下层的氧差逐渐增长，下午氧差最大；日落后逐渐减小，清晨氧差最小。 9、溶氧有怎样的水平分布？

答：上风处水中溶氧较低，下风处水中溶氧较高，相差可能达到每升数毫克。

10、溶氧对鱼虾的慢性影响有哪些方面？

答：（1）影响鱼虾的摄饵量和生长速度；（2）影响鱼虾的发病率；（3）影响毒物的毒性。

11、溶氧如何影响水中元素的存在价态？

答：在氧气丰富的水环境中NO3-、Fe3+、SO42-、MnO2等是稳定的。如水中缺氧，则NO3-、Fe3+、SO42-、MnO2将被还原成NH4+、Fe2+、S2-、Mn2-等。溶氧含量的高低影响有机物的分解产物的组成，当在溶氧充足的水层与底质中，需氧性细菌的繁殖就占优势，有机物在需氧性细菌的作用下，以较快的速度进行氧化分解，分解后的最终产物主要是：CO2、NO3-、SO42-、H2O等。这些产物对养殖生物无害，对水生植物的生长繁殖有利。相反，溶氧不足或者完全缺氧的水层和底质中则厌氧性细菌繁殖占优势，它们分解速度较慢，而且分解的产物大多对生物有毒害作用的H2S、NH4+、CH4+以及低级胺类与脂肪类等。

12、水中的Eh为400mV左右。P83

13、为了防止水体老化，保持水质清新，通常要求水中的DO含量高于2mg·L-1；为了利于浮游生物的生长，增加天然饵料，DO含量应该维持在5 mg·L-1以上。

第四章

一、名词解释

1、二氧化碳体系：水质系中，溶解性无机碳之间，以及与H+、OH- 、气相CO2和固相的碳酸盐之间保持着物理和化学平衡关系，构成二氧化碳体系。P96

2、游离二氧化碳：在平衡体系中，溶解CO2和H2 CO3合称游离二氧化碳。

3、化合二氧化碳：H2CO3- 和CO32- 统称化合二氧化碳。 4、总二氧化碳：游离二氧化碳和化合二氧化碳之和称为总二氧化碳。

二、问答题（答题要点）

1、二氧化碳体系包括哪几个平衡？

答：（1）二氧化碳的溶解平衡；（2）碳酸的电离平衡；（3）碳酸盐的沉淀与溶解平衡。

2、水体的温度和盐度对二氧化碳的溶解有什么影响？

答：水体的温度与盐度增高，二氧化碳的溶解度系数α的数值下降。 3、养殖水体总碱度要求范围是1---3mmoL·L-1。 4、碱度和养殖生产的关系如何？

答：一般，碱度大，鱼产量高；碱度小，鱼产量小，但碱度太大又不利于养殖生产，建议养殖水体的总碱度范围为：1---3mmoL·L-1。 5、习惯上，对于天然淡水根据其pH值分成哪五种？

答：对于天然淡水，习惯上把pH<5.0的称为强酸性；pH=5.0---6.5为弱酸性；pH=6.5---8.5为中性；pH=8.5---10.0为弱碱性；pH>10.0为强碱性。

6、影响天然水体pH值的因素有哪些？

答：（1）温度：水温升高可导致pH值略有下降；（2）含盐量：在一定温度下，水体pH值随含盐量的增大而略有上升。（3）压力：空气中二氧化碳分压的增大及水体静压的增大可导致pH值下降；（4）浮游植物的光合作用使pH值上升；（5）生物的呼吸作用和在细菌作用下的有机物分解使pH值下降；（6）水体溶氧的增加可促进光合作用的进行，使pH值上升。

7、养殖水体二氧化碳体系管理的具体措施有哪些?

答：（1）总碱度、硬度和pH值均偏低的水体应及时地施用石灰调节剂。（2）有些水体缓冲能力较差，pH值日较差较大，若水体原来pH值较高，则增施有机肥，间接供给CO2；若水体中的pH值偏低，则施用CaCO3。（3）地下水具有有机物少，有害生物少的优点，对孵化有利，其缺点是pH值可能偏低，CO2多，溶解氧少；若能用石灰水处理，提高pH值并充分曝气增氧，除去大量的CO2再作孵化用水便能去害留利，一般可取得良好的效果。（4）碱度高的水体，蒸发作用可使水体的碱度进一步增大，作为养殖用水须注意经常更换。另外，为减轻CO32-对鱼的毒害，可增施有机肥，以保证水体的CO2的供给，并限制水体中水草的大量繁殖，以免光合作用大量吸收水体CO2而导致CO32-含量的增大。

第五章

一、名词解释

1、氨化作用：是指含氮有机物在微生物作用下，转变为NH4+-N（氨态氮）的过程。

2、生物固氮：是指天然水体中一些固氮藻类（蓝、绿藻）及细菌，它们具有特殊的酶系统，可把N2变为生物可利用的化合物形态，为水体提供饵料及肥料。作用：为水体不断输送丰富的有机态氮，为水生生物提供饵料基础，但也使水体不断富营养化。

3、脱氮作用：是指在微生物的作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被还原为一氧化二氮（N2O）或氮气（N2）的过程。

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4、同化作用：水生植物通过吸收利用天然水中NH4+（NH3）、NO2- 、NO3- 等合成自身物质，称为同化作用。

5、硝化作用：在通气良好的天然水中，经硝化细菌作用，氨可进一步被氧化为NO2- 、NO3-。这一过程称为硝化作用。 二、填空题

1、无机氮的存在形态NH4+-N、NO2--N、NO3-—N。 三、问答题

1、藻类吸收营养元素速度方程----米氏方程中关饱和常数Km值有何重要意义？

答：Km值可作为维持藻类细胞正常生长所需的水中有效形式营养盐的临界浓度或用于比较不同浮游植物吸收营养盐能力大小。在温度、光照等条件适宜而营养盐含量较低时，Km值大的浮游植物较Km值小的浮游植物容易受到营养盐供应缺乏的限制，很难发展成为优势种。而当营养盐过量时，浮游植物群落结构会发生明显的变化，会产生有害浮游植物的迅速繁殖。因此，测定不同种类浮游植物对营养盐吸收反应的米氏常数Km值具有重要意义。 2、米氏方程及其计算。

答：米氏方程：V=Vmax[S] / Km+[S]。计算：当Km =[S]时，V =0.5 Vmax；当Km =3[S]时，V =0.75 Vmax。 3、天然水体中氮有哪几种存在形式？

答：一般可以分成无机态氮和有机态氮两大类：水中常见的无机态氮包括游离态氮、铵（氨）态氮、硝酸态氮及亚硝酸态氮等。水中的有机态氮是指存在于氨基酸、蛋白质、核酸及腐殖酸类等物质中的氮。

4、天然水体中有效氮分布变化有何规律？

答：（1）有效氮垂直分布：一般是底层水含量高于表层水。（2）有效氮的季节变化：一般冬春季的含量高于夏季，最小值多出现在夏季白天的下午。 5、何谓活性磷？

答：活性磷是指能用钼蓝法被测定出其含量的含磷化合物。 6、天然水中磷的来源与消耗有哪些？

答：天然水体中的增磷作用：主要是水生生物残骸及排泄物、深层水及沉积物、补给水源及施肥投饵。天然水中的耗磷作用：主要是水生生物吸收利用和吸附沉积作用。 7、天然水中磷酸盐的分布变化有何特征？

答：一般冬季或早春水中有效磷含量较高，而暖季白天下午含量最低，在水体停滞分层时，有效磷含量有较明显的垂直分布变化。表水层由于浮游植物光合作用吸收消耗大量有效磷，使得有效磷含量趋于零。而底水层中光合作用较弱，几乎不消耗有效磷，又可从底泥间隙水中扩散得到有效磷，积累了较高浓度的溶解磷，因此，底层水的有效磷较表层水高，如无温跃层，此变化不明显。另外，在湖泊中磷的垂直分布是沉积物中含量最高，占了湖泊中磷的绝大部分。底层水的溶解磷比表水层高许多，但表水层溶解磷的周转速率很快。海水磷酸盐含量有较大的变化范围。

8、什么叫活性硅？试简述有效硅在水中分布的特点？

答：能与钼酸铵试剂反应面被测出的部分硅化物称为活性硅或活性硅酸盐，包括溶解性硅酸盐、部分胶体硅及低聚硅酸盐。特点：有效硅在水中分布也有明显的季节和垂直变化。春秋季比冬季含量

少，春秋季由于硅藻大量繁殖而使表层水中硅的含量降至最低。夏季由于表层水温上升，硅藻生长受到抑制，这时水中硅酸盐浓度又开始逐渐回升。表层水含量少于底层水。

第七章

一、名词解释

1、气提作用：是指水体中由于风浪作用、光合作用、反硝化作用以及有机物的发酵作用等产生气泡，而溶解有机物等能较多地聚集在气泡周围，并被气泡吸附携带升至水体表面，形成泡沫或水面皮膜的过程。

2、絮凝作用：是指在微生物作用下，水体中溶解有机物和细微悬浮物转变成絮状凝结物的过程。

3、有机物的降解、矿化作用：是指有机物在生物特别是各类微生物及酶作用下分解，以至最终变为无机物的过程。

第八章

一、问答题

1、水中有毒物质的来源？

答：一共有两个。一类是工农业生产和日常生活排放的废物，即所谓的污染物质，主要包括：金属污染物、非金属污染物、放射性污染物和有机污染物。另一类是由于水体内因物质循环失调而生成并积累的毒物，哪硫化氢、氨、低级胺类、高浓度CO2及赤潮生物的有毒分泌物等等。

第九章

一、填空题

1、天然水中有机物按分散状态分类分为溶解性有机物、颗粒有机物。

2、颗粒有机物由无生命碎屑有机碳、有生命颗粒状有机碳组成。 3、溶解性有机物成分有碳水化合物、类脂化合物、蛋白质及其衍生物、维生素、腐殖质。

4、天然水体中有机物的来源：外来有机物，主要是自水体外流入带进的有机物（又分为一、天然有机物及其分解产物；二、人类生活废物和各种工业废物。）、水体内部自生有机物，主要来自水生生物。 二、问答题（答题要点）

1、测定水中有机物含量有哪些方法，它们各有哪些特点？ 答：（1）化学需氧量（TOD），分高锰酸钾法和重铬酸钾法。特点：高锰酸钾法对有机物氧化率低，耗氧量的数据重现性差，但操作简便，易于普及。重铬酸钾法对有机物氧化率高，耗氧量的数据重现性好，能较好地反映水中有机物的多少，但操作麻烦费时。 （2）生物化学需氧量(BOD)。特点：它可以间接反映出有机物的含量，测定时较费时。

（3）总有机碳(TOC)。特点：可较好地反映水中有机物含量的多少，但测定方法繁琐，使用仪器昂贵。

（4）总需氧量(TOD)。特点：可间接反应出有机物和无机物的含量。 2、有机物的气提作用，絮凝作用与水产养殖有什么关系？ 答：气提作用和絮凝作用能把水体中难以利用的溶解有机物和胶态有机物转变成有机碎屑饵料，降低水体有机负荷，改善水质环境。 3、有机物的降解、矿化作用在有氧和缺氧条件下有何不同特点？ 答：（1）有氧分解有机物迅速彻底，营养能再生，最终产物为高价

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态无害的无机物。

（2）缺氧分解有机物速度较慢且不彻底，营养虽能再生，但最终产物常伴有一些有毒物质的产生和积累，恶化水质，对生物生长不利。

4、水中有机物含量对水产养殖生产有什么影响？

答：在一定限度内，有机污染程度的增强，可以增加水体的肥力及营养水平，增加初级生产，给渔业资源创造有利条件，如果超过一定限度，会导致水域富营养化或使水体缺氧，水质恶化，鱼类无法生存，造成减产死鱼对于养殖生产十分不利。 5、对水体有机负荷过大有什么对策？

答：首先是预防，当水中有机物多时，应减少施肥投饵数量和次数，或完全停止施肥投饵。其次增氧提高水体净化速度，或部分换水，但使用增氧机要有相应的设备和供电条件，换水要有充足的新鲜水源，此法有其局限性。另外，采用絮凝作用降低有机负荷，其方法是在池内施黄泥水、明矾水、石灰水等，兼有上述各法效果，而无其缺点。

6、有机氯农药主要是通过什么途径进入水域的？

答：有机氯农药的使用大多以喷撒的方式进行，在使用过程中，估计有一半随风飘到很遥远的地方，并随雨水或尘埃一起降落地面，流入地面水中。这是农药进入水域的主要途径之一。散落在植物和地面上以及残留在土壤中的农药大部分也将被水冲刷或挥发进入大气并随降水进入地面水域，由河流携带而进入海洋。 7、有机氯农药和多氯联苯在生物体内是如何积累和转移的？ 答：有机氯农药和多氯联苯（PCB）是典型的非极性或弱极性的氯代烃化合物，水溶性远低于脂溶性，当这类化合物被生物吸收后即进入脂肪组织而被积累，这类化合物连生物体中的含量随食物链由低级环节向高级环节演进而递增，富集因数可达103---104。 8、石油及石油产品对鱼虾有哪些短期危害？

答：石油对幼鱼和鱼卵的危害很大，尤其是许多经济性鱼类的浮性卵和孵化后的早期仔鱼与许多浮游生物及底栖生物的幼体一起漂浮在水体的最表层，构成所谓的“次漂浮生物”，它们最容易受漂浮在水面上的石油污染物毒害。石油污染区水域孵化的鱼苗多数成畸形，生命力弱，易于死亡，当油浓度为100mg·L-1时，24小时可杀死95%以上的海虾幼体。

9、耗氧污染物和富营养化对水生生物有哪些危害？

答：（1）破坏生物资源：一、纤维素粘稠物的覆盖能力很强，会直接使水生动物窒息而死；二、有机物质氧化时大量耗氧，将使局部水域处于缺氧状态，导致生物的死亡；三、造纸工业废水还能降低生物对Ca、P、S等元素的同化率，破坏代谢平衡。

（2）促进细菌和病毒的大量繁殖：富营养污水中有多种病原细菌和病毒，在受其污染的水域中生活的动物，在滤食过程中可聚集各种细菌和病毒，从而危害水产品的食用价值。 （3）发生“赤潮”。

10、水域污染的防治工作包括哪些任务？

答：水域污染的防治，一方面必须积极开展“三废”的处理和综合利用，变废为宝，化害为利。另一方面必须随时了解可能被污染的水域的污染状况，开展水域污染的调查和监测工作，掌握水域的污染程度，以保证工农业生产和水产事业的顺利发展。

11、废水处理常用方法有哪几种？

答：废水处理的常用方法有：（1）物理处理法；（2）化学处理法；（3）生物化学处理法。 三、名词解释

1、赤潮：“赤潮”是因为天然水体中（尤其是在近岸海区或河口海区）浮游植物异常地急剧增殖，使水体被生物染色的一种现象。

第十章

一、问答题（答题要点）

1、汞污染物在水体中有哪些主要存在形式，其各自的毒性如何？ 答：汞及其化合物之间在自然环境中可能相互转化。在有氧的条件下，Hg0 可以被氧化为无机离子或可直接被氧化为甲基汞离子，芳基汞（例如苯基汞）也能无以转化为甲基汞。其中无机汞离子（尤其是Hg2+）是强烈的细胞原浆毒物，是酶促反应的抑制物，但Hg2+因脂溶性较低，汞盐可以从体内排出，从而其毒性相对较低。单质汞（Hg0）的毒性比Hg2+小，它易挥发，并通过呼吸道、食道、皮肤等途径进入生物体，通过血液细胞膜而分布到全身。有机汞化合

养殖1063 水化学作业答案

第一次作业：P13～14

1． 什么是大气圈、水圈、岩石——土壤圈？ 答：大气圈指覆盖整个地球，随地球运动的空气层。

岩石——土壤圈指地球表层具有刚性的这一部分，它包括地壳（厚度5～75km）及地幔上部与地壳相接的一部分，厚60～120 km，是地质学研究的主要对象。在岩石圈中有许多天然产出的化合物或单质，它们的化学成分确定或在一定范围内变化，这类物质在地质上被称为“矿物”。

水圈有广义和狭义两个概念。狭义水圈是指海洋和陆地各种贮水水体，包括海洋、江河、湖泊、冰盖、地下水、沉积物中的间隙水等。广义的水圈则还包括其他各圈层中存在的水。 2． 世界水资源的分布和我国水资源的状况如何？ 答：

① 世界水资源的分布

据估算，地球上水的总量约为1.39×109km3，主要分布在海洋，约占总水量的97％，淡水约占2.5％。可见，世界水资源量虽然很丰富，但是淡水占的比例很少，并且大约70%的淡水分布在冰川冻土中、南极和格林兰的冰层中；存在于湖泊、河流、土壤和地下600米以内的含水层中的淡水仅占淡水总量的30%左右。这一部分淡水分布也不平衡。地球上只有不到1％的淡水易供人类直接使用。

② 我国的水资源

我国水资源的总量比较丰富，居世界第四位。平均年降水量为6.19×10m，平均降水深648mm，平均河川径流量2.7×10m,合径流深284mm,约占全球径流总量的5.8％。我国人口众多，按1997年人口统计，人均水资源量为2220m，仅为世界人均水资源量的1/3。到21世纪中叶，按照16亿人口计，我国人均水资源量仅为1760m，进入联合国评价的用水紧张国家的行列。

我国耕地平均占有的河川年径流量也只有世界平均水平的80%。所以，从人均、亩均水资源数据看，我国水资源的供需矛盾

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3

3

12

3

123

物的毒性比无机汞强烈得多，特别是烷基汞中的甲基汞，它的挥发性大，脂溶性比水溶性大100倍，摄入体内几乎全部（98%）被吸收，在体内不易降解和排泄，其他一些有机汞化合物，如芳基汞和烷氧基汞因其挥发性不大，在生物体内能降解为有机组分和无机汞，其毒性和无机汞相似。

2、重金属对水生生物的危害有哪些特点？

答：重金属的稳定性和积累性都很强，富集因数高，各种水生生物对重金属都具有较大的富集能力，其富集因数高达几十倍乃至几十万倍，它们与许多酶和生物活性物质的活性基团（如巯基、氨基、、亚氨基等）有较强的亲和力，当一定量的金属进入体内就会迅速与酶及生物高分子物质反应生成非活性的硫醇盐等，使之失去活性，因此，重金属的毒性最主要的是毒害破坏生物的酶系统。

第十三章

一、 填空题

天然水按其形式与形态特点可分大气降水、江河水、湖库水、海水及地下水等几类。

突出。按照2000年6月8日中央电视台报导的水利部的通报，十年后，在中等干旱年，我国需水量为6988亿立方米，可能供水量为6670亿立方米，缺水318亿立方米。

3． 天然水中的主要成分有那些？它们是怎么样形成的？复杂性

表现在什么地方？

答：天然水是海洋、江河、湖泊（水库）、沼泽、冰雪等地表水与地下水的总称。天然水的主要成分包括常量元素、溶解气体、营养元素、有机物质、微量元素、有毒物质。

天然水质系是一个复杂的多相体系，水中有溶解的物质，也有悬浮的较粗的颗粒物，更有大量的胶体颗粒物；有生物，也有非生物；还有因为人类生产与生活影响而进入水体的污染物。

陆地天然水中化学成分的来源有：

（1）大气淋溶。水滴在高空漂移的过程中不断自周围空气溶解各种物质，雨滴下落的过程能够将大气颗粒物一并带下并部分溶解，这就形成了降水中的化学成分。

（2）从岩石、土壤中淋溶。地面径流与地下径流在转移，汇集过程中充分与岩石、土壤接触，岩石、土壤中的可溶成分就转移到水中。

（3）生物作用。水中生物的光合作用、呼吸作用、代谢、尸体腐解等过程都可以向水中释放O2、CO2、有机物及营养盐等物质。

（4）次级反应与交换吸收作用。 水与土壤接触，除了可以从土壤中溶带可溶性成分及胶体成分外，还可能有离子交换作用，使水的离子成分发生变化。

（5）工业废水、生活污水与农业退水。 天然水质系的复杂性可归纳为以下几点： （1）水中含有的物质种类繁多，含量相差悬殊； （2）水中溶存物质的分散程度复杂； （3）存在各种生物。

P354. 4.简述你对水质含义的认识，说明衡量水质状况有那些指标？

解：水质是水及其中所存在的各类物质所共同表现出来的综合特征。

则饱和度为??C6.56??10000?100.500 CS6.53有何意义？

答：半饱和常数值可作为藻类细胞能正常生长所需维持水中有效形式营养盐的临界浓度，也可用于比较不同浮游植物吸收营养盐能力的大小。

在光强、水温及其它条件适宜而营养盐含量较低时，Km值越小的浮游植物越容易发展成为优势种；Km值越大的浮游植物会因缺乏营养盐使生长受到限制。而当营养盐过于丰富时，浮游植物群落结构会发生明显变化，可能导致某些有害浮游植物的迅速繁殖。 5天然水中有效氮有几种存在形态？各种形态之间有何联系？ 答：氮的存在形式 ：（1）游离态氮——N2,具有相对较强的化学惰性，在水中的溶解度也很低，但由于氮气是大气中最主要的组分，其体积分数可达78%，因此，氮分子在水中的含量较高，在海洋中可达20mg/Kg，而其它可溶性氮化合物仅为0.7mg/Kg。（2）有机氮——包括蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、硝基化合物等。 （3）硝酸态氮——有氧环境中，微生物氧化氨、亚硝酸盐的产物；同时，在高温条件下，空气中的氮会生成各种氮氧化合物，它们进一步转变为硝酸盐，作为微生物生产硝酸盐的补充。（4）亚硝酸态氮——亚硝酸氮在天然水中的浓度非常低，它主要是硝化反硝化过程及植物体内的硝酸在硝化酶的作用下转化为氨及氨基酸过程的中间产物。（5）总铵态氮——水中含氮有机物分解矿化及硝酸盐、亚硝酸盐反硝化作用的产物。包括非离子氨和铵盐形式存在的氮。 7天然水中无机态氮与养殖生物的关系如何？

+

第七次作业Page 87

7.无风闷热的晚上比有风凉爽的晚上鱼池容易发生缺氧，其原因是什么？

答：水面与空气接触，空气中的氧气将溶于水中，溶解的速率与水中溶解的不饱和程度成正比，还与水面扰动状况及单位体积表面积有关，也与风力、水深有关。氧气在水中的不饱和程度大，水面风力大和水较浅时，空气溶解起的作用就大。如果没有风力或人为的搅动，空气溶解增氧速率是很慢的，远不能满足池塘对氧气的消耗。所以无风闷热的晚上比有风凉爽的晚上鱼池容易发生缺氧。 8.生产上经常在晴天中午前后开动增氧机，其目的是为了促进空气中氧气的溶解吗？为什么？

答：中午前后开动增氧机来改善池塘氧气状况，这并不是从增加氧气溶解速率来考虑的。中午池水一般溶解氧量较高，常过饱和，这时开增氧机可改善底层水的溶氧状况和提高下午浮游植物光合作用的产氧效率。 第八次作业Page111

1．天然水中有哪些常见酸碱物质？它们在水中如何电离？ 答：天然水中常见的酸碱物质有：CO2·H2O、CO32ˉ、HCO3ˉ、NH4+、NH3、H2PO4ˉ、HPO42ˉ、PO43ˉ、H2SiO3、HSiO3ˉ、H3BO3、H4BO4ˉ等。它们在水中的解离过程： CO2·H2O? HCO3ˉ+ H HCO3ˉ?CO32ˉ+ H

+

+

H2PO4ˉ?HPO42ˉ+ H HPO42ˉ?PO43ˉ+ H

+

答：天然水体中无机态氮与养殖生物的关系表现为两个方面：一方面，NH4+（NH3）、NO3ˉ、NO2ˉ是藻类能直接吸收利用的氮的形态，在适宜的浓度范围内，增加其含量，可提高浮游植物的生物量，

+

H2SiO3?HSiO3ˉ+ H

+

H3BO3+ H2O ?H4BO4ˉ+ H NH4+?NH3 + H

+

ˉ+

ˉ

提高天然饵料基础，促进养殖生产；另一方面，当水体中无机氮含量过高时，易导致水体富营养化，对养殖生物产生有害的影响。 第十次作业9天然水中磷的存在形态有哪些？

答：（1）溶解态磷——包括溶解态无机磷（DIP）和溶解态有机磷(DOP)两类。前者包括正磷酸盐、无机缩聚磷酸盐。

（2）颗粒态磷——包括颗粒态无机磷酸盐和颗粒态有机磷两类。 10何谓活性磷酸盐？其分布变化有何特点？

答：凡能与酸性钼酸盐反应的，包括磷酸盐、部分溶解态有机磷、吸附在悬浮物表面的磷酸盐以及一部分可溶于酸的悬浮无机磷 [如Ca3(PO4)2、FePO4]等等，统称为活性磷化合物；由于活性磷化合物主要以可溶性磷酸盐的形式存在，所以通常又称为活性磷酸盐，以PO4-P表示。

分布变化特点：（1）淡水中磷酸盐的分布变化因水系的不同呈现不同特征，磷一般的规律是：磷酸盐含量最大值多出现在冬季或早春，最小值多出现于暖季的后期；在水体停滞分层时，表层水由于植物吸收消耗，有效磷常可降低至检验不出的程度，而底层水则因有机物矿化、沉积物补给而积累较高含量的磷酸盐。（2）海水中磷酸盐含量有较大的变化范围。

12天然水体中磷为何易成为限制水体初级生产的因子？ 11

NH3 + H2O? NH4+ + OHH2O? H+ OH

2.天然水中的pH一般是多少？为什么池塘、湖泊的pH一般有明显的日变化？

答：大多数天然水为中性到弱碱性，pH为6.0-9.0，淡水pH常在6.5-8.5，部分苏打型湖泊水的pH可达9.0-9.5，有的可能更高。水中生物的光合作用和呼吸作用可引起水pH的变化。由于水中光合作用与呼吸作用强度在时间上与空间上有着显著差异，因此pH值也有明显的周日变化和垂直分层现象，并且与O2、CO2、HCO3、CO32-以及水温等有着明显的相关性。动植物生物量大的水体，表层水pH有明显的日变化。早晨天刚亮时pH较低，中午、下午pH较高。

第九次作业Page 138、139

1何谓水生植物的营养盐、营养元素？

答：通常把天然水中可溶性氮、磷、硅的无机化合物称为水生植物营养盐，把组成这些营养盐的主要元素氮、磷、硅称为营养元素或生原元素。

2水生植物吸收营养元素速率方程——米氏方程中半饱和常数Km

ˉ

答：可溶性含磷物质的化学沉淀或吸附沉淀可以使部分有效磷离开水体。悬浮于水中的黏土微粒或胶粒，可能把水体中的HPO42ˉ紧紧吸附在其表面。无论是水体中的化学沉淀或者液-固界面上的吸着作用都可能降低水中有效磷的浓度。因此，世界上很多地区的淡水水域严重缺磷，以致磷成为其初级生产力的重要限制因素。一旦大量的磷进入水体后，往往会引起浮游植物的迅猛生长而使水体呈现富营养化。 第十一次作业Page248

2衡量水和废水中耗氧有机污染物的含量和污染程度有哪些指标，说明各指标的含义和测定原理。

答：水体中有机污染物成分非常复杂，难以一一测定。传统上常采用一些“间接性指标”反映水体中有机物的含量和污染状况，这些指标主要包括以下几类： （一）

生化需氧量（BOD）

生化需氧量（BOD）是指好氧条件下，单位体积水中需氧物质生化分解过程中所消耗的溶解氧的量。水中耗氧有机物的含量越高时，生物氧化过程中需要的氧量也越高，因此BOD测定实际上是对可降解有机物含量的间接测量。微生物对有机物的耗氧分解是一个缓慢的过程。 （二）

化学需氧量（COD）

化学需氧量（COD）是在一定条件下，用强氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L为单位表示。所用的氧化剂主要有重铬酸钾和高锰酸钾。两者测定化学需氧量的原理相似，均采用过量氧化剂氧化水中有机物后，再用标准还原剂（硫酸亚铁铵或草酸钠或硫代硫酸钠）回滴剩余的氧化剂，根据还原剂的用量计算氧化剂的消耗量，并换算为氧的mg/L为单位。 （三）

总耗氧量(TOD)

总耗氧量(TOD)是指水中有机物和无机物质燃烧变成稳定的氧化物所需要的氧量，包括难以分解的有机物含量，同时也包括一些无机硫、磷等元素全部氧化所需的氧量。

总需氧量的测定采用仪器分析方法，其基本原理是以含有微量氧的氮气为载气，连续通过燃烧反应室，当一定量水样注入反应室时，在高温（900℃）和铂催化剂的作用下，水中的还原性物质立即被完全氧化，消耗了载气中的氧气，导致载气中氧气浓度降低，其氧浓度的变化由氧化鋯氧浓度检测器测定，通过与已知总需氧量的标准物质进行比较，即可求得样品的总需氧量。标准物质有邻苯

二甲酸氢钾等，

其总需氧量可按其燃烧反应计算：2KHC6H4(COO)2+15O2=5H2O+K2O+16CO2

根据上式求得0.850g/L的邻苯二甲酸氢钾水溶液的理论总需氧量为1000mg/L。 （四）

总有机碳（TOC）

总有机碳（TOC）是以碳的含量表示水中有机物总量的综合指标。它能较全面地反映出水中有机物的污染程度。在国外已较普遍地应用于水质监测。国内外已研制成各种类型的TOC分析仪。按工作原理的不同，可分为燃烧氧化-非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法、湿法氧化-非分散红外吸收法等。其中，燃烧氧化-非分散红外吸收法由于只需一次性转化，流程简单、重现性好，灵敏度高而在TOC分析仪中广泛应用。这种方法是将水样酸化去除水中的无机碳酸盐后，注入燃烧管中在高温（900℃）和铂催化剂的作用下燃烧，通过红外吸收气体分析仪测定燃烧过程中产生的CO2而对水中的有机碳进行定量。用这种方法测定TOC快捷方便，进样后仅需几分钟就可出结果。

3说明BOD、COD和TOC的联系和区别。

答：BOD、COD和TOC之间有一定的相关性，例如水体中BOD常与COD呈一致性变化趋势，并与TOD成正相关。因此，建立区域水环境（河流、湖泊等）这些指标之间的相关规律，对于了解水质变化动态趋势具有指导意义。然而，这些指标难以反映水中特定有机物的含量状况，特别对于水中的微量有毒有机污染物所能提供的信息甚少，对于这些有机污染物需要采用专门方法进行个别测定。 第十二次作业

1.水产养殖中常用的消毒剂有哪些?

答：有：次氯酸盐（漂白粉，漂白粉精，次氯酸钠）、二氯异氰尿酸钠 、三氯异氰尿酸、二氧化氯、二溴海因、溴氯海因、聚乙烯吡咯烷酮碘、臭氧、生石灰、新洁尔灭，等。 2、请简述常规的池塘消毒步骤。

答：常规池塘消毒可按如下步骤进行：晒塘→清淤或翻耕→泼洒生石灰（50-200Kg/亩）或漂白粉水溶液（10-30Kg/亩）（傍晚进行）→晒塘3～5天→加水至满池→浸泡1-2 d → 排尽池水，冲洗2次，然后可进水→泼洒生石灰或漂白粉10天后布苗。

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