（1）硫酸盐还原作用：在缺氧环境中，各种硫酸盐还原菌可以把SO4作为受氢体而还原为硫化物。
（2）硫酸盐还原作用的条件：①缺乏溶氧，O2＞L还原作用停止；②含有丰富的有机物；③有微生物参与；④硫酸根离子含量丰富。
3+2+
7、为什么Fe、Fe、石灰水、黄泥水均可降低水中硫化物毒性？
2+3+
§沉淀与吸附作用：Fe、Fe可限制水中H2S含量，降低硫化物的毒性；当水质恶化，有H2S产
2-生时，泼洒含铁药剂可以起到解毒作用；SO4也可以被CaCO3、黏土矿物等以CaSO4吸附共沉淀。 8、硫元素在水体中如何循环转化？硫化氢在硫化物中占的比例与那些因素有关？为什么PH值低，硫化物的毒性增强？
2－－
（1） 硫在水中存在的价态主要有＋6价及－2价，以SO4、HS、H2S、含硫蛋白质等形式存在。在不同氧化还原条件下，硫的稳定形态不同。各种形态能互相转化，这种转化一般有微生物参与。
3+2+
（2） 因素：①氧气的含量；②硫酸盐还原菌及有机物含量；③Fe、Fe、石灰水、黄泥水等含
2－
量；④H2S不被吸收，只有某些特殊细菌可以利用H2S进行光合作用，将H2S转变成S或SO4。
-2-（3） 在硫化物的三种形态中，以H2S毒性最大。水中硫化氢或硫化物，都是指HS、H2S、S种形态的总和，但是常以H2S的形式表示，因此，PH值低，硫化物的毒性增强。
第三章 溶解气体
1、名词解释
（1）溶解氧：是指以分子状态溶存于水中的氧气单质。通常简记作DO。
（2）气体溶解的双膜理论：在气、液界面两侧，分别存在相对稳定的气膜和液膜，这两层膜内总是保持着层流状态，无论如何扰动气体或液体,都不能将这两层膜消除，而只能改变膜的厚度。 （3）水生生物呼吸耗氧：水中鱼、贝类、浮游生物、细菌等，在生命活动过程中进行呼吸作用耗氧。
（4）水呼吸：水中微型生物耗氧，主要包括：浮游动物、浮游植物、细菌呼吸耗氧以及有机物在细菌参与下的分解耗氧。
（5）氧盈：将溶氧超过饱和度100%以上的值称为氧盈。氧盈所在的水层即称为氧盈层。
（6）氧债：是好气性微生物、有机物的中间产物和无机还原物在缺氧条件下，其理论耗氧值受到抑制的那部分耗氧量。氧债的偿还包括生物氧化和化学氧化两个过程。 2、氧气的来源与消耗
（1）来源：①大气中氧的溶解；②植物光合作用；③水补给混合增氧。 （2）消耗：①逸出；②水生生物呼吸耗氧；③底质耗氧作用。 3、溶解度
（1）溶解度：在一定条件下，某气体在水中的溶解达到平衡以后，一定量的水中溶解气体的量，称为该气体在所指定条件下的溶解度。 （2）表示单位：
①易溶气体——100g水溶解的量（质量或标准状态下的体积）
②难溶气体——1L水中溶解的量（质量或标准状态下的体积）mg/L ;ml/L （3）影响气体在水中的溶解度的因素 ①气体本身的性质
②温度：氧气在水中的溶解度随着水温的升高而降低
③含盐量：当温度、压力一定时，水的含盐量增加，氧的溶解度越低。 ④气体分压力
§享利定律——当在一定气体压力范围内，气体的溶解度与其分压成正比。 C = KH × P （对同一种气体在同一温度下）
（3）“气体在水中的溶解度是指在该温度和压力下，某气体在水中所能溶解的最大量。”的说法是否正确，为什么？不正确，在一定条件下，某气体在水中的溶解达到平衡以后，一定量的水中溶解气体的量，称为该气体在所指定条件下的溶解度。
2-
4、影响气体溶解速率的因素：
（1）水中溶解气体的不饱和程度C。
（2）气-液界面的大小，即水体的比表面积，A/V。 （3）扰动状况 （4）气体的溶解度
5、溶解气体在水中的饱和度
（1）饱和度——溶解气体的现存含量占所处条件下饱和含量的百分比。
（2）溶解氧的饱和含量 ( Cs ) ：当O2 溶入水中的速度与水中逸出的O2 的速度相等，即溶解达到平衡时水中溶解 O2 的浓度。
（3）表观耗氧量 ( AOU ):饱和含量与实际含氧量之差。 6、溶氧分布
（1）垂直分布：①贫营养型湖泊，溶氧主要来自空气的溶解作用，含量主要与溶解度有关。夏季湖中形成了温跃层，上层水温高，氧气的溶解度低，含量也相应较低。下层水温低，氧气的溶解度高，含量也相应较高；②富营养型湖泊，营养盐丰富，有机质较多，水中生物量较大，水的透明度低，上层水光合作用产氧使溶氧丰富，下层得不到光照，光合作用产氧很少，水中原有溶氧很快被消耗，处于低氧水平。
（2）水平分布：在不同的风向（风力）作用下，在下风处的池水中浮游生物和有机物往往比上风处多。故白天下风处溶氧比上风处大。夜间溶氧的水平分布与白天相反，上风处溶氧含量大于下风处。
（3）白天： 表层：溶氧高，过饱和，最高在次表层。 中层：急剧下降，出现“溶氧跃层”。 下层 ：低。底层为氧债层。 原因：①光照、水温影响；②生物量的分布；③水的热阻力。 （4）晚上：溶氧浓度不断下降，垂直分布趋于均一。 7、溶氧对水质化学成分的影响 （1）上层水 ζ过程：①空气的交换；②光合作用 ；③呼吸作用；④有机物氧化；⑤CO2被消耗，pH升高，碳酸钙沉积；⑥氨化作用和硝化作用。 ζ结果：①溶氧一般丰富；②氨氮被消耗；③碱度、硬度降低；④CO2减少，pH升高；⑤活性磷 3+ 减少；⑥H2S不可能积累，Fe增加。 （2）下层水 ζ过程：①氨化作用；②呼吸作用；③有机物氧化或者发酵；④碳酸钙溶解；⑤若缺氧 ：反硝化、反硫化。 ζ结果：①溶氧降低，甚至无氧；②氨氮积累；③碱度、硬度升高；④CO2积累 pH降低；⑤活性磷增加；⑥H2S可能积累 Fe2+增加。 8、溶氧动态对水质的主要影响小结 （1）表水层（好气生物区）：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。 （2）水层、底质（兼性、厌气生物区）：①溶氧减少，电位下降-→Fe(Ⅲ)→Fe(Ⅱ),Mn(Ⅳ)→ 2--+-Mn(Ⅱ), SO4→ S，NO3脱氮，析出FeS↓；② CO2，低级有机物增多-→ pH下降，H，HCO3浓度 +3-变大，CaCO3↓，Fe(OH)3↓等溶解，NH4，PO4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。 9、有人说：“因为海水含盐量高，所以海水中溶氧含量比淡水的低”。你认为这种说法对不对？ §不对，因为海水含盐量高，所以海水中溶氧度比淡水的低。 10、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？ §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，海鱼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，空气溶解起到作用就大。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。溶氧状况和提高下午浮游植物光合作用的产氧效率。 11、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？ §不对，是为了促进对流。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高，常过饱和，这时开增氧机可改善底层水的 12、有机物在缺氧条件下被微生物分解时，依次将水中的那些物质作电子的接受体？还原产物是什么？ -3+ 2-（1）电子的接受体：NO3、Fe、SO4、MnO2 +2+2-2+ （2）还原产物：NH4、Fe、S、Mn 13、泛池 （1）定义：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。 （2）泛池的原因①温跃层消失；②浮游植物大量死亡；③水质过肥；④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。 第四章 天然水的PH值和酸碱平衡 1、天然水中有哪些常见的酸碱物质？ 2--+-3--§天然水中常见的酸碱物质有：CO2·H2O、CO3、HCO3、NH4、NH3、H2PO4、PO4、H2SiO3、H3BO3、 -H4BO4等。 2、天然水的PH一般是多少？为什么池塘、湖泊的PH一般有明显的日变化？ （1）大多数天然水为中性到弱碱性，pH为～。淡水pH多在～，海水pH一般在～。 （2）早晨天刚亮时pH较低，中午、下午pH较高。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显着差异，因此pH也有明显的 -2-日变化和垂直分层现象，并且与O2、CO2、HCO3、CO3以及水温等有明显的相关性。动植物生物量大的水体，表层水pH有明显的日变化。 3、天然水的缓冲性是如何形成的？ （1）碳酸的一级与二级电离平衡 （2）CaCO3的溶解和沉淀平衡 （3）离子交换缓冲系统 4、碳酸平衡的分布系数如何计算？公式如何推导？ （1）一般把溶解态CO2与未电离的H2CO3合称为游离二氧化碳，也仍然简称为碳酸，在方程式中 * 记为H2CO3。 （2）水中二氧化碳合并表示为： 2-3-* （3）水体中可能存在的碳酸组分：CO2、CO3、HCO、H2CO3 、( H2CO3) 2-* CT= [H2CO3*]+ [HCO3-]+ [CO3] ，体系中CO32-、HCO3-、( H2CO3)在CT,CO2中所占比例，称为分 布系数，分别以f0、f1、f2表示 f0f1f2?HCO???2*32aH?2'''aH??Ka1a??Ka1Ka2H'Ka1aH??HCO????3CT,CO2?CO???2?3CT,CO2a2H??Ka'a1H??KK'a1'a2 CT,CO22aH?''Ka1Ka2'''?Ka1aH??Ka1Ka2''式中aH?——表示氢离子活度；Ka、Ka1 2——碳酸电离的一级、二级混合常数。 （3）各特征点的概念 * ①a点——相当于纯碳酸体系 参考水平：H2CO3及H2O +-2--[H]=[HCO3]+2[CO3]+[OH] 不同CT，CO2体系的特征点a值不同，在～范围内。 ②o点——相当于纯碳酸氢钠体系 参考水平：HCO3-，H2O +2--*[H]= [CO3]+[OH]- [H2CO3] 对于淡水，pHo=，对于S=的海水，pHo= 2-③f点——相当于纯碳酸钠体系 参考水平：CO3，H2O +-*-[H]= [OH] - 2[H2CO3]-[HCO3] ④b点——f0=f1时的状态，即 -* pH>b时，HCO3 最多；pH 2--pH>c时,CO3 最多 ；pH + （3）logC-pH图的绘制——以NH4为例 ζ非离子氨含量与pH的关系式 5、开放体系二氧化碳平衡的特点是什么？碳酸总量与PH有什么样的关系？ （1）封闭体系的特点是体系在变化时，与外界没有物质交换，各形态的二氧化碳的分量发生变化，但CT,CO2不变。开放体系的特点是与空气有CO2的溶解、逸出，CT,CO2发生变化。如果达到平衡状态，就可以认为气相CO2分压不变。 （2）碳酸总量CT,CO2是是pH的单值函数，pH一定，CT,CO2的值也一定。 6、PH调整的基本方程如何推导？ （1）pH主要由水中的碳酸平衡系统决定，对水的总碱度AT采用关系式： CT,CO2AT?OH??H?，式中AT一般都比后两项大很多，在一般情况下可以略去后两项，?f1?2f2????采用简化式： 式中f是pH的函数，可预先将f值计算列成表，查表计算。 7、计算题 2 （1）有一养鱼池，面积为 hm，水深平均为。池水pH＝，AT＝L，现拟用浓度为12mol/L的浓盐酸将池水pH中和到，问需用多少升的浓盐酸？（f=a)ζ 解：水量V ＝×10m×=×10m ， 42 43 CT = α AT AT’= CT/ α’= ATα / α’ =2 mmol/L×= mmol/L ΔAT = AT - AT’ = ( – ) mmol/L = mmol/L