水环境化学试题1.docx

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水环境化学试题1

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。

（）

8.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。

（）

9.按照我国环境保护部于2002年发布的《地表水环境质量标准》的划分，IV类水适用于集中式生活饮用水。

（）10.表面吸附可以发生在带相同电荷符号的表面和吸附离子之间。

（）

四、问答题1.结合水的有关特性，解释为什么鱼类能安然度过大冷的河流冰封期。

2.汞的甲基化。

3.试腐殖质的环境意义。

4.有机配体如何影响颗粒物对重金属的吸附。

5.氧的溶解度与溶解氧值的定义以及它们的数值与哪些因素有关。

6.什么是水体富营养化。

7.水污染对人体健康的影响。

8.地标水的类型9.水体中的8类污染物10.微生物降解与转化污染物的途径11、光化学氧化降解机理

1.求每升雨水中CO2的溶解量，设空气中PCO2=，CO2的亨利常数为×10-7mol/（L·Pa），酸离解常数K1为×10-7。

2.某河水中[Cl-]的浓度为10-3molL-1,[HgCl2（aq）]的浓度为10-8molL-1（近于饮水可接受的Hg浓度），求水中Hg2+、HgCl+、HgCl3-、HgCl42-的浓度各是多少已知Hg2+和Cl-各级配合物的稳定常数为K1＝×106、K2＝3×106、K3=、K4＝10。

3.若向纯水中加入CaCO3（s）并将此体系暴露于含有CO2的大气中，则在25℃、pH=时达到饱和平衡所应含有的Ca2+浓度是什么（已知大气中CO2含量为%，25℃时期KH=×10-2molL-1·atm-1，水的蒸汽压为，CaCO3的溶度积Ksp=，H2CO3*的一级、二级离解常数分别为K1=，K2=）

2.从pH=的水样中测得[Cr（III]]=，[Cr（VI]=，求处于平衡状态时的pE值和pE0值。

已知铬的两种形态转换反应为：

CrO42-+H++3eCr（OH）2++2H2O，K=1066。

一、名词解释。

1、赤潮2、透明度3、补偿点4、COD5、溶解氧的日较差

二、选择题。

1、一般淡水的盐分主要由（）。

A碳酸钠B氯化钠C碳酸氢钙D硫酸盐

2、天然水通常（）。

A具有一定的缓冲性B是缓冲溶液C缓冲性很强D没有一点缓冲性

3、在硬水中，重金属离子和一价金属离子的毒性（）。

A变大B变小C不变D消失

4、水中有机物含量的大小，可用（）指标表示。

5、硬水中含有较多的（）。

ANa+和K+BOH-和CO32-CCa2+和Mg2+DH+和NO3-

6、水体内的含硫化合物中对鱼最有毒的是（）。

ASO42-BH2SCHS-DS2-

7、pH为的水，其碱度组成为（）。

AHCO3-和CO32-BCO32-COH-DHCO3-

8、当温度、压力一定时，水中的含盐量越大，则氧气在水中的溶解度（）A.越大B.越小C.不受含盐量的影响D.保持不变

9、在成鱼养殖阶段，水体的PH应处于（）。

A.6.5-5.0CD.越低越好

10、已知水中HCO-3含量为L，CO=3含量为L，OH-含量忽略不计，则水的碱度为（）mgCaCO3/L。

（计算中各元素的原子量分别取：

H=1,C=12,O=16,Ca=40）。

A、B、2.200C、D、三、判断题。

1、水的碱度是指水显碱性的强弱程度。

（）2、天然水的反常膨胀，是指在4℃以下，水的“热缩冷涨”。

（）

3、春季水面冰层融化，水温上升，由于密度环流作用，可以使水体达到4℃的全同温。

（）

4、硫是藻类必须的营养元素，所以天然水的硫酸盐越多越好。

（）

5、水体中的溶解有机物，能通过水体的气提浮选作用及混凝、絮凝作用而形成天然有机饵料，故水中的溶解有机物含量越多越好。

（）6、在测定水中CODMn时，在锥形瓶中加入数粒玻璃珠，防止溶液加热时暴沸。

（）7、在修建鱼池时，为了增大鱼池的养殖容量，可以把鱼池挖得越深越好。

（）

8水的硬度用煮沸的方法即可除去（）9天然水的化学成分都是相同和不变的（）10水和底泥中的铁可以限制H2S的生成。

（）

四、填空题。

1、水温的变化可引起水体的（）环流，风力的作用会形成水体的（）环流。

2、在淡水水体中，4℃以上的水体在（）温时及4以下的水体在（）温时，都会有密度环流存在。

3、某池塘夏季水温上层高，下层低，称为温度的（）分布；冬季水温上层低，下层高，称为水温的（）分布。

4、天然水体内的缓冲系统有：

（）、（）、（）、（）。

5、水中溶有盐分后，水的冰点和最大密度温度随含盐量的增加而（）。

6、水体中温跃层形成以后，随着风力的增大，温跃层（）。

7、天然水中的主要离子包括四种阳离子（）；四种阴离子（）。

8、水的硬度是反映（）价及（）价（）含量的水质指标。

天然水的上述离子中，以（）和（）含量最多。

9、水的碱度一般是指水中所含能与（）作用的物质的量。

在天然水正常pH范围内，构成碱度的成分是（）和（）。

10、天然水中（）和（）是高含盐量水中最多的离子。

11、用中和法测定游离二氧化碳的反应方程式为（）。

12、最大密度温度与冰点相同的含盐水体，其含盐量为（）。

13、天然水的缓冲能力指标为（）和（）。

14、pH是反映（）的指标，在天然水分类中水的pH为（）为中性水。

15、总氨一定时，pH越高，毒性越（）。

16、有机氮在微生物作用下，可以转变为铵态氮，这种作用称为（）作用，这种作用在（）和（）条件下均可进行。

17、天然水复杂多变性主要体现在：

（1）水中（）繁多，数量悬殊；

（2）水中溶存物质的（）多种多样；（3）水中物质不论是（），还是（）、（），都是不断运动变化的。

18、天然水体内的二氧化碳平衡系统由五种平衡组成；

（1）（）、

（2）（）、（3）（）、（4）（）、（5）（）。

19、化学耗氧量常用来间接地表示水中有机物的含量。

根据测定时所使用的氧化剂的不同，可分为高锰酸钾法重铬酸钾法和碘酸钾法。

其中，高锰酸钾法又分为（）法和（）法，淡水一般采用（）法，海水只能用（）法。

20、水中有效磷的实际含量由水体的（）作用和（）作用的相对强弱决定。

五、简述简答题。

1、反硫化作用发生的基本条件是什么2、水中有机物的垂直分布有何规律

3、为什么夏季阴雨天凌晨池鱼易“浮头”死亡4、一鱼池在夏季形成温跃层一段时间后，底层溶氧变为0，表层溶氧过饱和，试分析表层和底层水中铵氮含量的差异及形成原因。

5、营养元素有哪几种可能的限制方式和限制结果

六、计算题。

1、取mL水样，加入酚酞指示剂，用LHCl溶液滴定到终点用去，再加入甲基橙指示剂，用同浓度HCl溶液滴定到终点又用去。

试计算重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、总碱度各是多少（均以mmol/L表示）

2、某天然水的分析结果如下：

Ca2+LHCO3-L

Mg2+LCO32-L（1/2CO32-）

NH4+LSO42-L

NO2-LCl-mg/L

（1）、试求该水的总碱度、总硬度、总含盐量各是多少

（2）、按阿历金分类法判断该水属于哪一类、哪一组、哪一型，并用符号表示。

（3）求该水的重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、钙硬度、镁硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度、pH各是多少

[已知：

M（Cl-）=35.45g/molM（SO42-）=96.07g/molM（NO2-）=46.01g/molM（CO32-）=60.01g/molM（HCO3-）=61.02g/molM（Ca2+）=40.08g/molM（Mg2+）=24.31g/molM（NH4+）=18.04g/mol]

水环境化学A卷参考答案及评分标准2008-2009学年第一学期

一、填空（25分，每个填空1分）

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SCaIV3、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‰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=CHCO3-+C1/2CO32-+CH2BO3-。

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=时，HCO3－最多；pH>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1mol/L，碱度增大2mol/L。

13、若米氏常数KM平均为1umol/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。

首先是Fe2+被氧化成Fe（OH）3，水变混浊，pH值降低：

4Fe2++O2+10H2O4Fe（OH）3+生成的Fe（OH）3絮凝时会将水中的藻类及悬浮物一并混凝、下沉，使水又逐渐变清。

过些天浮游植物又繁生，水又渐渐变浑，pH又回升。

（3分）大量Fe2+氧化需要消耗水中的溶氧，水中生成的大量Fe（OH）3微粒会堵塞鱼鳃，聚沉藻类。

（2分）

2、为什么可以用电导仪来测海水的盐度（5分）

答案要点：

根据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。

（3分）由于海水的主要成分的比例恒定，因此电导率与与盐度有很精确的关系，所以可以用电导仪来测海水的盐度。

（2分）

3、溶氧丰富的水中，投饵后，食物残渣和粪便中的氮是通过哪些作用在水中逐步转变成硝态氮（7分）

答案要点：

经过几种作用：

①氨化作用，即含氮有机物在微生物作用下的分解即氨化作用，转变为NH4+（NH3）。

（2分）②亚硝化作用：

经亚硝化菌的作用，氨可被氧化为NO2-。

（2分）③硝化作用：

在通气良好的天然水中，经硝化菌的作用，进一步被氧化为NO3-。

（2分）

顺序为：

①氨化作用→②亚硝化作用→③硝化作用（1分）

4、二氧化碳体系包括哪些组成与化学平衡（7分）

答案要点：

组成：

溶解CO2（H2CO3）、HCO3-、CO32-（2分）

包括以下五种平衡：

①气态二氧化碳溶解；②溶解CO2的水合作用；③H2CO3的电离平衡；④中和与水解平衡；⑤与碳酸盐沉淀之间的固液平衡。

（5分）

5、什么是温跃层温跃层与水产养殖有什么关系温跃层的上层和下层水的水质有哪些不同（10分）

答案要点：

①夏季或春季如遇连续多天的无风晴天，就会使表层水温有较大的升高，这就增加了上下水混合的阻力。

风力不足够大，只能使水在上层进行涡动混合。

造成上层有一水温垂直变化不大的较高温水层，下层也有一水温垂直变化不大的较低温水层，两层中间夹有一温度随深度增加而迅速降低的水层，即温跃层。

（2分） ②温跃层一旦形成，就象一个屏障把上下水层隔开，使风力混合作用和密度对流作用都不能进行到底。

（2分）

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。

（3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↓②CO2，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。

（3分）

六、分析题（6分）

夏季一淡水鱼池，水深1.8米，连续多天晴天，表水层溶氧达25mg/L，补偿深度为25cm，水体很肥，底泥较厚，每天投喂人工饵料，傍晚一场雷雨后，鱼死亡。

请分析鱼死亡原因

答案要点：

①夏季晴天：

就会使表层水温有较大的升高，这就增加了上下水混合的阻力。

风力不足够大，只能使水在上层进行涡动混合。

造成上层有一水温垂直变化不大的较高温水层，下层也有一水温垂直变化不大的较低温水层，两层中间夹有一温度随深度增加而迅速降低的水层，即温跃层。

（3分）

②傍晚下雷阵雨：

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。

由于白天水的热阻力大，上层池水不易对流，上层过饱和的高氧水就无法及时输送到下层，到傍晚上层水大量过饱和的溶氧逸出水面而白白浪费掉。

至夜间发生对流时，上层水中溶氧本已大量减少，此时还要通过密度流将上层溶氧输送至下层，由于下层水的耗氧因子多，致使夜间实际耗氧量增加，使溶氧很快下降。

这就加速了整个池塘溶氧的消耗速度，容易造成池塘缺氧，引起鱼类浮头，甚至窒息死亡。

（3分）

七、计算题（10分）

1、某湖水的pH＝，∑CO2为L，现有一造纸厂的废水要排入到湖中，该纸厂的废水含有L的NaOH。

假如要控制该池塘水体pH不得上升到以上，问每升湖水中最多可以排入多少这种废水（pH=时，a=；pH=时，a=）（5分）

解：

加入NaOH前后的∑CO2不变,

∑CO2=a1×Alk1（1分）

Alk1=∑CO2/a1×==L（1分）

Alk2=∑CO2/a2==mmol/L（1分）

△Alk=Alk2–Alk1=-=mmol/L（1分）

每升湖水中最多可以排入废水体积为V==0.22L。

（1分）

2、某鱼池水温为15℃，pH=，总氨氮为µmol/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′＝，水中氢离子的活度系数可近似为。

（5分）

解：

CNH3=aNH3CT=Ka＇/（aH+/γH++Ka＇）CT=µmol/L（3分）

UIA%＝×100%=%（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

1、淡水中的主要阴离子成分有HCO3－,CO32－,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ClMgIV。

3、海水盐度为‰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<时，CO2占优势；pH>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1mol/L，碱度增大1mol/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↓②CO2，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－＋H＋  

HCO3－

 CO32-+H+  （2分）

②CaCO3的溶解、沉积平衡  Ca2++CO32-