《养殖水环境化学》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,完整版课件ppt,*,第二章 天然水的主要离子,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Na,+,、,K,+,HCO,3,、,CO,3,2,、,SO,4,2,、,Cl,1,完整版课件ppt,第二章 天然水的主要离子Ca2+、Mg2+、Na+、K,第一节 水的硬度及,钙镁,离子,一、硬度的基本知识,硬度的概念,钙硬度、镁硬度、铁硬度、铝硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度、暂时硬度、永久硬度、负硬度,等,硬度的单位有三种表示法,mmol L,1,mg（CaCO,3,）,L,1,德国度（,H,G,）,天然水硬度的分类：（表,2-1,）,2,完整版课件ppt,第一节 水的硬度及钙镁离子2完整版课件ppt,硬度单位,mmol L,1,德国度（,H,G,）,mg（CaCO,3,）,L,1,mmol L,1,1,2.804,50.05,德国度（,H,G,）,0.3566,1,17.85,mg（CaCO,3,）,L,1,0.01998,0.05602,1,几 种 硬 度 单 位 的 换 算,横向比较,3,完整版课件ppt,硬度单位mmol L1德国度（HG）mg（CaCO3,水的硬度测定,步骤如下：每次取水样,50.00ml，加铬黑 T 少许，加氨性缓冲溶液 5ml，摇匀，用 0.0200mol.l,-1,EDTA标准液滴定至终点(溶液由紫红变为蓝色)，记下读数，平行测定3次，有关数据记录及数据处理：,地下水为最硬水，它会对我们日常生活、工业生产产生较大影响，需软化后再用。自来水为硬水；纯净水为软水，也含钙镁离子，饮用纯净水并不是真正的纯净水。,4,完整版课件ppt,水的硬度测定 步骤如下：每次取水样 50.00ml，加铬黑,二、鱼池水硬度的变化,Ca,2+,+2HCO,3,CaCO,3,+H,2,O+CO,2,在光合作用和呼吸作用都强烈的鱼池，硬度会有明显的昼夜变化：,白天硬度下降，下午和傍晚硬度较低；晚上硬度上升，早晨硬度最高,。,海水养鱼池中由于总硬度很高，这种变化的相对值很小，不易测定出来。,一般要求养殖水体中的总硬度在,13mmolL,1,。,5,完整版课件ppt,二、鱼池水硬度的变化5完整版课件ppt,关于渔业用水总硬度的合适标准尚无统一的看法，我国目前颁发的渔业水质标准对此未作规定。原苏联有人提出池塘养鱼水质硬度，鲤科鱼池以,58,H,G,为好，淡水鲑科鱼池以,812,H,G,为好。无锡市河埒乡的鱼池总硬度为,710,H,G,。过去认为硬度过高会使鱼对食物的消化产生困难。实际上原苏联有些总硬度很高的鱼池却是著名的高产渔场，鲤鱼在总硬度高达,90,H,G,的水中各个阶段发育都很好。大连水产学院的实习种鱼场鱼池的总硬度常为,3040,H,G,，鲢、鳙、草、鲤几种鱼都能正常生长发育。可见有关鱼池水硬度的合适标准受到一些因素的影响，尚需进一步研究。,6,完整版课件ppt,关于渔业用水总硬度的合适标准尚无统一的看法，我国目前颁,三、钙、镁离子,钙是多数淡水中含量最多的阳离子。,1、钙、镁离子是生物生命过程中所必需的营养元素；,2、钙离子可以降低水中重金属离子和一价金属离子的毒性；,3、钙、镁离子可以增加水的缓冲性（后面章节）；,4、水中钙、镁离子的比例，对海水鱼、虾、贝类的存活有重要影响。,7,完整版课件ppt,三、钙、镁离子7完整版课件ppt,第二节 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子,一、碱度的组成及表示单位,碱度是指水中所含的能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子,H,+,的物质的总量。水中能够结合质子的各种物质共同形成碱度。,8,完整版课件ppt,第二节 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子8完整版课件ppt,组成水碱度的物质有三类,：,强碱，如,NaOH、Ca(OH),2,等，在溶液中全部电离生成,OH,；,弱碱，如NH,3,、有机胺等；,强碱弱酸盐类，如各种碳酸盐、重碳酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物、腐殖酸盐等。,后两种物质在中和过程中不断产生OH,，直到全部中和完毕。,9,完整版课件ppt,组成水碱度的物质有三类：9完整版课件ppt,天然淡水的总碱度（,A,T,）基本上由,HCO,3,、,CO,3,2,和,OH,三种离子的含量决定，相应地称为,重碳酸盐碱度,、,碳酸盐碱度,和,氢氧化物碱度,。,海水的碱度还应包括硼酸盐（,H,2,BO,3,）碱度。海水中碱度一般较为稳定，通常在,22.5 mmolL,1,。,因此，天然水的,Alk,值主要反映水体中主要阴离子,HCO,3,和,CO,3,2,含量的高低。,10,完整版课件ppt,天然淡水的总碱度（AT）基本上由HCO3、CO32和OH,H,+,+OH,-,=H,2,O,H,+,+CO,3,2-,=HCO,3,-,（,酚酞终点，此时溶液的,pH约为8.3,）,H,+,+HCO,3,-,=H,2,CO,3,（,甲基橙终点，此时溶液的,pH约为4.3）,测定原理,酸碱滴定，双指示剂法,取50ml水样，加入酚酞指示剂，如果溶液呈红色，用,盐酸,标准溶液滴定至无色（,pH约为8.3,），如果加入酚酞后已经是无色，则继续加入甲基橙指示剂，溶液呈橙黄色，用盐酸标准溶液滴定至浅紫红色（,pH约为4.3,）。,测定方法,11,完整版课件ppt,H+OH-=H2O 测定原理酸碱滴,水的碱度（,Alk,）定义为：,20，1L天然水中全部碱性物质被中和时所需要的H,+,的物质的量，单位为,mmol L,1,。,碱度有3种表示单位，与硬度的单位形式完全相同，只是含义不同。,mmol L,1,mg L,1,德国度（,H,G,）,12,完整版课件ppt,水的碱度（Alk）定义为：20，1L天然水中全,二、天然水的碱度的生态学意义,1、,水生生物活动对水体碱度的影响,生物学过程,反 应 类 型,对碱度的影响,碳同化,2HCO,3,CO,2,+CO,3,2,有机碳+,CO,3,2,+O,2,A,T,不变,NO,3,同化,NO,3,有机氮+,OH,A,T,增大,NH,4,+,同化,NH,4,+,有机氮+,H,+,A,T,减小,氨化作用,有机氮,+O,2,NH,4,+,+,OH,A,T,增大,硝化作用,NH,4,+,NO,3,+,2H,+,A,T,减小,脱氮作用,NO,3,N,2,+,OH,A,T,增大,呼吸作用,有机碳,CO,2,HCO,3,+,H,+,A,T,不变,13,完整版课件ppt,二、天然水的碱度的生态学意义生物学过程 反 应 类 型对碱度,2、维持天然水体pH的相对稳定，要求水体的Alk值不能小于0.4 mmolL,1,。,3、足够量的碱度值可以促进有机悬浮物及胶体物质的絮凝，防止缺氧，预防鱼病，中和底质有机酸以促进微生物的活动。,4、水体中的HCO,3,和,CO,3,2,可以与许多重金属离子形成离子对或络合物，这样可降低重金属对鱼类的毒性。,14,完整版课件ppt,2、维持天然水体pH的相对稳定，要求水体的Alk值不能小于0,水体,Alk,0.10.3 mmolL,1,其生产力低；,水体,Alk,0.31.5 mmolL,1,其生产力一般；,水体,Alk,达到,1.53.5 mmolL,1,才有可能具有较高的生产力。,一般要求,Alk,值要,1 mmolL,1,；但是,Alk,值,3.5 mmolL,1,时，对生产不利，而且随着,pH值的升高毒性增强。,有报道称四大家鱼养殖用水的危险指标是,10 mmolL,1,。,海水碱度较为稳定，一般在,22.5 mmolL,1,范围内。,15,完整版课件ppt,水体Alk0.10.3 mmolL1其生产力低；1,达里诺尔,湖是内蒙古自治区第二大淡水湖，面积,238km,2,，最大深度为,13m，平均水深78m，容积是16亿m,3,，湖面海拔,1226m。成因类型为堰塞湖（因构造下陷形成构造湖的基础上，又受到玄武岩流堰塞而形成的湖泊）该湖泊是一个高原内陆封闭式半咸水湖，湖水无外泻，全靠耗来河、贡格尔河、亮子河、沙里河及涌泉的淡水注入补给。盐分以碳酸盐为主，pH值在9.49.6之间，是,苏打型半碱水质（半咸水湖）,。由于连年干旱等原因，蒸发量大于补给量，湖面有所收缩，达里诺尔湖水含盐,5，还含有一定的碱分，水分滑腻，水质独特，外来鱼种难以存活，湖内只产两种鱼，即鲫鱼、华子鱼（瓦氏雅罗鱼），都是耐碱性鱼类。年产鲜鱼60万kg。,16,完整版课件ppt,达里诺尔湖是内蒙古自治区第二大淡水湖，面积238,第三节 硫酸根离子、氯离子、钠离子、钾离子,一、硫酸根离子与硫的循环,自 然 界 中 的 硫 循 环,17,完整版课件ppt,第三节 硫酸根离子、氯离子、钠离子、钾离子自 然 界 中,硫 循 环,18,完整版课件ppt,硫 循 环18完整版课件ppt,（一）养殖水体内,SO,4,2,的主要来源有：,1、土壤岩石中含硫矿物的溶解作用；,2、随水源补给；,3、人工施肥 如（NH,4,）,2,SO,4,、废水污染和含硫动植物残体的分解。,淡水中：,Cl,SO,4,2,HCO,3,咸水中：,Cl,SO,4,2,HCO,3,19,完整版课件ppt,（一）养殖水体内SO42的主要来源有：19完整版课件ppt,（二）硫在水体中的转化,硫在水中的价态有：,+6,价（,SO,4,2,）、,-2,价（,HS,、,H,2,S、S,2,、含硫蛋白质等）、,+4,价（,SO,3,2,）、,+2,价（,S,2,O,3,2,）、,0,价（单质,S）,在不同的氧化还原条件下，硫的形态是不同的，并且随着条件的变化而相互转化，这些转化大多需要微生物的参与。,20,完整版课件ppt,（二）硫在水体中的转化20完整版课件ppt,1、氧化作用（需要特殊的微生物）,2、还原作用（注意还原作用所需要的条件）,3、同化作用（藻类、植物和微生物的生长）,4、蛋白质的分解作用（有机S的无机化过程）,5、沉淀与吸附作用（主要是Fe的沉淀作用）,21,完整版课件ppt,1、氧化作用（需要特殊的微生物）21完整版课件ppt,（三）硫化氢的毒性及含硫养殖水体的管理,S是藻类必须的一种营养元素。细胞分裂时尤其需要硫。它们可以通过吸收利用SO,4,2,来满足自己对硫的全部需要，而,SO,4,2,是天然水中主要阴离子之一，数量较多，作为一种营养元素，,养殖水体一般都不缺乏,S。,相反，SO,4,2,还原生成的,H,2,S,，对水生生物有强烈的毒性。,22,完整版课件ppt,（三）硫化氢的毒性及含硫养殖水体的管理22完整版课件ppt,硫化物包括了,HS,、,H,2,S,、,S,2,，在总硫化物一定时，,pH下降，H,2,S含量增加，硫化物的毒性也随之增强。,H,2,S对鱼类和其他水生生物具有强烈的毒性。其毒害作用是与血红素中的铁Fe化合，使血红素量减少，对皮肤也有刺激作用。,因此，有些国家渔业水质标准规定渔业用水不得含硫化物（我国规定）。,23,完整版课件ppt,硫化物包括了HS、H2S、S2，在总硫,为了防止H,2,S的生成及毒害作用，养殖水体可采用一些措施：,1、促进水体垂直流转混合，避免底泥、底层水发展为厌气状态；,2、尽可能保持底质、底层水呈中性、微碱性（pH8左右），为此，可以适当施用石灰肥料（常用的底质改良剂）；,3、施用铁剂，这样即使有H,2,S产生，也可使之转化为无毒的FeS固定在底泥中，不使其有害；,4、避免SO,4,2,大量进入水体。,24,完整版课件ppt,为了防止H2S的生成及毒害作用，养殖水体可采用一些措施,二、氯离子,Cl,在天然水中分布广泛，几乎所有的水中都存在,Cl,，但含量差别很大。,氯在岩石中的含量远较天然水中其它主要成分为低。16km厚的地壳中的氯有3/4存在于海水中。,与其它主要离子相比，Cl,的,地球化学行为,最为简单,，,也,是水体中最保守的成分,。水中的主要来源有：,1、沉积岩中含食盐矿床的溶解及火成岩的风化作用；,2、人类活动；,3、海风、降雨以及泉水补给或污染。,25,完整版课件ppt,二、氯离