第一养殖水环境

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,第一章,天然水的主要理化性质,第一章 天然水的主要理化性质,1-1,天然水的化学组成及其特征,1-2,天然水的盐度、密度和化学分类,1-3,天然水的依数性和透光性,1-4,天然水的导电性,1-5,水的流转混合与水体的温度分布,水是地球上人类和一切生物得以生存的物质基础,天然水的组成,第一节 天然水的化学组成及其特征,纯水的结构与异常特性,天然水的主要化学特性,水中主要离子的存在形式,1.,纯水结构与异常特性,水具有相对较高的熔点和沸点,水的温度体积效应异常,3.98,水的热容量非常大,水具有很强的溶解与反应能力,水具有很大的表面张力,纯水异常特性,水分子中的氧原子受到四个电子对包围；分子键三维氢键。,纯水异常特性与其结构关系,水分子是具有,很大偶极矩的极性分子,。,2.,天然水的组成,分布受生物界显著影响的元素,溶解物,生源物质：,胺,/,氮,/,磷等离子,气体,:,氮,/,氧,/,微量气体,离子,:,阴,/,阳离子,微量元素：,卤素,/,过渡金属,胶体：,无机,/,有机胶体,固体悬浮物：,硅酸盐,/,砂粒,/,粘土,/,水生生物,天然水组成,-,形成过程,天然水,-,化学组成,-,风化过程、,土壤生成,地壳中原生岩石（,火成岩）,-,经过风化、迁移和沉积作用,-,沉积岩,-,地壳变迁,-,火成岩,（岩石循环）,水,-,悬浮态和可溶态物质（输送者）,-,物质化学转化,-,反应物,HCO,3,-,-,（,大气、,CO,2,溶入、植物腐败降解,）,SO,4,2-,-,（,40%,大气进行循环、,60%,来自硫化物的风化以及,和硫酸盐矿物溶解,）,Cl,-,、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Na,+,、,K,+,天然水的化学组成,常量元素,溶解气体,营养元素,有机物质,微量元素,有毒物质,元素划分：,常量,50mmol/L,微量,50mmol/L,微量,50mol/L,痕量,50mol/L,阳离子：,Na,+,、,Mg,2+,、,Ca,2+,、,K,+,、,Sr,2+,阴离子：,Cl,-,、,SO,4,2-,、,HCO,3,-,（,CO,3,2-,）、,Br,-,、,H,3,BO,3,、,F,-,海水中常量成分占海水中溶解盐类的,99.8%,99.9%,，,而且它们在海水中含量的大小有一定的顺序，,其比例几乎不变。,常量成分是决定天然水体物理化学特性的最重要因素,如,CO,3,2-,、,HCO,3,-,对维持水体的,pH,具有重要的意义。,常量成分在水中以多种形态存在，如海水中多以自由离子或离子对存在，少量以络离子存在。,淡水八大离子：,K,+,、,Na,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,；,HCO,3,-,、,CO,3,2-,、,SO,4,2-,、,Cl,-,淡水中常量成分占水体溶解盐类总量的,90%,以上。,A.,常量元素,B.,溶解气体,溶解氧,溶解二氧化碳,溶解气体的含量与水的温度、水中动物代谢活动有关，其含量有明显的昼夜、季节、周年变化特点和显著的水层差异。,天然水中溶有大气中所含有的各种气体，除了,N,2,、,O,2,、,CO,2,外，还有惰性气体,He,、,Ne,、,Ar,、,Kr,、,Xe,、,Rn,也都能在水体中找到。海水中也含有少量,H,2,，,在水交换较差的湖底及某些海区或孤立的海盆中有时也有游离的,H,2,S,存在。,对于部分受污染地区，水中可能还溶有该地区的污染气体（如硫氧化物、氮氧化物等）。,C.,营养元素,主要包括与水生生物生长有关的一些元素，如,N,、,P,、,Si,等。,营养元素多以复杂的离子形式或以有机物的形,式存在于水体中，在水中含量通常较低，受生物影响较大，有时又称为,“,非保守成分,”,或,“,生物制约元素,”,。,水体中的有机物可分为,颗粒态有机物,和,溶解态有机物,两大类。,有机物在水体中的,含量较低,，通常是无机成分的万分之一，一般,1L,水中仅几毫克。,有机物,成分复杂,，,种类繁多,。包括糖类、脂肪、蛋白质及降解有机物等。,有机物对水质及水生生物有着多方面,错综复杂,的影响,，适量有机物的存在是使水质维持一定肥力的重要条件，而过量有机物的存在将会使水质恶化、鱼病蔓延。,D.,有机物,除了常量元素和营养元素以外的其它元素。,微量元素种类繁多，总量却非常少，仅占总含,盐量的,0.1%,左右。,微量元素中的,Fe,、,Mn,、,Cu,等与生物的生长有,着密切的关系，称为,“,微量营养元素,”,。,E.,微量物质,天然水中的有毒物质，按其来源或产生方式的不同大,体可分为两类：,一类是,来自工农业生产以及日常生活排放的废物，即所谓污染物质，,主要包括有机物、油类、农药及重金属离子等等。,一类是,指由于水体内部物质循环失调而生成并积累的毒物，,如硫化氢、氨、低级胺类、高浓度,CO,2,及赤潮生物的有毒分泌物等。,有毒物质在浓度较低时就会对水生生物产生毒性作,用，并破坏生态系统的平衡；其毒性的大小与该物质的存在形式有关，并受到多中水体物理化学性质的影响。,F.,有毒物质,水中的主要离子组成图,硬 度,酸,碱 金 属,阳离子,阴离子,碱 度,酸 根,天然水中的主要离子组成,十大特性,天然水是一个多组分、多相的运动变化着的混合体系,不同形态的天然水含盐量悬殊,具有一定的酸碱性,具有一定的缓冲能力,具有一定的硬度和碱度,具有一定的氧化还原能力,具有水生生物生长所需的营养元素,具有水生生物呼吸作用所需的,O,2,和光合作用,所需的二氧化碳,CO,2,具有一定的自净能力,海水常量成分具有恒定性的特点,3.,天然水的主要化学特性,天然水的性质,碳酸平衡,天然水中的碱度和酸度,天然水体的缓冲能力,水的硬度,水中污染物的种类,耗氧污染物,致病污染物,合成有机物,植物营养物,无机物及矿物质,由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物,放射性物质,热污染,水中的污染物,天然水的许多物理化学性质，如电导率、依数性、无机物的溶解度以及它们对水生生物生命活动的影响等都与实际的溶存形式有关。,4,主要离子的存在形式,自由离子,离子对,络合离子,活度与活度系数,离子氛,离子强度,活度,活度系数,每一个中心离子表观上被异号离子所包围，形成,离子氛,。,END,C,、,金属离子,酸,-,碱、沉淀、配合及氧化,-,还原等反应,-,稳定状态,D,、,水中溶解性气体,大气气体分子与同种气体在溶液分子间的平衡服从亨利定律,E,、,水生生物,自养生物、异养生物,天然水的组成,天然水的组成,（,1,）化学成分,A,、溶解态：盐、有机物和溶解的气体 非溶解态：颗粒物、气泡 水生生物,B,、主要离子（八大离子）,K,+,、,Na,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Cl,-,、,SO,4,2-,、,HCO,3,-,、,CO,3,2-,占天然水总离子的,95,99,。,