§1天然水的组成和性质
- 格式:ppt
- 大小:504.50 KB
- 文档页数:50
淡水养殖水化学第一章基础知识第一节天然水的化学成分水产养殖生产虽有多种方式。
如大水面天然增殖、池塘精养、高密度流水养鱼、循环过滤工厂化养鱼等,它们所用的水源,归根到底都来自天然水,水中的化学成分决定了所用天然水的水质。
因此,对天然水的化学成分必须有基本的了解,这对我们认识养殖水体的水质特点是十分重要的。
一、天然水水质的复杂多变性我们知道,水是良好的溶剂,绝对不溶于水的物质是没有的。
自然界中的水是在不断地循环变化,水在阳光照射下不断地从江河、湖泊、海洋中蒸发,在高空冷凝成为雨或雪降落到地面,以地面径流或渗流形式,重新回到江河、湖泊、海洋,然后再蒸发、冷凝下降至地面,如此川流不息、循环交换不已。
在循环过程中水与各种物质接触、作用,使之溶解或悬浮于水中。
因此各种天然水不是纯水,而具有复杂的组成、多变的特点。
主要表现在以下几方面:1.水中溶存的物质,种类繁多,数量悬殊,在人们迄今已知的107种元素中,在天然水中检出的已有80多种。
这些成分的含量差别很大,例如海水中的Cl一离子含量高达10~209/I。
,铜的含量只有约o.003mg/L,钌的含量更少,不到10-179/L。
2.水中溶存物质的存在形式多种多样,就物质在水中分散粒径来说,大小相差可达六个数量级以上,小的仅几个埃,以真溶液存在。
大的在数百微米以上,构成多相体系。
在溶液中有低分子物质,也有高分子物质,它们可以成单个的离子、分子、离子对、无机络合物,有机螯合物等多种形式存在,它们通过化学反应以及吸附、交换、共沉淀等界面作用可转为胶体或粗分散粒子。
即使是同一元素在同一水体内,其存在形式也可以是多种多样的。
值得注意的是,同一元素以不同形式存在时,对生物的影响可以完全不同。
有的是有益的,称为“有效形式”;有的是有害的,称为“有害形式”。
例如氮以N。
存在时,多数浮游植物不能利用,数量多时可能使鱼苗得气泡病;以NH。
存在时。
浮游植物可以吸收利用,是有益的,对鱼类及其他动物则有毒害作用。
地球上水的化学性质一、天然水的化学成分天然水经常与大气、土壤,岩石及生物体接触,在运动过程中,把大气、土壤、岩石中的许多物质溶解或挟持,使其共同参与了水分循环,成为一个极其复杂的体系。
目前各种水体里已发现80多种元素。
天然水中各种物质按性质通常分为三大类:1)悬浮物质粒径大于100纳米(10-7米)的物质颗粒,在水中呈悬浮状态,例如泥沙、粘土、藻类、细菌等不溶物质。
悬浮物的存在使天然水有颜色、变浑浊或产生异味。
有的细菌可致病。
2)胶体物质粒径为100—1纳米的多分子聚合体,为水中的胶体物质。
其中无机胶体主要是次生粘土矿物和各种含水氧化物。
有机胶体主要是腐殖酸。
3)溶解物质粒径小于1纳米的物质,在水中成分子或离子的溶解状态,包括各种盐类、气体和某些有机化合物。
天然水中形成各种盐类的主要离子是K+、Na+、Ca2+、Mg2+四种阳离子还有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金属、稀有金属、卤素和放射性元素等微量元素;水中溶解的气体有O2、CO2、N2,特殊条件下也有H2S、CH4等。
总之,无论哪种天然水,八种主要离子的含量都占溶解质总量的95—99%以上。
天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度。
各种溶解质在天然水中的累积和转化,是天然水的矿化过程。
二、天然水的矿化过程地壳中含有87种化学元素,目前在天然水中基本都已发现。
这些元素在天然水中的含量与岩石圈的平均组成相差很大。
多种化合物溶于水,又随着水文循环一起迁移,经历着不同环境,其数量、组成及存在形态都在不断变化。
这个过程受到两方面因素的制约:一是元素和化合物的物理化学性质;二是各种环境因素,如天然水的酸碱性质、氧化还原状况、有机质的数量与组成,以及各种自然环境条件等。
天然水的主要矿化作用如下:1)溶滤作用土壤和岩石中某些成分进入水中的过程称溶滤作用。
当地表水或地下水流经土壤或岩石时,在与其密切接触过程中,不断地溶解其中常含有的易溶盐类,从而提高了矿化度。
第二章天然水的性质和组成本章要点:水质概况、天然水的组成、天然水的性质等第一节水质概况一、水资源和利用地球上水的总量是固定的,约13.86亿km3,但可利用的淡水只占水总量的0.3%。
虽然淡水资源有限,但如果时空分布得当,并保持恰当水质,还是可以满足全球目前和将来的淡水需要。
遗憾的是,地球上淡水资源的时空分布极其不均匀,加上水污染日益严重以及工农业和生活用水量的增加,许多国家和地区出现了水资源严重短缺的局面。
水的短缺和污染不仅影响了生物生存,而且直接或间接地给人类生存带来威胁和危害,同时也造成重大的经济损失。
当前主要的缺水类型有:资源型缺水、工程型缺水和水质型缺水。
由于缺水,危害了农作物生长、并影响着工业生产、威胁着人体健康和生态、国家安全。
二、地球上水的分布地球表面约有70%以上被水所覆盖,所以地球素有"水的行星"之称。
地球上的水分布在海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川、雪地、以及大气、生物体、土壤和地层。
水的总量约为13.86亿km3(表2-1~2-2),其中海水占96.5%,淡水为0.35亿km3,占总水量的2.35%。
由于开发困难或技术、经济的限制,到目前为止,海水、深层地下淡水、冰雪固态淡水、盐湖水等很少被直接利用。
比较容易开发利用的,与人类生活和生产关系密切的淡水储量为400多万km3,仅占淡水的11%,总水量的0.3%。
表2-1自然环境中的水量分布我国地表水径流总量约2.8万亿m3,地下水资源约8000亿m3,冰川年平均融水量约500亿m3,近海海水约500万km3。
我国目前可供利用的水资源量每年约有11000亿m3,平均每人占有地表水资源约2700m3,居世界第88位,仅为世界人均占有量的1/4。
每亩土地占有地表水1755m3,只相当于世界平均水平的1/2。
总的说来,我国淡水资源并不丰富,处于缺水状态,而且水资源的时空分布非常不均衡,东南多,西北少,耕地面积只占全国33%的长江流域和长江以南地区,水资源占全国的70%。