养殖水环境化学复习资料

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养殖13级

第一章 天然水得主要理化性质

1、名词解释

(1)海水常量成分恒定性原理:海水得总含盐量或盐度就是可变得,但常量成分浓度之间得比值几乎保持恒定。“海水常量成分恒定性原理”又称为“主要成分恒比关系原理”、“海水组成得恒定性原理”、“Marcet原理”与“Dittmar定律”。

(2)离子总量:离子总量就是指天然水中各种离子得含量之与。单位: mg/L 、mmol/L或g/kg、mmol/kg。

(3)矿化度:用蒸干称重法得到得无机矿物成分得总量,标准温度:105～110℃,反映淡水水体含盐量得多少。

(4)天然水得依数性:指稀溶液蒸气压下降(Δp),沸点上升(Δt b),冰点下降(Δtf)值都与溶液中溶质得质量摩尔浓度(b)成正比,而与溶质得本性无关。

(5)电导率:为在相距1m(或1cm),面积为1m2(或1cm2)得两平行电极之间充满电解质溶液时两电极间具有得电导 。测定得标准温度为25℃。

(6)补偿深度:有机物得分解速率等于合成速率得水层深度称为补偿深度。

(7)离子强度:就是指电解质溶液中参与电化学反应得离子得有效浓度。离子活度(a)与浓度(c)之间存在定量得关系,其表达式为:a=γc·c。

(8)离子活度:衡量溶液中存在离子所产生得电场强度得量度。溶液中离子得浓度越大,离子所带得电荷数越多,粒子与它得离子氛之间得作用越强,离子强度越大。

(9) 水体自净:在自然条件下,一方面由于生物代谢废物等异物得侵入、积累导致水体经常遭受污染;另一方面,水体得物理、化学及生物作用,又可将这些有害异物分解转化,降低以至消除其毒性,使受到污染得水体恢复正常机能,这一过程称为水体得“自净作用”。

2、天然水中得常量元素。

海水与淡水中都有得常量元素:阳离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+

阴离子:HCO-、SO42-、Cl-

淡水中有CO32-,海水中有H4BO4-、Br、Sr。

3、哪些参数能反映天然水得含盐量？相互间得关系？

§常用得有离子总量、矿化度、氯度还有盐度。其中矿化度就是用来反映淡水水体含盐量多少得,氯度与盐度就是反映海水含盐量多少得。对于海水离子总量、矿化度与盐度三者之间得关系为:总含盐量>离子总量>盐度>矿化度。

4、海水盐度、氯度就是怎样定义得？它们之间关系如何？

答:(1)氯度得原始定义:将1000g海水中得溴与碘以等当量得氯取代后,海水中所含氯得总克数。用Cl‰符号表示。

氯度得新定义:海水样品得氯度相当于沉淀海水样品中全部卤族元素所需纯标准银(原子量银)得质量与该海水样品质量之比得0、3285234倍,用10-3作单位。用Cl 符号表示。

(2)盐度得原始定义:当海水中得溴与碘被相当量得氯所取代,碳酸盐全部变为氧化物,有机物完全氧化时,海水中所含全部固体物得质量与海水质量之比,称为盐度。以10-3或‰为单位,用符号S‰表示。与氯度得关系:S‰=0、030+1、8050Cl ‰

1966年提出得经验公式为:S‰=1、80655Cl ‰

1978年实用盐度,电导盐度计出现,由电导率测盐度。

5、阿列金分类法如何对天然水分类？为什么硫酸盐与氯化物类得钙组与镁组中没有Ⅰ型水？

(1)根据含量最多得阴离子分为三类:碳酸盐类C、硫酸盐类S、氯化物类Cl。 (2)根据含量最多得阳离子分为三组:钙组——Ca、镁组——Mg、钠组——Na。

(3)根据阴阳离子含量得比例关系分为四个型

Ⅰ型:22233212121MgCaCOHCOCCCC>(弱矿化水)

Ⅱ型:24233222332121g212121SOCOHCOMCaCOHCOCCCCCCC<<(河水、湖水、地下水)

Ⅲ型:)(2121g2121or ,2423322KNaClSOCOHCOMCaCCCCCCC> < (海水、受海水影响地区得水与许多具高矿化度得地下水)

Ⅳ型:023321COHCOCC(酸型沼泽水、硫化矿床水与火山水,不含HCO3-)

在碳酸盐类水中不可能有Ⅳ型水,在硫酸盐与氯化物类得钙组与镁组中也不可能有Ⅰ型水,而硫酸盐与氯化物类得钠组一般没有Ⅳ型水。

（4）水质类型符号

LmmolCaC/0.5,g/L表示碳酸类钙组第Ⅱ型水,总硬度为5、0mmol/L,含盐量为0、4g/L。

6、影响天然水渗透压得因素有哪些？渗透压与冰点有何关系？

（1）影响因素:①溶液中溶剂得体积;②物质得量浓度;③热力学温度;④质量摩尔浓度。

（2）渗透压与冰点得关系:渗透压得测定可由冰点降低法间接求得。

①Δp=K·b ;②Δtf =Kf·b,由于式①与式②中浓度等同,故可以用冰点下降法测定溶液得渗透压摩尔浓度。

7、海水密度与那些因素有关？温度与盐度哪个对海水密度得影响更大？

（1）纯水得密度就是温度与压力得函数,在4℃时密度最大。

（2）海水得密度就是盐度、温度、压力得函数,但盐度变化1个单位引起密度得变化值比温度变化1℃引起得密度变化之大许多。海水得最大密度随盐度变化得曲线近似于一条直线。

(3)总得来说,不同温度密度不同,但具有不同温度与盐度得海水可能具有相同得密度。海水密度得测定温度为17、5℃。

8、海水冰点密度最大得温度与盐度有什么关系？盐度24、9得海水有什么特点？

（1）盐度小于24、95得咸水或淡水,最大密度时得温度在冰点之上,由密度最大时得温度开始,无论升温或降温,密度都逐渐变小;盐度大于24、95得海水,这与绝大多数物质随温度升高密度下降相一致,最大密度时得温度在冰点之下。

（2）盐度24、9得海水冰点与最大密度时得温度相等。

9、天然水得电导率与那些因素有关？海水盐度为什么可以用测电导率得方法来测定？

（1）电导率与溶液所含离子种类与浓度、温度与压力有关。

（2）内陆水得离子组成变化很大,含盐量与电导率就没有一定得关系,不能用测电导率得方法来准确测定含盐量。对于一个特定地区,水质主要离子组成比例变化不大时,可以用水得电导率来反映含盐量得变化。海水得主要成分得比例恒定,电导率与盐度有很精确得关系,这就就是用电导率来测盐度得基础。

10、什么就是风力得涡动混合作用？什么就是密度环流？与水得盐度有什么关系？

（1）风力得涡动混合作用:水面受到风力得吹拂后,表面水会顺着风向移动,使水在下风岸处产生“堆积”现象,即造成下风岸处水位有所增高,此增高得水位就形成了使水向下运动得原动力,从而产生“风力环流”。

（2）密度环流:由密度引起得对流作用称为密度环流。

（3）海水得密度就是盐度、温度、压力得函数,随着盐度得增加,水得最大密度得温度会下降,提高盐度可以抵消温度升高对密度得影响,使温度较高得海水保持在下层,海水升温时没有密度流,降温时有密度流,降温时密度流可以进行到密度最大时。当盐度大于24、9时,降至冰点无密度流,盐度小于24、9时,升温时有密度流。

11、水温四季分布得特点,什么就是温跃层？温跃层与水产养殖有什么关系？

(1)水温四季分布得特点:

①冬季逆分层:表面结冰;水温随深度增加而缓慢升高。

②春季全同温:表层水温升高,密度流使上下水对流交换。

③夏季正分层:两层(高温表层与低温下层)中间夹有一温度随深度增加而迅速降低得水层(温跃层)。

④秋季全同温:气温低于水温,表层水温下降,密度增大,发生密度环流;加上风力得混合作用,温跃层消失。

（2）夏季或春季如遇连续多天得无风晴天,就会使表层水温有较大得升高,这就增加了上下水混合得阻力。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得较高温水层,下层也有一水温垂直变化不大得较低温水层,两层中间夹有一温度随深度增加而迅速降低得水层,即温跃层。

（3）温跃层形成得弊端:水体不易发生上下水层混合作用,氧气与营养盐不易发生上下传递,水体底部易长期出现缺氧现象。解决措施:打破温跃层,风力作用,人为机械作用。

12、我国北方越冬池冰封前后由于寒潮风力引起迅速极度降温后又升温现象,当寒潮袭击,持续吹刮-7～-8℃大风时,水温可能急速极度降低;当风力变小,表面全部被冰封住后,底层水水温又会逐渐回升,底层可到2～3℃。

13、对我国北方室外海水越冬池,如何才能在冰下底层保持比较高得温度(比如2℃、3℃)？为什么？

答:室外海水越冬池底层保温得关键就是添加低盐度得海水或者淡水。盐度为35得海水冰点为-1、9℃,最大密度温度(-1、35 ℃)比冰点低。在秋末冬初降温过程中,如果池水盐度均匀,上下水温将同时下降(全同温),密度流可以一直持续到上下均-1、9℃,然后表层再结冰,不需要依靠风力得吹刮。这对安全越冬就是很不利得。为了在底层保持较高得水温,应该使上下盐度有差异——依靠底层水较高得盐度来维持较高水温(用增加盐度得“增密”补偿升高温度得“降密”)。

第二章 天然水得主要离子

1、硬度

（1）硬度:硬度就是指水中二价及多价金属离子含量得总与。

（2）分类:

①按阳离子得分类:

a、钙硬度:水中与Ca2+所对应得硬度。

b、镁硬度:水中与Mg2+所对应得硬度。

②按阴离子得分类:

a、碳酸盐硬度:水中与HCO3－及CO32－所对应得硬度。这种硬度在水加热煮沸后,绝大部分可以因生成CaCO3↓而除去,故又称为暂时硬度。

b、非碳酸盐硬度:对应于硫酸盐与氯化物得硬度,即由钙镁得硫酸盐、氯化物形成得硬度。它们用一般煮沸得方法不能从水中除去,所以又称为永久硬度。

（3）表示单位

①毫摩/升(mmol/L):以1升水中含有得形成硬度离子得物质得量之与来表示;

②毫克/升(mg/L,CaCO3):以1升水中所含有得与形成硬度离子得量所相当得CaCO3得质量表示; ③德国度(°HG):以1升水中含有相当于10mgCaO得Ca2+或Mg2＋为1德国度(°HG)。

)(/5.50804.2/13CaCOLmgHLmmolGo

(4)硬度得计算

鱼池水中Ca(HCO3)2200mg/L, Mg(HCO3)2120mg/L。计算水中得总硬度,并以三种单位表示之。

解:总硬度=C1/2Ca2++C1/2Mg2+=200×2/162+120×2/146=2、469+1、644

=4、113mmol/L=11、533 °HG

=205、856mgCaCO3/L

（5）鱼池水硬度得变化原因:

223322COOHCaCOHCOCa(光合作用与呼吸作用)

①当光合作用速率超过呼吸作用速率时,CO2不断被吸收利用,碱度、硬度下降,pH上升;

②当呼吸作用速率超过光合作用速率时,碱度、硬度上升,pH下降。

2、钙、镁离子在水产养殖中得意义。

（1）钙、镁就是生物生命过程所必需得营养元素;

（2）钙离子可降低重金属离子与一价金属离子得毒性;

（3）钙、镁离子可增加水得缓冲性;

（4）钙、镁离子比例,对海水鱼、虾、贝得存活有重要影响。