养殖环境化学第一章天然水主要理化性质

第一 天然水的主要理化性六、天然水的金分类法第二 天然水的主要离：2、毫克/升(mg/LCaCO3)1升水中所含有的形成硬度离子的量所相当的CaCO3的质量表示。mg/L（：1mmol/L＝2.804另外还有H2PO4－、HPO42－、NH3等表示单位（与硬度相同）（1）（2）HCaCO3的质量（以mg作单位）来表示。1个CaCO32个H＋，所以：1mmol/L＝50.05mg/L（CaCO3）海水主要离子组成的恒定性“海水主要成份组成恒定性原理”，或称为“Marcet原理”或“Dittmar定律”——10mg/L100mg/L3/4。10mg/L(0.2mmol/L)，即使施用无机肥料，浮游植物也生长不好；10～20mg/L(0.2～0.4mmol/L)时，施无机肥料的效果不稳定；20mg/L时，施用无机肥料后浮游植物才大量生长。养殖用水硬度范围：1-3mmol/L海水碱度HCO3-]+2[CO32H4BO4OHH+]\[HCO3-]+2[CO32H4BO4碳酸盐碱度+硼酸盐碱度=[-]-[≈ Ca2++ CaCO3（s）＋H2O+ 碳酸盐碱度对鱼的毒性随着pH的升高而增加一些经济鱼类对高碱度的耐受能力有如下顺序：青海湖鲤>瓦氏雅罗鱼>鲫>丁鱥>尼非鱼>鲤>草鱼>鳙、鲢养殖用水硬度范围：1-3mmol/L。之提出，四大家鱼养殖用水碱度的指标是10mmol/L。硫在水中存在的价态主要有＋6价及－2价，以SO42－、HS－、H2S以其他价态形式存在的，比如SO32－、S2O32K＋的含量一般远比Na+低的原因盐碱地的水质特点高盐、高碱、高pH 经常抽去复水，将雨水和水淋洗出的盐、碱排出，并及时引进淡水，以保持水渗透平衡，池水水质将逐步淡化。 有机肥可以尽快在底部形成淤泥。由于淤泥层的形成可以逐渐隔绝盐碱土基与水层的直接接节底泥的pH值，抑制盐碱土壤高pH对池水的影响。施加有机肥是改造盐碱水质的重要措施。有机肥最好为绿肥，施肥率一般每亩为1-40mg/L。,当光合作用速率超过呼吸作用速率：水的碱度、硬度下降，pH当呼吸作用速率超过光合作用速率：水的碱度、硬度都上升，pH值下降。ClSO42部分流径富含石膏地层的微咸水，阴离子可能以SO42- 当水质，有H2S产生时，泼洒含铁药剂可以起到解毒作用第三章指溶解氧的实际含量（用C表示）与同温同盐条件下其饱和含量(Cs)的比值。O2%=C/Cs咽空气现象。泛池：集约化养殖由于放养密度大、投饵和施肥量也较多，加之浮游生物的突然大量，可分解耗氧导致水体严重缺氧，鱼类浮头，甚至窒息，这种现象称为泛池。氧盈：夏秋季节晴天下午养鱼水体中溶解氧含量一般都处于过饱和状态，通常把溶解氧超过饱和度100%以上的量成为氧盈。氧债：指好气性的微生物、有机物的中间产物及无机还原物在溶解氧不充足的条件下理当温度、压力一定时，水中含盐量增加，气体在水中的溶解度降低。在相同温度和分压力下，气体在海水中的溶解度比在淡在温度与含盐量一定时，气体在水中的溶解度随气体分压的增加而增加-享利定律cKH分压定律由几种气体组成的混合气体中组分BPBPT乘以气体B的分压系数φB。水中氧气的消耗①鱼、虾等养殖生物呼吸②水中微型生物耗氧-“水”呼吸（浮游动物、浮游植物、细菌呼吸）③底质的耗氧-“泥”呼吸④逸 1500-16:00时表层1（1）窒息点（2）（3）影响水产动物的导致孵化期的胚胎发育异常，出现畸形，孵化率及幼体的低。温跃层而使上下水层急剧对流混合，温跃层，此时移至下层的氧被有机物消耗，而流向上层的缺氧水又一时未能得到大量补充，整个水体溶在晴热天气，上层水溶解氧高，而二氧化碳低，pH高可能造成浮游植物的大量，甚至可能在水面上积集大量蓝绿藻残体，水呈褐泛池的预防DO动态预测降低水体耗氧速率及数量清 明矾、黄泥浆凝聚沉淀水中有机 机械增氧和化学增氧影响光合作用产氧的因素水域深度较浅（一般不超过20m左右，海区水质较低，水质肥沃，浮游生物繁茂。第四 天然水的pH和酸碱平天然水的缓冲性：水体能够抵御外来的酸碱物质对pH的影响，保持自身pH

分布系数H2CO3*、HCO3－、CO32cTCO2中所占比例(以mol/L为单位)f0。f1、f2表示。3种缓冲系统碳酸的一级与二级电离平衡、CaCO3的溶解和沉淀平衡、离子交换缓冲系统淡水养鱼工艺中常采用生石灰清塘（杀菌、杀死野杂鱼。这是用提高水pH值的办法来达到杀死野杂鱼和的目的—很好的行对于海水，由于大量Mg2+的存在，使海水的pH值很难提高，需要消耗大量的生石灰。因此，生石灰清塘对海水不太适用。这也四、pH物鳃，导致呼吸而窒息。 大多数鱼类耐受pH=4.0-9.5水生植物：pHpH妨碍植物对铁、碳等元素的吸收；pH降低影响硝酸盐还原酶活性，导致植物pH6.0改变物质的存在形式，特别是一些物质的存在形式，改变其毒性从而影响生物的生命活动。 五、pHAT＝[HCO3-]+2[CO32-]=f1cT,CO2+2f2cT,CO2=(f1+2f2)×cT

cT,CO＝AT/(2 2f f12{AB}mmol/L{AB}mmol/L}mmol/L2.2102KKBaHCH CH H44TB有水温为20℃、碱度AT＝3.6mmol/L、pH为6.6 淡水，今需加入NaOH使其pH=7.5，问1m3水需用NaOH2NaOHCTCO2pHfCTCO2，再求中和后应达ATAT之差即为碱的用量。24-6

5.38pH= f f‘=CT

如果例1中的水硬度很低，在曝气过程中不会生成CaCO3沉淀。问这种水充分曝气后，pH是多少？设气CO20.00030×101.325kPa4－204－267KH=3.89×10-4mol/(m3·Pa) (2.381＋7.04A（混）＝2.51＋4.020%103T1f（混 cT,CO(混A（混 T ＝KHCO2 /c ＝A/(f2f) a1 a1a2Aa2K' K'KT K' 2K'K 1 pH9.1的鱼池水，AT’＝2.5mmol/L,混合水的pH是多少？设气相CO2分压解题思路：不能采用pH平均方式求解，cTCO2ATf值，再从表中查出pH。解：1)查表4－6得：pH=6.5，f=1.76pH=9.1 f'=＝7.04×10-3cT,CO2（2）＝AT’×f‘=2.5×10－3×0.954＝2.38×10-3（mol/L)1.00hm21.5mpH9.5，AT＝2.00mmol/LHClpH中9.012mol/L。解：查表得：pH=9.5,f=8.95×10-1 pH=9.0,f=9.64×10-1CT,CO2=AT×f=2×8.95×10-1=1.79（mmol/L)中和后解、(1)根据水体的氯度经查表得出：水温20℃，Cl‰=11的水 根据pH=8.5,αH+=10-硼酸盐碱度=2.2×10-2×1.64×10-9×11.0708/(1.64×10-9+10-8.5)=8.3×10-第五 天然水中的生物营养元NO3-反硝化作用：在微生物的作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被还原为一氧化二氮（N2O）或氮气（N2）的过程。氨化作用：含氮有机物在微生物作用下分解释放氨态氮的过程。同化作用NH4+NO2-NO3-有效氮NH4+、NO3-、NO2-NH4+-N、NO3--N来源广，含量较高，是水生植物氮营养元素的主要形态，又称为有效氮有效磷（活性磷）：在各种形态的磷化合物中，能被水生植物直接吸收利用的部分称为有效磷-PO43-。 ①溶解游离态氮②无机氮化合物铵（氨）态氮(TNH4-N)、硝酸态氮(NO3--N)、亚硝酸态氮(NO2--③有机氮化物尿素、氨基酸、蛋白质、腐殖酸等1、大气降水下落过程中从大气中的淋溶2、径流从岩石土壤中的溶 固氮作用、氨化作用、同化作用、硝化作用、反硝化作用（脱氮作用双重作用：一方面，水体中的NH4+、NO3-是藻类能直接吸收利用的氮的形态，在适宜浓度范围内，增加其含量，可提高浮游植物的生无机正磷酸盐（无机磷如Ca10(PO4)6(OH)2、Ca3(PO4)2、FePO4降低pHpH由扩作或积释气（如4、、、动活以及水湍运等搅，进溶有从积物向①藻类在吸收利用有效氮和有效磷时一般也按P/N=1:16(15)Km0.5μmol/L计，则有效磷浓度[P]④、规定湖泊、水库等水产环境水质总磷量不得超过50µg/L，相当于②地表径流从土壤中冲刷走的磷的量为①富铁水特点：水，pH较低、缺氧、 O2,pH,，水③含大量铁的水（主要为Fe2+）大量注入鱼池，会使水质状况发生一系列变化：首先：Fe2+被氧化成Fe(OH)3，减少水中的溶解氧，水变混浊，pH值降低；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。过几天浮游植物又会繁生，水色又渐渐变深，pH水中生成的大量Fe(OH)3 曝气絮凝过滤或静UIA%UIA% (pK'apHpγHpK’a,t=pK’a,25+0.0324（25- (pK'pHpγpK’a,t=pK’a,25+0.0324（25-t）=9.25+0.0324（25-27℃，S=25,pH=8.30,总铵（氨）0.8µmol/LUIAUIA%3 UIA%3 (pK'apHpγH各种营养元素有效形态浓度比例不适合浮游植物的需要；迁移扩散速率太低以致[S]0不足。影响固氮作用的因素：水中微量或大量元素的含量（Fe、Mg、Mo，B、Ca、Co氨化作用速率pH值影响，以中性、弱碱性环境效率较高。氨化作用是重要的有效氮源20mol/L以上是必要的。但为了防止富营养化，有效氮浓度以20mol/L为宜。溶解氧当溶解氧大5～6mg/L以下时，硝化速度随溶解氧含量的升高而增大pH硝化作用的适宜pHpH=8.4最好；pH7.8～8.9温度 pH7～8为最适范围，pH<5 溶解氧0.15～0.5mg/L0.1mg/L以上，较低的浓度出现于热带的表层水中，在那里最大浓度3-6µg/L。天然水的铵（氨）态氮是指在水中以NH3和NH4+非离子氨或非离子氨态氮：NH3-NUIANH4+基本没，NH3的毒性很大。

BOD5：20BOD5(以氧的mg/L表示)。COD：在一定条件下，用强氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L为单位表示。：：耗氧有机物：氧分需大消水的解，水质因，称耗有。持久性有机污染物解、水境留间，通生放和物的集送用水物和健构直接-久有污物。有利的一面：在好氧的条件下，有机物降解矿化的产物中的NH4+、NO3-、PO43-，它们是水体中浮游植物生长所必需的营养成分；不利的一面：有机物氧化的过程中，会消耗水体中的溶解氧，若水体不的补充溶解氧，则容易造成厌氧的环境，导致有机物矿化分解的不彻底，产生一些中间产物机羧酸、醛类等物质，及一些还原性物质如H2S、CH4的积累，使水质。 如光合细菌能充分利用水体中的有害物质如H2S、NH3、有机酸等以及其他的有机污染物，作为菌类生长、繁殖的营2.多氯联苯（PCBs）3.多环芳烃（PAHs）4.卤代烃类 5.酚类 6.苯胺类和类 有机氯：如DDT可导致神经系统功能损害，影响体内酶活性和代谢过程，导致生殖机能，同时具有、致畸和致 颗粒状有机物（POM）和溶解性有机物 化学需氧量(COD)化学需氧量高锰酸钾氧化法获得的化学需氧量在环境保护领域又称为高锰酸盐指数，以CODMn -2/3。而重铬酸钾氧化法只在强酸性条件下使用，以CODCr表示。海水:因Cl-很高，规定采用碱性高锰酸钾法测定COD。CODTOC常用于环境保护领域反映水体的有机污染②染色作用。腐殖质的分子结构中含有多种基团，能吸收不同波段的光，其颜色从黄色至黑色。水体中存在腐殖质时可使水体，从第七 天然水中的重金地质风化作用 采矿、冶炼、金属的表面处理以及电镀、石油精练、钢铁与化肥、制革工业、油漆和制造等工业生产均 通常温度每升高10C，生物的存活时间可能减半。溶解 碱度增大，因水中游离金属离子可形成碳酸盐沉淀，从而降低了水中的游离金属离子浓度，毒性降低。反之亦然。（CuSO4的作用）硬 如人工合成的有机配位体NTA、EDTA以及、大分子环状化合物等 第八章122、pH呈近中性或弱酸性清洁雨水：pH6.5—7.55.5-7.0，正常降水最低pH5.6 3、酸雨的定 4酸雨的形成：工厂排放的硫和氮的氧化物等在大气中转化为SO42-、NO3-等，然后被雨、雾吸收而酸化了降水，以至形成酸雨。腐蚀金属器具、、古迹、建筑物等。12 河流溶解氧和氮气较丰富，接近饱和 ②河水含盐量与pH 世界河水平均含盐量仅约120mg/L。以水补给的河流含盐量较高。河水的pH6.5-8.5，冬季稍低，夏季稍高。含量以东江最低，为0.01-0.12mg/L，平均0.08mg/L；以珠角州含量最高，为0.2-4.1mg/L，平均1.2mg/L0.05-0.1mg/L。 淡水、咸水、盐水、卤 Ⅰ类主要反映水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。Ⅱ类主要反映水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。Ⅲ类以健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。Ⅴ类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。作业结合水的水质特点说明含盐水作为养殖用水应该注意的问题三、1、水的水质特有的地区水含盐量自上而下增加，依次出现淡水带、咸水带、盐水带、卤水带、浓卤水带，例如盆地 含盐量低的水离子组成多以HCO3-与Ca2+为主有石膏地层的水含有丰富SO42-离子来源：水溶氧主要来自空气，随深度增加而逐减，在较深水中缺乏溶解态氧。含量：水游离二氧化碳含量较高，通常为15～40mg/L，一般低于150mg/L，个别高于103mg/L。CaCO3的高温分解当水中存有硫酸根时，在缺氧水中还含有H2S4有些水含有较丰富NH3、NO３-及磷酸盐，这些成分多数是有机物分解矿化作用产物5、pH pH低于3的水，多因水中存在游离硫酸，如黄铁矿氧化时就有硫酸生成：pH3～6.5时，则可能是游离CO2水中有NaHCO3、Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2时，pHpH再高时，则多因水中有较多Na2CO3有的热水pH在11以上 7、水的温 低温热 中温热 高温热 2、含盐水在水产养殖中的应与500mg/L，pH控制为8.0-9.0，以经如此处理的咸水培育幼体，最终取得了较好育苗结果山东省东营市利用滨海盐碱地的咸水成功地进行了沼虾亲虾及幼体培育山东省胶州市利用盐碱地的含盐水（盐度10-12）饲养中国明对虾，45-69%，每公顷产量达1242-1620公斤。主要离子的组成和比例Na+/K+、Fe/Mn缺DO等其他水质指标 1、重的处ü有蓄水池的，先把水抽到蓄水池沉淀5天-7天左右，水锈会逐渐沉低，水质会变得清澈；或用生石灰按每亩100千克，泼洒三天后再抽到养殖池使用；ü没有蓄水池的，直接把水抽入养殖池，最好也要经过10天左右的沉淀后使用，入淡水后至80厘米-100厘米，用生石灰按每亩75千克-100千克泼洒后备用。ü目前络合重金属的广普物是EDTA,因此在重金属的养殖户在放苗前要用EDTA络合重金属，经解毒王处理后再放苗。在重金属偏高的地方在养殖过程中也要注意每隔15天-20水由于缺乏阳光照射，各种绿藻、硅藻缺乏，在珠三角使用水比较多的地方，养殖户经常遇到早期水难肥的情况。早期水肥不好，刚下塘的虾苗饵料不足，生长会受到抑制，从而影响到对虾的最终影响到产量。建议：咸水不要抽得太多，特别是3鲜河水5厘米-1031 冬季：渤海低于30；31.0～32.032.0～32.5；3033.0～34.5。0.5-1.5。阳离子 Cl-、SO42-、HCO3-（CO32-、Br-、B(OH)4-、F- A=[HCO3-]+2[CO32-]+[B(OH)4-]4、pH与缓冲 大洋水pH约为7.5-8.5，表层海水通常为8.1±0.2之缓冲性强：海水的pH变化幅度不大CO2-HCO3--CO32-体系的缓冲组分浓度高5、溶解气体次（500-1500m)含量出现最大 2第九 污染物的毒性与毒性试毒物与毒性毒物或剂量,在物内累积到定量就干或坏机正生功，起时永久理化、至生的学②毒性：反应与效应效应：物用于物引起物的生学化，称效应反应毒作于生群后生某效应的生物数在物体所的率被为应。绝对致死浓度（10：能在一时间内引所观生物（TL：（EC：（MTC：（SC 指在短时间内（通常为24h～96h）生物接触高浓度 数有害影响的试验。lgci+1-lgci=常数慢性毒性试验：经常按等差数列设置试验浓度 ci+1-ci=常数联合毒性：指两或两以上学物同时或继对物发生作