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养殖水环境化学试验课件
实验一：溶解氧测定
四、实验步骤-2
2．水样采集
采水器出水后，立即套上橡皮管引出水样。采样时水样先 充满橡皮管并将水管插到瓶底，放入少量水样冲洗水样瓶， 然后再将水样注入水样瓶，橡皮管管口始终处在水面下， 装满后并溢出约水样瓶1/2的水样，抽出水管并盖上瓶盖 （此时瓶中应无气泡存在）。
3．水样固定
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实验二：硫化物测定
三、仪器与试剂
1、仪器．
水样瓶：容积125ml左右，瓶塞为锥形或斜口形，磨口要严 密；乳胶管：长20～30厘米；酸式滴定管：25毫升，分刻度 0.05毫升；锥形瓶：250毫升；碘量瓶：250毫升；量筒：100 毫升；烧杯：500、1000毫升；试剂瓶：500毫升5个；500毫 升棕色10个；．定量加液器：10毫升，1毫升；移液管：50毫 升2支，1毫升3支；滴瓶：1个；吸球；容量瓶：250，500， 1000毫升；
5．水样测定
小心打开瓶塞，用移液管吸取水样50毫升至锥形瓶中（取 双样）。立即用硫代硫酸钠标准液滴定，待试液呈淡黄色 时，加入3～4滴淀粉－甘油指示剂，继续滴至淡蓝色刚刚 退去，20秒不呈淡蓝色即为终点，记录滴定所消耗的硫代 硫酸钠溶液体积。取水样重复进行两次滴定，偏差不超 0.05毫升。
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实验一：溶解氧测定
1、了解水环境中溶解氧的含量及其变化规律，掌 握溶解氧测定的方法
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实验一：溶解氧测定
二、实验原理
在一定量水样中，加入适量的氯化锰和碱性碘化钾试剂后， 生成的氢氧化锰被水中溶解氧氧化为褐色沉淀，主要是 Mn(OH)3，加硫酸酸化后，沉淀溶解。在碘化物存在下，被 氧化的锰又被还原为二价态，同时析出与溶解氧等摩尔数 的碘，用硫代硫酸钠溶液滴定，用淀粉指示终点。各步反
养殖水环境化学
• 和R¢¢为饱和或不饱和脂肪酸侧链。 这类物质比碳水化合物难于生物降解，可能是由 于不溶于水而聚集成团，使细菌不易生长繁殖。 如果有乳化剂存在把它们分散开，将有利于发生 降解。 • • 蛋白质是由碳、氢、氧和氮组成的复杂化台物， 在少数蛋白质中还含有磷和硫。蛋白质分于是由 氨基酸分于通过肽键连结而成的。肽键是由一个 氨基酸的羧基同另一个氨基酸的氨基脱水形成的 酰胺基。由两个、三个和三个以上氨基酸分子的 结合依次称为二肽、三肽和多肽。污水中的蛋白 质类物质包括各种蛋白质及其不同程度的降解产
（6）腐殖质
腐殖质是有机物在微生物作用下，经过分解转化 和再合成形成的、性质不同于原有机物的新的一 类物质，在土壤和水体中广泛分布。水体底泥中 的腐殖质含量一般为1%～3%，某些地区可达8% 一l0％左右。河水中腐殖质含量平均是l 0一15mg/L，在某些情况下，可达到200 mg/L， 沼泽水中常含有丰富的腐殖质。湖水中腐殖质含 量变化较大，在 1一150 mg/L之间，干旱地区由含碳酸盐岩石为底所组 成的湖泊里，腐殖质含量不高，分布在北方针叶 林沼泽地带内湖泊，腐殖质含量极高
第一节
概述
一、天然水中有机物的种类和含量 （一）按分散状态分类 1、颗粒状有机物 颗粒状有机物 各种天然水体中，都含有形形色色的颗粒 物。一般说来，颗粒物是指比溶解的低分子更大的各种高分 子或多分子的实体。在水质分析中，一般将平均颗粒直径大 于0.45mm的悬浮物称为颗粒物。以颗粒状存在的有机物称 为颗粒状有机物，以符号POM表示；而小于0.45mm的部分 称为溶解性有机物，以符号DOM表示。颗粒状有机物的物 理形状可在普通光学显微镜下观察，它没有明显的布朗运动， 在水体中可逐步沉降进入底泥。颗粒状有机物由有生命的有 机体（如浮游生物）和有机碎屑组成。其化学组成十分复杂， 现已鉴定出的化学成分包括脂肪酸、叶绿素、类胡萝卜素、 维生素B12、单糖（葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和木糖）、 氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸、丝氨酸、脯氨酸、 丙氨酸和甘氨酸等）以及多核苷酸和腺三磷等。
养殖水环境化学_绪论
水产养殖业不当发展恶化环境
实例1. 在对虾养殖过程中，残饵、对虾排泄物及动植物残体的 累积与分解，使虾池底泥和水中的硫化物、氨氮和亚硝 酸盐等含量上升，溶解氧降低，虾池生态环境恶化，这 一自身污染问题没有解决，很有可能诱发对虾病害的发 生 实例2 养殖废水未经任何处理而向天然水体、包括海域排放， 将加速水域富营养化，恶化水质，引起病害传播，而受 到污染的近岸水又被抽进或纳入养殖池，造成了二次自 身污染，再次危及养殖生物
化学 物理
生物 放射性
水质指标
2) 天然水中化学成分的形成
2) 天然水中化学成分的形成
大气淋溶：降水 从岩石、土壤中淋溶 生物作用：光合、呼吸、代谢及尸体腐解产物 次级反应与交换吸收作用
污染物的排放
各种岩石、矿物经化学风化后有可溶成分形成
各种岩石、矿物经化学风化后有可溶成分形成
江河、湖泊、水库、池塘、近海的重点水域
地下水
研究的应用基础理论
研究的应用基础理论 * * * * * 界面物理化学过程 金属形态转化动力学过程 有机物化学降解过程与光化学降解过程 金属与类金属元素的甲基化过程 持久性有机污染毒物的定量结构与活性关系
2. 水环境化学与水产养殖
2. 水环境化学与水产养殖
天然水体所含的成分与天然水形成的历史和水 文地理环境条件有密切关系。
天然水中的物质
天然水中的物质
溶解气体
主要气体：N2、O2、CO2 微量气体：H2、CH4、H2S 主要离子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、Na+、Ca2+、Mg2+ 生物生成物：NH4+、NO3-、NO2-、HPO42-等 微量元素：Br-、I-、F-、Ni、V、Au、Ba等 无机胶体：SiO2、Fe（OH）3、Al（OH）3 有机胶体：腐殖质胶体 细菌 藻类及原生动物 泥土、黏土 其他不溶物质
养殖水环境化学
第一章天然水的主要理化性质一、基本概念离子总量矿化度盐度的原始定义氯度的原始定义氯度的新定义天然水的依数性标准海水人工海水电导率补偿深度二、哪些参数能反映天然水的含盐量？相互间的关系？三、含盐量与养殖生产的关系四、海水的密度、盐度、温度间关系五、海水冰点、蒸汽压、沸点与盐度关系六、天然水的阿列金分类法七、淡水与海水的电导率八、湖泊（水库）四季的典型温度分布特点九、室外海水越冬池底层保温的关键？原因？第二章天然水的主要离子一、基本概念硬度(H)：水中二价及多价金属离子含量的总和。
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+…➢表示单位：1．毫摩尔/升（mmol/L）：以1升水中含有的形成硬度离子的物质的量之和来表示。
2、毫克/升(mg/L，CaCO3)：以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（CaCO3）3、德国度（°HG）：以1升水中含有相当于10mgCaO的Ca2+或Mg2＋为1德国度（°HG）。
1mmol/L＝2.804 °HG＝50.05mg/L（CaCO3）暂时硬度碳酸盐硬度：指水中与HCO3－及CO32－所对应的硬度。
这种硬度在水加热煮沸后，绝大部分可以因生成CaCO3沉淀而除去，故又称为暂时硬度。
永久硬度非碳酸盐硬度：对应于硫酸盐和氯化物的硬度，即由钙镁的硫酸盐、氯化物形成的硬度。
它们用一般煮沸的方法不能从水中除去，所以又称为永久硬度。
碱度（ALK)反映水结合质子的能力、也就是水与强酸中和能力的一个量。
天然水中构成碱度的主要物质：HCO3－、CO32－、OH－、H4BO4－另外还有H2PO4－、HPO42－、NH3等表示单位（与硬度相同）（1）能结合质子的物质的量。
（2）能结合H＋的物质所相当的CaCO3的质量（以mg作单位）来表示。
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”——海水的总含盐量或盐度是多变的，但常量成分浓度间的比值几乎保持恒定。
.绪论
水的性质对地球环境和人类生存的意义（续） 水的优异的性质决定了它对人类生存环境的意义。 ◆4,水是无色透明的，允许太阳光中的可见光和 较长波的紫外光通过，使水面下的一定深度的 水生植物均能进行光合作用，而对生物体有害 的短波紫外线则被阻挡在外。这不仅对地球上 生命的起源和进化起重要作用，对今天生活在 水中的各种生物也有重要作用 ◆5,水的一种极好的溶剂，为生命过程中营养物 质和废弃物的传输提供最基本的媒介。水的介 电常数在所有液体中是最高的，使得大多数离 子化合物能够溶解于其中，并发生最大程度的 电离，这对生物吸收营养物质和在生物体内进 行的各种生化过程有重要意义。
同表现出来的综和特性，称为水质。 水体污染----由于人类的活动或自然过程 将污染物引入水体，导致水质恶化，从而 影响水体使用价值的现象,称为水体污染。 背景值----也称本底值，指自然过程给水 体带来的物质的含量,构成水体的自然背景 值。
§2.天然水质体系
一、天然水质体系的构成 天然水质系由天然溶存物质、人为 污染物和水构成。如下图
水的性质对地球环境和人类生存的意义（续） ◆6,水的热容量大。除液氮外，在所有液体 和固体中水的比热是最大的，水的蒸发热 也最高，这使地表水体白天能够吸收大量 太阳光的热量，夜晚又可将热量释放到大 气中，从而避免了激烈的温度变化，使地 表温度保持在一个相对恒定的范围内。
月球的表面都是岩石，石头的比热只有水的20%， 所以月球表面的温度变化可以从+120度到-150度。
主要包括与水生生物生长有关的一些
元素，如N、P、Si等。营养元素在水 体中含量通常较低，受生物影响较大， 有时又称为“非保守成分”或“生物 制约元素”。
4、微量元素
除了常量元素和营养元素以外的其他元
《养殖水环境化学》第一章天然水的主要理化性质
(0.0005
0.0056R1t /2 0.0066Rt 0.0375Rt3/2
0.0636Rt2 0.0144Rt5/2 )
适用于-2～35℃
Rt为样品海水与盐度为35.000的标准海水在温度为t、压力为1标
准压力时的电导率比值
目前，根据上述公式计算的实用盐度与Rt值已制成«国际海洋学常用表»。
海水离子总量ST与盐度S‰ 、实用盐度 S 的关系：
{ST }g /k g
1.0051{S
‰} 1
03
1.0051S
从概念上讲： 离子总量比矿化度稍大，矿化度又比盐度稍大。
（5）其他
海水的折光率、海水的密度
补充概念： 标准海水—
氯度值被准确测定了的大洋海水，用作测定其它海水 的盐度或氯度的标准。 制备方法：采不受陆地水影响的大洋水，经放置过滤，当 氯度值不变时，再精确测定至±0.001‰，封装在特别的玻 璃瓶中。
达里湖
0.29
海水
20.6
Mg2+ K++Na+ HCO3- SO42- Cl-
1.27 3.18
3.65 1.32 1.61
5.86 12.72 6.18 2.08 12.6
1.89 63.0
44.5 5.44 33.4
106 477
2.33 56.5 545
含盐量‰ 0.489 1.44 5.56 35
我国东南沿海地区雨量充沛，土壤常年在流水淋溶作用下，可 溶性盐类难以积累，河水的含盐量通常在0.05g/L以下。
我国淮河、秦岭以南的长江中下游地区河水含盐量多在0.2g/L 以下。
大多数淡水水体：
阳离子—Ca2+、Mg2+、Na+、K+ 阴离子—HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-
养殖水化学
养殖水化学(Water Chemistry for Aquaculture)绪论养殖水化学概念？(书上没有明确的概念):利用各种物理、化学和生物的方法对水体中溶解气体、pH值和主要离子(8种)、有机物和营养元素、有毒物质等指标进行分析和检测，保护水资源，防止和控制渔业水域水质污染，保证鱼、虾、贝、藻类等水生生物正常的生长、繁殖和水产品的质量,使之有利于水产养殖的这样一门科学。
第一节养殖水体特点一、水资源1、地球水资源分布据估算地球上水的总量约1.36×109km3，主要分布在海洋，约占总水量的97%，淡水约占3%，并且大约70%的淡水分布在冰川冻土中，存在于湖泊、河流、土壤和地下600米以内含水层中的淡水仅占淡水总量的30%左右（见表）。
对人类有最大实用意义的淡水资源是主要与降水量有关的江河径流和浅层地下水的淡水量。
每年参与全球自然循环的水量平均约占总水量的0.031%，其中从海洋蒸发的水量每年约有36.1×104km3，其余则是来自陆地的各种蒸发。
海洋蒸发中的90%落回了海洋，10%漂流到陆地上空降落，形成地面径流与地下径流、淋溶岩石、土壤石汇聚成江河水，最终又流回大洋。
形成了水的地球化学循环。
地球水资源分布（汤鸿霄，1979）类别水源容量（×10km）百分比（%）地表水江河淡水湖盐湖与内海0.12512.510.40.00010.0090.008地下水土壤水及结合水浅层地下水深层地下水6.74174170.0050.310.31冰川水大气水海洋水29201.21320002.150.00197总计136000 1002、我国水资源我国水资源总量比较丰富，平均年降水量为6.19×1012m3，平均降水深648mm，平均河川径流量2.7×1012m3，合径流深284mm，约占全球径流总量的5.8%，居世界第6位。
但我国人口众多，如按12亿人口计，人均占有年平均河川径流量2260 m3，不足世界平均值的1/4，是美国人均占有量的1/6，前苏联的1/8，巴西的1/19和加拿大的1/58，被列为世界上十三个贫水国之一。
《养殖水化学》第一章 绪论 养殖水化学
美国洛杉矶烟雾事件 photochemical smoke
1943年5月～10月，美国洛杉矶市的大量汽车 废气产生的光化学烟雾，造成大多数居民患眼 睛红肿、喉炎、呼吸道疾患恶化等疾病，65岁 以上的老人死亡400多人。
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美国多诺拉事件
1948年10月26日～30日，美国宾夕法尼亚洲 多诺拉镇大气中的二氧化硫以及其它氧化物与 大气烟尘共同作用，生成硫酸烟雾，使大气严 重污染，4天内42％的居民患病，17人死亡， 其中毒症状为咳嗽、呕吐、腹泻、喉痛。
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日本富山痛痛病事件 Itai-itai disease
1955年到1968年，生活在日本富山平原 地区的人们，因为饮用了含镉的河水和食 用了含镉的大米，以及其它含镉的食物， 引起“痛痛病”，就诊患者258人，其中 因此死亡者达207人。
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其它 博帕尔农药泄漏(1984,12;India) 1408人死亡,2万人中毒,15万人接受治 疗,20万人逃离 原因：45吨异氰酸甲酯泄漏
《人类环境宣言》DECLARATION OF HUMAN ENVIRONMENT
1987《我们的共同未来》（OUR COMMON FURTURE） 1992 联合国环境与发展大会： 《21世纪议程》（21 CENTURY AGENDA） 《里约环境与发展宣言（地球宪章）》（EARTH
CHARTER）
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第二节 水环境 • 水资源现状 • 水质指标体系 • 常用水质标准
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水资源现状
世 界
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世界主要河流中，超过半数正在干涸或受到污染。 目前，世界上一半以上的湖泊和水库的水质因受到污 染而不断恶化，而地球表面90%的液态淡水来自这些 湖泊和水库。随着 世界人口的不断增加，水资源问 题可能将进一步恶化。 在所有的自然生态系统中，湖泊是最脆弱和最难恢复 的系统之一，而湖泊状况正日益恶化。 人类活动直接或间接地把物质或能量引入海洋环境， 造成或可能造成损害海洋生物资源、危害人类健康、 妨碍海洋渔业和其它各种合法活动，损害海洋环境质 量等有害影响