07-01研水环境化学原理_绪论_第一章

单位： 符号:
4.海水的盐度 ●盐度的最初含义 当海水中的溴和碘被相当量的氯所 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的质量与海水质量 之比，称为盐度 以10-3或‰为单位， 用符号S‰表示
●盐度的氯度定义 S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰ （注） S‰ = 1.80655 Cl‰
●人均占有量比较贫乏
205.03.20.中央电视 台，水均益：只有世 界平均值的1/3
人均占有年平均河川径流量（2260m3） 不足世界平均值的1/4 ●是美国人均占有量的1/6 ●是前苏联的1/8，巴西的1/19 ●是加拿大的1/58。 ●从人均、亩均数据看，我国水资 源的供需矛盾突出。
●时空分布不均匀：
2,课程教学的基本要求
（1）掌握水环境化学的基本概念（主要离 子、溶解气体、营养盐类、有机物质、有毒 物质），物质转化关系和水质变化规律。 （2）掌握天然水中固相溶解与沉淀、气体 溶解与逸出、吸附与解吸、氧化与还原、络 合与解离过程的基本理论，并具有初步运用 的能力；
2,课程教学的基本要求（续）
（3）在适宜的盐度范围内，频繁的盐度波动 对生长有影响（盐度实验时要注意）
（4）离子组成不同耐盐能力不同。
淡水鱼类适应的盐幅 与pH、碱度有关
• 鲢: S (24hLC50)=39.75-3.78pH
n=8 ，r=0.999 • 鳙: S (24hLC50)=49.25-4.78pH n=8 ，r=0.983
天然水的主要理化性质 天然水的盐度密度和化学分类 天然水的依数性和透光性 天然水的导电性 水的流转混合与水体的温度分布
绪论
§0-1 环境化学与水环境化学
一、环境化学的任务和研究内容
1，关于环境科学 ※环境科学的概念——研究人类环境质量及其 控制、改善的原理、技术和方法的综合性科学。 是从上世纪80～90年代得到迅速发展的新兴学 科 ※环境科学的分支学科——环境化学、环境生物 学、环境物理学、环境地学、环境工程学、环境 医学、环境管理学、环境经济学、环境评价学， 等
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•质量分数为32.4356•●海水离子总量ST 与盐度S‰ 、 实用盐度 S 的关系：
{S T }g/kg 1.0051 {S ‰}103 1.0051 S
5，含盐量与水产养殖的关系
（ 1）水生生物有一定的适应盐幅
（2）同一生物不同生长阶段耐盐能力不同
一、天然水质系的一般构成 1，常量 微量 痕量的划分 常量〉50mmol/L〉微量〉50μmol/L〉痕量 2，海水淡水中的常量元素 3, 海水主要成分含量的恒比性 问题：盐度 氯度 矿化度 离子总量 概念有何 异同？
原始盐度定义 盐度的氯度定义 实用盐度
各是什么意思？
天然水质系的一般构成
一般常量元素 （海水与淡水）
• 水环境化学原理
• • • • • •
主要教学内容： 1、天然水中主要化学物质迁移转化规律*； 2、天然水中主要的化学反应过程* 3、水生生物毒性试验方法* 4、水质标准与评价 5、环境水质检测的质量保证
• 参考书：《养殖水环境化学》雷衍之主编，2004
水环境化学（1）
绪论 第一章 §1-1 §1-2 §1-3 §1-4
*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 等等
三、“水环境化学”课程的 内容和教学要求
1，教学内容 ——在讲授本科水化学课程主要内容的基 础上，进一步讲授水化学的一些基本原 理，以便更好理解水环境中发生的化学 过程（重点是养殖水体） ——水化学知识的综合运用 ——水质监测质量保证方法
• 注：这一公式是根据从波罗的海、挪威
海及红海取得的9个水样，分别测定盐度 和氯度而得到。其中6个水样取自波罗的 海。海水组成受河水影响较大。此关系 难以准确代表大洋海水情况。
● 1978实用盐度（S）定义：
S 0.0080 0.1692K

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25.3851 K15 14.0941 K 7.0261 K 2.7081 K
（3）掌握污染物在水环境中行为（迁移和转化） 的一般规律。初步掌握毒物毒性的研究方法； （4）了解水质监测质量保证的主要环节和方法。 （5）培养辨证唯物主义观点、实事求是的科学态 度和综合运用知识的能力，提高综合素质。 3,课时安排
*主要参考书
１，教材：养殖水环境化学，雷衍之主编。北京：中国农业 出版社，2004。 ２，其他参考书： （１）水环境化学，陈静生主编，高等教育出版社， 1993。 （２）淡水养殖水化学，雷衍之主编，广西科学技术出 版社，1993。 （３）水化学，陈佳荣主编，中国农业出版社， 1996。 （４）水质标准手册，夏青 张旭辉 主编，中国环境 科学出版社，1990。 （５）水生生物毒性试验方法，周永欣 章宗涉编著， 农业出版社，1989
§0-2 环境过程与水
一、纯水的特性和液态水的结构
液态水的闪动族团模型（陈p20）
二、水的地球化学循环
中国的水资源状况 (略)
液 态 水 的 闪 动 簇 团 模 型
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簇团
液态水的Frank-Wen闪动簇团模型
我国的水资源状况
●我国水资源总量比较丰富： 平均年降水量为6.19×1012 m3 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。
一、环境化学的任务和研究的内容（续） 2，环境化学的发展 环境化学是在20世纪40年代以后出现了 “光化学烟雾”、“水俣病”、“骨痛病” 等环境污染灾害后迅速发展起来的 。 涉及大气、水、土壤三个生态体系。
3，环境化学研究的内容 • 环境化学是研究有害化学物质在环境介质 中的来源、存在形态、化学特性、行为和 化学原理 效应、控制和治理的化学原理和方法的科 学 • 环境化学是从微观的原子分子水平上研究 宏观的环境现象及防治方法，研究其中的 化学机制
盐度的变化
• 1、蒸发：敞口慢性实验，夏季纳水池塘 • 2、结冰：初春 • 3，降水： • 4，添加其它物质： • 所以： 在科研和生产中，盐度是最基本的一个
指标，不可忽略。
海水中另外的 常量元素
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二、天然水的含盐量 （重点）
1.离子总量 ST
c（Na+）+ c（K+）+ c（1/2 Ca2+）+c（1/2Mg2+） = c（HCO3-）+ c（1/2CO32-） + c（1/2SO42-）+ c（Cl-）
ST=∑ρi
； ST=∑ci
c(Na+) + c(K+) = ∑ cj (1/nAjn-) – c(1/2 Ca2+) – c(1/2Mg2+)
思考题
• 1、水环境化学在环境化学的分支中占有
怎样的地位？ • 2、环境化学的研究目的和特点是怎样的？ • 3、目前环境化学的主要研究内容有那些？ 在养殖生产上还有那些工作要做？ • 4、我国水资源状况如何？它决定了怎样 的养殖生产发展方向？
第一章 天然水的主要理化性质 §1-1 天然水的盐度密度和化学分类
●年降水量基本呈现 由东南沿海向西北内陆递减的趋势。东 南沿海径流深为 1200mm，而西北干旱地 区小于50mm，甚至为0。 ●南方人均河川径流可达 3600m3 ，北方地 区人均仅720m3，仅及南方人均的1/5 ●我国北方农村、城市都严重缺水
●南水北调工程
●东线工程已于 2002年底开工.目的是解决京、 津和华北地区的缺水问题 ●中线工程已于2003年底开工。 ●东、中、西三线调水工程都完成后，将形成我 国水资源调配的网状结构，做到水资源的合理 利用，减少资源浪费 ●我国的缺水状况不会根本改变 节约用水，发展节水农业、节水的水产业 是我国长期努力的目标。 ●重视水资源的保护。减少水质型缺水现象的出 现，
一、环境化学的任务和研究的内容（续3）
3，环境化学研究的内容（续） （1）环境分析化学 （2）各圈层环境化学 （a）大气环境化学 （ b ）水环境化学 （ b ）水环境化学 （c）土壤环境化学 （3）环境工程化学
二、水环境化学的研究领域
1，研究对象——水质系 *天然水质系的复杂性 2，研究内容 ——研究天然水体化学物质的来源、存在形 态、迁移转化、生态效应及防治方法等 ※重点研究的污染物：重金属（包括类金 属）、耗氧有机物、持久性有机物
天然水质系的一般构成
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2，水环境化学研究的内容（续）
※研究的水域： *江河 湖泊 水库 近海的重点水域
*地下水—— ——近年国外对地下水污染问题的研 究非常重视，因为由于垃圾填埋引起了 地下水污染。
2，水环境化学研究的内容（续） ※研究的应用基础理论：
当前主要集中在
*界面物理化学过程
*金属形态转化动力学过程
2.矿化度 ——用过氧化氢氧化后蒸发，在 105～110℃干燥剩余的残渣，然后称重
Ca2+ + 2HCO3- ＝ CaCO3↓ + CO2↑ + H2O↑ 在蒸发过程中有 HCO3- 的损失！ （损失50.8%）
3.海水的氯度（Cl） ●氯度的初始定义：
将1000g海水中的溴和碘以等当量的氯 取代后，海水中所含氯的总克数 。