第一章--天然水的主要理化性质PPT
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天然水的主要理化性质汇总
温度－体积效应异常 冰熔为水，温度升高 时两种过程影响其体积和密度：一正常热运动， 体积增大；二氢键解体，晶体空隙填充部分水分 子，体积缩小。0-4 ℃之间，后一过程占优势。
1.1.2 天然水的含盐量 1.1.2.1 反映天然水含盐量的参数
天然水中的主要离子成分
水中相对含量较高的无机离子，构成水中盐分 的主体。
我国沿海海雾中心：山东半岛东岸(超过80天），朝 鲜半岛以西（50多天），舟山群岛。
2) 热能量最大 ①除氨外，水的比热量大。
对生物的体温和地理区域气温起稳定作用。
②异常的蒸发热、熔解热。
决定大气和水体之间热和水分子的转移，冰点时温度稳 定。
3）温度－体积效应异常 0-3.98 ℃内，热缩冷胀
冰浮于水，使垂直循环只在限定的分层水体里进行， 使溶解在水中的氧及其他营养物质得以在整个水域分布均 匀
海雾形成：海水蒸发，使空气中的水分达到饱和。
世界海洋的雾主要产生在冷暖海流汇合处的冷 水面和信风带海洋东岸附近的翻腾冷流上，多出 现于春夏季节。雾的高发区集中在中高纬靠近大 陆岸的海洋上。
全球海雾中心：大西洋纽芬兰岛，北太平洋千岛群 岛，南印度洋爱德华王子群岛
我国海域雾区范围南窄北宽，南少北多，时间上从 春至夏也由南向北推延。
∑S=∑Ci
2） 矿化度
用蒸干称重的方法得到的无机矿物成 分的总量
测定方法：用过氧化氢氧化水中可能含 有的有机物，在105-110 ℃干燥剩余的残渣， 然后称重。
3）海水的氯度
由于氯化物构成约占盐度的55%，所以 可用氯化物作为测定盐度特性的基础。
氯度：在1000g海水中，所有的溴和碘被当 量氯所置换后，所含氯的总克数，Cl‰表 示。
H2S 34 -85.5
1.1.2 天然水的含盐量 1.1.2.1 反映天然水含盐量的参数
天然水中的主要离子成分
水中相对含量较高的无机离子，构成水中盐分 的主体。
我国沿海海雾中心：山东半岛东岸(超过80天），朝 鲜半岛以西（50多天），舟山群岛。
2) 热能量最大 ①除氨外，水的比热量大。
对生物的体温和地理区域气温起稳定作用。
②异常的蒸发热、熔解热。
决定大气和水体之间热和水分子的转移，冰点时温度稳 定。
3）温度－体积效应异常 0-3.98 ℃内，热缩冷胀
冰浮于水，使垂直循环只在限定的分层水体里进行， 使溶解在水中的氧及其他营养物质得以在整个水域分布均 匀
海雾形成：海水蒸发，使空气中的水分达到饱和。
世界海洋的雾主要产生在冷暖海流汇合处的冷 水面和信风带海洋东岸附近的翻腾冷流上，多出 现于春夏季节。雾的高发区集中在中高纬靠近大 陆岸的海洋上。
全球海雾中心：大西洋纽芬兰岛，北太平洋千岛群 岛，南印度洋爱德华王子群岛
我国海域雾区范围南窄北宽，南少北多，时间上从 春至夏也由南向北推延。
∑S=∑Ci
2） 矿化度
用蒸干称重的方法得到的无机矿物成 分的总量
测定方法：用过氧化氢氧化水中可能含 有的有机物，在105-110 ℃干燥剩余的残渣， 然后称重。
3）海水的氯度
由于氯化物构成约占盐度的55%，所以 可用氯化物作为测定盐度特性的基础。
氯度：在1000g海水中，所有的溴和碘被当 量氯所置换后，所含氯的总克数，Cl‰表 示。
H2S 34 -85.5
理化性质第一章
（ mS`cm-1）
{ } ST mg⋅L-1 = f ×κ 25 ×1000
f 为换算系数，具体取值随电导
率而变：
κ25/ f
＜2 2～3 0.64 0.71
雷p.34
3～5 0.75
5～6 0.83
6～7 0.90
＞7 0.96
• 2.海水的电导率与盐度的关系*
S ‰ = −0.08996 + 28.29720 R15
雷p.22
随盐度的变化图
tzm
tf
tf = t最密 = -1.35 ℃ S = 24.95
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思考题
• 1，海水和淡水水体的流转混合作用有什么
不同？北方越冬池水温的分布有何特点？
• 2，盐度对密度的影响、温度对密度的影响
有何规律？
• 3，海水室外越冬池如何才能保持较高的水
温以利于安全越冬？
• 所以： 在科研和生产中，盐度是最基本的一个
指标，不可忽略。
归纳
• 盐度有几种测定方法？ • 养殖生产中常用哪种？
第三次课 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
• 一、天然水质系的一般构成
• 二、含盐量 • 三、密度 • 四、化学分类
回答问题
• 1、天然水含盐量有几种测定方法？ • 2、离子总量有几种单位？
一、水的流转混合作用
• 风力涡动混合作用 • 密度引起的对流混合作用
水的风力涡动 混合作用 示意图
密度引起的 对流混合作用 示意图
界线：密度最 大时的温度
●升温和降温引起密度 流的温度界限怎样划 分？与水的盐度有何关 系？
●盐度≥25的海水池塘 升温时有没有密度流？ 降温时密度流可以进行 到什么时候？
天然水的主要理化性质
图1－8分层：表面结冰；水温随深度增加而缓慢升高。 春季全同温：表层水温升高，密度流使上下水对流交换。 夏季正分层：两层（高温表层和低温下层）中间夹有一温 度随深度增加而迅速降低的水层（温跃层）。 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；加上风力的混合作用，温跃 层消失。
与水生生物关系 与养鱼生产的关系 与渔汛的关系
1. 与水生生物关系
水生生物有一定的适应盐幅
水中一定的含盐量是保持生物体液一定渗透压的需要，超 过了生物渗透压调节的能力，生物就会“渴死”或“胀死”。
同一生物不同生长阶段耐盐能力不同 耐盐限度不同; 几种淡水鱼的耐盐能力次序为：草鱼>团头鲂>鲢 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）
二、天然水的透光性
光线在水中的反射、吸收与折射
(一)水面对太阳辐射的反射
入射角、反射角、 太阳高度角，反射率 水面对大气散射 辐射的反射率，大约 在5%-10%
（二）水对太阳光的吸收特点:
1.有一定的选择性
2.随水体深度增大能量 衰减快 73%到水面1cm处 36%到1m处 1.4%到100m处 光抑制区 光适宜区 光限制区
第一节 水的特性
1. 水分子的结构
H 104.40 H 在水分子的结构中，两个氢原子核排列成以氧原子核为顶的等腰三角形。从而 使氧的一端带负电荷，氢的一核带正电荷，因此水分子是一个极性很强的分子， 即氧的一端为负极，氢一的端为正极。由于水分子在正极一方有两个裸露的氢 核，在负极一方有氧的两对孤对电子，这样就使每一个水分子都可以把自己的 两个氢核交出与其他两个水分子共有，而同时氧的两对孤对电子又可以接受第 三个、第四个氢核，使这五个水分子之间形成四个氢键，其中每一个外围分子 又再与另外的分子继续生成氢键。这种现象称为水分子的缔合现象。所以水是 单个分子H2O和（H2O）n的混合物，（H2O）n称为水分子的集聚体或聚合物。
__天然水的主要理化性质
第二节
天然水的盐度、密度和化学分类
天然水的含盐量 天然水的密度 天然水的化学分类法
一. 天然水的含盐量
（一）反映天然水含盐量的参数
离子总量 天然水中主要离子成分含量的 总和即离子总量。
矿化度
盐度 氯度
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
1. 离子总量（ST）
定义：指天然水中各种离子的含量之和，常用mg/L、 mmol/L或g/kg、mmol/kg单位表示。
（S=2～42适用）
K15
32.4356,15,0
S ,15,0
质量分数为32.4356×10-3的标准氯化钾溶液
标准海水：盐度为35.000
1/ 2 S 0.0080 0.1692R15 3/ 2 25.3851 R15 14.0941 R15
S未
7.0261 R 2.7081 R
淡水鱼类适应的盐幅 与pH、碱度有关
育苗用水
盐度对鱼类的影响
1.决定鱼的生存
根据含盐量多少对鱼类进行分类:
天然水含盐量的参数
水中可溶性以无机盐为主的物 质含量之和 天然水中主要离子成分含量的 总和
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
总含盐量
离子总量
矿化度 盐度 氯度
离子总量
＞Байду номын сангаас
矿化度
＞
盐度
（二） 含盐量对水产养殖的影响
与水生生物关系 与养鱼生产的关系 与渔汛的关系
1. 与水生生物关系
由于海水成分的变动，特别是低盐度海 水用上述关系式从氯度值计算出的盐度 值通常产生0.4‰的误差。联合国教科 文组织和英国国立海洋研究所联合出版 了《国际海洋学常用表》（1966年）， 在编制该表时，提出了通过测定电导率 确定盐度所采用的新的盐度—氯度关系 式。
天然水的盐度、密度和化学分类
天然水的含盐量 天然水的密度 天然水的化学分类法
一. 天然水的含盐量
（一）反映天然水含盐量的参数
离子总量 天然水中主要离子成分含量的 总和即离子总量。
矿化度
盐度 氯度
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
1. 离子总量（ST）
定义：指天然水中各种离子的含量之和，常用mg/L、 mmol/L或g/kg、mmol/kg单位表示。
（S=2～42适用）
K15
32.4356,15,0
S ,15,0
质量分数为32.4356×10-3的标准氯化钾溶液
标准海水：盐度为35.000
1/ 2 S 0.0080 0.1692R15 3/ 2 25.3851 R15 14.0941 R15
S未
7.0261 R 2.7081 R
淡水鱼类适应的盐幅 与pH、碱度有关
育苗用水
盐度对鱼类的影响
1.决定鱼的生存
根据含盐量多少对鱼类进行分类:
天然水含盐量的参数
水中可溶性以无机盐为主的物 质含量之和 天然水中主要离子成分含量的 总和
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
总含盐量
离子总量
矿化度 盐度 氯度
离子总量
＞Байду номын сангаас
矿化度
＞
盐度
（二） 含盐量对水产养殖的影响
与水生生物关系 与养鱼生产的关系 与渔汛的关系
1. 与水生生物关系
由于海水成分的变动，特别是低盐度海 水用上述关系式从氯度值计算出的盐度 值通常产生0.4‰的误差。联合国教科 文组织和英国国立海洋研究所联合出版 了《国际海洋学常用表》（1966年）， 在编制该表时，提出了通过测定电导率 确定盐度所采用的新的盐度—氯度关系 式。
天然水的主要理化性质 工程类课件
依数性 ● 透光性 ● 离子强度活度导电性 ● 水的流转混合作用 ● 水体的温度分布
天然水的盐度
• 定义: 总含盐量:天然水体中含有可溶性的以无机盐为主的物质的总量. 单位:淡水mmol.L-1; mg. L-1
海水mmol. L-1 mg. L-1
符号:∑S
风力的涡动混合作用
影响涡动混合作用的因素: 1.一般风力越大,涡动作用越强烈 2.水面开阔,深度浅的水体,较易混合彻底. 3.上下水层水温的差异(密度差)
水温同样是相差1℃,在低温段引起的密度差比高温段的密度差要小得多.如25℃的是4℃的31.5-32.6倍.
水的流转混合作用(密度流)
• 由<4℃向4℃升温(春) 密度增大,形成密度环流,水体全同温
人为机械搅动作用
主要集中在池塘养殖水体: 如增氧机械
水体的温度分布
• 水平分布 • 垂直分布
水平分布
• 开阔水面: 差异不大,但浅水区和深水区有差异:升温季节,浅水区水温高;降温季节,浅水区水温底.
• 养殖池水面: 受风力影响,上下风处水温明显不同.晴天下风口表层水温高于上风口.
水温垂直分布
一温度随深度增加而迅速降低的水层即为温跃层.
•温跃层形成的弊端: 水体不易发生上下水层混合作用,氧
气和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.
秋季的全同温期
温度高于4℃,表层水温下降,密度减小发生密度环流,再加上风力使水体发生混合作用.直致水体全同温 (4℃). 温度继续降温,表层水密度降低,不发生混合作用,降温只发生在水体表层,直致结冰.
• 淡水: 底层水温与地区,月份,越冬池的保温条件. 寒潮北风使水体水迅速降温,水体底层水温极低如0.5℃.当封冰后底层水温回温至2-3℃,但水层不厚.
天然水的盐度
• 定义: 总含盐量:天然水体中含有可溶性的以无机盐为主的物质的总量. 单位:淡水mmol.L-1; mg. L-1
海水mmol. L-1 mg. L-1
符号:∑S
风力的涡动混合作用
影响涡动混合作用的因素: 1.一般风力越大,涡动作用越强烈 2.水面开阔,深度浅的水体,较易混合彻底. 3.上下水层水温的差异(密度差)
水温同样是相差1℃,在低温段引起的密度差比高温段的密度差要小得多.如25℃的是4℃的31.5-32.6倍.
水的流转混合作用(密度流)
• 由<4℃向4℃升温(春) 密度增大,形成密度环流,水体全同温
人为机械搅动作用
主要集中在池塘养殖水体: 如增氧机械
水体的温度分布
• 水平分布 • 垂直分布
水平分布
• 开阔水面: 差异不大,但浅水区和深水区有差异:升温季节,浅水区水温高;降温季节,浅水区水温底.
• 养殖池水面: 受风力影响,上下风处水温明显不同.晴天下风口表层水温高于上风口.
水温垂直分布
一温度随深度增加而迅速降低的水层即为温跃层.
•温跃层形成的弊端: 水体不易发生上下水层混合作用,氧
气和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.
秋季的全同温期
温度高于4℃,表层水温下降,密度减小发生密度环流,再加上风力使水体发生混合作用.直致水体全同温 (4℃). 温度继续降温,表层水密度降低,不发生混合作用,降温只发生在水体表层,直致结冰.
• 淡水: 底层水温与地区,月份,越冬池的保温条件. 寒潮北风使水体水迅速降温,水体底层水温极低如0.5℃.当封冰后底层水温回温至2-3℃,但水层不厚.
天然水的组成及性质PPT课件
第29页/共90页
• 营养方式，可将细菌分为自养菌和异养菌两类。 • 按照有机营养物质在氧化过程（即呼吸作用）中所利用的受氢体种类， 还可
将细菌分为：①好氧细菌 ②厌氧细菌 ③兼氧细菌
第30页/共90页
(2)藻类
• 藻类是在缓慢流动水体中最常见的浮游类植物。
• 按生态观点看，藻类是水体中的生产者，它们能在阳 光辐照条件下，以水、二氧化碳和溶解性氮、磷等营 养物为原料，不断生产出有机物，并放出氧。合成有 机物一部分供其呼吸消耗之用，另一部分供合成藻类 自身细胞物质之需。在无光条件下，藻类消耗自身体 内有机物以营生，同时也消耗着水中的溶解氧，因此 在暗处有大量藻类繁殖的水体是缺氧的。
第15页/共90页
淡水中的主要无机络合物 浓度：-logM
离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ H+ 自由离子
Байду номын сангаас
HCO36.3 － 4.9 5.9 － 2.70
CO327.6 － 5.2 5.8 － 4.97
SO426.4 6.9 4.8 5.1 9.6 3.75
自由离子 3.30 4.00 3.17 3.54 8.0 －
第34页/共90页
• 利用太阳能从无机矿物合成有机物的生物体 称为生产者，水体产生生物体的能力称为生 产率，生产率是由化学及物理的因相结合而 决定的。
• 在高生产率的水体中藻类生产旺盛，死藻的 分解引起水中溶解氧水平的降低，这就是水 体的富营养化。
第35页/共90页
2.2.2 天然水体中化学物质的存在形态
• 第一节 水的分子结构与性质 • 第二节 天然水的组成 • 第三节 天然水的演化及其特征
第1页/共90页
• 营养方式，可将细菌分为自养菌和异养菌两类。 • 按照有机营养物质在氧化过程（即呼吸作用）中所利用的受氢体种类， 还可
将细菌分为：①好氧细菌 ②厌氧细菌 ③兼氧细菌
第30页/共90页
(2)藻类
• 藻类是在缓慢流动水体中最常见的浮游类植物。
• 按生态观点看，藻类是水体中的生产者，它们能在阳 光辐照条件下，以水、二氧化碳和溶解性氮、磷等营 养物为原料，不断生产出有机物，并放出氧。合成有 机物一部分供其呼吸消耗之用，另一部分供合成藻类 自身细胞物质之需。在无光条件下，藻类消耗自身体 内有机物以营生，同时也消耗着水中的溶解氧，因此 在暗处有大量藻类繁殖的水体是缺氧的。
第15页/共90页
淡水中的主要无机络合物 浓度：-logM
离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ H+ 自由离子
Байду номын сангаас
HCO36.3 － 4.9 5.9 － 2.70
CO327.6 － 5.2 5.8 － 4.97
SO426.4 6.9 4.8 5.1 9.6 3.75
自由离子 3.30 4.00 3.17 3.54 8.0 －
第34页/共90页
• 利用太阳能从无机矿物合成有机物的生物体 称为生产者，水体产生生物体的能力称为生 产率，生产率是由化学及物理的因相结合而 决定的。
• 在高生产率的水体中藻类生产旺盛，死藻的 分解引起水中溶解氧水平的降低，这就是水 体的富营养化。
第35页/共90页
2.2.2 天然水体中化学物质的存在形态
• 第一节 水的分子结构与性质 • 第二节 天然水的组成 • 第三节 天然水的演化及其特征
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水的主要理化性质
23
24
• 表1—2是不同温度、盐度时海水的密度。由 表1—2可见海水密度一般都大于1g／cm3， 小于1.038g／cm3。
25
• 三、天然水的化学分类法
• 分类方法与不同作者、研究的目的和对象有 关。下面介绍两种使用较广的分类方法。26• （一）按含盐量的分类
• 1、按矿化度(或盐度)的分类方法，单位为g／L 或g／kg。 • 淡水: 矿化度<1g／L(或用无量纲单位10-3， 下同) • 微咸水: 1--25g／L • 具海水盐度的水: 25-50g／L • 盐水: >50g／L
37
1．海水的冰点 在标准压力下海水的冰点与盐度 的经验关系为：
38
• 2. 海水的蒸气压 海水的饱和蒸气压比纯 水低，它与盐度S有如下直线关系：
39
40
• 从式(1—22)可以看出，盐度对于天然水的 饱和蒸气压影响不大；盐度为35的海水， 饱和蒸气压是纯水的0.98倍，仅下降了2％。 • (二)海水的渗透压 • 稀溶液的渗透压Ⅱ (范特荷夫定律)：
28
• 1．根据含量最多的阴离子将水分为三类 • 碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物类。 • 含量的多少是以单位电荷离子为基本单元的 物质的量浓度进行比较: • (1)HCO3-与1/2CO32- 合并为一类 • (2)1/2SO42-一类 • (3)C1-为一类。 • 各类的符号：C —碳酸盐类，s —硫酸盐类， Cl —氯化物类。
29
• 2．在类下再根据含量最多的阳离于将水分为 三组 钙组、镁组与钠组。在分组时将K+与 Na+合并为钠组，以1/2Ca2+、1/2Mg2+及 Na+(K+)物质的量浓度进行比较。各组的符号： Ca —钙组，Mg—镁组，Na—钠组 • 3．在组下根据阴、阳离子含量的比例关系将 水分为四个型
天然水的主要理化性质(盐度、透光性等)
影响有效光能的因素
• • • • 抵达水面的总辐射量 云层.海拔.纬度.日照 水面对光的反射性 水中的溶解物质和悬浮物
• • • • • •
透明度 浑浊度 补偿深度 营养生成层 营养分解层 补偿点(补偿深度)
水的流转混合作用
• 引起水的流转混合作用的因素 1.风力的涡动混合作用 2.水的密度流 3.流水状态(进出水) 4.人为机械搅动作用
秋季的全同温期
温度高于4℃,表层水温下降,密度减小发生密 度环流,再加上风力使水体发生混合作用.直 致水体全同温(4℃). 温度继续降温,表层水密度降低,不发生混合 作用,降温只发生在水体表层,直致结冰.
冬季的逆分层期
• 由4℃向< 4℃降温 淡水:表层水温接近0℃,底层水温接近4℃. 海水(S‰﹥24.9):冰点低于0℃,底层水温不 会比表层水温高. 南方地区水温高于4℃不存在逆分层期.北方 如果采取增氧机或补水等增氧措施，冰下 水温的自然垂直分布将被打破，底层的水 温可降低到0.2℃ .
水温垂直分布
• • • • 春季的全同温期 夏季的正分层期 秋季的全同温期 冬季的逆分层期
讨论的基点:淡水密度最大时的水温为4℃,冰点0℃; 盐度为24.9的海水密度最大时的温度与冰点0均为 -1.35℃;水的含盐量上下均匀.
春季的全同温期
• 淡水: 温度小于4℃,形成密度流,上下水温相同.若高于 4℃,则需要风力,才能形成全同温. • 盐度高于24.9℃的水: 任何水温下表面的升温都不会产生密度流,表层冰 融化后表层水盐度降低,密度更低,更不易产生密度 流.全同温要靠风力作用. 春季全同温可持续8℃,10℃,甚至15℃.对养殖有利: 氧气的下移,养分的上移.
盐度:1Kg海水中的溴和碘全部被等当量的氯置换 且所有的碳酸盐都转化为氧化物,所有的有机 物均以氧化之后的全部固体物质的总克数. 单位:g.Kg -1 符号:s‰,
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矿化度 ＜ 离子总量
7
3. 海水的氯度（Cl）
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，以Cl‰表示。
新定义：海水样品中的氯度相当于沉淀海水样品中全部卤族 元素所需纯标准银的质量与该海水样品质量之比的 0.3285234倍，用10-3作单位，用符号Cl表示。
C1 3 l0 0 .328 W A 5g 1 2 3 0 34
29
（二）海水的密度
是盐度、温度、压力函数；可通过测定密度推算盐度。
现场密度：用 s,t , p 表示
条件密度： s,0
S,0
g
cm 3
S,0
g 11000 cm 3
标准密度：ρ17.5
30
1.03 gcm 31gcm 3 影响：S>t
31
图1-1 海水冰点和最大密度时的温度
透明度与补偿深度
可见光在水中的衰减状况
透明度盘是采用黑白的油漆涂成黑白相间的金属 圆盘制成。圆盘中央拴一根有深度标记的软绳（此 绳应不易伸长）。测定时将圆盘沉入水中，在不受 阳光直射条件下，圆盘刚刚看不见的深度，即为透 明度。
有机物的分解速率等于合成速率的 水层深度称为补偿深度。
52
透明度与水的光学分层
25
盐度的变化
蒸发：敞口慢性实验，夏季纳水池塘 结冰：初春 降水： 添加其它物质：
26
归纳
盐度有几种测定方法？ 养殖生产中常用哪种？
27
问题 1、天然水含盐量有几种测定方法？ 2、离子总量有几种单位？
28
二、天然水的密度
天然水的密度：单位体积水体所具有的质量，用 表示
（一）纯水的密度
S<24.95，tzm>tf S>24.95，tzm<tf
附录10
t，ρt（密度计）
海水盐度
32
思考与讨论： 为什么海水结冰比淡水难？
33
三、天然水的化学分类法
1. 含盐量分类 2. 主要离子成分的分类
34
2. 按主要离子成分的分类 ——阿列金分类法
据含量最多的阴离子分类：
碳酸盐类（C）、硫酸盐类（S）、氯化物类（Cl）
44
(二)水对太阳能的吸收和散射
太阳辐射入水： 吸收－升温；散射－辐射；穿透－吸收+散射
• 红外绝大部分被表层 100cm水层吸收； • 27％的总辐射能被1cm 水层吸收； • 64％的总辐射能被1m水 层吸收； • 100m处的辐射能仅及表 层的1.4％。
45
水对太阳光的吸收特点:
1.有一定的选择性 2.随水体深度增大能量衰减快
天然水的渗透压主要决定其中的含盐量。
渗透压不容易直接测量，常常采用冰点下降数值来换算， 或者直接用冰点下降值来反映渗透压的大小。
｛∏｝KPa=69.55S+0பைடு நூலகம்2546{t}℃·S
43
二、天然水的透光性
光线在水中的反射、吸收与折射
(一)水面对太阳辐射的反射
入射角、反射角、 太阳高度角，反射率 水面对大气散射 辐射的反射率，大约 在5%-10%
S未
7.0261R1252.7081R155/2
R15: 用盐度为35.000的标准海水作参比时，测得的电导率比
S=S未+ △ S
《国际海洋学常用表》
电导盐度计
样品的实用盐度
14
各种含盐量表示方法间的关系
S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰
由于海水成分的变动，特别是低盐度海 水用上述关系式从氯度值计算出的盐度 值通常产生0.4‰的误差。联合国教科 文组织和英国国立海洋研究所联合出版 了《国际海洋学常用表》（1966年）， 在编制该表时，提出了通过测定电导率 确定盐度所采用的新的盐度—氯度关系 式。
水生生物有一定的适应盐幅
水中一定的含盐量是保持生物体液一定渗透压的需要，超 过了生物渗透压调节的能力，生物就会“渴死”或“胀死”。
21
同一生物不同生长阶段耐盐能力不同 耐盐限度不同; 几种淡水鱼的耐盐能力次序为：草鱼>团头鲂>鲢
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）
73%到水面1cm处 36%到1m处 1.4%到100m处
光抑制区 光适宜区 光限制区
46
一定波长太阳辐射能在水中的衰减：
符合指数衰减规律
47
可见光在水中的衰减：
Z—水深，m I0，IZ—分别为进入水中表层和Z米深处的可见光辐照度 μ—为衰减系数，下标w、c、p分别表示纯水、溶解有机物质 及悬浮物质
离子组成不同，耐盐能力不同
22
淡水鱼类适应的盐幅 与pH、碱度有关
育苗用水
23
盐度对鱼类的影响
1.决定鱼的生存
根据含盐量多少对鱼类进行分类: A 淡水鱼 B 海水鱼
根据鱼类对盐度的适应性来分: A.狭盐性鱼类: 海水、淡水(S‰﹤4‰) B.广盐性鱼类
24
2. 盐度对鱼类人工繁殖的影响
影响精卵子的发育，亲鱼的繁殖(受精率、孵化率) 精子的寿命(水中): 四大家鱼50-60秒 鲤鱼1.5-3分钟 鲟鱼1-25分钟 3-5‰生理盐水：四大家鱼115-170秒
根据对大西洋东北部和波 罗的海九个不同盐度值水 样的准确测定结果而推导 出来的，在六十年代以前 得到国际上的广泛应用。
√ S‰ = 1.80655Cl‰
采用实用盐度后，盐度成为独立参数， 与氯度之间不存在实质性关系。盐度 值可直接由《国际海洋学常用表》中 编入的海水盐度—电导率比值关系查 算表进行计算。
真光层（营养生成层 ）：光合作用速率大于呼吸作用 速率的水层，植物光合作用合成的有机物多于呼吸作 用消耗的有机物，有机物的净合成大于零。 光适宜区（营养分解层）：光合作用速率小于呼吸作 用速率的水层，有机物的分解速率大于合成速率，这 一水层的植物不能正常生活。 光限制层（无光层）：生物无法生长或生长缓慢。
48
养鱼池水下与冰下的辐射度与光照度 （哈尔滨，1980）
水下
冰下
49
光照度单位
微爱因斯坦/(秒.米2）－－每平方米面 积每秒钟所接受的辐射光量子的微摩尔 数。符号：μE/(s·m2)
50
水域生态学：
透明度 浑浊度 补偿深度 营养生成层 营养分解层 补偿点(补偿深度)
51
2~2.5倍
10
4.海水的盐度
● 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
1966年经验公式
11
1969年电导盐度的定义
盐度与相对电导率的经验关系式：
据含量最多的阳离子分组：
钠组（Na）、镁组（Mg）、钙组（Ca）
以单位电荷为基本单元
35
据阴阳离子的比例关系分型：
Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型
36
37
表示方法
类
组 含盐量 型 总硬度
C Ca 5.0 II 0.4
38
第三节 天然水的依数性和透光性
一、天然水的依数性
稀溶液的一个重要特性是依数性，即稀溶液蒸气压下降 （ΔP），沸点上升（ΔTb），冰点下降（ΔTf）值等与溶液 中溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。
41
海水
饱和蒸气压与盐度关系
Pwo’=Pwo(1-0.000537S)
盐度对于天然水的饱和蒸气压影响不大 42
海水 渗透压与盐度关系
渗透压：当半透膜处于水与水溶液之间时，仅水分子可通 过半透膜渗透至水溶液，阻止水分子透过半透膜进入水溶液所 施加的压力称为渗透压。
水生生物对水的渗透压有一定范围的适应能力。
8
C1 3 l00 .328 W A 51 g 2 3 0 34
WAg：代表沉淀海水样品中全部卤族元素所需纯银（原
子量银）的质量与海水质量之比 代表以10-3为单位的上述比值的数值
表示以10-3为单位的氯度的数值
S = 1.80655 Cl
1966年联合国教科文组织和英国皇家海洋研究所提出的
9
氯度
原始定义：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。用Cl‰符号表示。
新定义：沉淀0.3285234千克海水中全部卤族元素所 需纯标准银（原子量银）的克数，在数值上即为海水
的氯度。用Cl符号表示，无量纲单位为1х10-3。
盐度
原始定义 1966年盐度定义 1978年的实用盐标
18
天然水含盐量的参数
总含盐量 离子总量 矿化度
盐度 氯度
离子总量 ＞
水中可溶性以无机盐为主的物 质含量之和
天然水中主要离子成分含量的 总和
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
矿化度
＞
盐度
19
（二） 含盐量对水产养殖的影响
与水生生物关系 与养鱼生产的关系 与渔汛的关系
20
1. 与水生生物关系
对于纯溶液：
蒸气压下降 Δp=K×b 冰点下降 Δtf=Kf×b 渗透压增大 Π=(n/V)RT=cRT
39
海水
冰点与盐度关系
{Tf}℃=-0.0137-0.05199S - 7.225×10-5S2
tf为冰点， S为实用盐度
最大密度的温度与 冰点相同时的盐度
t=-1.35℃，S=24.95
一. 天然水的含盐量
（一）反映天然水含盐量的参数
离子总量 矿化度
盐度 氯度
天然水中主要离子成分含量的 总和即离子总量。
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
4
7
3. 海水的氯度（Cl）
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，以Cl‰表示。
新定义：海水样品中的氯度相当于沉淀海水样品中全部卤族 元素所需纯标准银的质量与该海水样品质量之比的 0.3285234倍，用10-3作单位，用符号Cl表示。
C1 3 l0 0 .328 W A 5g 1 2 3 0 34
29
（二）海水的密度
是盐度、温度、压力函数；可通过测定密度推算盐度。
现场密度：用 s,t , p 表示
条件密度： s,0
S,0
g
cm 3
S,0
g 11000 cm 3
标准密度：ρ17.5
30
1.03 gcm 31gcm 3 影响：S>t
31
图1-1 海水冰点和最大密度时的温度
透明度与补偿深度
可见光在水中的衰减状况
透明度盘是采用黑白的油漆涂成黑白相间的金属 圆盘制成。圆盘中央拴一根有深度标记的软绳（此 绳应不易伸长）。测定时将圆盘沉入水中，在不受 阳光直射条件下，圆盘刚刚看不见的深度，即为透 明度。
有机物的分解速率等于合成速率的 水层深度称为补偿深度。
52
透明度与水的光学分层
25
盐度的变化
蒸发：敞口慢性实验，夏季纳水池塘 结冰：初春 降水： 添加其它物质：
26
归纳
盐度有几种测定方法？ 养殖生产中常用哪种？
27
问题 1、天然水含盐量有几种测定方法？ 2、离子总量有几种单位？
28
二、天然水的密度
天然水的密度：单位体积水体所具有的质量，用 表示
（一）纯水的密度
S<24.95，tzm>tf S>24.95，tzm<tf
附录10
t，ρt（密度计）
海水盐度
32
思考与讨论： 为什么海水结冰比淡水难？
33
三、天然水的化学分类法
1. 含盐量分类 2. 主要离子成分的分类
34
2. 按主要离子成分的分类 ——阿列金分类法
据含量最多的阴离子分类：
碳酸盐类（C）、硫酸盐类（S）、氯化物类（Cl）
44
(二)水对太阳能的吸收和散射
太阳辐射入水： 吸收－升温；散射－辐射；穿透－吸收+散射
• 红外绝大部分被表层 100cm水层吸收； • 27％的总辐射能被1cm 水层吸收； • 64％的总辐射能被1m水 层吸收； • 100m处的辐射能仅及表 层的1.4％。
45
水对太阳光的吸收特点:
1.有一定的选择性 2.随水体深度增大能量衰减快
天然水的渗透压主要决定其中的含盐量。
渗透压不容易直接测量，常常采用冰点下降数值来换算， 或者直接用冰点下降值来反映渗透压的大小。
｛∏｝KPa=69.55S+0பைடு நூலகம்2546{t}℃·S
43
二、天然水的透光性
光线在水中的反射、吸收与折射
(一)水面对太阳辐射的反射
入射角、反射角、 太阳高度角，反射率 水面对大气散射 辐射的反射率，大约 在5%-10%
S未
7.0261R1252.7081R155/2
R15: 用盐度为35.000的标准海水作参比时，测得的电导率比
S=S未+ △ S
《国际海洋学常用表》
电导盐度计
样品的实用盐度
14
各种含盐量表示方法间的关系
S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰
由于海水成分的变动，特别是低盐度海 水用上述关系式从氯度值计算出的盐度 值通常产生0.4‰的误差。联合国教科 文组织和英国国立海洋研究所联合出版 了《国际海洋学常用表》（1966年）， 在编制该表时，提出了通过测定电导率 确定盐度所采用的新的盐度—氯度关系 式。
水生生物有一定的适应盐幅
水中一定的含盐量是保持生物体液一定渗透压的需要，超 过了生物渗透压调节的能力，生物就会“渴死”或“胀死”。
21
同一生物不同生长阶段耐盐能力不同 耐盐限度不同; 几种淡水鱼的耐盐能力次序为：草鱼>团头鲂>鲢
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）
73%到水面1cm处 36%到1m处 1.4%到100m处
光抑制区 光适宜区 光限制区
46
一定波长太阳辐射能在水中的衰减：
符合指数衰减规律
47
可见光在水中的衰减：
Z—水深，m I0，IZ—分别为进入水中表层和Z米深处的可见光辐照度 μ—为衰减系数，下标w、c、p分别表示纯水、溶解有机物质 及悬浮物质
离子组成不同，耐盐能力不同
22
淡水鱼类适应的盐幅 与pH、碱度有关
育苗用水
23
盐度对鱼类的影响
1.决定鱼的生存
根据含盐量多少对鱼类进行分类: A 淡水鱼 B 海水鱼
根据鱼类对盐度的适应性来分: A.狭盐性鱼类: 海水、淡水(S‰﹤4‰) B.广盐性鱼类
24
2. 盐度对鱼类人工繁殖的影响
影响精卵子的发育，亲鱼的繁殖(受精率、孵化率) 精子的寿命(水中): 四大家鱼50-60秒 鲤鱼1.5-3分钟 鲟鱼1-25分钟 3-5‰生理盐水：四大家鱼115-170秒
根据对大西洋东北部和波 罗的海九个不同盐度值水 样的准确测定结果而推导 出来的，在六十年代以前 得到国际上的广泛应用。
√ S‰ = 1.80655Cl‰
采用实用盐度后，盐度成为独立参数， 与氯度之间不存在实质性关系。盐度 值可直接由《国际海洋学常用表》中 编入的海水盐度—电导率比值关系查 算表进行计算。
真光层（营养生成层 ）：光合作用速率大于呼吸作用 速率的水层，植物光合作用合成的有机物多于呼吸作 用消耗的有机物，有机物的净合成大于零。 光适宜区（营养分解层）：光合作用速率小于呼吸作 用速率的水层，有机物的分解速率大于合成速率，这 一水层的植物不能正常生活。 光限制层（无光层）：生物无法生长或生长缓慢。
48
养鱼池水下与冰下的辐射度与光照度 （哈尔滨，1980）
水下
冰下
49
光照度单位
微爱因斯坦/(秒.米2）－－每平方米面 积每秒钟所接受的辐射光量子的微摩尔 数。符号：μE/(s·m2)
50
水域生态学：
透明度 浑浊度 补偿深度 营养生成层 营养分解层 补偿点(补偿深度)
51
2~2.5倍
10
4.海水的盐度
● 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
1966年经验公式
11
1969年电导盐度的定义
盐度与相对电导率的经验关系式：
据含量最多的阳离子分组：
钠组（Na）、镁组（Mg）、钙组（Ca）
以单位电荷为基本单元
35
据阴阳离子的比例关系分型：
Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型
36
37
表示方法
类
组 含盐量 型 总硬度
C Ca 5.0 II 0.4
38
第三节 天然水的依数性和透光性
一、天然水的依数性
稀溶液的一个重要特性是依数性，即稀溶液蒸气压下降 （ΔP），沸点上升（ΔTb），冰点下降（ΔTf）值等与溶液 中溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。
41
海水
饱和蒸气压与盐度关系
Pwo’=Pwo(1-0.000537S)
盐度对于天然水的饱和蒸气压影响不大 42
海水 渗透压与盐度关系
渗透压：当半透膜处于水与水溶液之间时，仅水分子可通 过半透膜渗透至水溶液，阻止水分子透过半透膜进入水溶液所 施加的压力称为渗透压。
水生生物对水的渗透压有一定范围的适应能力。
8
C1 3 l00 .328 W A 51 g 2 3 0 34
WAg：代表沉淀海水样品中全部卤族元素所需纯银（原
子量银）的质量与海水质量之比 代表以10-3为单位的上述比值的数值
表示以10-3为单位的氯度的数值
S = 1.80655 Cl
1966年联合国教科文组织和英国皇家海洋研究所提出的
9
氯度
原始定义：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。用Cl‰符号表示。
新定义：沉淀0.3285234千克海水中全部卤族元素所 需纯标准银（原子量银）的克数，在数值上即为海水
的氯度。用Cl符号表示，无量纲单位为1х10-3。
盐度
原始定义 1966年盐度定义 1978年的实用盐标
18
天然水含盐量的参数
总含盐量 离子总量 矿化度
盐度 氯度
离子总量 ＞
水中可溶性以无机盐为主的物 质含量之和
天然水中主要离子成分含量的 总和
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
矿化度
＞
盐度
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（二） 含盐量对水产养殖的影响
与水生生物关系 与养鱼生产的关系 与渔汛的关系
20
1. 与水生生物关系
对于纯溶液：
蒸气压下降 Δp=K×b 冰点下降 Δtf=Kf×b 渗透压增大 Π=(n/V)RT=cRT
39
海水
冰点与盐度关系
{Tf}℃=-0.0137-0.05199S - 7.225×10-5S2
tf为冰点， S为实用盐度
最大密度的温度与 冰点相同时的盐度
t=-1.35℃，S=24.95
一. 天然水的含盐量
（一）反映天然水含盐量的参数
离子总量 矿化度
盐度 氯度
天然水中主要离子成分含量的 总和即离子总量。
矿化度是指“蒸干称重法得到 的无机矿物成分的总量”。
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