养殖水环境化学 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/4/30 22:40:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

养殖水环境化学

绪论

1、 生物圈:生物生存在三个圈的部分空间中,主要集中在水圈、岩石圈与大气圈的相邻部

分,称为生物圈。

2、 温室效应:CO2、H2O、CH4、N2O、氯氟烃能吸收地面的长波辐射,不让热量向大气层外

空散失,使大气变暖,称“温室效应”。

3、 水圈:狭义“水圈”是指海洋与陆地各种贮水水体,包括海洋、江河、湖泊、冰盖、地

下水、沉积物中的间隙水等。广义的“水圈”则还包括其他各圈层中存在的水。 4、 水质系:水及其中溶存的物质构成的体系。 5、 天然水:是海洋、江河、湖泊(水库)、沼泽、冰雪等地表水与地下水的总称。 6、 天然水质系的复杂性:

① 水中含有的物质种类繁多,含量相差悬殊 ② 水中溶存物质的分散程度复杂 ③ 存在各种生物

7、 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、行为和效应、

控制和治理的化学原理和方法的科学。 8、 水环境化学与水产养殖的关系:

① 水环境化学讲授天然水中存在的物质的种类、形态、迁移转化的规律。掌握这些规

律,可以指导我们进行养殖水质调控,帮助我们进行有关水域生态学的研究。 ② 水产养殖的稳产高产离不开养殖水环境的调控。水质的好坏直接影响到水产品的产

量和质量。

第一章 天然水的主要理化性质

1、 离子总量:指天然水中各种离子的含量之和,常用mg/l,g/kg单位表示。大多数情况下

是4种阳离子:Ca2+,Mg2+,Na+,K+,4种阴离子:HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-,特殊情况还有NO3-、NH4+或Fe2+等离子。 2、 含盐量对水产养殖的影响

① 天然水的含盐量相差悬殊,水生生物水的含盐量在一定的适应范围,不同种类生物

的适应范围不同

② 淡水鱼只能生活在含适量盐分的水中,不同鱼类或同种鱼类的不同生长阶段的耐盐

限度不同

③ 海水鱼在盐度过低的水中会死亡 ④ 鱼的耐盐限度同盐分的组成有关 3、 纯水的密度是温度和压力的函数。

天然水的密度是温度、含盐量、盐分组成、压力的函数。 4、 天然水的化学分类法: ① 含盐量的分类:

a. 原苏联学者O.A.阿列金提出的分类方法:淡水、微咸水、具海水盐度的水、盐水、 b. 在湖沼学与生态学中常用的划分法:淡水、寡混盐水、中混盐水、多混盐水、真

盐水、超盐水

② 按主要离子成分的分类——阿列金分类法:

a. 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 b. 在类下再根据含量最多的阳离子将水分为三组:钙组、镁组与钠组

c. 根据阴、阳离子含量的比例关系将水分为四个型:I型、II型、III型、IV型。

5、 天然水的依数性:指稀溶液蒸汽压下降、沸点上升、冰点下降值都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。

6、 天然水的透光性:太阳到达水面以后,一部分被反射,一部分经折射进入水体,进入水

体的部分,一部分被吸收,一部分被散射,余下的继续向深部穿射。 7、 平静水面对太阳直接辐射的反射率随太阳高度(角)的增大而降低,当太阳的高度(角)

在30°~80°以上时,反射率只有6.2%~2.1%,当太阳的高度(角)在30°以下,反射率随太阳高度(角)的降低而迅速增加。 8、 水的流转混合作用:

① 风力的涡动混合:水面受到风力的吹拂后,表面水会随着风向移动,使水在下风岸

处产生“堆积”,即造成下风岸处水位有所增高,此增高的水位就形成了使水向下运动的原动力,因而造成了“风力环流”。风力越大,涡动混合作用越强烈;水面开阔深度浅的水体,较易混合彻底。

② 水的密度环流:液态水温度在密度最大的温度(3.98摄氏度)以上时,温度升高会

使水密度减少,温度降低则会使水密度增大,符合一般的“热胀冷缩”原理;反之情况则相反。当表层水密度增大或底层水密度减小时,就会出现“上重下轻”的状态从而形成上下水团的对流混合。既可以小范围的发生也可以大范围的发生。

第二章 天然水的主要离子

1、 硬度:指水中二价及多价金属离子含量的总和。

2、 钙、镁离子在水产养殖中的意义:

① 钙、镁是生物生命过程所必需的营养元素,它们不仅是生物体液及骨骼的组成成分,

还参与体内新陈代谢的调节

② 钙离子可降低重金属离子和一家金属离子的毒性

③ 钙、镁离子可增加水的缓冲性,故一定的硬度,可以使水具有较好的缓冲性,即具

有较好的保持pH的能力

④ 水中钙、镁离子比例,对海水鱼、虾、贝的存活有重要影响

3、 碱度:是反映水结合质子能力,也就是水与强酸中和能力的一个量。 4、 碱度与水产养殖的关系:

① 降低重金属的毒性

② 调节CO2的产耗关系、稳定水的pH

③ 碱度过高对养殖生物的毒害作用:盐碱度高的水体其鱼类土著的种类数较少,生长

速度较慢

5、 硫在水中的转化:

硫在水中存在的价态主要有+6价及-2价,以SO42-、HS-、H2S、含硫蛋白质等形式存在。在不同的氧化还原条件下,硫的稳定形态不同。各种形态之间能相互转化,这种转化一般有微生物的参与:

① 蛋白质分解作用:蛋白质中含有硫。在微生物的作用下,无论有氧还是无氧环境,

蛋白质中的硫,首先分解为-2价硫

② 氧化作用:在有氧气的环境中,硫磺细菌和硫细菌可把还原态的硫氧化为元素硫或

进一步氧化为SO42-

③ 还原作用:在缺氧环境中,各种硫酸盐还原菌可以受氢体把SO42-受氢体而还原为硫

化物

④ 沉淀与吸附作用:Fe2+可限制水中H2S含量,降低硫化物的毒性

⑤ 同化作用:硫是合成蛋白质必须的元素,许多植物、藻类、细菌可以吸收利用SO42-

中的硫合成蛋白质

第三章 溶解气体

1、 溶解度:在一定条件下,某气体在水中的溶解达到平衡以后,一定量的水中溶解气体的

量,称为该气体在所指定条件下的溶解度。 2、 影响气体在水中溶解度的因素:

① 气体在水中的溶解度,首先决定于气体本身的性质。极性分子气体在水中的溶解度

大,非极性分子气体在水中的溶解度小;能与水发生化学反应的气体溶解度大,不能与水发生化学反应的气体溶解度小。

② 温度:一般温度升高气体在水中的溶解度降低

③ 含盐量:当温度、压力一定时,水含盐量增加,会使气体在水中的溶解度降低 ④ 气体分压力:在温度与含盐量一定时,气体在水中溶解度随气体的分压增加而增加 3、 溶解气体在水中的饱和含量是指在一定的溶解条件下(温度、压力、含盐量)气体达到

溶解平衡以后,1L水中所含该气体的量,也可以用ml/L或mg/L两种单位表示。 4、 饱和度:是指溶解气体的现存量占所处条件下饱和含量的百分比。 5、 影响气体溶解速率的因素:

① 气体的不饱和程度 ② 水的单位体积表面积 ③ 扰动状况

6、 水中氧气的来源:

① 空气的溶解:水面与空气接触,空气中的氧气将溶于水中,溶解的速率与水中溶氧

的不饱和程度成正比,还与水面的扰动状况及单位体积的表面积有关,也与风力和水深有关

② 光合作用:水生植物光合作用释放氧气,是池塘中氧气的主要来源。产氧速率与光

照条件、水温、水生植物种类和数量、营养元素供给状况等因素有关。各水层产氧速率随深度的增加而变化

③ 补水:鱼池在补水的同时,可增加缺氧水体氧气的含量。在工厂化流水养鱼中补水

补氧是氧气的主要来源

7、 水中氧气的消耗:

① 鱼、虾等养殖生物呼吸:鱼虾的呼吸耗氧率随种类、个体大小、发育阶段、水温等

因素而变化

② 水中微型生物的耗氧:主要包括:浮游动植物、细菌呼吸耗氧以及有机物在细菌参

与下分解耗氧。这部分氧气的消耗也与耗氧生物的种类、个体大小、水温、水中有机物的数量有关

③ 底质耗氧:底质耗氧比较复杂,主要包括:底栖生物呼吸耗氧,有机物分解耗氧,

呈还原态的无机物化学氧化耗氧 ④ 逸出:当表层水中溶氧过饱和时,就会发生氧气的逸出。静止条件下逸出速率很慢,

风对水面的扰动可以加速。养鱼池中午表层水溶氧经常过饱和,会有氧气逸出。