水环境化学
《水环境化学》课件
水环境化学的重要性 和应用
水环境化学对于保护水资 源、维护环境、促进可持 续发展具有重要的意义。
水的物理化学性质
溶解度
溶解度是指单位体积溶液中 最多能溶解多少物质，它是 表征物质在水中溶解程度的 重要参数。
离子强度
水中的离子强度是所有阴离 子和阳离子的浓度之和和它 们的电荷平方和之比的平方 根。
pH值
水环境监测方法
通过水质监测，及时发现水体 污染的情况，采取有效的技术 措施来防治和修复水体污染。
水环境化学的未来
1 水环境化学的发展趋势
未来水环境化学将逐渐转向绿色、可持续和低碳化发展。
2 水环境化学的应用前景
水环境化学需求将继续增长，未来将更多地应用于水资源保护、净化和开发领域。
3 水环境化学的挑战与机遇
pH值是用于衡量溶液酸性和 碱性的指标。
氧化还原电位
氧化还原电位是具有氧化还 原活性的物质在与另一具有 氧化还原活性物质的交互作 用下所表现出的电离程度。
水的污染物
1
生物污染物
水流中存在许多生物成分，如细菌、病毒、寄生虫和微生物等，它们的存在使水体易 受污染。
2
化学污染物
水中还含有许多可以引起环境污染的无机物质、有机物质、有毒化学物质、重金属等 化学成分。
3
物理污染物
有些物理污染物如悬浮物、浮游生物、颗粒物或沉积物都会影响水的质量和可用性。
水环境化学
水环境化学
1、天然水的组成
水体的组成：包括水，也包括其中的溶解物质、悬浮物质、胶体物质、底泥和水生生物，水体是个完整的生态系统，或是被水覆盖地段的自然综合体。
主要离子：四种阳离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+
四种阴离子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-
营养物质：包括：氮、磷、硅等非金属元素和某些微量金属元素
微量元素：指含量在ng/mL级的元素
有机物质：是水生植物光合作用的产物和水生动物分解产物的混合物。
通常将水体中有机物分为：非腐殖质和腐殖质。
非腐殖质包括：碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素等低分子量有机物等。
腐殖质：水体中呈褐色或黑色无定形的有机物
溶解于水中的气体：氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气和甲烷等
水体中溶解的O2、CO2的重要性
鱼类需要溶解氧而呼出CO2，溶解氧小于4mg/L时，就不能生存
藻类利用CO2进行光合作用而释放出O2
水体中CO2影响水体pH
水生生物：异养生物：利用自养生物产生的有机物合成自身生命物质
自养生物：利用太阳能或化学能把简单的、无生命的无机元素合成复杂的
生命分子。
2、溶解于水中的气体
亨利定律（Henry’s Law）：在一定温度下，气体在液体中的溶解度与其分压力成正比
[G(aq)]=K H×P G
O2的KH = 1.26×10-8mol/(L·Pa)；CO2的KH = 3.34×10-7mol/(L·Pa)
说明：
溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同，否则不能使用亨利定律。
对于混合气体，在压力不大时，亨利定律对每一种气体都能分别适用，与另一种气体的压力无关。
环境化学课件第三章 水环境化学
水是氧的氢化物，它与氧族元素的其他氢化物相比， 有其不寻常的特点。
水的几种特性参数
化合物 凝固点
沸点
偶极矩
（摄氏度） （摄氏度） （德拜）
H2O 0
100 1.84
汽化热 （千焦/摩）
40.67
（千D融P 焦化 D/热g摩K ）P0
理论：价层电子对间的斥力大小与价层电子对的类
型有关：
孤对电子间的斥力＞孤对电子与成键电子对间的斥 力 ＞成键电子对间的斥力
因为存在两对孤对电子对，使H2O的构型为V型。
水的特性与它的结构有关，现代结构理论认为，H2O分子是由4个sp3杂化轨 道形成的四面体结构。氧原子外层的电子分布为2s2sp4，在与氢原子成键时
在自然界中水的积聚体称为水体，包括河流、湖泊、水库、池塘、 沼泽、海洋、冰川、地下水等。水体是一个完整的生态系统，其中 包括水、水中的悬浮物、溶解物、底质和水生生物等。
水环境的概念出现于20世纪70年代，尚有争议。《环境科学大辞典 》的解释：“水环境是地球上分布的各种水体以及与其密切相连的诸 环境要素如河床、海岸、植被、土壤等”。
第三章 水环境化学 Aquatic chemistry
知识点：认识天然水的基本特征和污染物的分布形 态，掌握水中污染物的迁移转化规律，学 会建立水质模型
水环境化学
水环境化学
水环境化学是研究在水环境中发生的各种物理、化学和生物现象，以及它们之间的相互关系，并用化学和物理方法加以处理的一门科学。 3。水质分析通常将指示水体受到污染程度或性质的样品称为水
质样品。其成分复杂，一般有油类、悬浮固体、胶体、浮游生物、微生物等。这些物质大部分是从生活污水或工业废水中得来的，因此水质的组成决定了水中污染物的含量和浓度。
自然界中水与人类息息相关。人类社会中的衣食住行、科学文化都离不开水。而人们对水质的要求越来越高，国家对水质的监测也越来越严格。我们在使用自来水时都知道要放水把管道冲洗干净才能饮用。但是有谁会想到，水龙头的管道里居然潜伏着许多危害健康的细菌，他们平时无恶不作，以至于很多人都患上了“水龙头病”。那么
如何清除这些“隐形杀手”呢？原来，必须让水龙头中的细菌“吐尽”污物才行！
首先，要勤用肥皂清洁管道，最好每隔几天就彻底消毒。另外，在购买食用醋、小苏打等物品时，最好买经过严格消毒的产品，并且用纯白色塑料袋密封包装。这样可以保持食用醋、小苏打的纯净，从而减少细菌的滋生，同时也能避免管道被污染。
接下来，我们要充分利用水的特性来清洁管道。正常情况下，经过正确处理后的水不仅能使管道内的细菌全部“吐尽”，还能去除其
中所含的各种有机物，恢复管道内壁的光滑，让下次使用时更顺畅。例如，每天早晚可以往水龙头中放适量小苏打，再灌入清水进行冲刷。
冲刷的时候记得多转动一下水龙头，以便小苏打与水均匀混合。如果你感觉这个方法麻烦的话，可以直接用小苏打浸泡管道，反复冲洗，直到小苏打和水完全融合为止。
水环境化学
67、污泥体积指数（污泥指数） (SVI) ：指曝气池混合液经 30min 静沉后, 相应的 1g 干污 泥所占的容积。 SVI=混合液 30min 静沉后污泥容积(ml)/污泥干重(g)=SV/MLSS 68、生物膜法：污水的生物膜处理法是一种污水好氧生物处理技术。实质是使细菌、真菌、 原生动物、 后生动物等附着在滤料或某些载体上生长繁育， 并在其上形成膜状生物污泥—— 生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所 摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。 69、SBR 活性污泥法：是将初沉池出水引入具有曝气功能的 SBR 反应池，按时间顺序进行 进水、曝气反应、沉淀、出水、待机（排泥与闲置）等基本操作，从污水的流入开始到待机 时间结束称为一个操作周期。 70、缺氧/好氧脱氮工艺，简称 A/O 法：污水先进入缺氧池，再进入好氧池，同时将好氧池 的混合液与部分二沉池的沉泥一起回流到缺氧池， 确保缺氧池和好氧池中有足够数量的微生 物；同时由于进水中存在大量的含碳有机物，而回流的好氧池混合液中含有硝酸盐氮，这样 就保证了缺氧池中反硝化过程的顺利进行，提高了氮的去除效果。 71、厌氧－缺氧—好氧（A2/O） ： 同步脱氮除磷工艺:在厌氧—好氧生物除磷工艺（A/O 工 艺）中，加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的 目的，使 A2/O 工艺同时具有去除 BOD5、SS、N、P 的功能。 72、稳定塘：是一种利用天然水中存在的微生物和藻类，对有机废水进行好氧、厌氧生物处 理的天然或人工池塘的总称。 73、 74、 75、
水环境化学
信 源
辅视频音频助音压视压信编缩缩频频码源
多 路 复
信 道 编
调 制Fra Baidu bibliotek
信 道
控数据制
用码
数图据9-1 数 字 电 视 广 播 系
接 收 机
统方框图
信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码，数字 电视按照MPEG-2标准进行信源编码，详见9.2.2节，辅助 数据可以是独立的数据业务，也可以是和视频、音频有关 的数据，如字幕等。信源编码是为了提高数字通信传输效 率而采取的措施，是通过各种编码尽可能地去除信号中的 冗余信息，以降低传输速率和减少传输频带宽度。
多路复用是将视频、音频和数据等各种媒体流按照一 定的方法复用成一个节目的数据流，多个节目的数据流再 复用成单一的数据流。详见9.3节。
信道编码是指纠错编码，详见9.4节。信道编码是为提 高数字通信传输的可靠性而采取的措施。为了能在接收端 检测和纠正传输中出现的错误，在发送的信号中增加一部 分冗余码，因此信道编码增加了发送信号的冗余度，它牺 牲信息传输的效率来换取可靠性的提高。为了达到数字通 信系统高效率和可靠性的最佳折衷，信源编码和信道编码
2.数字环绕立体声伴音
数字电视伴音采用AC-3或MUSICAM（详见9.2.3）环绕立体 声包括左、右、中、左环绕、右环绕五个全频带声道和一个限 制带宽的超低音声道，称为5.1声道。具有稳定的声场中心， 可确保音响方向的稳定性和透明度,两个环绕声道能提供很大 的最佳可听区，超低音声道动态范围可达到100dB，使声音表 现力更强。同时还具有多语种功能，收看同一节目可以选择不 同语种的伴音。
3章水环境化学
KH：各种气体在一定温度下的亨利定律常数。
PG：各种气体的分压。
亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。 溶解于水中的实际气体的量，可以大大高于亨利定律 表示的量。 还需对水蒸气的分压加以校正。
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可溶性气体溶解度计算举例
例1：氧在25℃，1.013×105Pa下溶解度计算： 由亨利定律[G(aq)] = KH × PG
21
第一节 天然水的基本特征及污染物 的存在形态
不同温度下，气体在水中溶解度的计算:
lg(C2/C1) =(ΔH/2.303R)(1/T1-1/T2)
C1，C2——为绝对温度分别为T1、T2时气体在水中
的溶解度。
ΔH——溶解热，J/mol。
R——气体常数，8.314，J/(mol.K)。
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例2：CO2在25℃，1.013×105Pa下溶解度计算 由亨利定律[G(aq)] = KH×PG
将这一数据代入上面的方程中，即可得到其它各形 态的浓度：[Fe(OH)2+] = 8.1×10－14 mol/L [Fe(OH)2+] = 4.5×10－10 mol/L [Fe2(OH)24+] =1.02×10－23 mol/L
故：在近于中性的天然水溶液中，水合铁离子的浓度
可忽略不计。
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第三篇 水 环 境 化 学
第三篇水环境化学
第一章天然水的性质和组成
1．水质概况：
地球表面有70.8%为海洋所覆盖，占地球总水量的97.3%，淡水只占2.7%，可供人类使用的淡水资源约为850万km3，仅占地球总水量的0.64%。我国水资源比较丰富，约为27210亿m3，居世界第六位。目前用水量仅次于美国。对44个城市水质调查:地下水93.2%被污染，地表水100%污染.
2．天然水的组成
天然水化学组成的形成过程：考虑岩石风化和土壤生成等有关过程。
风化过程：地壳中原生岩石是火成岩，经过风化作用、迁移和沉积作用而成为沉积岩，沉积岩经地壳变迁可重新转入大陆，也可再经变质岩转为火成岩，构成岩石循环。
3．水的关键作用
大气组成受到火山排出物的直接或间接影响，提供CO2和氧化剂(O2)而参与化学转化过程。
4．天然水中的主要离子组成
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3—、NO3—、Cl—和SO42—为天然水中常见的八大离子，占天然水中离子总量的95~99%。
5．水中的金属离子
水溶液中的金属离子通过化学反应可以达到最稳定的状态，酸-碱、沉淀、配合及氧化-还原等反应是它们在水中达到最稳定状态的过程。
6．溶解在水中的气体
水生生物：水生生物可直接影响许多物质的浓度，包括代谢、摄取、转化、存贮和释放等。自养生物和异养生物，自养生物利用太阳能或化学能量，把简单、无生命的无机物元素引进其复杂的生命分子中即组成生命体。异养生物利用自养生物产生的有机物作为能源及合成它自身生命的原始物质。
7．溶解氧（DO）：水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的氧称为溶解氧。
水环境化学
该平衡服从亨利定律，即一种气体在液体中的 溶解度与液体所接触的该种气体的分压成正比。
亨利定律
溶解气体 CO2、O2、H2S、CH4等污染性气体。 亨利定律计算公式： [ X(aq)]=kH •pg 式中： kH—气体在一定温度下的亨利常数。
pg ——气体分压。 （1）计算气体溶解度时，需要对水蒸气的分压加 以校正； （2）该定律与反应无关； （3）气体的溶解度随温度升高而降低； （4）亨利定律常数的使用。
表3-1 天然水中存在的主要物质 分 类 主 要 物 质
悬浮物质
胶体物质 溶解物质
细菌、病毒、藻类及原生动物；泥砂、粘土等颗粒物。
硅、铝、铁的水合氧化物胶体物质；粘土矿物胶体物质；腐殖 质等有机高分子化合物。 氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气等溶解气体；钙、镁、钠、铁、 锰等离子的卤化物、碳酸盐、硫酸盐等盐类；可溶性有机物。
第三章 水环境化学
第一节 天然水的基本特征及污染物 的存在形态 第二节 水中无机污染物的迁移转化 第三节 水中有机污染物的迁移转化
教 学 内 容
主要介绍天然水的基本特征，水中重要 的污染物存在形态和分布，污染物在水环境 中的迁移和转化的基本原理以及水质模型。
重点： 1、水环境中的化学平衡。 2、有机污染物在环境中的迁移转化。 难点：水环境中的氧化还原平衡和有机污染 物的界面反应。
天然水中常见的主要离子总量可以粗略地作为 水的总含盐量（TDS）： TDS=[ K++Na++Ca2++Mg2+]+[HCO3-+Cl-+SO42-]
第三章 水环境化学
压为0.0313atm,CO2的亨利常数：KHC=3.36×10-7mol· L-1· Pa-1)
解：Pco2=(1.0000-0.0313)×330×10-6 =3.20×10-4(atm) =3.20×10-4×1.013×105 =32.42(Pa) ［CO2(aq)］=KHCPco2 =3.36×10-7×32.42 =1.089×10-5（mol/L)
碱度被生物学家用作肥力的一种近似量度。
6.测定碱度的意义
（1）在水处理过程中很重要。 Al(H2O)63+ + 3 OH- Al (OH)3 (s) + 6H2O 水中一定的碱度，有利于高价金属离子在水中生 成凝胶状的氢氧化铝而使水净化。 （ 2 ）防止管道等设备受腐蚀。若碱度低，则城市 水供给系统的管道等设备易受腐蚀，所以，在水 处理时，需增加碱度，以防止水过度酸化。 （ 3 ）高碱度的水，不适宜用于锅炉、食品加工和 城市供水系统。
pKc1
pKc2
结论：
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ pH<<pKc1 pH=pKc1 pH=pKc2 pH>>pKc2 pH=1/2(pKc1+pkc2) H2CO3* αH2CO3*=αHCO3αHCO3-=αCO32CO32HCO3-
3：开放碳酸体系
第三章 水环境化学
[O2(aq)]= KH· PO2=1.26×10-8×0.2056×105=2.6×10-4 mol/L
氧的分子量为32，因此其溶解度为8.32mg/L。
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气体溶解度随温度升高而降低，这种影响可由Clausius-Clapeyron
（克拉帕龙）方程式显示出：
c2 H 1 1 lg ( ) c1 2.303R T1 T2
• 理解水的基本性质及无机污染物在水体中进行沉淀—溶解、 氧化—还原、配合作用、絮凝—沉降等迁移过程的基本原 理。 • 掌握水体pE计算，了解pE—pH图的制作。 • 掌握水体中有机物、重金属等污染物的来源、危害及其迁 移转化的基本原理。 • 掌握水体富营养化的来源、防治与水污染的防治对策。
3
第一节
解：由于酸碱反应十分迅速，因此可以用封闭体系的方法进行计算：
pH=8.3时,河水中主要的碳酸盐为HCO3-，因此可以假设此时[HCO3]=CT=3×10-3molL-1，如果排入酸性废水，则将会使河水中的一部分 HCO3-转化为H2CO3*，即有反应： HCO3-+H+→H2CO3* 当河水的pH=6.7时，河水中主要的碳酸盐类为HCO3-和H2CO3*。
它可通过化学反应达到最稳定的状态。酸-碱，沉淀、配合及氧
化-还原等反应是他们在水中达到最稳定状态的过程。 水中金属离子常常以多种形态存在。例如铁: Fe(OH)2+,
第三章水环境化学
水污染化学是环境化学的重要组成部分，它研究化 学污染物质在天然水体中的存在形态、反应机制、 迁移转化、归趋的规律与化学行为及其对生态环境 的影响。
研究意义
大气
控制和修复有机物污染，首先要了解 其在土壤、地下水和地表水体间的迁 移转化过程、规律及影响因素！
挥发 有机物排放 地表水
吸附 脱附
悬浮颗粒物 /沉积物
脱 附 吸 附
土壤
脱 附 吸 附
降解
地
下
水
本章主要介绍天然水的基本特征，水中重要污染物的存在形
态及分布，污染物在水环境中的迁移转化基本原理。要求了 解天然水的基本性质，掌握无机污染物在水体中进行沉淀溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等迁移 转化过程的基本原理，并了解水体中金属存在形态、确定各 类化合物溶解度。掌握颗粒物在水环境中的吸附-解吸，掌 握有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发、
水解、光解、生物降解等。
江山如此多娇 我们更要保护好！
2003年5月19日，兰州雁儿湾附近 的黄河水面漂浮着大量黑色油污
黄河里漂着一层黑油
甘肃白银市市郊有色金属 企业污水从这里流向黄河
向黄河大肆排污
垃圾混合的淮河水
对垃圾已经习以为常的居民
《水脏了》作者：吴吕明 拍摄时间：2004年8月 拍摄地点：甘肃兰州附近的黄河三峡
水环境化学
（2）多氯联苯（PCBS）
Cl Cl
① 多氯联苯是联苯经氯化而成；有210种化合物； ②化学稳定性和热稳定性较好； 作为变压器、电容器的冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀的涂料等。 ③极难溶于水，不易分解； ④辛醇一水分配系数高，在水生生物体内和沉积物中的浓度 较高。 1973年以后，各国陆续开始减少或停止生产。
(3)铅： ≤1.0mg· l-1 ①存在形式： Pb2+ 、PbOH+ 、Pb(OH)2 、Pb(OH)3- 、PbCl+ 、 PbC12。 存在形式受CO3- 、SO42-、OH-、Cl-和pH的影响 在中性和弱碱性的水中，主要是Pb(OH)2
②水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用
③铅被吸收后在血液中循环，除在肝、脾、肾、 肺中外，90%存在于骨骼中。
有人估计到别2050年全世界就没有干净的淡水、据统 计现在世界上60亿人口中有30亿人吃的是已被不同程 度污染的水。 我国地表水占全世界第5位； 人均占有地表居世界第88位。 总体看，我国的淡水资源是比较缺乏的。 例如：沿海城市
第二节 水质标准和水质指标 一、水质标准 环境质量标准：是指环境中的污染物具有法律 效力的限量。 包括：环境水质标准、污水排放标准。 各个国家有所不同。 水质指标： 物理指标、化学指标、生物指标、放射性指标 等。
二、水质物理指标 1、温度 2、嗅和味 稀释倍数法 3、色度 ①比色法 （氯铂酸钾和氯化钴） ②稀释倍数法 4、浊度 浊度仪、分光光度法 5、悬浮物
水环境化学最全总结
H2CO3* ⇌ H+ + HCO3-
HCO3- ⇌ H+ + CO3-2
CT = [ H2CO3* ]+[ HCO3- ]+[ CO3-2 ] = [ CO2 ] ≠常数
有 KH =10-1.5
H2CO3* = KHPCO2
∵ [ H2CO3* ] = CT·a0
∴ CT =KHPCO2/a0
同样：[ HCO3-] = CT·a1 = K1KHPCO2 / [H+]
二、水环境络合物分类及稳定性 1、分类
①简单络合物 ②多核络合物 ③螯合物
一般条件下，水环境中常量组分主要离子对有以下 10 种： CaSO40、MgSO40、NaSO4-、KSO4CaHO3+、Mg HO3+、Na HO3+、CaCO30、Mg CO30、Na CO30
2、络合物离解平衡及稳定性 络合物內界与外界通常是离子键结合，与强电解质相似。所以络合物在水 溶液中完全电离为络离子和外界简单离子。而络离子在水溶液中与弱电解质相 似，仅发生部分电离，并存在离解平衡。即络离子也能或多或少地在水溶液中离
比较封闭体系和开放体系，在封闭体系中，[H2CO3*]、[HCO3-]和[CO3-2]等 是变化的，但 CT 是不变的；而开放体系中，CT、[HCO3-]和[CO3-2]是变化的，但[H2CO3*] 是不变的。因此在自然条件下，开放体系是实际存在的，而封闭体系是计算短时 间溶液组成的一种方法，即把其看做是开放体系趋向平衡过程中的一个微小阶 段，在实用上认为是相对稳定而加以计算。
水环境化学
水环境化学
第三章水环境化学
水是世界上分布最广的资源之一，也是人类与生物体赖以生存和发展必不可少的物质，但世界上可供人类利用的水资源很少，仅占地球水资源的0.64%。
水环境化学：是研究化学物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化、归趋的规律与化学行为及其对生态环境的影响。它是环境化学的重要组成部分，这些研究将为水污染控制和水资源的保护提供科学的依据。
第一节
水的分布、基本特征及污染物存在形态
一、水的特征与分布
天然水中一般含有可溶性物质和悬浮物质（包括悬浮物、颗粒物、水生生物
等）。可溶性物质的组成十分复杂，主要是岩石在风化过程中，经水溶解迁移
的地壳矿物质。天然水中常见的八大离子占天然水中离子总量的95%－99%.
总含盐量：TDS=[Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+ ] + [Cl- + SO42- + HCO3- + NO3-]
（２）水中的金属离子
水中金属离子的表示式常写成Ｍｎ＋，其水合离子的分子式一般写作Ｍ（Ｈ２Ｏ）ｘｎ＋。金属离子在水中可以以多种形态存在，一般为Ｆｅ（ＯＨ）２＋，Ｆｅ２（ＯＨ）２４＋和Fe3+等形态存在。水溶液中金属离子的表示式常写成Mn+，预示着是简单的水合金属阳离子M(H2O)xn+。它可通过化学反应达到最稳定的状态，酸－碱、沉淀、配合及氧化－还原等反应是它们在水中达到最稳定状态的过程。各种形态的浓度可以通过平衡常数加以计算，见书P148页。
（3）气体在水中的溶解性
气体溶解在水中，对于生物种类的生存是非常重要的。一般来说大气中的气体分子与溶液中同种气体分子存在一种平衡，浓度关系服从Henny定律。
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3、常用表示毒物毒性的指标
①致死浓度 LC ：24hLC50 , 24hLC10 , 48hLC90
半致死浓度LC50 ———在一定时限内，导致50%试验生物死亡
的毒物浓度。 24hLC50 48hLC50 96hLC50 3hLC50 等等
1，生物群体的反应敏感性最大
2，重现性最好，受个体差异影 响最小
2、溶解氧 溶解氧减少，有毒物质的毒性往 往增强。其原因是：溶氧不足时，呼吸及循环 系统加速运行，流过鳃丝的水量增加，进入体 内的毒物增多，并被血液迅速带至各敏感部位， 产生毒害。
三.影响毒物毒性的因素（续）
3、pH值 pH值超出5-10的范围时，其本身就对水 生生物不利。pH会改变某些毒物的毒性。
在上述藻类中，美国环保局推荐使用聚镰 藻、铜绿微囊藻、水华鱼腥藻、小环藻、菱 形藻和针杆藻。根据我国的实际情况，目前 采用小球藻和斜生栅藻较为适宜。
2、水蚤类
目前用于毒性试验的蚤有大型蚤、蚤 状蚤、隆线蚤、锯顶低额蚤、多刺裸 腹蚤等，其中以大型蚤最为普遍。
3、鱼类
相加作用：毒性不变 拮抗作用：毒性减弱 协同作用：毒性增强
联 合 作 用 所 用 的 术 语
§7-2 毒物毒性的测定方法
毒性试验的目的 通过水生生物急性毒性实验，获得包括LC50
等在内的有关毒性参数值，并由此可推导该 种生物的生存安全浓度值； 通过中毒症状及生物指标等的观察，为进一 步研究中毒机理提供依据；更为慢性毒性实 验打下了基础。
(b)
96hLC SC
48 hLC 50 0.3
(24 hLC 50/ 48 hL5C050 )2
应 用 系
(c)
数
SC 96 hLC 50 f
④回避浓度
能使受试生物产生回避反应的毒物的最低浓度
三.影响毒物毒性的因素
1、温度 水温升高，有毒物质的毒性增强。 温度每升高10℃，生物存活时间减少一半。
第七章 天然水中的污染物
§7-1 水环境污染基本概念 §7-2 毒物毒性的测定方法 §7-3 水中主要污染物的特征
§7-1 水环境污染基本概念
一、水中污染物的种类与来源 1.种类与来源
（1）种类 无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物、 有机有毒物、石油类污染物、病原微生物、 寄生虫、放射性污染物、热污染等。
③安全浓度，SC
在进行全生命周期试验或持续多个世代 的慢性毒性试验时，对试验动物无影响 的毒物浓度。
安全浓度可通过慢性毒性试验直接求得， 也可用经验公式求得：
(三个经验公式)
③安全浓度，SC (续)
三个经验公式：
f SC （a）
SC 24 hLC 50 0.3 (24 hLC 50 / 48 hLC 50 )3
②有效浓度
EC ： 24hEC50 ， 48hEC10 ，
——明确效应指标及其判定的方法 例如：GB中采用大型溞为实验动物时，以大型溞运
动受抑制为判定标准，规定：不断转动容器， 15sec不动，就认为失去活动能力。心脏停止跳动 判为死亡。 又如：酶的活性等生理指标变化；发光细菌发光强 度减少等，也可以做为效应指标。
如pH升高，氨的毒性增强，而氰化物、硫化物的毒 性降低，多数金属盐类也会由于析出氢氧化物或碳 酸盐等的沉淀或络合物，导致金属离子浓度的降低， 从而使毒性降低。
4、硬度许多金属离子的毒性，在软水中要比硬水中 强得多。
5、联合作用
当2种或数种有毒物质同时存在于养殖水体中时， 其中的某些成分之间可能发生相加作用、拮抗作用、 协同作用等 ，从而影响各自的毒性。
无机无毒物：悬浮物（SS）; 酸、碱、无机盐类 物质; 氮、磷等营养物质。
无机有毒物：非金属无机毒性物质如氰化物 （CN）、砷（As），金属毒性物质如汞（Hg）、 铬（Cr）、镉（Cd）、铜（Cu）、铅（Pb）等。
有机无毒物：如生活及食品工业污水中所含的碳水 化合物、蛋白质、脂肪等。
有机有毒物：人工合成的有机物质如农药DDT、六 六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯 （PCB）和芳香族氨基化合物、高分子聚合物（塑 料、合成橡胶、人造纤维）、染料等。
三.试验生物
水生生物毒性试验可用： 鱼类、蚤类、藻类等， 其中鱼类毒性试验应用较广泛。
褐藻
金鱼
蝴蝶鱼
绿藻
可用于水生生物毒性试验的部分鱼类和藻类
三.试验生物
11、、藻藻类类
绿藻：聚镰藻、小球藻、斜生栅藻、四尾栅 藻、尖细栅藻、莱因衣藻等；
蓝藻：铜绿微囊藻、水华鱼腥藻等； 硅藻：小环藻、菱形藻、针杆藻等； 裸藻：纤细裸藻等。
环境污染物——如生产过程产生的废水、废气 和废渣中的各种有毒物质；
农药——包括有机磷、有机氯农药、除草剂等
生物毒素——由活的生物体产生的一种特殊毒 素，包括动物毒素、植物毒素、霉菌毒素和细 菌毒素。
★毒性——物质对生物正常生命活动产生不良作 用的性质。
2、生物的毒性反应
死亡、回避 生理指标异常 生长速度减慢 发育异常（致畸）
一、毒性试验的分类
分
按水流方式：静水式和流水式
按测试时间分类：急性试验和慢性试验
类
按受试活体分类：水生生物和发光细菌等
一、毒性试验的分类
1，急性毒性试验 时间：通常48-96 h; Biblioteka Baidu标：死亡
2，亚急性毒性试验 时间：5-90 d 指标：生物生态的、生理的、生化的、 组织病理或行为上的变化
3，慢性毒性试验 时间：接近或超过整个生命周期，甚至几个世代
（2）来源
内部来源：水体内部因物质循环失调生成并积 累的毒物，如硫化氢、低级胺类等。
外部来源：人们生活生产过程中排放进入水体 的污染物，包括工业废水、生活污水等的排放 及农业退水。
二.毒物与毒性参数
1、毒物：主要指一般意义上的毒剂，这些毒剂多 经过毒理学测定，对不同接触途径、染毒剂量、 作用对象等毒效作用比较明确。包括:
属于完全生活史生物测试 指标：生物的生长、发育、繁殖能力，
幼体的成活、行为、畸形率，毒物积累等
二、毒性试验的一般准备
1. 明确毒性试验的目的和要求 2. 确定受试生物的种类、规格 3.了解毒物的性质，设置毒物的浓度 4.确定试验的持续时间 5. 受试生物的数量及分配，暂养及筛选 6. 确定观测指标及其测定方法