水环境化学--课件

自我介绍
❖ 姓名：吴坤杰（一个崇尚自然的人）
❖ 对同学们的一点特别要求：上课除了讨论课 程话题之外，请同学们不要讲话，否则后果 很严重。
水环境化学
主讲：吴坤杰
学水化学的两个理由
❖ 专业的需要 养鱼先养水，没有好的水质就养不出好 品质的鱼，甚至根本就养不出鱼。
❖ 社会责任 为了我们人类自己，为了我们的地球， 人人都要有保护环境的意识；人人都要爱 护环境！
变化幅度大 ❖ 有毒金属：常见的有镉、汞、铅、铬等，一般来源
于工业废水 ❖ 有毒准金属：常见的有砷、硒等，砷化物有剧毒，
硒引起嗅感和味觉
❖ 氯化物：影响可饮用性，腐蚀金属表面
❖ 硫酸盐：水体缺氧条件下经微生物反硫化作用转化为有 毒的H2S
❖ 硝酸盐氮：
❖ 亚硝酸盐氮：是亚铁血红蛋白症的病原体，与仲胺类作 用生成致癌的亚硝胺类化合物
❖ 氨氮：呈NH4+和NH3形态存在，NH3对鱼有危害，用 Cl2处理水时可产生有毒的氯胺
❖ 磷酸盐：是生命必须物质，可引起水体富营养化问题
❖ 氰化物：剧毒，进入生物体后破坏高铁细胞色素氧化酶 的正常作用，致使组织缺氧窒息
（C）非专一性有机物指标
❖ 生化需氧量（BOD）：水体通过微生物作用发生自然 净化的能力标度。
水环境对养殖的重要性
鱼儿离不开水。水是水生动植物生生长、生 存的首要条件。因此水环境的优劣，直接影响水 生动植物的生长和生存。
当前生产上水环境的主要问题是： 一、养殖水域的外环境恶化 二、养殖水域的内环境失衡
1、水体污染日趋严重。
人口稠密地区的水域绝大部分都富营养化。 全国有水质监测的1200多条河流中，有850条受到污 染。 1997年以来，我国海域多次发生以前从未有过的 “赤潮”。其规模之大、毒性之强前所未能有，致使大 量海洋生物死亡。其最直接的原因是：沿海城市每年将 100亿吨污水直接排放到海中。
离子，与水中许多化学反应过程相关 ❖ 无机酸度：源于工业酸性废水或矿井排水，有腐
蚀作用
（B）无机物指标
❖ 铁：呈Fe2+或胶粒Fe（OH）3状态 ❖ 锰：常以Mn2+形态存在 ❖ 铜：影响水的可饮用性，对金属管道有侵蚀作用 ❖ 锌： 对水质不发生重要影响 ❖ 硅：多以H4SiO4形态普遍存在于天然水中，含量
❖ 悬浮物：即将水样过滤，截留物烘干后的残余固体的量， 包括不溶于水的泥土、有机物、微生物等
化学指标（A）非专一性指标
❖ 电导率：表示水样中可溶性电解质总量 ❖ pH：反应水的酸碱性 ❖ 硬度：由可溶性钙盐和镁盐组成，会引起用水管
路中发生沉积和结垢 ❖ 碱度：一般来源于水样中OH-、CO32-、HCO3-
据环境监测，全国每天约有1亿吨污水未经 处理直接排入水体。
全国七大水系中有一半以上的水质受到污染； 35个重点湖泊中有17个被严重污染； 全国1/3的水体不适于鱼类生存；
江苏太湖、安徽巢湖流域的水域基本均已富营 养化。
云南昆明的滇池（60万亩），原水质清淅， 山明水秀。由于人类不重视环境保护，把滇池作 为昆明城市的下水道，每年入湖污水量达1.85亿 吨之巨。水质污染十分严重，属异常富营养化水 体。每年湖内蓝藻大量繁殖，致使鱼类大批死亡， 滇池的鱼产量成倍下降。10多年来，各部门对滇 池的综合治理已达56亿多元，但水质没有好转。 滇池蓝藻裂变已经到了“生态癌”阶段，这对昆 明这样的国际级旅游城市带来很大的影响。
溶解氧
溶解氧Leabharlann 、水产养殖的二次污染十分严重（1）在淡水养殖方面：
据测算，养1吨鱼淡水鱼，产生的粪便相当于 20头肥猪的粪便量。
（2）在海水养殖方面：
沿海养虾业，生产1吨虾需投饲料3—5吨。 相当于蛋白质1-1.3吨，但回收仅0.1-0.13吨。 大量的氮流入水中污染池水，造成环境污染。
例如：河北黄骅沿海大力发展对虾养殖业。 1公里海岸线就有6000亩对虾养殖池，每年要投 2000吨养虾饲料。平均每米海岸线负荷2吨。
➢ 教学方法:理论教学 ➢ 教学手段:多媒体 ➢ 学时分配：2
一、天然水体及水质
➢ 天然水体：《水化学》所指的天然水体是包括水本身、 水中溶解性物质、底质、水生生物与水中悬浮物在内的 综合体。
➢ 水质：水及其中所存在的各类物质所共同表现出来的综 和特性。
➢ 水质指标系统：天然水（也兼及各种用水、废水）的水 质指标，可分为物理、化学、生物、放射性四类。有些 指标可直接用某一种杂质的浓度来表示其含量；有些指 标则是利用某一类杂质的共同特性来间接反映其含量， 如有机物杂质可用需氧量（化学需氧量、生物化学需氧 量、总需氧量）作为综合指标（也被称之为非专一性指 标）。
Ⅰ物理指标
❖ 温度：影响水的其他物理性质和生物、化学过程
❖ 臭和味：感官性指标，可借以判断某些杂质或有害成分 存在与否
❖ 颜色：感官性指标，水中悬浮物、胶体或溶解物质均可 生色
❖ 浊度：由水中悬浮物或胶体状颗粒物质引起，表示光线 透过水层时受到阻碍的程度
❖ 透明度：与浊度意义相反，但二者同是反映水中杂质对 透过光的阻碍程度
生产者——以藻类为主，既不易控制，也无法充分 利用有机污染物的降解产生的营养盐类，导致NH3－N和 N02-－N等有害物质积累。
第一章 绪论
➢ 教学目的与要求：
了解水质指标的含义；掌握水质和水化学的概念；掌握水化 学与水产养殖的关系和水化学的研究内容。
➢ 难点与重点： 水质的概念；水化学与水产养殖的关系。
❖ 化学耗氧量（COD：有机污染物浓度指标
❖ 高锰酸盐指数：易氧化有机污染物及还原性无机物的浓 度指标
❖ 总需氧量（TOD）：近于理论耗氧量值 ❖ 总有机碳（TOC）：近于理论有机碳量值
❖ 酚类：多数酚化合物对人体毒性不大，但有臭味（特别 是氯化过的水），影响可饮用性
据测算，1公斤饲料污染35吨海水，那么1米 海岸线就要负荷7万吨海水。
从理论上分析，传统的养殖工艺问题的核心是：
只重视养殖的动物（鱼、虾、蟹、鳖、蛙），不重 视微生物和水生植物。造成水域内环境生态失衡。
消费者——水产苗种是整个生态系统的核心，其数 量多，投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；
分解者——微生物的数量和种类少，经常处于超负 荷状态，大量的有机污染物无法及时分解，造成水质恶化， 使池底产生大量氧债；