养殖水环境化学-第七章 重点
养殖水化学含
养殖水化学答案【篇一:养殖水化学知识点】xt>1. 天然水中的主要阳离子和主要阴离子2. 养殖水环境中重要的水质指标、意义及分类3. 表示水中含盐量的水质指标,表示方法间的关系,对养殖的影响4. 表示水中有机物的污染程度的水质指标5. 水中氮元素的存在形式、循环、及其有关的作用6. 养殖池塘中溶解氧的散布变化规律7. 温跃层及危害8. 水中有毒物质及影响要素9. 电子活度与pe、氧化复原电位10. 增氧作用和耗氧作用11.水中气体溶解度与饱和度,影响要素12.水体碱度、硬度,变化规律及与养殖的关系13.水体二氧化碳系统、散布系数与碳酸均衡14.水体ph 变化规律及影响要素15.离子强度、活度与活度系数16.天然水的化学分类法17.水体透明度与赔偿深度18.日较差及养殖水体溶解氧的管理19.植物对营养元素汲取的一般规律20.水中磷元素的存在形式、循环、及散布变化规律21.天然水有机物的分类22.腐殖质其对水中污染物迁徙转变的影响23.水中胶体的种类、带电性与电动电位24.胶体的稳固性与脱稳25.胶体的吸附与吸附等温式26.溶解度与溶积度27.同离子效应与盐效应28.水中常有难容物质溶解性与ph 的关系29.络合物与络合常数30.水中常有配位体的种类及对金属的配合作用31.水体缓冲系统32.水中毒物种类及特色33.水中调控1【篇二:养殖水化学】txt> 一、考试说明1. 参照教材养殖水环境化学,雷衍之主编,中国农业第一版社,2004 年第1 版2. 试卷构造(题型)及比率(总计100 分)1)填空(30% )2)问答题(50% )3)计算题(20% )二、考试纲领1. 考试纲领的性质养殖水化学是水产养殖、水族科学与技术等专业的专业基础课程,是报考水产养殖、水产动物营养与饲料科学、渔业专业硕士研究生的考试科目之一。
为硕士学位考生参加养殖水化学课程考试,明确复习的主要内容和范围,特拟订本考试纲领。
养殖水环境化学
养殖水环境化学一、绪论我们的生活环境:大气圈、水圈、岩石圈与其相邻的局部称之为生物圈。
1、大气圈:指覆盖整个地球,随整个地球运动的空气层。
2、岩石圈:指地球表层具有刚性的一局部,是地质学研究的主要对象。
3、水圈:海洋及陆地储存的各种水体。
二、天然水系的复杂性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。
三、天然水中的化学成分的形成。
1、大气淋溶:水滴在高空漂移过程中不断自周围空气溶解各种物质,雨滴下落过程能将大气颗粒物一并带下并溶解,这就形成了降水中的化学成分。
2、从岩石、土壤中淋溶:地面径流和地下径流在转移、聚集过程中充分与岩石、土壤中的可溶成分就转移到水中。
3、生物作用:水中生物的光合作用、呼吸作用、代谢、尸体腐解等过程都可以向水中释放氧气、二氧化碳、有机物及营养盐等物质。
4、次级反响与交换吸收作用:水与土壤接触,除了可以从土壤中淋溶带可溶性成分及胶体成分外,还可能有离子交换作用,使水体的离子成分发生变化。
5、工业废水、生活污水和农业退水。
水质指标:物理性指标:温度、气味、颜色、透明度、悬浊物等。
化学指标:溶解气体、有机物、无机物、非专一性〔如电导率〕生物指标:微生物含量、藻类数量。
放射性指标:四、养殖水环境化学课程包括:1、水环境化学成分的动态规律。
2、水质调控方法。
3、水质化验技术。
第一章:天然水的主要理化性质天然水各离子浓度以及溶解的气体之间具有恒定的比例。
第一节:天然水的含盐量一、反响天然水的含盐量0、离子总量:天然水中各种离子含量的之和,常用mg/L、mol/L或g/kg、mmol/kg。
1、矿化度:天然水中所含无机矿物成分的总量。
2、氯度:沉淀0.3285234 kg海水中全部卤素离子所需的纯银克数,在数值上即为海水的氯度值。
3、海水的盐度〔反映海水含盐量的指标〕: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质的质量与海水质量之比,以10-3或‰为单位,用符号S‰表示,单位是g/kg〔一〕、盐度的分布和变化1、影响因素:蒸发与降水、江河水的流入、冰的融化和凝结、潮汐。
《养殖水环境化学》教学大纲
《水环境化学》一、课程基本信息课程编号:2541210课程中文名称:水环境化学课程英文名称:Water Environmental Chemistry for Aquaculture课程类型:专业基础必修课总学时:63 理论学时:42 实验学时:18 课外学时:3学分:2.5适用专业:水产养殖先修课程:普通化学、分析化学、有机化学开课单位:生命科学学院二、课程性质和任务《水环境化学》是水产养殖学专业重要的专业基础课。
其主要的教学目的和任务是通过集中讲述天然水和养殖用水中化学成分的来源、转化、迁移及这些成分与养殖生产的关系,使学生较系统和较深入地掌握水环境化学的基本原理,为学生学习专业课奠定基础,同时为将来从事水产养殖专业的生产和科研工作做好理论和技术准备。
三、课程教学目标通过本课程的学习,学生应该掌握天然水和养殖水中常见的化学成分的来源、迁移、分布、变化规律;了解污染物的毒性及毒性实验方法、水质标准和评价方法、以及主要类型天然水的水质特点;掌握天然水中常见的溶解、电离、氧化还原、络合、吸附、凝聚等平衡过程;并能运用水环境化学成分的动态规律对水质管理提出一般性意见。
四、理论教学环节和基本要求一、绪论1、了解地球水圈资源的分布和我国水资源状况。
了解环境化学的任务和各圈层环境化学的概念;2、掌握水质系的组成、来源、特点;干燥空气的基本组成及大气平均温度与压力随海拔高度的变化规律。
初步掌握地球各圈层的基本知识,养殖水环境化学课程的任务和教学内容。
3、重点难点:水质系的组成、来源、特点;干燥空气的基本组成及大气平均温度与压力随海拔高度的变化规律。
第一章天然水的主要理化性质1、初步了解海水盐度、氯度定义的演变,电介质平均活度与平均活度系数的计算。
2、掌握天然水离子总量、盐度、氯度的原始概念及其相互关系。
水体流转混合、温度分布的影响因素、与盐度的关系。
阿列金分类法。
初步掌握海水电导率、实用盐标的定义及其优点。
《水化学》池塘养殖水体水质调控1z讲义教材
若要降低水的盐度,则主 要通过加淡水实现。
(2)钙镁等主要离子的调控
根据养殖生物的生长需要,对水中 钙、镁、钠、钾、碳酸根、硫酸根等 主要离子的含量进行调控。这在人工 配水中尤为重要。
要增加这些离子,可通过添加石灰、 MgCl2、KCl、Na2CO3等。
(3)酸碱性调控
开挖池塘时,尽可能选择较优良的 土质;
4-二酮(1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因), 英文名称: bromochlorohydation (BCDMH)。分子式:C5H6BrClN2O2。
溴氯海因是目前国际上溴氯并用的 新一代主导消毒剂。有效溴氯含量 92%以上。可杀灭细菌、真菌、芽孢、 病毒等,属广谱性,杀菌能力为三氯 异氰尿酸的2-4倍。为甚受欢迎的新 一代消毒剂,目前国际上已广泛推广 使用。
(3)水流
水流可增加溶氧,造就自然 生态环境,利于水中物质循环。
二、化学组成、性质的调控
(1)盐度
养殖生产中,调高盐度主要采 用人工加盐、运取海(卤)水和打 井抽咸等方法。
人工加盐的方法最好使用海水原盐, 因为海水盐类含有多种元素(如硝酸盐、 亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐以及其它无机 元素:硅、铁、钙、镁、钾、钠等)。 打井抽咸水应注意有毒物质的含量,一 般要经过曝晒充气,让其恢复活性,达 到养殖水质标准后方可使用。
具有杀菌消毒作用。可杀灭聚缩虫、 丝状菌、弧菌等,药效时间长。
此产品具有水溶性差,杀菌率不够理 想、对水产动物具有强烈的刺激性等 缺点。
二氧化氯(ClO2)
它能使微生物蛋白质中氨基酸 氧化分解,从而使微生物死亡,其 杀菌能力较上述药品强且快,杀菌 能力为氯制剂的5-10倍,药效持 久,为后者的10倍,为广谱杀菌、 水质净化剂。
在生产中,当水体呈酸性时,可泼 洒石灰水等提高pH值;
养殖水环境化学复习资料讲解
养殖水环境化学复习资料养殖13级第一章天然水的主要理化性质1、名词解释(1)海水常量成分恒定性原理:海水的总含盐量或盐度是可变的,但常量成分浓度之间的比值几乎保持恒定。
“海水常量成分恒定性原理”又称为“主要成分恒比关系原理”、“海水组成的恒定性原理”、“Marcet原理”和“Dittmar定律”。
(2)离子总量:离子总量是指天然水中各种离子的含量之和。
单位: mg/L 、mmol/L或g/kg、mmol/kg。
(3)矿化度:用蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量,标准温度:105~110℃,反映淡水水体含盐量的多少。
(4)天然水的依数性:指稀溶液蒸气压下降(Δp),沸点上升(Δt b),冰点下降(Δt f)值都与溶液中溶质的质量摩尔浓度(b)成正比,而与溶质的本性无关。
(5)电导率:为在相距1m(或1cm),面积为1m2(或1cm2)的两平行电极之间充满电解质溶液时两电极间具有的电导。
测定的标准温度为25℃。
(6)补偿深度: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。
(7)离子强度:是指电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。
离子活度(a)和浓度(c)之间存在定量的关系,其表达式为:a=γc·c。
(8)离子活度:衡量溶液中存在离子所产生的电场强度的量度。
溶液中离子的浓度越大,离子所带的电荷数越多,粒子与它的离子氛之间的作用越强,离子强度越大。
(9)水体自净:在自然条件下,一方面由于生物代谢废物等异物的侵入、积累导致水体经常遭受污染;另一方面,水体的物理、化学及生物作用,又可将这些有害异物分解转化,降低以至消除其毒性,使受到污染的水体恢复正常机能,这一过程称为水体的“自净作用”。
2、天然水中的常量元素。
海水与淡水中都有的常量元素:阳离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+阴离子:HCO-、SO42-、Cl-淡水中有CO32-,海水中有H4BO4-、Br、Sr。
3、哪些参数能反映天然水的含盐量?相互间的关系?§常用的有离子总量、矿化度、氯度还有盐度。
《养殖水环境化学》水化学总复习
绪论
1、概念 天然水体 水质 水质指标 透明度 混浊度 悬浮性固体 溶解性固体
2、反映水质的主要物理指标和化学指标
第一章 天然水的主要理化性质
一、基本概念 离子总量、矿化度、盐度的原始定义、氯度的原始定义、氯度 的新定义、天然水的依数性、标准海水、人工海水、电导率、 补偿深度、光合作用的有效辐照 二、哪些参数能反映天然水的含盐量?相互间的关系?
二、毒性试验的分类及一般程序 三、半致死浓度的计算方法
第十章 水质标准与水质评价
一、主要概念 水环境基准、水质标准
二、水质标准的构成及制定方法 三、水质评价的目的及一般程序
考试题型
一、填空题(10分) 二、选择题(10分) 三、名词解释(10分) 四、简答题(50分) 五、计算题(20分)
第八章 几种主要类型天然水的水质
一、大气降水 1、大气降水的定义 2、大气降水的化学成分与性质特点 3、影响大气降水化学成分的因素 4、酸雨的定义 5、酸雨的形成、危害与对策
二、河水 1、河水的概念 2、河流水质的一般特点
三、地下水 1、地下水的定义 2、地下水的水质特点 3、含盐地下水在水产养殖中的应用所注意的
问题
四、海水 1、海水水质的一般特点 2、海水常量成分恒定性原理
第九章 污染物的毒性与毒性试验
一、基本概念 毒物与毒性、反应与效应、绝对致死浓度(LC)、 半数致死浓度、耐受限度(TL)、有效浓度(EC) 最大允许的毒物浓度、安全浓度、 生物富集、 生物放大、急性毒性试验、联合毒性、联合作用、 独立作用、相加作用、协同作用、颉抗作用
二、天然水中氮的存在形态、来源与转化 三、天然水中的无机氮与养殖生产的关系 四、天然水中磷的存在形态 五、参入天然水中磷循环的因素
养殖水环境化学知识点
养殖水环境化学知识点水环境在养殖过程中起着至关重要的作用,对养殖生物的生长发育、养殖水质的稳定性和品质都具有直接影响。
了解养殖水环境的化学知识点,有助于养殖人员更好地维护和管理水质,提高养殖效益。
下面将介绍几个重要的养殖水环境化学知识点。
一、pH值pH值是指养殖水中氢离子活性的酸碱度指标。
pH值的变化直接影响养殖水中营养物质的溶解度、养殖生物的生理代谢以及细菌、病原微生物的繁殖情况。
不同的养殖对象对pH值的要求也有所不同,因此养殖水的pH值需要根据具体情况进行调节和控制。
二、氨氮氨氮是常见的养殖水环境指标之一,主要来自养殖生物的代谢废物和饲料残留物。
过高的氨氮含量会对养殖生物的呼吸和免疫系统造成一定的压力,甚至导致养殖生物的死亡。
因此,合理控制和监测养殖水中的氨氮含量,是维持养殖水质的关键。
三、硫化氢硫化氢是一种具有剧毒的气体,常常由于底泥产生并溶解到养殖水中。
硫化氢对养殖生物的呼吸和生理机能产生严重影响,高浓度的硫化氢还可导致养殖生物的中毒和死亡。
因此,定期清除底泥、增加氧气供应和保持充足的水流是减少硫化氢的重要措施。
四、溶解氧溶解氧是养殖水中最为重要的物理化学指标之一,是维持养殖生物呼吸和健康生长的关键因素。
养殖池塘、养殖箱或养殖槽等养殖设施的氧气供应方式和水流状况会影响养殖水中溶解氧的含量。
充足的溶解氧有利于提高养殖水的质量,减少氨氮和硫化氢含量。
五、硬度水的硬度主要由溶解在水中的钙、镁等离子所决定,是衡量水中钙、镁离子含量的指标。
水的硬度对养殖生物的生长和骨骼发育很重要。
不同的养殖对象对水的硬度要求不同,因此根据养殖对象的要求,适当调节养殖水的硬度是必要的。
综上所述,养殖水环境的化学知识点包括pH值、氨氮、硫化氢、溶解氧和水的硬度等。
合理控制和管理这些指标,可以提高养殖水质,保障养殖生物的生长和养殖效益。
希望本文所介绍的养殖水环境化学知识点能对养殖人员提供一定的参考和帮助。
养殖水环境工程学7-8章
• 溶解氧过高,过量能耗,经济性不适宜。
4、生物固体平均停留时间
➢ 为了使硝化菌群能够在连续流反应器系统存活,微生物在反 应器内的停留时间(θc)N必须大于自养型硝化菌最小的世 代时间(θc)minN,否则硝化菌的流失率将大于净增率, 将使硝化菌从系统中流失殆尽。
时代时间(generation time ):指某世代起到下一世
当废水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降。 当温度低于10℃时已启动的硝化系统可以勉强维 持,硝化速率只有30℃时的25%。 尽管温度的升高,生物活性增大,硝化速率也升 高,但温度过高将使硝化菌大量死亡,实际运行中 要求硝化反应温度低于38℃。
2、pH值
硝化菌对pH值变化非常敏感,最佳pH值 是8.0~8.4,在这一最佳pH值条件下,硝化 速度可达最大值。
344~ 461
• 影响微生物对数期增代时间的因素:
• 主要有:菌种、营养成分、营养物浓度、培养温 度。
• 硝化细菌繁殖周期约为24~36小时,繁殖速率远 比一般异养菌(约20分钟)慢,用新水初期,硝 化细菌的数量远比一般异养菌少得多,是产生新 池症候群(new pond syndrome)的主要原因 。是鱼虾发生氨中毒最危险期。
几种细菌在最适条件下生长的世代时间
细
菌
漂浮假单胞菌
大肠杆菌
乳酸链球菌
金黄色葡萄球菌
枯草芽孢杆菌
嗜酸乳杆菌
嗜热芽孢杆菌
大豆根瘤菌
培养基 肉汤 肉汤 牛乳 肉汤 肉汤 牛乳 肉汤 葡萄糖
温度(℃) 代时(min)
27
9. 8
37
17
37
26
37
27 ~30
25
26 ~32
养殖水化学重点
1■光照与水生生物的关系(1 )光照可以影响养殖水体的水温(2)光照可以影响水生植物的光合作用,继而影响养殖水质。
(3)光照可以影响饵料生物的生长繁殖(4)光照强度可以影响水产动物的摄食活动(5)光照强度和光周期可影响水产动物的性腺发育2■养殖水体光照强度的调控方法(1)遮阳棚:通常用于工厂化育苗池或室外饵料生物培养池(2)加深水位:阻碍光线的穿透,降低池底的光照强度,抑制底生植物的生长(如浒苔)。
这在对虾放苗前期应用较多。
(3)营造水色:①通过培养单胞藻类营造水色,达到遮光的目的。
②通过添加色素营造水色,达到遮光的目的。
例如在罗氏沼虾的育苗水体中添加少量的土霉素或四环素。
在海水轮虫池塘培养中使用绿肥进行肥水(利用植物色素)。
3.水色的主要营造者(藻类):池塘中的生产者:浮游藻类、底生藻类、水生植物(挺水植物、沉水植物一浒苔、沟草)在养殖池塘中,浮游藻类是主要的生产者,作用最大,是池塘的主要生产者。
①藻类是养殖动物的天然饵料(直接或间接);②藻类的光合作用为水体提供主要的溶解氧来源;③藻类的光合作用可大量吸收水体的无机营养盐;④藻类可营造水色,为养殖动物创造隐蔽而安静的生活环境。
*4■水色调控方法(1)施肥培养藻类(适用于养殖初期)建议采用“无机物+有机肥+芽孢杆菌”混合使用的肥水方法,效果佳。
具体表现在:肥水速度快,稳定、pH值适中。
(2)施肥后水色培养不起来的原因和处理方法①可能是水中的藻种数量太少②可能是水中的浮游动物太多③可能是水的pH值太低④可能是施肥量不足⑤可能是光照不足(3 )不理想水色的调控方法①白浊水的调控方法使用一些较安全的药物杀灭部分浮游动物,然后追加肥料和引入好的藻水培育水色。
②红褐水的调控方法处理时首先应换水,然后使用“底质净”初步处理,隔天后可交替使用“菌敌”(4-5亩/公斤)与“强效碘” (4-5亩/ 500克),2-3次,防止疾病的暴发。
水色基本稳定后,可施用微生物调水剂保持良好水色。
《养殖水环境化学》第七章天然水体中的重金属
第七章 天然水体中的重金属
7.1 天然水体重金属的来源
7.2 重金属元素在水环境中的污染特征 7.3 水中重金属的存在形态及影响因素 7.4 水中重金属的毒性及其影响因素
7.1 天然水重金属的来源
1、重金属定义
l 相对密度大于5者(也有人认为大于4者)为重金属 相对密度大于5的金属有45种左右,大于4的约有60种
中国人民共和国 食品安全法
7.3 水中重金属的存在形态及其影响因素 1、水中金属的存在形态
金属形态 游离水合离子 配合离子
无机离子对和配合物
有机配合物、螯合物及化合物 与高分子有机物结合的金属 高度分散的胶体 吸附在胶体上的金属 沉淀的无机或有机颗粒物 活的或死的生物体中的金属
直径范围(m)
示例(M=金属,R=烷基)
2. 可以在水环境中迁移转化
进入沉积物中的重金属,还能因为配合物或螯合物的生 成再进入水体,造成二次污染。
铅的二次污染!
3. 毒性强
l 1~10mg/L的一般重金属产生毒性
l 毒性较强的重金属如汞、镉等产生毒性的浓度范围: 0.01~0.001mg/L
l 有一些重金属还可在微生物作用下转化为毒性更强的 有机金属化合物,如甲基汞-甲基化作用
人类重金属中毒事件 河北满城一小学发生群体汞中毒事件
湖南省省会附近的一座小城,越来越多的人 死于致癌的镉中毒
在湖南工业中心郴州附近,儿童血铅超标
镉:对肾脏有损害,易引起“骨痛病” 铅:引起智力低下,反应迟钝,贫血等 汞:损害神经系统,引起语言和听觉障碍 铬:易患皮肤溃疡、皮肤癌和肺癌等 锌:会使体内的维生素减少,引起免疫力下降等
甲基化包括化学甲基化和生物甲基化两种途径,以后者较为 重要和普遍,且在好气条件下甲基化速度比厌气条件下快得多。
养殖水环境化学课后习题答案
养殖水环境化学课后习题答案养殖水环境化学课后习题答案在养殖业中,水环境的质量对于养殖动物的健康和生长发挥着至关重要的作用。
了解养殖水环境的化学特性和如何解决其中的问题,对于养殖业的发展至关重要。
下面是一些养殖水环境化学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是水的硬度?硬度对养殖有什么影响?答:水的硬度是指水中溶解的钙和镁离子的含量。
硬度对养殖有重要影响。
高硬度的水会影响鱼类的生长和繁殖,使得鱼类易受到疾病的侵袭。
此外,高硬度的水还会影响水中的氨氮转化为无毒的硝酸盐,增加水体中的氨氮浓度,对养殖动物造成危害。
2. 如何降低水的硬度?答:降低水的硬度可以采用以下方法:- 使用酸性物质,如柠檬酸或醋酸,向水中添加适量的酸性物质,可以中和水中的碱性成分,从而降低水的硬度。
- 使用离子交换树脂,将水通过离子交换树脂过滤,可以去除水中的钙和镁离子,从而降低水的硬度。
3. 什么是溶解氧?为什么溶解氧对养殖动物很重要?答:溶解氧是指水中溶解的氧气分子的含量。
溶解氧对养殖动物非常重要,因为它是养殖动物进行呼吸和代谢所必需的。
缺乏溶解氧会导致养殖动物缺氧,影响其生长和健康。
4. 如何提高水中的溶解氧含量?答:提高水中的溶解氧含量可以采用以下方法:- 增加水的曝气面积,例如通过增加水的搅拌或使用气泡增氧器等方式,可以增加水中氧气的接触面积,从而提高溶解氧的含量。
- 增加水的氧气供应,例如通过向水中添加氧气或增加水中植物的光合作用,可以增加水中氧气的含量。
5. 什么是氨氮?为什么氨氮对养殖动物有害?答:氨氮是指水中溶解的氨和氨离子的含量。
氨氮对养殖动物有害,因为它会导致养殖动物的中毒和死亡。
氨氮会刺激养殖动物的呼吸道和鳃,导致呼吸困难和鳃病。
此外,氨氮还会抑制养殖动物的免疫系统,使其易受到病原体的侵袭。
6. 如何降低水中的氨氮含量?答:降低水中的氨氮含量可以采用以下方法:- 加强水的曝气,增加水中的溶解氧含量,促进氨氮的氧化转化为无毒的硝酸盐。
养殖水化学及答案
养殖水化学及答案【篇一:养殖水环境化学习题】txt>参考答案第一章一、名词解释1、水质:水及其中杂质所共同表现出来的特征。
2、水质系:水和其中杂质所组成的一切复杂体系。
二、问答题(答题要点)1、为什么说天然水是包含各种杂质的溶液或浊液?答:天然水中溶解了多种盐类、气体和有机物,而且还含有泥沙、粘土颗粒、浮游生物、有机碎片等悬浮物质,所以说天然水是包括各种杂质的溶液和浊液。
2、水生生物与水、水质有何密切关系?(可问老师)答:主要从水生生物生长、繁殖等与水、水质的关系及养殖生产的产量、质量与水、水质的关系这两个方面另以阐述。
第二章一、名词解释1、硬度:单位水体中所含二价和二价以金属离子的总量为水的硬度。
2、暂时硬度:水中的钙、镁的碳酸氢盐在煮沸后即分解成碳酸盐沉淀析出,故相应的硬度又称暂时硬度。
3、永久硬度:钙、镁的硫酸盐、氯化物等,用一般的煮沸方法不能把它们从水中除去,所以又称永久硬度。
4、电导率:在相距1cm用惰性金属制成的平行电极间,电解质溶液有1cm2面上所具有的电导,称为电导率。
p325、离子活度:离子的有效浓度。
p306、水的透明度:把透明度板沉入水中,至恰好看不见板面上的白色,此时水的深度即为水的透明度。
7、温跃层:温度随深度增加而迅速降低的水层。
8、水温的正分层:指夏季的上层温度高,下层温度低的分层情况。
9、水温的逆分层:指冬季的上层温度低,下层温度高的分层情况。
10、水温的全同温:指春秋季的上下层温度几乎相同的情况。
二、问答题(答题要点)1、水的硬度如何分类?答:单位水体中所含ca2+、mg2+的总量称为水的总硬度,按照造成硬度的阳离子的不同,硬度又可分为钙硬度和镁硬度。
考虑阴离子组成,硬度可分为碳酸盐硬度(其中钙、镁的碳酸氢盐标定的硬度又称暂时硬度)和非碳酸盐硬度(又称永久硬度)。
2、硬度的常用单位有哪三种?这些单位之间如何相互换算?3、鱼池水硬度变化与水生生物的呼吸作用和光合作用有何关系?答:光合作用和呼吸作用会引起鱼池水硬度变化:光合作用使硬度减小,呼吸作用使硬度增大。
养殖水环境化学综合复习资料
养殖水环境化学综合复习资料绪论1、水质系:水及其中溶存的物质构成的体系。
2、天然水:①把天然水理解为自然界没有经受人为污染的水;②指海洋、江河、湖泊(水库)、沼泽、冰雪等地表水与地下水,也就是指自然水体中的水。
3、天然水质系=天然溶存物质(悬浮物质+胶态物质+溶解物质)+人工源污染物质+水4、水环境化学:指研究天然水中存在的物质的种类、形态、迁移转化等规律的学科。
5、养殖水环境化学:指研究水体中各种化学成分的来源、存在形式、转化、迁移及化学特性与养殖生产的关系的一门学科。
(水环境化学成分的动态规律+水质控制方法+水质化验技术)6、典型案例:①盲目施用氮肥造成氨中毒,使全池种鱼死亡;原因:氨态氮肥过剩与浮游植物发展过快,造成氨态氮在高pH条件下的毒性使鱼致死。
②杀灭浮游动物引起气泡病,造成夏花鱼苗的大批死亡;原因:浮游动物杀灭太彻底,浮游植物发展太快,造成溶氧极度过饱和,引起气泡病。
③水质变坏后盲目大量投放鱼种造成损失。
第一章天然水的主要理化性质第一节盐度、密度和化学分类1、含盐量①含盐量的参数:离子总量(各种离子含量之和,mg/L等表示)、矿化度、海水的氯度、海水的盐度。
②含盐量对水产养殖的影响:a水生生物对水的含盐量有一定的适应范围,不同种类生物的适应范围不同。
b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”。
c淡水鱼类只能生活在含适量盐分的水中,不同鱼类或同一种鱼类的不同生长阶段所能适应的含盐量的范围是不同的,即耐盐限度不同。
值得注意的是鱼类的耐盐限度与盐分的组成有关。
d海水鱼在盐度过低的水中会死亡,但依然存在一些广盐性鱼类,能够在较大盐度范围内生存。
2、密度①纯水的密度:纯水的密度是温度和压力的函数,纯水在4℃(严格为3.98℃)时密度最大。
天然水的密度是温度、含盐量、盐分组成、压力的函数。
对于淡水可以近似比照纯水的参数看待,以4℃密度最大。
7第七章天然水体中的重金属2013.5.28
食物进入人体,在人体中积蓄,产生危害。
汞就是典型的积累性重金属
水产品重金属超标
江苏四成水产品重金属超标: 样品中27%受到中度至重度污染,14%受到了轻污 染; 贝类、甲壳类和大型鱼类生物体内的污染物质 富集效应明显
渔业水质标准
汞
镉 铅 ≤0.0005
带的相互作用中并不能完全排除人类的作用。
⑵各种工业过程
采矿、冶炼、金属的表面处理以及电镀、石油精练、钢铁与化肥、 制革工业、油漆和燃料制造等工业生产均可产生含重金属的废物和 废水。
⑶燃烧引起大气散落
煤炭、石油中的重金属燃烧时会以颗粒物形式进入空气中,随风迁移, 再随降尘、降水回到地面随地表径流进入水体。
④碱度 碱度增大,因水中游离金属离子可形成碳酸盐沉淀,从而 降低了水中的游离金属离子浓度,毒性降低。反之亦然。 (CuSO4的消毒作用)
⑤硬度 研究发现,多数重金属离子在软水中的毒性往往比在硬水 中大。 ⑥毒物间相互作用 如协同作用、拮抗作用、加和作用等。
⑦其它影响金属离子形态的因素 如人工合成的有机配位体NTA、EDTA以及农药、大分子 环状化合物等。
无机离子对和配合物
有机配合物、螯合物及化合物 与高分子有机物结合的金属 0.001 0.01 0.1
高度分散的胶体
吸附在胶体上的金属 沉淀的无机或有机颗粒物 活的或死的生物体中的金属
FeOOH,Mn(IV)水合氧化物
吸附在粘土上、有机物上的金属 ZnSiO3,CuCO3,CdS,PbS 藻类中的金属
24 h LC50 0.133 4.039 4.600 21.140
⑶对软体动物的毒性
部分金属对双壳类软体动物的毒性顺序为:
养殖水环境化学复习要点
水环境化学复习要点水环境化学复习要点:名词解释:3×4=12分填空:1×10=10分判断1×20(或24)简答:30分(6道);或26分(5道)计算:8分论述:20分(2道)一、名词1 水质:指水及其中所存在的各类物质所共同表现出来的综合性特征。
2 水体自净:污染物进入天然水体后,通过一系列物理、化学、生物因素的共同作用,使污染物总量减少或浓度下降,受污水体部分或者全部恢复原状的现象。
3 水体污染:由于人类活动或自然过程中将过量的污染物质引入了水体而超过其自净能力导致水质恶化进而影响水体用途的现象。
4水生态系统:各种局部的环境条件以及由其提供的环境因素,同存在于其中的多种水生生物群落组成的严密的统一体。
5 盐度:1kg海水中的Br-和I-含量全部被等当量的Cl-置换,且所有的碳酸盐都转化为氧化物,所有的有机物均已被氧化之后的全部固体物质的总重。
6 酸度:指水体中所含有能与强碱发生中和作用的物质的总量,亦即能释放处质子H+或经过水解能产生H+的物质总量。
7 碱度:指水中所含有的能与强酸发生中和反应的全部物质,即能接受质子H+的物质总量。
8 饱和量:在一定的溶解条件下气体达到溶解平衡以后,1L水中所含该气体的量。
9 饱和度:溶解氧的实际含量(C)与其具有相同温度和盐度条件下的饱和量(CS)之比。
10 絮凝作用:由于某些作用,使胶粒的动电位降到临界值以下(25-30MV)时,胶粒间的电斥力太弱,无法阻止相互的碰撞,导致胶粒相互聚集沉淀的过程。
11 水化学:专门研究各类天然水体化学组成、分析方法以及水体中各类物质的来源、存在形式、迁移转化过程和分布变化规律的一门学科,是环境化学的分支学科。
12 矿化度:是指以一定量过滤水样在105-112℃蒸干称重测定其可溶性固体物质的量,包括水中溶解的非挥发性的有机物。
13 补偿深度:是指生物有机体的分解速率等于合成速率的水层深度,即补偿点。
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第七章:水环境中的胶体与界面作用第一节:胶体一.胶体基本知识(一)胶体的基本概念胶体:胶体是物质存在的一种特殊状态,它普遍存在。
1.胶体分类在常见的物理化学教材科书中,胶体被定义为“任何线性直径在10-9 m到10-6 m间的粒子”,即胶体粒径大小范围为1~1000 nm,故也可以称其为“纳米粒子”。
所以在透过0.45 μm微孔膜的水样中,除了真正的溶解态组分外,还存在着胶体。
在实际研究工作中,可将胶体粒子定义为“能透过0.45 μm微孔膜,但却能被可截留相对分子质量1000以上物质的超滤膜所保留的粒子”。
胶体分为两类:亲液胶体和憎液胶体。
如蛋白质、明胶等容易与水形成胶体的溶液叫做亲液胶体,而那些本质上不溶于介质的物质,必须经过适当处理后,才可将它分散在某种介质中的,叫做憎液胶体。
凡分散介质为液体的胶体体系称为液溶胶,分散介质为气体的则称为气溶胶,而分散介质为固体的则称为固溶胶。
2.胶体的结构胶体表面带电后,由于静电引力的关系,可从溶液中再吸附一些荷电相反的粒子(称为“反离子”),它们与胶体表面保持一定的距离。
离表面近的反离子,受的引力较大,总是随胶体粒子一起移动,故合称为“固定层”,也称吸附层。
离胶体表面更远的反离子,由于受到的引力较小,在胶体粒子移动是,它们并不随之移动,称为“扩散层”。
胶粒=校核+吸附层胶团=胶粒+扩散层反离子[胶核│n表面离子+(n-x)反离子]x±·x反离子±(二)胶体的电学性质1.胶体粒子表面电荷的由来(1)电离一些胶体粒子,在水中本身就可以电离,故其表面带电荷。
(2)离子吸附分散相对表面对电解质正负离子不相等的吸附,从而使其表面获得电荷。
具有水合作用的物质(如蛋白质、多糖等)表面不太容易吸附离子,而疏水物质的表面(如脂类表面)则比较容易吸附离子(DunanJ.Shao,1983)。
(3)晶格取代晶格取代也是黏土粒子带电的原因之一。
2.ξ-电位这种当分散相和分散介质做相对运动时,吸附层和扩散层之间存在的电位差称为电动电位,用希腊字母ξ-(Zeta)表示,又称为ξ-电位。
ξ-电位与总电位差不同,只有在固液两相做相对运动时,才能表现出来。
3.胶体的稳定性及其影响因素在1940-1948年由前苏联学者和荷兰学者建立的DLVO理论认为:胶体质点之间存在着互相吸引力,即范德华力,也存在着互相排斥力,即双电层重叠时的静电排斥力。
当粒子之间吸引力占主导时,溶胶就发生聚沉;当静电排斥力占优势,并能阻止粒子因碰撞而聚沉时,胶体就处于稳定状态。
除了胶粒带电的原因以为,胶体的稳定性还有另一个原因,那就是水化作用。
通过水化作用,在胶粒的外面,组成一个水化薄膜层,它阻止了胶粒的互相碰撞而引起的合并,使溶胶具有一定的稳定性。
二.水环境中的胶体(一)水环境中胶体的种类水环境胶体分为三类:无机胶体、有机胶体和无机—有机复合胶体。
其中无机胶体主要指黏土矿物胶体和水合氧化物胶体,有机胶体主要指各种可溶性和不溶性的腐殖质。
电镜发现许多胶体是2~5 nm的聚集体,Isao等的研究也显示,海水中95%的胶体粒子为非生物体,其大部分由有机物质组成。
1.黏土矿物胶体成分主要为铝硅酸盐,具片状晶体结构。
黏粒边缘产生负电荷原因:—SiOH + OH-←→—SiO- + H2O—AlOH + OH- ←→ —AlO- + H2O黏粒矿物分为:(1)高岭石类由一层硅氧片和一层水铝片组成一晶层,称1:1型晶格,或称两层型黏土矿物。
化学式为Al(SiO10)(OH)8,其理论成分为:SiO2 66.7%,Al2O3 28.3%,H2O 5%。
(2)蒙脱石(又称微晶高岭石)由两层硅氧片和一层水铝片组成一晶层,又称2:1型晶格,或称三层型黏土矿物。
化学式为(OH)4Si8Al4O20·nH2O或Al4·(Si4O10)2(OH)4·nH2O 其理论成分为:SiO2 46.54%,Al2O3 39.50%,H2O 13.96%。
(3)伊利石(又称云太石或水化云母)类伊利石类矿物的晶格与蒙脱石相似,亦成为2:1型晶格。
蒙脱石:K0Si8O20(OH)4伊利石:K0~2Al4(Si8~6)O20(OH)4白云母:K2Al4(Si8 Al2)O20(OH)42.水合氧化物胶体代表为褐铁矿(Fe2O3·nH2O)、水化赤铁矿(2Fe2O3·H2O)、针铁矿(Fe2O3·H2O)、水铝石(Al2O3·H2O)和三水铝石(Al2O3·3H2O),还有二氧化硅凝胶,其中蛋白石(SiO2·nH2O)是最主要的代表。
3.腐殖质胶体海水中的腐殖质约占有机物总量的6%~30%,腐殖质是自然界有机物经过微生物分解、再合成的从黄色到黑色的高分子物质。
水环境中的腐殖质主要为富里酸和胡敏酸。
多数学者认为富里酸的相对分子质量很低,有人测定海水中的富里酸的相对分子质量大多低于700,低于土壤中富里酸的相对分子质量。
腐殖质具有多种功能基因,除羧基、酚羟基、醇羟基、羰基及甲氧基外,还有氨基、醚基、酰胺基、环氮基等,这些功能团使腐殖质有很强的螯合、吸附、絮凝能力。
4.悬浮胶体物质指能在水中悬浮相当长时间的固体颗粒。
其直径一般在0.01~1.0 μm的范围内。
(二)环境胶体的电学性质1. 环境胶体的带电性大部分胶体(黏土矿物、有机胶体、水合氧化铝等)带负电荷,还有一部分是两性胶体,即在不同条件下可能解离出OH-,也可能解离出H+。
2. 胶体的等电点当胶体粒子解离出的阴阳离子数目想等时,即所带正、负电荷相等时,溶液的pH称为该胶体的等电点(又称零电位点)。
第二节吸附一.吸附等温线与吸附等温式(一)吸附等温线在温度固定的条件下,胶体的吸附量Q同溶液浓度之间,或者被吸附的气体数量和气体压力之间的关系称为等温吸附规律,表达这一关系式的数学式称为等温式。
而在给定温度下,处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度(若是气体,则指气体的吸附量和气体压力之间)的关系曲线则称为吸附等温线。
Ⅰ类等温线,显示的是气体吸附量随压力增长而很快上升到一个极限值的变化情况,也叫做Langmuir 型吸附等温线,是局限于单分子层的吸附等温线。
Ⅱ类等温线,是一种常见的等温线,它描述了在非孔固体上的多层物理吸附,又被称作S型等温线。
Ⅲ和Ⅴ类等温线,表明起始阶段气体的吸附不快,而且是发生在第一个单分子层的吸附作用力相当弱的时候,这些等温线较少见。
Ⅳ类等温线,表明曲线在接近饱和蒸汽压时变平了,这可能反映了多孔固体的毛细凝聚现象。
(二)吸附等温式1. Freundlich吸附等温式一般情况下,固体吸附为正吸附,吸附量随溶液浓度而增大,但并不是成正比关系。
固体吸附等温线最常见的一般形式如图所示。
纵轴为吸附量Q,单位为mg/g。
横轴为吸附质在溶液中的浓度C0,可用浓度的一般单位表示。
曲线可划分为三段,第I段位低浓度区,此区内浓度对吸附量的影响最大,二者接近直线比例关系。
在继续提高浓度时,吸附量仍随之增长,但增长的速度缓慢下来(II段)。
最后,当浓度很高时,曲线进入第III段,成为一条几乎与横轴相平行的直线,也就是吸附量达到饱和的区段。
一旦达到或接近饱和后,浓度对吸附量的影响已经很小。
对于曲线的第II段,即非直线区段中的吸附规律,在实际工作中常用Freundlich吸附等温式来表示:Q=Kc1/n式中K及n都是在一定范围内表示吸附过程的经验系数,若取对数值,上式可改为:LgQ = lgK + (1/n) lgc以logQ及logC为坐标绘图(图7-4b),得到一条直线,它在纵坐标上的截距即为logK。
因此K值是浓度C=1时,即logC=0时的吸附量,它可以大致表示吸附能力的大小。
直线的斜率即tgα =1/n,它可以表示吸附量随浓度而增长的强度。
2. Langmuir吸附等温式V=V m ap/(1+ap)Langmuir确定吸附等温方程时曾提出若干特定的假设:(1)只发生单分子层吸附;(2)吸附是定域化的;(3)吸附热与表面覆盖程度无关。
3. BET多层吸附等温式BET方程常写成下列形式:P / [V(P o-P)]= 1/V m b +[(b-1)/ V m b]*(p/p o)p o为饱和蒸汽压;V m—单分子层吸附量;b—b≈exp [(△H L—△H1)/RT]BET方程主要的意义是描述第Ⅱ类等温线。
另外,在低压下,它可还原成为Langmuir等温线;少数情况下,它可以反映Ⅲ类等温线,条件时第一层吸附热小于液化热(即b<1)。
BET模式也可应用于多孔性固体。
如果吸附限制在n分子层(n与孔的大小有关),方程变为:V=[(V m bx)/(1-x)]*{[1-(n+1)x n+nx n+1]/[1+(b-1)x-bx n+1]}此处x=p/p o二、吸附机理*(一)表面吸附表面吸附是指吸附剂和吸附质之间通过分子间力所产生的吸附,又称为物理吸附。
(二)离子交换吸附离子交换是一种物理化学吸附,指胶体对介质中各种离子的吸附,这种现象的发生与胶体微粒带有电荷有关,又称极性吸附。
各种阳离子虽然都能被带负电的胶体所吸附,但它们被吸附的能力是不同的。
阳离子交换吸附的亲和力受以下几种因素的影响:(1)价性与水化作用的影响。
随着电价增高,阳离子的吸附亲合力增强:Me+< Me2+< Me3+随着水化阳离子半径的减少,产生较高的电荷密度,如碱金属与碱土金属交换吸附亲合力的顺序为:Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+(2)溶质浓度的影响。
交换亲合力较小的阳离子,如果在溶液中的浓度较大,也可以置换出交换亲合力较强、但在溶液中浓度较小的阳离子,即交换作用也服从于质量作用定律。
(3)吸附剂和吸附质种类的影响。
有机物质对两价金属离子又较高的吸附亲合力,有机质对重金属离子的吸附力大于对碱土金属和碱金属的吸附力:Pb2+>Cu2+>Ni2+>Co2+>Zn2+>Mn2+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+_(4)水解作用的影响。
金属离子的水解产物(羟基络合阳离子)的交换亲合力大于简单离子,如CuOH+>Cu2+,FeOH2+>Fe3+等。
(三)化学吸附吸附剂和吸附质之间发生了化学作用,由于化学键力引起的吸附称为化学吸附。
(四)专属吸附在水溶液中,络离子、有机离子、有机高分子和无机高分子的专属吸附作用特别强烈。
所谓专属吸附,指在这种吸附中,除化学键的作用外,尚有加强的憎水键和范德华力在起作用。