天然水的主要理化性质
水的主要理化性质
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• 在溶液中,中心离子的运动必然会受到其 周围离子氛中异号离子的吸引,使它的运 动受到牵制。 • 对这种牵制作用产生影响的包括溶液中各 种离于的浓度以及它们各自的离子价,即 牵制作用与溶液中全部离子电荷所形成的 静电场的强度有关。根据这一特性,提出 了电解质溶液离子强度(I)的概念,其定义式 为:
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。
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• (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
1第一章天然水的主要理化性质2第一节天然水的盐度密度和化学分类一一天然水的含盐量天然水的含盐量一一反映天然水含盐量的参数反映天然水含盐量的参数??反映天然水含盐量的参数通常有离子总量反映天然水含盐量的参数通常有离子总量矿化度盐度和氯度后两种在海洋学中常矿化度盐度和氯度后两种在海洋学中常被使用
第一章 天然水的主要理化性质
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• • • • • • • • • •
2.在湖沼学与生态学中常用的划分法 淡水: 0.01—0.5g/L (其中0.01—0.2g/L称为缺盐水) 寡混盐水: 0.5-5g/L 中混盐水: 5~18g/L 多混盐水: 18~30g/L 真盐水: 30—40g/L(世界海洋的平均盐幅) 超盐水: >40g/L (二)按主要离子成分的分类——阿列金分类法 分类方法也有很多,其中较广为采用的是由前 苏联学者O.A阿列金提出的。
第一章天然水的主要理化性质
天然水的透光性
• 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
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
越冬池的水温
• 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. • 海水: 盐度35的海水冰点为-1.9℃,最大密度为-3.5℃,密度流可持 续到-1.9℃.表层再结冰.对水产不利.
思考题
1.水的异常特性 2.水的温度-体积效应异常的原因 3.哪些参数可以反映天然水的含盐量?它们各自的特点? 4.海水盐度、氯度是怎么定义的?它们之间关系如何? 5.水对太阳光的吸收特点. 6.影响进入水体有效光能的因素? 7. 引起水的流转混合作用的因素? 8. 我国北方地区水体水温四季垂直分布的特点.
• • • • • •
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
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.
• • • • 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
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
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。
水化学:第二章 天然水的主要理化性质
(四)水具有很强的溶解与反应能力
水是一种溶解能力极强的溶剂 水的介电常数很大,使溶质在水中具有很大的电离度
(五)水具有很大的表面张力
特点:水(除汞)具有最大的表面张力,达72.75 dyn•cm-1 其他液体通常只有20-50 dyn•cm-1。
作用:显著的毛细、润湿和吸附作用 对于陆地和水域中生物的生命活动具有重要的意义
透过可见光和长波段紫外线,使在水
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体深处可发生光合作用
第二节 天然水的化学组成
按不同组分含量与性质的差异,以及与水生生物的关系 天然水的化学成分分为六类:
常量元素 溶解气体 营养元素 有机物质 微量元素 有毒物质
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一、常量元素
淡水中的八大离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、 SO42-、Cl-
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三、营养元素
主要元素: N、P、Si(与水生生物生长有关的一些元素) 存在形式:多以复杂的离子形式或有机物的形式存在于水体
中,在水中含量通常较低,受生物影响较大,有时 又称为“非保守成分”或“生物制约元素”
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四、有机物
分类: 颗粒态有机物 溶解态有机物
含量:较低,通常是无机成分的万分之一,一般1L水中仅几mg 成分:复杂,种类繁多,如糖类、脂肪、蛋白质及降解有机物
端为正极)
3
水分子的结构
4
三、水的异常特性
(一)水在通常条件下呈液态
水通常呈三种物理状态,即液态、气态和固态
(二)水的温度-体积效应异常
纯水结冰时体积不是收缩而是膨胀 在0-3.98℃,随着温度的升高,水的体积反而缩小( 3.98℃时水的体积最小,密度最大)
(三)水的比热容非常大
水环境化学-第二章 天然水的主要理化性质(专业知识模板)
第二章天然水的主要理化性质第一节天然水的盐度、密度和化学分类一、天然水的含盐量(一)天然水的含盐量反应天然海水含盐量的参数通常有离子总量、矿化度、盐度和氯度。
1、离子总量:天然水中各种离子成分含量的总和即离子总量。
常用mg/L、mmol/L或g/kg、mmol/kg表示。
电荷平衡理论(Cation-Anion Balance):天然水中,所有阳离子所带的正电荷与所有阴离子所带的负电荷相等。
依据该理论,可粗略分析化学分析的准确性。
例:某同学分析一未知水样,得到121mg/L 碳酸氢根,28mg/L 硫酸根,17mg/L Cl-, 39 mg/L Ca2+, 8.7 mg/L Mg2+, 8.2 mg/L Na+和1.4mg/L K+。
此分析准确吗?单位换算ppt(part per thousand)相当于g/L 或g/kgppm(part per million )相当于mg/L或mg/kgppb(part per billion)相当于ug/L 或ug/kg2、矿化度:矿化度也是反映水中含盐量的一个指标,是指“蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量”。
测定时要用过氧化氢氧化水中可能含有的有机物,在105-110℃烘干剩余的残渣至恒重,然后称重。
3、海水的氯度: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1x10-3。
4、盐度:当海水中的溴和碘被相当量的氯所取代、碳酸盐全部变成氧化物、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‰表示。
用S‰表示。
✓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公式:S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰,在六十年代以前得到国际上的广泛应用。
天然水的主要理化性质
工业用水
冷却用水:用于冷却设备、产 品等
洗涤用水:用于清洗设备、产 品等
工艺用水:用于生产过程中的 化学反应、稀释等
锅炉用水:用于锅炉加热、蒸 汽发生等
生活用水
饮用水:满足人体日常饮水需求 洗涤用水:用于清洗衣物、餐具等 烹饪用水:用于烹饪食物,保证食品安全 卫生用水:用于洗澡、洗手等个人卫生需求 农业用水:用于灌溉农田,保证农作物生长 工业用水:用于工业生产,如冷却、清洗等
生态用水
生态用水的定义:用于维持生态系统平衡和健康的水量 生态用水的重要性:维持生物多样性,保护生态环境 生态用水的种类:地表水、地下水、雨水等 生态用水的管理:合理分配,保护水源,防止污染
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天然水处理
沉淀
原理:通过化学 反应使水中的杂 质形成沉淀物, 从而去除杂质
常用方法:化学 沉淀法、物理沉 淀法
软化设备:软化 器、离子交换器 、膜分离器等
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某些天然水中含有悬浮物,如泥沙、藻类等,可能导致水呈浑浊状态
气味
天然水的气味通常比较清新, 没有明显的异味
某些地区的天然水可能带有轻 微的矿物质味道
天然水中的微生物和细菌也可 能影响其气味
天然水的气味可能会受到周围 环境的影响,如植物、土壤等
浑浊度
定义:水中悬浮物对光线的散射程度 影响因素:悬浮物、胶体、微生物等 测量方法:浊度计、分光光度法等 应用:水质监测、水处理工艺控制等
溶解氧
溶解氧是水中的氧气,是衡量 水质的重要指标
溶解氧的含量与水温、气压、 光照等因素有关
溶解氧对水生生物的生存和生 长有重要影响
溶解氧的含量可以反映水体的 污染程度和自净能力
化学需氧量
水化学第二章_天然水的主要理化性质
(二) 天然水的依数性
何谓依数性? 天然水是一种电解质溶液,其蒸汽压下降、沸点 上升、冰点下降及渗透压仅取决于溶质和溶剂的 物质的量之比,而与溶质的本性无关,这就是天 然水的依数性。随着水中溶质的增加,天然水的 蒸汽压下降,沸点上升,冰点下降,渗透压增加。 天然水的渗透压主要决定于其含盐量。含盐量越 大,渗透压越大。水生生物对水的渗透压有一定 范围的的适应能力。若渗透压变化幅度过大,会 危及水生生物的生存。
(三)天然水的温度分布
对于一般的湖泊池塘,引起水体流转混合的主要因素有 两个方面,一是风力引起的涡动混合,一是因密度差引 起的对流混合。风力的涡动混合水面受到风力的吹拂后, 表面水会顺着风向移动,使水在下风岸处产生“堆积” 现象,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,从而产生“风力环流”。 由密度引起的对流作用称为密度环流当表层水密度增大, 或底层水密度减少时,都会出现“上重下轻”的状态, 密度大的水要下沉,密度小的水要上升,这就形成了上 下水团的对流混合。这种混合作用可以是在较小范围发 生的上下对流,也可以是在较大范围发生的环流。水温 在4℃以上、水面只有一部分太阳辐射升温时,也会形 成密度环流。
二、天然水的主要化学特性
天然水是一个多组分、多相的混合体系,具有多重化学 特性,概括起来约有十点: 1、天然水是一个多组分、多相的运动变化着的混合体系 2、不同形态的天然水含盐量悬殊 3、天然水都具有一定的酸碱性 淡水水体一般都是中性偏弱碱性,海水都是弱碱性。 4、天然水都具有一定的缓冲能力 包括渔业水体在内的所有水体均具有一定的缓冲能力, 保持 自身pH的稳定性。 5、天然水都具有一定的硬度和碱度 硬度和碱度是天然水体两个重要的化学指标, 渔业水体必须 保证具有一定的碱度和硬度才能维持水体较为合适的生产力。
【水环境化学】第二章 天然水的主要理化性质
第二章天然水的主要理化性质第一节天然水的盐度、密度和化学分类一、天然水的含盐量(一)天然水的含盐量反应天然海水含盐量的参数通常有离子总量、矿化度、盐度和氯度。
1、离子总量:天然水中各种离子成分含量的总和即离子总量。
常用mg/L、mmol/L或g/kg、mmol/kg表示。
电荷平衡理论(Cation-Anion Balance):天然水中,所有阳离子所带的正电荷与所有阴离子所带的负电荷相等。
依据该理论,可粗略分析化学分析的准确性。
例:某同学分析一未知水样,得到121mg/L 碳酸氢根,28mg/L 硫酸根,17mg/L Cl-, 39 mg/L Ca2+, 8.7 mg/L Mg2+, 8.2 mg/L Na+和1.4mg/L K+。
此分析准确吗?单位换算ppt(part per thousand)相当于g/L 或g/kgppm(part per million )相当于mg/L或mg/kgppb(part per billion)相当于ug/L 或ug/kg2、矿化度:矿化度也是反映水中含盐量的一个指标,是指“蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量”。
测定时要用过氧化氢氧化水中可能含有的有机物,在105-110℃烘干剩余的残渣至恒重,然后称重。
3、海水的氯度: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1x10-3。
4、盐度:当海水中的溴和碘被相当量的氯所取代、碳酸盐全部变成氧化物、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‰表示。
用S‰表示。
✓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公式:S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰,在六十年代以前得到国际上的广泛应用。
天然水的理化特性
I=0.0193 。S ‰,式中:S‰表示盐度
本章主要内容和要求
水分子的结构特点及其对水分子性质的影响 (中学常识,不作大学重点)
水的异常特性 天然水的含盐量、盐度、氯度 补偿深度的概念及其与透明度的关系
1. 2. 3.
4.
5. 6.
什么是天然水的依数性
电导率、离子的活度和离子强度
天然水主要理化性质对水生生物的影响
2、海水的盐度
盐度:反映海水含盐量的指标,指1kg海水中的溴 和碘全部被等当量的氯置换,而且所有碳酸盐都转换 为氧化物,所有的有机物均已氧化之后的全体固体物 质的总克数,单位g/kg,用符号S‰或S表示。
氯度(1902年) :1kg海水中的溴和碘由等当量 的氯置换之后所含有的氯的克数。单位是g/kg,用符 号Cl‰或Cl表示。 氯度(1940年) :沉淀0.3285234kg海水中全部 卤素(氟氯溴碘砹)离子所需纯标准银(原子量银)的克数。
第3节 天ห้องสมุดไป่ตู้水的主要理化性质
天然水与纯水的区别:
(1)由于水具有较强的溶解和反应能力,所 以天然水都是一种溶液。
例如海水是含有2.5-3.7%盐分的中等浓度的 强电解质溶液。
(2)溶质与水结合后,在一定程度上会改变 水的结构。 (3)天然水中存在种类繁多的水生生物和组 成结构复杂的无机悬浮物。
一、天然水的含盐量和海水盐度
概念:离子氛、离子活度、离子强度
离子强度:是某一溶液的整体特征值,代表了 全部离子的浓度和电荷值两种因素,综合地反映 出溶液中各种离子对其中一种离子的活度产生影 响的强弱程度。
在实际应用中多采用经验公式近似计算离子强 度,如对于天然淡水:
I=2.5 。10-5 ∑S 式中:∑S表示天然淡水的离子总量(mg/L) 海水离子强度的经验公式为:
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‰,
天然水的主要理化性质
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二、哪些参数能反映天然水的含盐量?相互间的关系?三、含盐量与养殖生产的关系四、海水的密度、盐度、温度间关系五、海水冰点、蒸汽压、沸点与盐度关系六、天然水的阿列金分类法七、淡水与海水的电导率八、湖泊(水库)四季的典型温度分布特点九、室外海水越冬池底层保温的关键?原因?第二章天然水的主要离子一、基本概念硬度(H):水中二价及多价金属离子含量的总和。
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+…表示单位:1.毫摩尔/升(mmol/L):以1升水中含有的形成硬度离子的物质的量之和来表示。
2、毫克/升(mg/L,CaCO3):以1升水中所含有的形成硬度离子的量所相当的CaCO3的质量表示。
mg/L(CaCO3)3、德国度(°HG):以1升水中含有相当于10mgCaO的Ca2+或Mg2+为1德国度(°HG)。
1mmol/L=2.804 °HG=50.05mg/L(CaCO3)暂时硬度碳酸盐硬度:指水中与HCO3-及CO32-所对应的硬度。
这种硬度在水加热煮沸后,绝大部分可以因生成CaCO3沉淀而除去,故又称为暂时硬度。
永久硬度非碳酸盐硬度:对应于硫酸盐和氯化物的硬度,即由钙镁的硫酸盐、氯化物形成的硬度。
它们用一般煮沸的方法不能从水中除去,所以又称为永久硬度。
碱度(ALK)反映水结合质子的能力、也就是水与强酸中和能力的一个量。
天然水中构成碱度的主要物质:HCO3-、CO32-、OH-、H4BO4-另外还有H2PO4-、HPO42-、NH3等表示单位(与硬度相同)(1)能结合质子的物质的量。
(2)能结合H+的物质所相当的CaCO3的质量(以mg作单位)来表示。
由于1个CaCO3可以结合2个H+,所以:1mmol/L=50.05mg/L(CaCO3)(3)德国度(°HG):以10mg/L氧化钙(CaO)为1德国度。
1理化性质
海水的离子总量、 海水的离子总量、矿化度、 矿化度、实用盐度关系 离子总量ST比矿化度稍大, 比矿化度稍大,而矿化度又比 盐度稍大
离子总量>矿化度>度
对海水而言离子总量与盐度和实用盐度有以 下关系
{ST }g
kg
= 1.0051{S ‰}10− 3 = 1.0051S
18
补充: 补充: 1、标准海水 含义: 含义:氯度值被准确测定了的大洋海水, 氯度值被准确测定了的大洋海水,用 作测定其他海水盐度或氯度的标准 制备方法: 制备方法:采不受陆地水影响的大洋水, 采不受陆地水影响的大洋水,经 放置过滤, 放置过滤,当氯度值不变时, 当氯度值不变时,再精确测定至 ±0.001‰,封装在特别玻璃瓶中
1 t - 15 ∆S = × ( 0 . 0005 - 0 . 0056 R t 2 - 0 . 0066 R t 1 + 0 . 0162 ( t - 15 )
- 0 . 0375 R t
3
2
+ 0 . 0636 R - 0 . 0144 R t
2 t
5
2
适用: 适用:-2~35℃ 35℃ Rt为样品海水与盐度为35.000 为样品海水与盐度为35.000的标准海水在温度为 35.000的标准海水在温度为 t、1标准压时的电导率比值 t为摄氏温度
海水
还包括F-、B(H4BO4-)、Br-和Sr2+等
6
电中性角度考虑, 电中性角度考虑,单位电荷的物质的量浓度表 阳离子总量应相等 示时, 示时,水中阴离子总量 水中阴离子总量与 阴离子总量与阳离子总量应
1 1 ni n j+ ∑ c n M j = ∑ c n Ai j i
c Na + + c K + + c 1
天然水的主要理化性质 (2)优秀课件
2、人工海水 模拟海水常量组分的浓度,采用纯的化学试剂, 用蒸馏水配置而成,其组成与天然海水近似, 故称人造海水。它不含有天然海水所有的悬浮 物和有机物质。
青岛海大通用海水素厂
2.含盐量与水产养殖的关系
(1)天然水的含盐量相差悬殊
含盐量低的,离子总量每升只有数十毫克,比 如多数雨水及某些潮湿多雨地区的地面水,我国 的福建、广东沿海一些河流、水库的离子总量就 在100mg·L-1以下; 含盐量高的,离子总量每升则可达数十克甚至数百克, 比如大洋海水离子总量可达35g·L-1,我国新疆、四川一 些地下水离子总量可达300g·L-1以上,死海的盐度表层水 可达300g·L-1,下层水可达332g·L-1。
c(Na+) + c(K+) = ∑ cj (1/nAjn-) – c(1/2 Ca2+) – c(1/2Mg2+)
火焰石墨炉原子吸收光谱仪
(2)矿化度
✓ 定义: 用蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量
✓ 标准温度:105~110℃
Ca2+ + 2HCO3-=CaCO3↓ + CO2↑ + H2O↑ 在蒸发过程中有HCO3- 的损失! (损失50.8%)
✓ 反映淡水水体含盐量的多少
(3)海水的氯度(Cl)
• 氯度的初始定义: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。
• 氯度的新定义:海水样品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(原子量银) 的质量与该海水样品质量之比的0.3285234倍, 用10-3作单位。用Cl 符号表示 。
K15-15℃,1标准大气压力时海水电导率κ(S,15,0)与质量分数为
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●海水: 离子总量ST与盐度S‰、实用盐度S的关系
绝对盐度: 每公斤海水中溶解盐分总量,以g/kg或10-3 为单位
海水盐度与氯度
S ‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰
17
其他
与含盐量有密切关系的水质参数还有许多,比 如海水的折光率、海水的密度等都与海水含盐量有 密切关系,因而市场上设计生产了海水光学盐度计, 海水密度计(比重计)等,用它们间接反应天然水 盐度的状况,只是准确度较差。
第一章 天然水的主要理化性质
§1-1 §1-2 §1-3 §1-4 §1-5
天然水的化学组成及其特征 天然水的盐度、密度和化学分类 天然水的依数性和透光性 天然水的导电性 水的流转混合与水体的温度分布
1
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
2
3
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:
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
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 = 1.80655 Cl
12
●1978年实用盐度(S)定义
(S=2~42适用)
K153.2 4S,13,5,5 016 ,50
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
13
S 0.00800.1692R11/52
25.3851R1514.0941R135/2
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
15
总含盐量
----水中可溶性以无机盐为主的物质含量之和,以∑S表示
ΣS=1.81578Cl‰
ΣS=1.005109S
离子总量、矿化度概念较多用来反映内陆水的含盐 量;盐度、氯度则是反映海水含盐量的参数。
氯度在内陆水中不使用,因为对于内陆水,它与含 盐量没有一定关系。在涉及内陆水含盐量的文献中,也 常可见到“盐度”这个术语,从上、下文中分析,有的 作者指的是离子总量、有的作者指的是矿化度,并不是 指海洋学上的盐度概念。
S ‰ 0. 0 28 8 R 1 9 .5 1 2 9 2 9 R 1 2 6 .5 1 7 8
8 8 R 1 9 .5 1 2 9 2 9 R 1 2 6 .5 1 7 80 2 0 R 1 3 . 0 5 5 8 6. 3 R 7 1 4 9 5 1 2 8 8 .R 6 1 5 3 6 59 2
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。
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
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
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
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
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。
ST i
ST ci
离子的质量浓度
以单位电荷为基 本单元的物质的 量浓度
5
大多数淡水:
八大离子: 阳离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 阴离子:HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-
6
2.矿化度
矿化度是水中所含无机矿物成份的总量 用过氧化氢氧化后蒸发,在105~110℃干燥剩余 的残渣,然后称重(本书)