天然水的主要离子_图文(精)
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第3章 天然水的主要离子
当水中总溶解性固体进一步增大时，Mg2+就要超过 Ca2+。海水中Mg2+与Ca2+的摩尔比值为5.2，因为镁 的碳酸盐和硫酸盐的溶解度比钙高。
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Q&A
Q1 池塘中氧气的主要来源？
Q2 水呼吸耗氧？ Q3 水体中氧气日变化特点？ Q4 水体中氧气季节变化主要由什么因素引起？ Q5 构成天然水硬度的主要离子？
碱度（Alk）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。
水中能结合质子的各种物质共同形成碱度。天 然水中这些物质有HCO3－、CO32－ 、OH－、 H4BO4－，以及H2PO4－、HPO42－、NH3等。 对于大多数天然水，以前面4种离子的含量为主， 其余的物质含量一般很小。
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组成水中碱度的物质可归纳为3类
①强碱：如NaOH、Ca(OH)2等，在溶液中能全部电 离生成OH-；
②弱碱：如NH3
③强碱弱酸盐：如各种碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、
硫化物等，水解时生产OH-。
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（二）碱度的表示单位 （1）毫摩/升（mmol/L）：1升水中含有的能结 合质子的物质的量。
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二、碱度的变化及意义
（一）碱度的变化 与水中光合作用和呼吸作用相关 2HCO3 - － CO32－＋H2O＋CO2 (1) Ca2+ + CO32－ － CaCO3↓ (2) 当光合作用>呼吸作用，平衡（1）向右移动，平 衡（2）也向右移动，生成CaCO3沉淀生成。结果是 水的碱度、硬度下降，pH值上升。 当呼吸作用>光合作用，不断有CO2产生，促使平 衡（1）、（2）均向左移动，其结果是碱度、硬度 都上升，pH值下降。
生物对于K+、Na+的需求量有差异，动物较多需
天然水中的主要离子
代谢的调节。
镁是叶绿素的组分，Mg不足则RNA净合成停 止，氮代谢混乱，细胞内积累碳水化合物 及不稳定的磷脂。
钙对蛋白质的合成与代谢，碳水化合物的转 化、细胞的穿透性以及氮、磷的吸收转化 等，均有重要影响。
2）作为水质、底质改良剂： 主要作用有：调节并帮助稳定水质及底质的pH， 促进物絮凝、聚沉；促进固氮作用及有益微生物 的活动，促进有机物的矿化，加速植物营养物质 的循环再生； Ca2+浓度增大时，可使生物减少从 环境中吸收重金属，从而降低其毒性。
对于养殖水体，通常要求其硬度在1~3mmol/L。
3) 水中钙、镁离子比例，对海水鱼虾、贝的 存活有重要影响
2.2 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子
2.2.1 碱度的组成及表示单位
2.2.1.1 碱度的组成 1) 碱度的定义
是指水中所含的能与强酸发生中和作用的 全部物质。亦即能接受质子H+物质总量。 （1）定义：20℃，1L天然水中全部碱性物 质被H+所中和时需要氢离子的mmol数。常以 符号Alk表示，单位为mmol/L。 Alk=CHCO3-+C1/2CO32-+CH2BO3- + （COH－CH）
Alk=CHCO3-+C1/2CO32-
比较1×10-3mol·L-1的NaOH溶液和 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液， NaOH溶液 的pH值为11，但用盐酸滴定时仅需1×103mol·L-1的H+，即碱度为1×10-3mol·L-1； 而NaHCO3溶液的pH值为8.3，但中和时 需0.1mol·L-1的H+，即碱度为0.1mol·L-1。
特别是海水中存在过量的碱。
如果海水呈中性，且没有过量的碱，则在温度 和压力下，每升海水只能溶解0.5cm3的CO2，因 海水中有过剩的碱，则每升海水总共能溶解约 45cm3的二氧化碳。
镁是叶绿素的组分，Mg不足则RNA净合成停 止，氮代谢混乱，细胞内积累碳水化合物 及不稳定的磷脂。
钙对蛋白质的合成与代谢，碳水化合物的转 化、细胞的穿透性以及氮、磷的吸收转化 等，均有重要影响。
2）作为水质、底质改良剂： 主要作用有：调节并帮助稳定水质及底质的pH， 促进物絮凝、聚沉；促进固氮作用及有益微生物 的活动，促进有机物的矿化，加速植物营养物质 的循环再生； Ca2+浓度增大时，可使生物减少从 环境中吸收重金属，从而降低其毒性。
对于养殖水体，通常要求其硬度在1~3mmol/L。
3) 水中钙、镁离子比例，对海水鱼虾、贝的 存活有重要影响
2.2 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子
2.2.1 碱度的组成及表示单位
2.2.1.1 碱度的组成 1) 碱度的定义
是指水中所含的能与强酸发生中和作用的 全部物质。亦即能接受质子H+物质总量。 （1）定义：20℃，1L天然水中全部碱性物 质被H+所中和时需要氢离子的mmol数。常以 符号Alk表示，单位为mmol/L。 Alk=CHCO3-+C1/2CO32-+CH2BO3- + （COH－CH）
Alk=CHCO3-+C1/2CO32-
比较1×10-3mol·L-1的NaOH溶液和 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液， NaOH溶液 的pH值为11，但用盐酸滴定时仅需1×103mol·L-1的H+，即碱度为1×10-3mol·L-1； 而NaHCO3溶液的pH值为8.3，但中和时 需0.1mol·L-1的H+，即碱度为0.1mol·L-1。
特别是海水中存在过量的碱。
如果海水呈中性，且没有过量的碱，则在温度 和压力下，每升海水只能溶解0.5cm3的CO2，因 海水中有过剩的碱，则每升海水总共能溶解约 45cm3的二氧化碳。
第二章 天然水的主要离子
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2. Ca2+.Mg2＋来源
来源于土壤岩石 流经石膏地层的地下水含 Ca2+.量大 石灰岩地层的地下水，硬度常常很高
CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
当水露出地面后常常发生沉淀，形成“石灰 华”，这是CO2逸出反应向右进行的结果。
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3.天然水的硬度含量情况
不同地区,环境,水体状况其硬度不同: 1. 雨水的硬度一般很低，靠雨水或融化雪水补
Ⅱ、Ⅲ型水有暂时硬度和永久硬度 Ⅳ型水只有永久硬度
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②. 天然水按硬度分类：
硬度范围
类 别 德国度，°HG mmol/L
1/2 Ca2+,1/2 Mg2+
极 软 水 0～4°
1.4以下
软 水 4～8 °
1.4～2.8
中等软水 8～15°
2.8～5.7
硬 水 16～30°
5.7～11.4
极 硬 水 30°以上 11.4以上
池水中，使硬度增高 . 生产管理上的操作及水中生物代谢活动也可使池
水硬度发生变化 比如施用过磷酸钙，泼洒石灰水，甚至水生生 物的光合作用和呼吸作用，都能使硬度变化 . 盐碱地在开发初期，注水后水的盐度.硬度.碱度 都会增加 ,随着塘龄的增加，土壤中的钙.镁会因 淋溶而减少，致使池水的总硬度也逐年降低 .
= Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3石灰石地区、白云石地区，水的碱度、硬度 都较高。长石风化后也可得到碱度（例如，钾 长石）。
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2.碱度的分布情况:
★ 淡水:由于水文、地质和气候条件不同，我 国地面水的总碱度具有一定的区域性 .
★ 海水:海水中碱度一般较为稳定，通常在22.5mmol/L范围内.
水化学课件第二章节天然水的主要离子
碳酸根离子（CO32-）
总结词
天然水中较不常见的阴离子之一，主要 来源于岩石的风化和生物活动。
VS
详细描述
碳酸根离子是天然水中较不常见的阴离子 之一，主要来源于岩石的风化和生物活动。 它在水中以负二价存在，也是强酸根离子。 碳酸根离子对水的酸碱度有重要影响，同 时还是水中溶解性总固体含量（TDS）的 主要贡献者之一。
和生物活性具有重要作用。
镁离子是植物生长必需的营养元 素之一，对促进植物的光合作用
和生长具有重要作用。
镁离子在水体中通常以硫酸镁、 氯化镁等形式存在，容易形成沉 淀，影响水体的透明度和水质。
02
天然水中的主要阴离子
氯离子（Cl-）
总结词
天然水中最常见的阴离子之一，约占阴离子总量的70-90%。
详细描述
03
离子在水中的存在形式
水合离子
01
02
03
定义
水合离子是指水分子通过 配位键与阳离子或阴离子 结合形成的化合物。
形成机制
水分子通过配位键与离子 结合，形成一个水分子或 多个水分子围绕离子的络 合物。
特点
水合离子在水溶液中占据 主导地位，对离子在水中 的性质和行为产生重要影 响。
络合离子
定义
络合离子是指通过配位键与多个 配位体结合的离子，通常是由中 心离子与多个配位体结合形成的
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氯离子是天然水中最主要的阴离子之一，主要来源于岩石的风化和海水的蒸发。 它在水中以负一价存在，是强酸根离子，对水的酸碱度有重要影响。氯离子在 水中的含量较高，是评价水质的重要指标之一。
硫酸根离子（SO42-）
总结词
天然水中常见的阴离子之一，主要来源于岩石的风化和有机物的分解。
第一节天然水中主要离子
Ca2+＋2HCO3－ CaCO3↓ + H2O+CO2 水中的光合作用和呼吸作用可以使平衡来回移动。钙 的来源主要有含石膏地层中CaSO4·2H2O的溶解。白云石 CaCO3·MgCO3，方解石CaCO3在水中CO2作用下的溶解 等。因此，不同条件下的天然水中的钙含量差别很大.。 钙是多数淡水中含量最多的阳离子。随着含盐量的增加， 其含量也增加，但由于其易生成CaCO3沉淀，使积累减 慢，以致钠、镁的含量在盐度高的水中就大大超过钙。
表示水硬度大小的单位有多种。目前在文献中使用 较多的有以下三种：
毫摩/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。物质的量的基本单元以单位 电荷形式 Men+计，常用mmol/L为单位。
毫克/升(CaCO3)：以1升水中所含有的形成硬度的离 子的量所相当的CaCO3的质量表示，符号为mg/L （CaCO3）。这种表示单位在后面一般应加括号注明是 指CaCO3的质量。不加说明时，也应理解为是指CaCO3 的质量，而不是Ca2+与Mg2＋的质量。
活动强度有关。
项 目 7月5日 7月15日晴
5：30 17：00
总硬度／ 14.5 12.5 12.1 (mmol/L)
总碱度／ 2.7 1.50 1.06 (mmol/L)
pH
8.2 8.4 >9.6
7月16日晴 5：30 17：00 12.2 12.0
1.15 0.94
8.6 10.0
内蒙古克旗牦牛泡碱度平均值的周年变化
是由于镁的碳酸盐和硫酸盐的溶解度较钙为高之故。
（三）天然水按硬度的分类
类别 极软水 软水
mmol/L 1.4以下 1.4～2.8
中等软水 2.8～5.7
表示水硬度大小的单位有多种。目前在文献中使用 较多的有以下三种：
毫摩/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。物质的量的基本单元以单位 电荷形式 Men+计，常用mmol/L为单位。
毫克/升(CaCO3)：以1升水中所含有的形成硬度的离 子的量所相当的CaCO3的质量表示，符号为mg/L （CaCO3）。这种表示单位在后面一般应加括号注明是 指CaCO3的质量。不加说明时，也应理解为是指CaCO3 的质量，而不是Ca2+与Mg2＋的质量。
活动强度有关。
项 目 7月5日 7月15日晴
5：30 17：00
总硬度／ 14.5 12.5 12.1 (mmol/L)
总碱度／ 2.7 1.50 1.06 (mmol/L)
pH
8.2 8.4 >9.6
7月16日晴 5：30 17：00 12.2 12.0
1.15 0.94
8.6 10.0
内蒙古克旗牦牛泡碱度平均值的周年变化
是由于镁的碳酸盐和硫酸盐的溶解度较钙为高之故。
（三）天然水按硬度的分类
类别 极软水 软水
mmol/L 1.4以下 1.4～2.8
中等软水 2.8～5.7
天然水中常见的八大离子
天然水中常见的八大离子1.引言1.1 概述天然水中常见的八大离子是指在水中以离子形式存在并具有重要影响的八种化学元素离子。
这些离子包括钠离子(Na+)、钾离子(K+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)、碳酸根离子(CO32-)以及硝酸根离子(NO3-)。
它们广泛存在于自然界的地下水、河水、湖泊水，甚至是自来水中。
这些离子对于生命的维持和环境的平衡起着重要的作用。
天然水中常见的离子具有不同的特征和作用。
钠离子和钾离子是细胞内外的关键物质，维持神经传导和肌肉收缩等生理功能。
镁离子和钙离子是维持骨骼和牙齿健康的重要元素，同时也参与了许多生理过程中的酶活性调节和能量的代谢。
氯离子是维持细胞内外正负电荷平衡的重要成分，参与了体液调节和酸碱平衡等生理过程。
硫酸根离子、碳酸根离子和硝酸根离子在水质中起着重要的溶解度、酸碱平衡和营养物质供给等作用。
通过了解天然水中常见的八大离子的特征和作用，我们能更好地理解水质的性质和影响，合理使用和保护水资源。
同时，对于人们的日常饮用水选择、饮食调节以及环境保护都具有一定的指导意义。
因此，研究和认识天然水中常见的八大离子对于保障我们的健康和环境的可持续发展具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分引言部分主要对天然水中常见的八大离子进行概述，介绍了这些离子的重要性以及它们在自然界中的存在形式。
同时，本部分还对文章的结构进行了简要说明，包括正文的组织方式和结论的内容。
正文部分正文部分是本文的核心部分，将详细介绍天然水中的八大离子。
每一大离子都会分为小节进行讲解，包括该离子的特征和作用。
2.1 离子1本节将详细介绍离子1的特征和作用。
对于离子1的特征，将介绍其化学性质、溶解度、相对含量等方面的内容。
对于离子1的作用，将阐述它在人类生活和自然界中的重要作用，包括对健康的影响和生态环境的影响等。
天然水中的主要离子.ppt
2.1.1 水硬度的概念及表示单位 1) 硬度：水的硬度是指水沉淀消耗肥皂的能力。
从理论上说，包括碱金属以外的所有金属离子。 天然水中，钙、镁是构成天然水硬度的主要成分。
2) 水硬度的表示单位
① 毫摩/升(mmol/L)：以1L水中含有的形成硬度离子的 物质的量之和。以1/en+作为基本单元。常用硬度 单位。
对于养殖水体，通常要求其硬度在1~3mmol/L。
3) 水中钙、镁离子比例，对海水鱼虾、贝的 存活有重要影响
2.2 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子
2.2.1 碱度的组成及表示单位
2.2.1.1 碱度的组成 1) 碱度的定义
是指水中所含的能与强酸发生中和作用的 全部物质。亦即能接受质子H+物质总量。 （1）定义：20℃，1L天然水中全部碱性物 质被H+所中和时需要氢离子的mmol数。常以 符号Alk表示，单位为mmol/L。 Alk=CHCO3-+C1/2CO32-+CH2BO3- + （COH－CH）
碳酸盐硬度（HC暂时硬度）：以碳酸盐和重碳酸盐 形式的Ca2+、 Mg2+造成的硬度，水煮沸后可除去。
非碳酸盐硬度（HS永久硬度） ：由硫酸盐和氯化物 形式的Ca2+、 Mg2+造成的硬度。
T.H.= HC+ HS
总碱度大于总硬度时，水中只有碳酸盐硬 度，没有永久硬度。为I型水，
2) 天然水硬度分类
代谢的调节。
镁是叶绿素的组分，Mg不足则RNA净合成停 止，氮代谢混乱，细胞内积累碳水化合物 及不稳定的磷脂。
钙对蛋白质的合成与代谢，碳水化合物的转 化、细胞的穿透性以及氮、磷的吸收转化 等，均有重要影响。
2）作为水质、底质改良剂： 主要作用有：调节并帮助稳定水质及底质的pH， 促进物絮凝、聚沉；促进固氮作用及有益微生物 的活动，促进有机物的矿化，加速植物营养物质 的循环再生； Ca2+浓度增大时，可使生物减少从 环境中吸收重金属，从而降低其毒性。
天然水中的主要离子
与水生物光合/呼吸作用相关，昼夜变化(0.60.8HG )；
人为引起硬度变化：施用过磷酸钙、石灰乳等。
光合作用：使平衡向右，硬度减小 呼吸作用：使平衡向左，硬度增大
（五）钙、镁离子在水产养殖中的意义
生物必需的营养元素 钙离子可降低重金属和一价金属离子的毒性 钙、镁离子可增加水的缓冲性 钙、镁离子比例对海水鱼、虾、贝的存活有重要影响
形成CaCO3的质量: 1美国度= 1mg/L(CaCO3) 德国度(HG)：水中Ca2+或Mg2＋含量相当于CaO的质
量：1 HG = 10 mg /L (CaO );
mmol/L = 50.05 mg/L(CaCO3) = 2.804 HG
二、天然水的硬度与Ca2+、Mg2+
(一) 钙
多数淡水中含量最多的阳离子； 来源：石膏(CaSO4•2H2O)、方解石(CaCO3) 、白云石
对碱度 的影响
AT不变 AT降低 AT不变 AT增加 AT降低* AT增大* AT增大* AT减少* AT增大*
（二）碱度与水产养殖的关系
(1) 降低重金属的毒性
适宜碱度：1-3mmol/L；
CaCO3碱度> 20mg/L 警戒值：10mmol/L
碳酸盐与重金属离子生成络离子、沉淀
重金属防治鱼病：用量？
德国度(HG)
mmol/L (1/2Ca2+,1/2Mg2+)
0~4 4~8 8~16 16~30 30
1.4 1.4~2.8 2.8~5.7 5.7~11.4 11.4
天然水的硬度情况
雨水、雪水的硬度一般很低； 干旱半干旱地区的盐碱、涝洼地的地面水与地
下水，硬度多数都比较高； 一般随含盐量的增加，硬度增大； 特殊水文地质条件下形成的苏打湖(碳酸盐类钠
人为引起硬度变化：施用过磷酸钙、石灰乳等。
光合作用：使平衡向右，硬度减小 呼吸作用：使平衡向左，硬度增大
（五）钙、镁离子在水产养殖中的意义
生物必需的营养元素 钙离子可降低重金属和一价金属离子的毒性 钙、镁离子可增加水的缓冲性 钙、镁离子比例对海水鱼、虾、贝的存活有重要影响
形成CaCO3的质量: 1美国度= 1mg/L(CaCO3) 德国度(HG)：水中Ca2+或Mg2＋含量相当于CaO的质
量：1 HG = 10 mg /L (CaO );
mmol/L = 50.05 mg/L(CaCO3) = 2.804 HG
二、天然水的硬度与Ca2+、Mg2+
(一) 钙
多数淡水中含量最多的阳离子； 来源：石膏(CaSO4•2H2O)、方解石(CaCO3) 、白云石
对碱度 的影响
AT不变 AT降低 AT不变 AT增加 AT降低* AT增大* AT增大* AT减少* AT增大*
（二）碱度与水产养殖的关系
(1) 降低重金属的毒性
适宜碱度：1-3mmol/L；
CaCO3碱度> 20mg/L 警戒值：10mmol/L
碳酸盐与重金属离子生成络离子、沉淀
重金属防治鱼病：用量？
德国度(HG)
mmol/L (1/2Ca2+,1/2Mg2+)
0~4 4~8 8~16 16~30 30
1.4 1.4~2.8 2.8~5.7 5.7~11.4 11.4
天然水的硬度情况
雨水、雪水的硬度一般很低； 干旱半干旱地区的盐碱、涝洼地的地面水与地
下水，硬度多数都比较高； 一般随含盐量的增加，硬度增大； 特殊水文地质条件下形成的苏打湖(碳酸盐类钠
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2.1.1 水硬度的概念及表示单位
1) 硬度：水的硬度是指水沉淀消耗肥皂的能力。
从理论上说，包括碱金属以外的所有金属离子。
天然水中，钙、镁是构成天然水硬度的主要成分。
2) 水硬度的表示单位
① 毫摩/升(mmol/L)：以1L水中含有的形成硬度离子的 物质的量之和。以1/2Men+作为基本单元。常用硬度 单位。 ② 毫克/升(CaCO3) 以1L水中所含有的与形成硬度离子 的量所相当的CaCO3的质量表示，符号为mg/L (CaCO3) 。美国常用，英文文献中较常出现。 ③ 德国度(°HG) 将水中的Ca2+和Mg2+含量换算为相当 的CaO量后，以1L水中含10mg CaO为1 德国度 (°HG) 。德国、苏联、我国常采用。
2) 大气降水 化学成分： HCO3- , SO42- , SO32- ，Cl-, NO3-，Ca2+ , Mg2+ , Na+ , NH3 (NH4＋) 分布变化：1）地区分布 ①沿海地区：离子总量较高，Cl-, Na+高，水质类 型[Cl,C]Na ； ②内陆地区：Cl-, Na+逐渐被HCO3- , SO42- , Ca2+ 代替； ③城市附近：降水酸度明显增大，SO42- , Cl-, 含氮 化合物含量较高。 2）季节变化 内陆与城市附近， SO42- 冬季高于夏季；沿海 地区，Cl-雨季高于旱季；含氮化合物夏季高于冬 季。
对于碳酸盐系统，对碱度有贡献的特种 有OH－、CO32-和HCO3-，有反应： H＋＋OH－ H+ + CO32H+ + HCO3H 2O
天然水的主要离子
2.1 水的硬度及钙镁离子
天然水中主要离子成分 含量大于等于1mg/L 天然水中的主要离子成分是构成水中盐分 的主体，占其总含盐量的90%以上。
陆地水 阳离子：Ca2+ , Mg2+ , Na+ , K+ 阴离子：HCO3- , CO32- , SO42- , Cl-
海水中除上述，另有
3 2 3
：
2) 组成水中碱度的物质
强碱：NaOH,Ca(OH)2 弱碱: NH3、有机胺等， 强碱弱酸盐: 如碳酸盐、重碳酸盐、硼酸盐、硅
酸盐、磷酸盐、硫化物、腐殖酸盐等。
3)碱度的测定
碱度的测定一般采用标准酸溶液滴定至选定的pH 值，根据滴定终点的不同可分： 苛性碱度，所有OH－被中和，终点pH在10~11之间。 碳酸盐碱度（酚酞碱度），所有CO32－被中和，终 点pH在8.3左右。 总碱度（甲基橙碱度），所有HCO3－被中和。终点 pH在4.3左右。
三个硬度单位的换算关系：
1mmol/L = 2.804德国度 = 50.05mg/LCaCO3
2.1.2 天然水的硬度与Ca2+、Mg2+
2.1.2.1 钙
① 天然水中主要以Ca2+离子形式存在。来源主要 有石膏、白云石、方解石的溶解。 ②含量差别大 ③易生成CaCO3沉淀
2.1.2.2 镁
① 含量常居阳离子的第二位。 ② Ca2+、Mg2+物质的量比例 ③ 海水中的镁与钙的关系
Sr2+ , Br- , F-，H3BO3(H2BO3-)
1) 内陆水 ① 河水
I土壤＋I岩石＋I大气＋I风＋I有机体＝E离子＋E风＋E植物＋X
②
湖水 S支 ＋ S雨 ＋ S潜 ＝ S 排 ＋ S风 ＋ S渗 ＋ S沉
随着离子总量的增加，优势主要离子变化为
HCO3-→SO42-→Cl-; Ca2+→Mg2+→Na++K+ ③ 潜水 Ca2+ , Mg2+ , Na+ , HCO3- , SO42- , Cl-,硅酸盐离子
等，均有重要影响。
2）作为水质、底质改良剂：
主要作用有：调节并帮助稳定水质及底质的pH，
促进物絮凝、聚沉；促进固氮作用及有益微生物
的活动，促进有机物的矿化，加速植物营养物质
的循环再生； Ca2+浓度增大时，可使生物减少从
环境中吸收重硬度在1~3mmol/L。
8º ~16º 2.8~5.7
2.1.2.4
钙、镁及硬度的生态学意义
1）钙、镁作为营养元素：是生命过程的必需元素，
是生物体液及骨骼结构的组分，还参与体内新陈
代谢的调节。
镁是叶绿素的组分，Mg不足则RNA净合成停 止，氮代谢混乱，细胞内积累碳水化合物 及不稳定的磷脂。 钙对蛋白质的合成与代谢，碳水化合物的转 化、细胞的穿透性以及氮、磷的吸收转化
3)
海水 ① 中等浓度的电解质溶液； ② 含有80多种元素，且以各种各样价态和化合形 式存在的化学体系； ③ 主要组分占海水中溶解盐类的99.8-99.9%,主要 成分有恒比关系； ④ 含有10-9级或含量更低的微量元素和溶解有机 物； ⑤ 化学物质以不同的分散度（溶解、胶体、悬浮） 存在于水体中。
3) 水中钙、镁离子比例，对海水鱼虾、贝的 存活有重要影响
2.2 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子 2.2.1 碱度的组成及表示单位
2.2.1.1 碱度的组成
1) 碱度的定义 是指水中所含的能与强酸发生中和作用的 全部物质。亦即能接受质子H+物质总量。 （1）定义：20℃，1L天然水中全部碱性物 质被H+所中和时需要氢离子的mmol数。常以 符号Alk表示，单位为mmol/L。 Alk=CHCO -+C1/2CO32-+CH BO - + （COH－CH）
总碱度大于总硬度时，水中只有碳酸盐硬 度，没有永久硬度。为I型水，
2) 天然水硬度分类 硬度范围 类别 度 很软水 软水 0º ~4º 4º ~8º mol/L ≤1.4 1.4~2.8 硬水 很硬水 类别 度 mol/L 硬度范围
16º ~30º 5.7~11.4 ≥30º ＞11.4
中等 软水
2.1.2.3 天然水的硬度
1)硬度的种类
由Ca2+造成的硬度称“钙硬度”（HCa) , Mg2+造
成的硬度称“镁硬度” （HMg) 。
各种硬度之和称“总硬度”，（T.H.)
T.H.= HCa+ HMg
碳酸盐硬度（HC暂时硬度）：以碳酸盐和重碳酸盐 形式的Ca2+、 Mg2+造成的硬度，水煮沸后可除去。 非碳酸盐硬度（HS永久硬度） ：由硫酸盐和氯化物 形式的Ca2+、 Mg2+造成的硬度。 T.H.= HC+ HS