緒論：自然水自然水質(zhì)系自然溶存物質(zhì)人工源污染物水懸浮物膠態(tài)物溶解物質(zhì)水質(zhì)系：水及其中溶存的物質(zhì)構(gòu)成的體系構(gòu)成水質(zhì)系1自然水質(zhì)系的構(gòu)成：⑴自然水的主要成分極其簡單性：①物質(zhì)種類繁多且含量懸殊。②溶解物質(zhì)分散程度簡單。③存在各種生物。⑵自然水的化學成分的形成：①大氣淋溶②從巖石土壤中的淋溶③生物作用④次級反響與交換吸取作用⑤工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)退水3第一章：自然水的主要理化性質(zhì)常有離子總量、礦化度、鹽度、氯度①離子總量：指自然水的各種離子的含量之和。mg/Lmmol/Lg/kg、mmol/kg②礦化度：礦化度是水中所含無機礦物成份的總量。本書指用過氧化氫氧化后蒸發(fā)，在105～110℃枯燥剩余的殘渣，然后稱重，即用蒸干稱重法得到的礦物成分的總量發(fā)過程中往往有損失，所以礦化度<水中的離子總量。

Cl103

0.3285234W

Ag103③氯度0.328523410-3作單位，Cl④海水的鹽度當海水中的溴和碘被相當量的氯所取代、碳酸鹽全部轉(zhuǎn)化成氧化物、有機物完全氧化時，海水中所含固體質(zhì)量與海水的質(zhì)量之比，以10-3號〕表示。S‰=0.030+1.80655Cl‰〔鹽度和氯度的關(guān)系〕

作單位，用S‰〔千分離子總量〉礦化度〉鹽度其他如海水的折光率，海水的密度等這些都與海水含鹽量親熱相關(guān)。離子總量、礦化度概念較多用來反映內(nèi)陸水的含鹽量；鹽度、氯度則是反映海水含鹽量的參數(shù)。2、自然水的化學分類方法⑴依據(jù)礦化度的分類方法淡水礦化度<1g/L〔1g/L1g/L〕微咸水1-25g/L〔25g/L〕具海水鹽度的水鹽水25-50g/L>50g/L⑵按主要離子成分的分類——阿列金分類法〔要知道用符號表分類〕P23搞清類，組，型A HCO-1/2CO2-才，統(tǒng)稱為碳酸鹽類，用C表示：3 31/2SO2-S4Cl-Cl含陽離子最多分為三組：Ca-鈣組、Mg-鎂組、Na，K-鈉組③陰陽離子比例分為四個型：每組僅有三個型的水存在。一單位電荷為根本單元④ >在每一組內(nèi)一般只能有其中3個型的水存在。Ⅰ型水是弱礦化水，主要在含大量Na+與K+的火成巖地區(qū)形成；Ⅱ型水為混合起源水〔淡水〕Ⅲ型水也是混合起源的水〔海水〕HCO3-，酸型沼澤水、硫化礦床水和火山水屬此型。分類符號的排列，先寫“類符號的右下方。CCa表示碳酸類、鈣組：第Ⅱ型水；SNa表示硫酸類水、鈉組、Ⅱ Ⅲ第Ⅲ型水。二自然水的密度A4淡水4℃密度最大。B海水〔自然水〕的密度：海水的密度是溫度，壓力和鹽度的函數(shù)。鹽度變化一個單位引起密度的變化值，比溫度變化1攝氏度引起的密度值大很多-1.35攝氏度XSY軸表示冰點海水S=24.9的海水，其密度最大時的溫度和冰點均為-1.35攝氏度的溫度開頭，無論升溫或降溫，密度都漸漸變小，當表層水溫降至冰點時開頭結(jié)冰，而底層水溫仍在冰點之上，水體消滅明顯的溫度分層。這種現(xiàn)象對于維持淡水湖泊或半咸水湖泊生物的生命活動具有重要意義24.95海水較淡水難結(jié)冰水冰下的水溫低得多。當表層水密度增大，或底層水密度削減時，都會消滅“上重下輕”的狀態(tài)，密度大的水要下沉，密度小的水要上升，這就形成了上下水團的對流混合〔環(huán)流。第四節(jié)，水的流轉(zhuǎn)混合作用與水體的混合作用引起水體流轉(zhuǎn)混合的主要因素有兩方面：P36①風力的渦動混合。由于水面受到風力的吹拂，使水的下風岸消滅了“積存現(xiàn)象”即是造風力越大，渦動混合作用越猛烈；水面開闊深度淺的水體，較易混合徹底。上下密度差越大，水越深，風力使水混合所需做的功也越大②水的密度差引起的對流混合〔環(huán)流。水的密度流：密度流也稱異重流，是海流的一種。主要由重力和密度差異所引起靜壓力導致的高密度流體向低密度流體下方的侵入。如地中海蒸發(fā)旺盛，鹽度大，密度高，相鄰的大西洋海水密度水的密度流：密度流也稱異重流，是海流的一種。主要由重力和密度差異所引起靜壓力導致的高密度流體向低密度流體下方的侵入。如地中海蒸發(fā)旺盛，鹽度大，密度高，相鄰的大西洋海水密度低，于是形成密度流，地中海海水由海峽底層流入大西洋，而大西洋表層海水則經(jīng)直布羅陀海峽流入地中海。水體溫度的分布：水溫的水平分布：開闊的水體，差異不大水溫的垂直分布：水溫的垂直分布有明顯的季節(jié)特點；在我國北方地區(qū)，夏季是正分布〔水溫上層高，下層低；冬季形成水溫的逆分布〔水溫上層低，下層高；春、秋季節(jié)全同溫春季的全同溫期：由<4℃向4℃升溫(春)；表層水溫上升密度變大，溫度較大的水就會度最大時的溫度為止。夏季的正分層期：4℃向>4℃升溫；兩層〔高溫表層和低溫下層〕中間夾有一溫度隨深度增加而快速降低的水層〔溫躍層〕秋季的全同溫期44℃降溫。表層水溫下降，密度增大，下層水溫較高，密度較小，發(fā)生密度環(huán)流；加上風力的混合作用，溫躍層消逝。消滅上下水溫一樣的全同溫期。冬季的逆分層期：由4℃向<4℃降溫；外表結(jié)冰；水溫隨深度增加而緩慢上升爭論的基點:淡水密度最大時的水溫為4℃,冰點0℃;鹽度為24.9的海水密度最大時的溫度與冰0-1.35℃;水的含鹽量上下均勻.溫躍層，位于海面以下溫躍層，位于海面以下100—200米左右的、溫度和密度有巨大變化的薄薄一層。溫度和密度在溫躍層發(fā)生快速變化，使得溫躍層成為生物以及海水環(huán)流的一個重要分界面溫躍層形成的弊底部易長期消滅缺氧現(xiàn)象。解決措施：打破溫躍層：風力作用，人為機械作用最大密度的溫度隨鹽度上升而快速降低，鹽度為35的海水冰點為-1.9℃，最大密度溫度比冰點低，為-3.5攝氏度。秋末冬初降溫過程中，假設池水鹽度均勻，上下水溫將同時下降〔全同溫-1.℃，然后表層再結(jié)冰。這對安全越冬是很不持較高水溫。通過添加低鹽度的海水或者淡水。通過增加鹽度的“增密”來補償上升溫度的“降密”海水和淡水一般常量元素：陽離子：Ca，Mg，Na，K；但海水多了鍶陰離子：碳酸根，硫酸根，碳酸氫根，氯；海水多了硼酸根CHCO

C1CO2

C1Ca2

C1Mg23 2 3

2C C C C

HCO

1CO2

1Ca2

1Mg2〕3 2 3 2 2同理，在硫酸鹽類鎂組，氯化物類鈣組、鎂組中也沒有Ⅰ型水。24.9的海水有什么特點？答：在標準壓力下海水的冰點與鹽度的閱歷關(guān)系是：t=-0.0137-0.05199S-7.225×10-5S2f海水密度最大時的溫度t 是鹽度的函數(shù)：最密{t最密}℃=3.975-0.2168S+1.282×10-4S2大時的溫度，從而導致這兩種狀況下海水結(jié)冰狀況的不同(前者冰在表層或上層,水在下層;后者是上下層均結(jié)冰)。24.9‰的海水，密度最大的溫度與冰點均為-1.35℃。其次章：自然水的主要離子——第一節(jié)：水的硬度和鈣鎂離子1單位nmol/Lmg/〔CaCO3HG三種關(guān)系的換算關(guān)系：1mmol/L=2.804。HG=50,05mg/L(CaCo3)a/升〔mmol/1升水中含有的形成硬度離子的物質(zhì)的量之和來表示b毫克/升(mg/L，CaCO3)1升水中所含有的與形成硬度離子的量所相當?shù)腃aCO3的質(zhì)量表示;c德國度〔H110mgCaOC2+M2＋1德國度〔°H〕;硬度的分類：總硬度：單位水體中所含的Ca2+，Mg2+的總量稱為水的總硬度依據(jù)硬度的陽離子的不同，又可分為鈣硬度，和鎂硬度。碳酸鹽硬度HCO3-和CO32-所形成的硬度。這種硬度在水加熱煮沸后，絕大局部可以因生產(chǎn)CaCO3的沉淀而除去，故又叫臨時硬度。非碳酸鹽硬度是對于硫酸鹽和氯化物所形成的硬度，即由鈣，鎂的硫酸鹽，氯化物形成的硬度。他們一般CHCO

C

C

C1Mg2是煮沸方法不能夠除去的，又叫永久硬度。如

3 2 3 2 2和碳酸氫鈉，有時將這局部硬度成為負硬度。2、淡水中陽離子以Ca為主，海水以Na+為主。自然水的硬度主要就是由Ca2+、Mg2+離子形成Mg2+離子為主。3、Ca2+、Mg2+離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義：P47Ca2+可以降低重金屬離子和一價離子的毒性③Ca2+、Mg2+離子可以增加水的緩沖性④Ca2+、Mg2+離子的比例對魚蝦貝的存活有重要影響4、堿度：水中能結(jié)合質(zhì)子的力量，也就是水與強酸中和力量的一個量。總堿度〔A：由碳酸氫根堿度、碳酸根堿度、硼酸鹽堿度及氫氧根堿度等組成。HCOˉ、CO2ˉ、OHˉ、HBOˉ，以3 3 4 4HPOˉ、HPO2ˉ、NH4種離子的含量為主，其余的物質(zhì)含量一般2 4 4 3很小。前4種離子中，一般又以HCOˉ為主，其他3種離子含量相對少很多。3一般自然水的堿度可以用以下表達式來定義：At=[HCOˉ]+2[CO2ˉ]+[HBOˉ]+[OHˉ]-[H+]≈[HCOˉ]+2[CO2ˉ]+[HBOˉ]3 3 4 4 3 3 4 4T[OHˉ]-[H+]在形成堿度方面還不如氫氧根堿度重要，一般可以無視。對于淡水堿度的定義式可寫成：A =[HCOˉ]+2[CO2ˉ]+[OHˉ]-[H+]T淡水 3 3.堿度與水產(chǎn)養(yǎng)殖有什么關(guān)系？堿度的毒性與哪些因素有關(guān)？堿度與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系表達在一下三個方面：(1)降低重金屬的毒性；(2)調(diào)整CO的產(chǎn)耗關(guān)系、穩(wěn)定水的2pH；(3)堿度過高對養(yǎng)殖生物有毒害作用。堿度與pH和水的鹽度有關(guān)系：pH越高堿度的毒性越大，水的鹽度也會使堿度的毒性增加。5、硫在水中的轉(zhuǎn)化：P56pH低，硫化物的毒性增加？+6價及—2SO42—、HS—、H2S、含硫蛋白質(zhì)等形SO32—、S2O32—、單質(zhì)硫等。但在自然水中的含量很少。蛋白質(zhì)分解作用蛋白質(zhì)中含有硫。在微生物作用下，無論有氧或無氧環(huán)境，蛋白質(zhì)中的硫，首先分解為—2價硫(H2S、HSˉ等)。在無游離氧氣的環(huán)境中H2S、HSˉ可穩(wěn)定存在，有游離氧時H2S、HSˉ能快速被氧化為高價形態(tài)。氧化作用在有氧氣的環(huán)境中，硫磺細菌和硫細菌可把復原態(tài)的硫(包括硫化物、硫代硫酸鹽等)氧化為元素硫或進一步氧化為SO2—:4復原作用在缺氧環(huán)境中，各種硫酸鹽復原菌可以把SO2—作為受氫體而復原為硫化物。硫酸鹽復原作4用的條件：①缺乏溶氧調(diào)查覺察，當溶氧量超過0．16mg／L時，硫酸鹽復原作用便停頓。②含有豐富的③有微生物參與④(4)沉淀與吸附作用Fe2+HS2↓+2 2 26H+當水質(zhì)惡化，有HS產(chǎn)生時，潑灑含鐵藥劑可以起到解毒作用。 SO2—也可以被CaC0、黏土礦物2 4 3CaS0形式吸附共沉淀。4(5)同化作用硫是合成蛋白質(zhì)必需的元素，很多植物、藻類、細菌可吸取利用SO2—中的硫合成蛋白質(zhì)。4HS不被吸取，只有某些特別細菌可利用HS進展光合作用，將HS轉(zhuǎn)變成S或SO2—，同時合成有機物2 2 2 4海水主要成分組成恒定原則〔Marcet原理、Dittmar定律：1大洋的潮汐、環(huán)流，垂直流等的混合作用，使主要成分混合均勻，2某魚池水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如下，計算離子總量，估算礦化度〔取三位有效數(shù)字類法對該魚池水質(zhì)加以分類。解：依題得：: C1Mn=37.25mmol/Ln ii C C1而 Mn =

1

=37.25mmol/Ln i n ii i(各種離子的含量之和): CST= 1

Mn +

C1i

=74.5mmol/Ln iiC又因 1n

i

niC= 1Ca22

C22

C CNa K

37.25mmol/LiC CNa K

37.25C

1Ca22

C1Mg22離子成分12COHCOˉClˉ23ˉ312SOˉ24單離子成分12COHCOˉClˉ23ˉ312SOˉ24單位 0.130.8432.323.9612Ca2+2.9612Mg2+8.16NH+4NO3ˉ0.000.00〔mmol/L〕單位〔mg/L〕3.951.3114619059.499.20.010.13所以26.1325653.3mg/L故,離子總量(各種離子的含量之和)也等于:S T

3.951.3114619059.499.20.13653.32203mg/L故礦化度:2203-51.3×50.8%=2177mg/L=2.18g/L:3.9+1146+190+59.4+99.2+653.3+0.13+51.3×(1-50.8%)=2177mg/L=2.18g/L因CCl

C1SO2

C1CO2

CHCO

故該水屬氯化物類;2C(Na/K)

4 2C1Mg22

3 3C1,C1Ca22C C 故此水屬Cl Na/K) Ⅲ型所以此水按阿列金分類為Cl鈣硬度:59.4

II