(水产渔业)水环境化学

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1、第二章天然水的重要离子教学内容：水的化学分类法水的硬度及钙镁离子水的碱度、碳酸根、碳酸氢根离子硫酸根离子、氯离子、钾离子、钠离子海水主要成分的恒定性。教学要求：掌握天然水主要离子的来源。水的化学分类法。水硬度、碱度的概念、单位及换算、与水产养殖的关系。硫在天然水中的转化，硫酸盐还原作用的条件。初步掌握硫酸根离子、氯离子、钾离子、钠离子在天然水中含量的概况，对生物的毒性。及海水主要成分的恒定性。重点难点：水硬度、碱度的概念、单位及换算。硫在天然水中的转化，硫酸盐还原作用的条件。天然水体主要离子有:主要阴离子:CO32-

2、HCO3-SO42-Cl-主要阳离子:Ca2+Mg2+Na+K+第一节天然水的化学分类法按含盐量分类按主要离子成分分类按含盐量分类O.A.阿列金提出分类法:(矿化度g/L)淡水﹤1微咸水1-25具海水盐度的水25-50盐水﹥50<中国内陆水域渔业资源调查与区化>(∑S,g/Kg)淡水湖(库)﹤3缺盐湖﹤100mg/Kg半咸水湖(库)3-10淡水湖100-500半咸水湖10-40浓淡水湖500-1000盐湖﹥40咸淡水湖1000-3000按主要离子成分分类O.A.阿列金法:1.按阴离子将水分为三类2.按阳离子将水分为三

3、组3.根据阴/阳离子含量的比例关系水分为四类型按阴离子将水分为三类碳酸盐类(C)HCO3-与CO32-硫酸盐类(S)氯化物类(Cl)按阳离子将水分为三组钙组(Ca)镁组(Mg)钠组(Na)根据阴/阳离子含量的比例关系水分为四类型Ⅰ型(弱矿化水)Ⅱ型(混合起源水)Ⅲ型(混合起源水)Ⅳ型(不含HCO3-)Ⅰ型(弱矿化水)Ⅰ型[HCO3-]+[1/2CO32-]>[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]主要在含大量Na+和K+的火成岩地区形成.水中含有大量NaHCO3,此型水多半是低矿化度水.干旱半干旱地区的内陆湖，如果由Ⅰ

4、型水特征很强的水所补给，有可能形成微咸水的苏打湖。在硫酸盐与氯化物类的钙组和镁组中也不可能有Ⅰ型水.Ⅱ型(混合起源水)Ⅱ型[HCO3-]+[1/2CO32-]<[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]<[HCO3-]+[1/2CO32-]+[1/2SO42-]形成既与水和火成岩的作用有关,又与水和沉积岩的作用有关.多为中低矿化度(﹤500mg/L)的河水.湖水.地下水.Ⅲ型(混合起源水)Ⅲ型：[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]>[HCO3-]+[1/2CO32-]+[1/2SO42-]或[Cl-]>[Na+]一般具

5、有很高的矿化度。在此条件下，由于离子交换作用使水的成分明显变化，通常是水中的Na＋交换出土壤和沉积岩中的Ca2＋和Mg2＋。海水、受海水影响地区的水和许多具高矿化度的地下水属此类型。Ⅳ型(不含HCO3-)Ⅳ型：[HCO3-]+[1/2CO32-]=0酸型沼泽水、硫化矿床水和火山水属此型。在碳酸盐类水中不可能有Ⅳ型水，硫酸盐与氯化物类的钠组一般没有Ⅳ型水。水的化学类型表示方法一般表示方法为:分类符号的排列，先写“类”，“组”写在“类”的右上方，“型”则用罗马字标在“类”符号的右下方。如:CCaⅡ表示碳酸类钙组第Ⅱ型水。

6、SNaⅢ表示硫酸盐类钠组第Ⅲ型水。CCa5.0Ⅱ0.4表示碳酸类,钙组,第Ⅱ型水,含盐量为0.4g/L，总硬度为5.0mmol/L表天然水的分类类碳酸盐类C硫酸盐类S氯化物类Cl组钙组Ca镁组Mg钠组Na钙组Ca镁组Mg钠组Na钙组Ca镁组Mg钠组Na型ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅡⅢⅣⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅡⅢⅣⅡⅢⅣⅠⅡⅢ第二节水的硬度和钙镁离子定义:硬度:指水中二价及多价金属离子含量的总和.其中构成天然水硬度的主要离子是Ca2+和Mg2＋，因此，一般都以Ca2+和Mg2＋离子的含量来计算硬度。单位:mmol/L;mg/LCaCO3

7、;。HG关系:1mmol/L=2.804。HG=50.05mg/LCaCO3天然水的硬度的分类按形成硬度的离子不同1.按阳离子分:钙硬度、镁硬度、铁硬度等2.按阴离子组成分:碳酸盐硬度:水中与HCO3-与CO32-所对应的硬度,在水加热煮沸后，绝大部分可以因生成CaCO3↓而除去，故又称为暂时硬度。非碳酸盐硬度: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.根据硬度和阴离子含量:1.[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]>[HCO3-]+[1/2CO32-]2.[HCO3-

8、]+[1/2CO32-]>[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]一般把天然水按硬度分成五类：类别硬度范围德国度，°HGmmol/L(1/2Ca2+,1/2Mg2+）极软水软水中等软水硬水极硬水0～4°4～8°8～15°16～30°30°以上1.4以下1.4～2.82.8～5.75.7～11.411.4以上天然水的硬度含量情况不同地区,环境,水体