养殖水环境化学 绪论

水环境化学高丽[e-mail]绪论水环境环境化学养殖水环境化学文明类型采猎文明农业文明工业文明生态文明时段公元前200万年至公元前1万年公元前1万年至公元18世纪公元18世纪至今天今天至子孙后代对自然的态度依赖自然改造自然征服自然善待自然环境问题不明显森林砍伐、地力下降、水土流失从地区性公害到全球性灾难公害到全球性灾难解决人类的认识听天由命牧童经济环境保护可持续发展人类文明发展形式的几个特征人类的进步，工业的快速发展，给人类带来了物质文明，同时也伴随着环境污染和生态破坏。19721987烟尘、粉尘污染烟雾中的城市小炼油大气污染污染的土壤水体污染第九个五年计划，中国的国家级的重点环境治理项目是什么呢？简称为“33211工程”。第一个3是三个湖泊（太湖、滇池、巢湖）；第二个3，三条河流（淮河、辽河和海河）；第三个2，是一个大气污染控制器，叫SOx硫化物和NOx氮氧化物；第四个1是北京市的大气环境；最后一个1是渤海的赤潮问题。33211工程水是一种宝贵的自然资源。人类生活、工业生产、农业灌溉，都离不开水。可以说，没有水，人类就无法生存。•工业“三废”与生活污水•农业灌溉养分流失与水体富营养化•水源保护与污水处理/代价水污染问题现在全世界水资源污染十分严重，我国也是如此。太湖美景水质恶化水体污染对水产业的影响搞好水质调控重视水产业对环境的污染养殖水环境化学：研究化学物质在养殖水环境中的来源、存在形态、化学特性、迁移转化规律以及与养殖生产关系的一门科学。一.我们生活的环境（一）大气圈N2、O2、Ar是主要成分；CO2、O3、水汽是可变成分，但对地球气候影响很大。o3温室效应臭氧层破坏酸雨肆虐南极臭氧空洞pH≤5.6（二）岩石圈概念：地球表层具有刚性的这一部分，由地壳和上地幔顶部组成,厚度约60~120km。岩石和矿物对天然水化学成分的形成有重要的作用粘土矿物晶体一般小于2μm，是天然水中胶体颗粒物的主要成分之一粘土矿物主要有高岭石、蒙脱石、蛭石、粘土级云母、伊利石等组成：固体物（50%），约50%的气相和液相。化学成分：除不同母质外，还含有丰富的有机质，对天然水化学成分的形成有重要影响。土壤：地表岩石经各种作用后形成的松散体。狭义：指海洋与陆地各种贮水水体，包括海洋、江河、湖泊、冰盖、地下水、沉积物中的间隙水等。广义：还包括其他各圈层中存在的水。（三）水圈1.世界水资源的分布天然水的分布储存地存水量(kg)水的停留时间(year)海洋1.39102137600冰2.92101915000地下水8.301018湖泊2.3010176.2大气1.3010160.028江河1.2510150.0337(=12天)天然水的储量约为14281018千克，江河水约占千万分之九，储量最小，海洋水占97.3%。天然水的存在形式水循环水的自然循环：——指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。包括：蒸发、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等各个环节。水的地球化学循环：海洋蒸发——地面径流与地下径流（10%）——淋溶岩石、土壤后汇聚成江河水——流回大洋。2.中国水资源现状供需矛盾突出时、空分布不均衡和水、土资源组合不平衡南水北调工程水污染及水资源浪费状况严重我国缺水的类型：资源型缺水，工程型缺水，水质型缺水。中国丰富：东部、南部；缺乏：西部、北部3、天然水质系的构成1)天然水中的主要成分及其复杂性水质系：水及其中溶存的物质构成的体系。天然水：海洋、江河、湖泊（水库）、沼泽、冰雪等地表水与地下水的总称。天然水体所含的成分与天然水形成的历史和水文地理环境条件有密切关系。水体不仅包括水，而且包括水中的悬浮物、水生生物和底泥，它是完整的生态系统或自然综合体。天然水中的物质溶解气体溶解物质胶体物质悬浮物质主要气体：N2、O2、CO2微量气体：H2、CH4、H2S主要离子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、Na+、Ca2+、Mg2+生物生成物：NH4+、NO3-、NO2-、HPO42-等微量元素：Br-、I-、F-、Ni、V、Au、Ba等无机胶体：SiO2、Fe（OH）3、Al（OH）3有机胶体：腐殖质胶体细菌藻类及原生动物泥土、黏土其他不溶物质•与养殖生产密切相关的水质指标有：盐度、碱度、硬度、DO、pH、总氨、亚硝酸盐、磷酸盐、COD等。①种类繁多，含量相差悬殊②分散程度复杂③存在各种生物水质指标体系水及其中所存在的各类物质所共同表现出来的综合特性即是通常所说的水质。生物水质指标化学物理放射性概念大气淋溶：降水从岩石、土壤中淋溶生物作用：光合、呼吸、代谢及尸体腐解产物次级反应与交换吸收作用污染物的排放2)天然水中化学成分的形成各种岩石、矿物经化学风化后有可溶成分形成在NaCl含量高的水体中：发生次级反应：※概念——研究人类环境质量及其控制、改善的原理、技术和方法的综合性科学。上世纪80～90年代得到迅速发展的新兴学科。二、环境化学与养殖水环境化学※分支学科——环境化学、环境生物学、环境物理学、环境地学、环境工程学、环境医学、环境管理学、环境经济学、环境评价学等。（一）环境化学的任务和研究内容1.环境科学2.环境化学※概念：研究有害化学物质在环境介质中的来源、存在形态、化学特性、行为和效应、控制和治理的化学原理和方法的科学。※发展：在20世纪40年代以后出现了“光化学烟雾”、“水俣病”、“骨痛病”等环境污染灾害后迅速发展起来。※特点：从微观的原子分子水平上研究宏观的环境现象及防治方法，研究其中的化学机制。各圈层环境化学：化学污染物在大气、水体和土壤环境中的形成、迁移、转化和归趋过程中的化学行为和生态效应。分支：各圈层环境化学（大气环境化学、水环境化学、岩石土壤环境化学），环境分析化学，环境工程化学等。研究对象——水质系研究内容——研究天然水体化学物质的来源、存在形态、迁移转化、生态效应及污染水体的治理方法等研究水域：江河、湖泊、水库、池塘、近海的重点水域地下水（二）水环境化学与水产养殖1.水环境化学研究的应用基础理论*界面物理化学过程*金属形态转化动力学过程*有机物化学降解过程与光化学降解过程*金属与类金属元素的甲基化过程*持久性有机污染毒物的定量结构与活性关系养殖水环境化学：研究化学物质在养殖水环境中的来源、存在形态、化学特性、迁移转化规律以及与养殖生产关系的一门科学。2.水环境化学与水产养殖水产养殖的稳产高产离不开养殖水环境的调控水产养殖业的不当发展也会对水环境产生胁迫，并反过来影响水产养殖生产其它污染对水产养殖的影响不容忽视环境承载能力•氨态氮中毒•海水比淡水更怕缺氧、气泡病•pH升高•盐度变化导致河蟹死苗水质恶化直接影响生物生长存活间接影响：化学成分、生物组成水质调控配对育苗用水三.该课程在专业教学中的地位和作用1.教学内容水化学成分的动态规律水质监测技术水质控制方法各水质指标的生态学意义水环境化学成分的动态规律天然水与养殖水中常见的化学成分的来源、迁移、分布、变化及评价；侧重水生生物对水化学成分的影响。水质控制方法重点应在管理和调控水质。根据水环境化学成分的动态规律对水质管理提出一般性意见。水质化验技术对取样、化验等提出技术要求，化验结果进行审查。2.课程教学的基本要求水化学基本理论：天然水和特定水体的主要理化特性、化学组成与时空分布变化规律及其与环境条件之间的相互关系；与水生生物相关的主要化学过程和动态平衡状况；各类污染物质在水环境中的迁移转化机理以及污染的生态效应等。水质监测技术：常规水质指标分析测定的原理与方法、掌握实验的基本操作和技能。养殖水质调控技术：养殖水质调控的基本原则与方法、水处理新技术。水产养殖与环境的可持续发展鉴于水化学与水生生物之间的密切关系，养殖水化学成为水产养殖专业的专业基础课，它一方面为学生学习专业课程奠定基础，又要为学生将来从事水产养殖专业的生长和科研工作奠定基础。养殖水化学在专业教学中的地位章节学时绪论21天然水的主要理化性质５2天然水的主要离子43溶解气体44天然水的pH和酸碱平衡３5天然水中的生物营养元素66水环境中的有机物、重金属57水污染和水质标准3合计323.课时安排教材和参考书•教学安排：时间2课时/周，共34课时教学方式：多媒体成绩：平时30%，期末考核[e-mail]•学习要求：按时上课、提交作业积极认真、及时反馈习题1.什么是大气圈、水圈、岩石—土壤圈？2.谈谈你对环境和环境保护的认识？3.天然水中的主要成分有哪些？它们是怎样形成的？复杂性表现在什么地方？4.环境化学的任务是什么？其分支学科如何划分？各分支学科的研究内容有哪些？5.养殖水环境化学课程的教学目的、教学内容是什么？有什么教学要求？