水環(huán)境(huánjìng)化學(xué)

高麗第一頁，共59頁。緒論水環(huán)境環(huán)境化學(xué)(huàxué)養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)(huàxué)第二頁，共59頁。文明類型采獵文明農(nóng)業(yè)文明工業(yè)文明生態(tài)文明時段公元前200萬年至公元前1萬年公元前1萬年至公元18世紀(jì)公元18世紀(jì)至今天今天至子孫后代對自然的態(tài)度依賴自然改造自然征服自然善待自然環(huán)境問題不明顯森林砍伐、地力下降、水土流失從地區(qū)性公害到全球性災(zāi)難公害到全球性災(zāi)難解決人類的認(rèn)識聽天由命牧童經(jīng)濟(jì)環(huán)境保護(hù)可持續(xù)發(fā)展人類文明發(fā)展(fāzhǎn)形式的幾個特征第三頁，共59頁。人類的進(jìn)步(jìnbù)，工業(yè)的快速發(fā)展，給人類帶來了物質(zhì)文明，同時也伴隨著環(huán)境污染和生態(tài)破壞。環(huán)境(huánjìng)問題第四頁，共59頁。19721987第五頁，共59頁。第六頁，共59頁。煙塵、粉塵污染煙霧中的城市小煉油大氣污染(dàqìwūrǎn)第七頁，共59頁。污染(wūrǎn)的土壤第八頁，共59頁。水體(shuǐtǐ)污染第九頁，共59頁。第九個五年計(jì)劃，中國的國家級的重點(diǎn)環(huán)境治理項(xiàng)目是什么呢？簡稱為“33211工程”。第一個3是三個湖泊（太湖、滇池、巢湖）；第二個3，三條河流（淮河(huáihé)、遼河和海河）；第三個2，是一個大氣污染控制器，叫SOx硫化物和NOx氮氧化物；第四個1是北京市的大氣環(huán)境；最后一個1是渤海的赤潮問題。33211工程(gōngchéng)第十頁，共59頁。水是一種寶貴的自然資源。人類(rénlèi)生活、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉，都離不開水?？梢哉f，沒有水，人類(rénlèi)就無法生存。第十一頁，共59頁。?工業(yè)“三廢”與生活污水?農(nóng)業(yè)灌溉養(yǎng)分流失與水體富營養(yǎng)化?水源保護(hù)與污水處理(wūshuǐchǔlǐ)/代價(jià)水污染問題(wèntí)現(xiàn)在(xiànzài)全世界水資源污染十分嚴(yán)重，我國也是如此。第十二頁，共59頁。第十三頁，共59頁。太湖(tàihú)美景第十四頁，共59頁。第十五頁，共59頁。水質(zhì)惡化養(yǎng)殖失敗第十六頁，共59頁。水體污染對水產(chǎn)業(yè)的影響(yǐngxiǎng)搞好水質(zhì)調(diào)控重視水產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的污染養(yǎng)殖水環(huán)境(huánjìng)化學(xué)：研究化學(xué)物質(zhì)在養(yǎng)殖水環(huán)境(huánjìng)中的來源、存在形態(tài)、化學(xué)特性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及與養(yǎng)殖生產(chǎn)關(guān)系的一門科學(xué)。第十七頁，共59頁。一.我們生活(shēnghuó)的環(huán)境第十八頁，共59頁。第十九頁，共59頁。（一）大氣圈N2、O2、Ar是主要(zhǔyào)成分；CO2、O3、水汽是可變成分，但對地球氣候影響很大。第二十頁，共59頁。o3第二十一頁，共59頁。溫室效應(yīng)臭氧層破壞酸雨(suānyǔ)肆虐第二十二頁，共59頁。第二十三頁，共59頁。南極臭氧(chòuyǎng)空洞第二十四頁，共59頁。pH≤第二十五頁，共59頁。（二）巖石圈概念：地球表層具有剛性的這一部分，由地殼和上地幔頂部(dǐnɡbù)組成,厚度約60~120km。巖石(yánshí)和礦物對天然水化學(xué)成分的形成有重要的作用粘土礦物晶體一般小于2μm，是天然水中膠體顆粒物的主要成分之一第二十六頁，共59頁。粘土(zhāntǔ)礦物主要有高嶺石、蒙脫石、蛭石、粘土(zhāntǔ)級云母、伊利石等第二十七頁，共59頁。組成：固體物（50%），約50%的氣相和液相?；瘜W(xué)成分：除不同母質(zhì)外，還含有(hányǒu)豐富的有機(jī)質(zhì)，對天然水化學(xué)成分的形成有重要影響。土壤：地表(dìbiǎo)巖石經(jīng)各種作用后形成的松散體。第二十八頁，共59頁。狹義：指海洋與陸地各種貯水水體，包括海洋、江河、湖泊、冰蓋、地下水、沉積物中的間隙(jiànxì)水等。廣義：還包括其他各圈層中存在的水。（三）水圈(shuǐquān)第二十九頁，共59頁。1.世界(shìjiè)水資

源的分布第三十頁，共59頁。天然水的分布(fēnbù)儲存地存水量(kg)水的停留時間(year)海洋1.39102137600冰2.92101915000地下水8.301018湖泊2.3010176.2大氣1.3010160.028江河1.2510150.0337(=12天)天然水的儲量約為14281018千克(qiānkè)，江河水約占千萬分之九，儲量最小，海洋水占97.3%。第三十一頁，共59頁。天然水的存在形式第三十二頁，共59頁。水循環(huán)水的自然循環(huán)(xúnhuán)：——指自然界的水在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層中通過各個環(huán)節(jié)連續(xù)運(yùn)動的過程。包括：蒸發(fā)、水汽輸送、降水、地表徑流、下滲、地下徑流等各個環(huán)節(jié)。第三十三頁，共59頁。水的地球化學(xué)循環(huán)：海洋蒸發(fā)——地面徑流與地下徑流（10%）——淋溶巖石、土壤后匯聚(huìjù)成江河水——流回大洋。第三十四頁，共59頁。2.中國(zhōnɡɡuó)水資源現(xiàn)狀供需矛盾突出時、空分布(fēnbù)不均衡和水、土資源組合不平衡南水北調(diào)工程水污染及水資源浪費(fèi)狀況嚴(yán)重我國缺水的類型：資源型缺水，工程(gōngchéng)型缺水，水質(zhì)型缺水。第三十五頁，共59頁。中國豐富(fēngfù)：東部、南部；缺乏：西部、北部第三十六頁，共59頁。3、天然水質(zhì)(shuǐzhì)系的構(gòu)成1)天然(tiānrán)水中的主要成分及其復(fù)雜性水質(zhì)(shuǐzhì)系：水及其中溶存的物質(zhì)構(gòu)成的體系。天然水：海洋、江河、湖泊（水庫）、沼澤、冰雪等地表水與地下水的總稱。天然水體所含的成分與天然水形成的歷史和水文地理環(huán)境條件有密切關(guān)系。水體不僅包括水，而且包括水中的懸浮物、水生生物和底泥，它是完整的生態(tài)系統(tǒng)或自然綜合體。第三十七頁，共59頁。天然(tiānrán)水中的物質(zhì)溶解(róngjiě)氣體溶解(róngjiě)物質(zhì)膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)主要?dú)怏w：N2、O2、CO2微量氣體：H2、CH4、H2S主要離子：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等無機(jī)膠體：SiO2、Fe（OH）3、Al（OH）3有機(jī)膠體：腐殖質(zhì)膠體細(xì)菌藻類及原生動物泥土、黏土其他不溶物質(zhì)第三十八頁，共59頁。?與養(yǎng)殖生產(chǎn)密切相關(guān)的水質(zhì)(shuǐzhì)指標(biāo)有：鹽度、堿度、硬度、DO、pH、總氨、亞硝酸鹽、磷酸鹽、COD等。種類繁多，含量相差懸殊分散程度(chéngdù)復(fù)雜存在各種生物第三十九頁，共59頁。水質(zhì)(shuǐzhì)指標(biāo)體系水及其中所存在的各類物質(zhì)所共同表現(xiàn)出來的綜合特性即是通常所說(suǒshuō)的水質(zhì)。生物水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)物理放射性概念(gàiniàn)第四十頁，共59頁。大氣淋溶：降水從巖石、土壤中淋溶生物作用：光合、呼吸、代謝及尸體腐解產(chǎn)物次級反應(yīng)(fǎnyìng)與交換吸收作用污染物的排放2)天然(tiānrán)水中化學(xué)成分的形成第四十一頁，共59頁。各種巖石、礦物經(jīng)化學(xué)(huàxué)風(fēng)化后有可溶成分形成第四十二頁，共59頁。在NaCl含量(hánliàng)高的水體中：發(fā)生(fāshēng)次級反應(yīng)：第四十三頁，共59頁?！拍睢芯咳祟惌h(huán)境質(zhì)量及其控制(kòngzhì)、改善的原理、技術(shù)和方法的綜合性科學(xué)。上世紀(jì)80～90年代得到迅速發(fā)展的新興學(xué)科。二、環(huán)境(huánjìng)化學(xué)與養(yǎng)殖水環(huán)境(huánjìng)化學(xué)※分支學(xué)科——環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境地學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)(yīxué)、環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境評價(jià)學(xué)等。（一）環(huán)境化學(xué)的任務(wù)和研究內(nèi)容1.環(huán)境科學(xué)第四十四頁，共59頁。2.環(huán)境(huánjìng)化學(xué)※概念：研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的來源(láiyuán)、存在形態(tài)、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)、控制和治理的化學(xué)原理和方法的科學(xué)?！l(fā)展：在20世紀(jì)40年代以后出現(xiàn)了“光化學(xué)煙霧”、“水俁病”、“骨痛病”等環(huán)境(huánjìng)污染災(zāi)害后迅速發(fā)展起來?！攸c(diǎn)：從微觀的原子分子水平上研究宏觀的環(huán)境(huánjìng)現(xiàn)象及防治方法，研究其中的化學(xué)機(jī)制。第四十五頁，共59頁。各圈層環(huán)境化學(xué)：化學(xué)污染物在大氣、水體和土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)和歸趨過程中的化學(xué)行為和生態(tài)效應(yīng)。分支：各圈層環(huán)境化學(xué)(huàxué)（大氣環(huán)境化學(xué)(huàxué)、水環(huán)境化學(xué)(huàxué)、巖石土壤環(huán)境化學(xué)(huàxué)），環(huán)境分析化學(xué)(huàxué)，環(huán)境工程化學(xué)(huàxué)等。第四十六頁，共59頁。研究對象——水質(zhì)系研究內(nèi)容——研究天然水體化學(xué)物質(zhì)的來源、存在形態(tài)、遷移(qiānyí)轉(zhuǎn)化、生態(tài)效應(yīng)及污染水體的治理方法等研究水域：江河、湖泊、水庫、池塘、近海的重點(diǎn)水域地下水（二）水環(huán)境化學(xué)與水產(chǎn)(shuǐchǎn)養(yǎng)殖1.水環(huán)境(huánjìng)化學(xué)第四十七頁，共59頁。研究的應(yīng)用基礎(chǔ)理論*界面(jièmiàn)物理化學(xué)過程*金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動力學(xué)過程*有機(jī)物化學(xué)降解過程與光化學(xué)降解過程*金屬與類金屬元素的甲基化過程*持久性有機(jī)污染毒物的定量結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系第四十八頁，共59頁。養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)：研究(yánjiū)化學(xué)物質(zhì)在養(yǎng)殖水環(huán)境中的來源、存在形態(tài)、化學(xué)特性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及與養(yǎng)殖生產(chǎn)關(guān)系的一門科學(xué)。2.水環(huán)境(huánjìng)化學(xué)與水產(chǎn)養(yǎng)殖水產(chǎn)養(yǎng)殖的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)離不開養(yǎng)殖水環(huán)境的調(diào)控(diàokònɡ)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的不當(dāng)發(fā)展也會對水環(huán)境產(chǎn)生脅迫，并反過來影響水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)其它污染對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響不容忽視環(huán)境承載能力第四十九頁，共59頁。氨態(tài)氮中毒海水比淡水更怕缺氧、氣泡病pH升高鹽度變化導(dǎo)致(dǎozhì)河蟹死苗水質(zhì)(shuǐzhì)惡化養(yǎng)殖(yǎngzhí)失敗

直接影響生物生長存活間接影響：化學(xué)成分、生物組成水質(zhì)調(diào)控配對育苗用水第五十頁，共59頁。三.該課程(kèchéng)在專業(yè)教學(xué)中的地位和作用1.教學(xué)內(nèi)容水化學(xué)成分的動態(tài)規(guī)律

水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)

水質(zhì)控制方法各水質(zhì)指標(biāo)的生態(tài)學(xué)意義

第五十一頁，共59頁。水環(huán)境化學(xué)成分的動態(tài)規(guī)律天然水與養(yǎng)殖水中常見的化學(xué)成分的來源、遷移、分布、變化及評價(jià)；側(cè)重水生生物對水化學(xué)成分的影響。水質(zhì)控制方法重點(diǎn)應(yīng)在管理和調(diào)控水質(zhì)。根據(jù)水環(huán)境化學(xué)成分的動態(tài)規(guī)律對水質(zhì)管理提出(tíchū)一般性意見。水質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)對取樣、化驗(yàn)等提出(tíchū)技術(shù)要求，化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行審查。第五十二頁，共59頁。2.課程教學(xué)的基本(jīběn)要求水化學(xué)基本(jīběn)理論：天然水和特定水體的主要理化特性、化學(xué)組成與時空分布變化規(guī)律及其與環(huán)境條件之間的相互關(guān)系；與水生生物相關(guān)的主要化學(xué)過程和動態(tài)平衡狀況；各類污染物質(zhì)在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理以及污染的生態(tài)效應(yīng)等。水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)：常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)分析測定的原理與方法、掌握實(shí)驗(yàn)的基本(jīběn)操作和技能。養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控技術(shù)：養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控的基本(jīběn)原則與方法、水處理新技術(shù)。水產(chǎn)養(yǎng)殖與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展第五十三頁，共59頁。鑒于水化學(xué)與水生生物之間的密切關(guān)系，養(yǎng)殖水化學(xué)成為(chéngwéi)水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它一方面為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)，又要為學(xué)生將來從事水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的生長和科研工作奠定基礎(chǔ)。養(yǎng)殖水化學(xué)在專業(yè)教學(xué)(jiāoxué)中的地位第五十四頁，共59頁。章節(jié)學(xué)時緒論21天然水的主要理化性質(zhì)５2天然水的主要離子43溶解氣體44天然水的pH和酸堿平衡３5天然水中的生物營養(yǎng)元素66水環(huán)境中的有機(jī)物、重金屬57水污染和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)3合計(jì)323.課時(kèshí)安排第五十五頁，共59頁。教材(jiàocái)和參考書

第五十六頁，共59頁。?教學(xué)安排：時間2課時/周，共34課