电厂水化学重点

绪 论 1、 水化学(hydrochemistry) ： 研究各类天然水体化学组成、分析方法、以及水体中各类物质来源、存在形式、迁移转化过程和分布变化规律的一门学科，是环境科学的分支学科。 2、 水体的概念： 是河流、湖泊、沼泽、水库、池塘、地下水、海洋的总称。包括水中悬浮物、溶解性物质、水生生物、底泥等在内的一个完整的自然综合体。 3、水质的概念： 指水及其中所存在的各类物质所共同表现出来的综合特性。包括感官性状、物理化学性质、化学成分、微型生物组成。 4、影响天然水体水质的因素： 自然过程：水文、气候、地质条件的变化 人为因素：主要为生活、及工农业生产的排污 5、水体污染的概念： 由于人类活动或自然过程中将污染物质引入水体，导致水质恶化，从而影响水体使用价值的现象。 对水质造成恶化的原因主要是人为污染。 第二节 水化学与水生生物的关系 1、天然水体中物质组成 按物质存在形态的不同：悬浮物质、胶体物质、溶解性物质 悬浮物质：细菌、藻类及原生动物、泥沙、粘土、其他不溶物 胶体物质：溶胶（如硅酸胶体）、高分子化合物（如腐殖质） 溶解物质：盐类、（钾钠镁盐等）、气体（氧气、二氧化碳等）和其他有机物 2、水生生态系统中的生物有机体分三类：生产者、消费者、分解者 3、生物有机体在水生生态系统中的作用： （1）、生产者包括水生植物（浮游植物）及自养微生物，构成生态系统的基础 （2）、消费者，能够吞噬其他生物及颗粒有机体 （30、分解者或微生物，能够分解动植物残骸及其他有机物质，分解成为能被生产者（应该包括部分消费者）再利用的非生命物质，包括有机物和无机物 4、水化环境：指水生生物有机体赖以生存的所有水体环境因素和条件的综合 环境因素：与环境发生相互作用的因素。特点是不可代替。 环境条件：为环境因素提供物质和能量的水文、气象和地理条件。特点是有一定综合性，可以改变。 生态：水环境与水生生物间存在的相互依赖而又相互制约的密切关系 水生生态系统：各种局部的环境条件以及由其提供的环境因素同存在于其中的各种水生生物（生物群落）组成严密的统一体则称为水生生态系统。包括生物有机体和非生命物质。 5、海洋生态系统： （1）、最庞大。 （2）、高盐分。 （3）、浮游植物在海洋食物链（网）中起重要作用，衡量该系统强弱的一个重要标志。 （4）、海洋中初级生产力分布不均匀，上升流占优势的区域的生产力高。 （5）、近海、沿海、河口海区水质化学条件优越，初级生产力高，故适宜养殖。 （6）、沿海水体中盐分、温度和营养物质等因素呈有规律性变化。 （7）、具有淡水生态系统→咸淡水生态系统→咸水生态系统过度趋势。 （8）、易污染，近岸活动鱼类有向外推移的趋势。 6、湖泊（水库）生态系统： （1）大多为半封闭水体 （2）我国东南部为淡水湖，西北部多为咸水湖 7、河流生态系统： （1）陆地和海洋的纽带 （2）海洋营养物质的重要来源 （3）食物链（网）简单，受河段流域内陆生态系统的控制 8、水化学与水产养殖关系 （1）水化学与养殖水体水质的改良和管理密切相关 （2）与养殖动物生长繁殖、遗传、生理、行为等密切关联 根据这两条，请分析举出具体实例! 9、水质指标概念： 用以评价水域特性的重要参数。常表示为水中某一种或一类物质的含量，常用浓度来表示。水质指标按其性质可分为：物理指标、生物指标、化学指标 水质的物理指标：温度 、嗅与味 、颜色与色度、混浊度与透明度 、固体含量 10、水质的化学指标： 利用化学反应、生物化学反应及物理化学的原理测定的水质指标，总称化学指标。 11、按分析方法划分： （！）中和的方法 酸碱度等 （2）生成螯合物的方法 钙镁离子及硬度等 （3）加热和氧化剂分解法 以加热分解产生的二氧化碳量、分解时耗氧量或消耗氧化剂的量来表示的指标 （4）生物化学反应的方法 以生物化学耗氧量（BOD）为代表，是测定微生物分解有机物质时所需消耗的氧量，包括测定微生物在呼吸过程中产生二氧化碳的量以及利用脱氢酶等酶活性发来测定有效生物量等指标 （5）氧化还原反应及沉淀法 溶氧测定 （6）电化学法 电导率、氧化还原电位等 （7）微量成分 色谱法等 12、与水产养殖和水生生物相关的常用指标： 温度、盐度、溶氧、PH、碱度、硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、总氮、磷酸盐、总磷、硅酸盐、化学耗氧量及生物化学耗氧量等 13、海水养殖水化学和海水增养殖的关系 海洋水生环境：围绕在海洋动植物有机体周围的一切，研究内容是外界环境变动对海洋水生动、植物的效应。 外界环境包括海洋水生动植物周围的一切生物和非生物因素（生物因子和非生物因子）。 非生物因子：光、温度、透明度、盐度、pH、营养盐、溶解氧、有机物、底质等 14、水质分析和海水增养殖的关系 为合理地选择养殖地点提供科学依据 监测水质指标，控制生产过程 合理进行水质改良，防治水质污染，采取科学的预防和治理措施正确施用药物，预防和治理病虫害。 15、水体中的成分及化学过程发生何种变化？对水产养殖产生何种影响？ 海水酸化 16、海水养殖水质有哪些特征？ 海水养殖水质具有复杂的组成和多变的特征，表现为： 1 溶存物质种类繁多，数量悬殊； 2形式多种多样； 3质和量都处于动态平衡。 假设如果你是水产养殖公司老总，如何选择海域开展养殖？ 六大基本内容 1、讲授水化学所涉及的主要离子成分的基本特征，着重讨论其在养殖水化学中的应用。 2、介绍自然水体各主要水化学要素——溶解气体、二氧化碳体系、酸碱度、植物营养元素、有机物质以及污染有害物质的来源、存在形式、分布变化、迁移转化和相互作用的规律。 3、着重讨论各类物质的时空分布变化、水质优劣与水生（或水产）生物之间的关系。 4、了解养殖水体变化的一般规律，以及水体改良和调控生产技术。 5、培养养殖水体水化学参数的调查、监测的基本操作和实验技能及水质评价的基本知识。 6、掌握养殖水体水处理技术的基本方法和防治病虫害的基本知识。 17、10种水中污染物 无机无毒物污染：酸、碱、盐污染和酸雨、硬度升高等。 需氧有机物（耗氧有机物）：分解过程中消耗水中的溶解氧，使水质恶化。表示方法和指标：COD、BOD5、TOD、TDC等。 毒污染：非金属无机毒物、重金属与类金属无机毒物、易分解有机毒物、难分解有机毒物等。 富营养性污染：N、P等营养物质对水的污染。 病原微生物：细菌、病毒、病虫卵等的污染，特点是数量大、分布广、存活时间长。通常用细菌总数和大肠杆菌作为病原微生物污染的间接指标。 油污染：石油污染，特点是大部分漂浮在水面，少量溶于水或呈吸附状态。 放射性污染：放射性核素造成的污染，特点是难于处理和消除，主要靠自然衰变降低放射性强度。 固体性污染：悬浮物和泥沙。用悬浮物和浊度表示。 感官性污染：包括异色、异味、混浊、泡沫、恶臭等。 热污染：能量污染，使水中生物死亡，溶解氧减少。 复习题 温室效应与冰川期 如果在一个海域准备养殖，应该从哪几个方面进行分析！ 第1章 养殖水体的化学组成和主要特点 第一节 海水的化学组成和性质 1、Carbonate system 2、组成 在海洋中已发现并经测定的有80多种元素，以离子、离子对、络合物或分子状态存在，有的还以悬浮颗粒、胶体以及气泡等形式存在。 3、Marcet原理/Dittmar定律/主要成分恒比关系原理/海水组成的恒定性原理：海水的总含盐量或盐度是可变的，但常量成分浓度间的比值几乎保持恒定。 4、海水中的微量元素 海水中除O, H, Cl, Ca, Mg, S, K, Br, C, S, Sr, B, Si, F等14种元素含量超过1×10-6mg/kg外，其余的都称为微量元素 5、元素在海水中的逗留时间T=海水中某元素的总量/该元素每年进入海水的量 6、硅及硅循环 生物生长消耗硅 生物体死亡沉降 生物分解 再被生物利用 7、Ca cycle 8、常量元素 大于1mg/kg: 亦叫保守元素 非保守元素：Si 氯度：海水中卤素离子（Cl-，Br-及I-）含量的标度。使用银盐容量滴定法测定海水中氯离子时，除氯离子与银离子生成氯化银沉淀外，溴和碘离子也同时生成溴化银和碘化银沉淀。实用上把海水中能与银离子发生沉淀的离子全部当作氯离子。据此，1902年建立了海水氯度定义： 1 千克海水中，以氯置换溴和碘后氯离子的总克数，称为氯度。以符号“Cl‰”表示之,单位为“克/千克”。 常量元素（保守元素）：在海水中浓度大于1mg/kg的成分，如Na+ 、K + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Sr 2+ 、Cl_ 、SO42 _ 、Br _ 、HCO3 _ （CO32_）、F _ 和H3BO3 9、营养元素 用于生长的，含量较低，非保守成分 9、痕量元素 占总盐的0.1％：Fe，Mn，Cu，Ni，Co。 10、 营养元素（非保守成分）：与海洋植物生长有关，如N、P、Si等。 微量营养元素：Mn、Fe、Cu等，浓度过高或过低均会抑制或限制海洋生物的生长和发育。 水样中凡是能通过0.45μm滤膜的称为溶解态物质，而残留在滤膜上的是悬浮态物质。 水体中的Fe、Mn、Cu、Ni、Co等元素的总含量的分布呈现如下趋势：河流〉海湾〉近海〉大洋。 3. 痕量元素：0.1%，在海底沉积物、海水中固体悬浮颗粒、海洋生物中易富集。如V、Cr、Zn、Mo等 10、活的和死的生物体，悬浮颗粒有机物（如浮游动物、生物粪便、生物碎屑等）和溶解有机物。 淡水的碳酸盐高于海水，氯化物较高。 11、海水是什么样的水体？ 1）中等浓度的电解质，离子强度约为0.7。 2）含有80多种以各种各样的价态和化合形式存在的元素无机化合体，主要是Na+ 、K + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Cl_ 、SO42 _ 、HCO3 _ （CO32_）、H2BO3 _ 等。其中Na+ / Cl_ 、 Mg 2+ /Cl_ 、SO42 _ / Cl_ 比值恒定。 3）含有10 _ 9 级的痕量元素和溶解有机物。 12、离子强度（ionic strength）I等于溶液中每种离子i的质量摩尔浓度（mi）乘以该离子的价数（zi）的平方所得诸项之和的一半,通常以I表示。它表达了溶液中离子的电性强弱的程度。 13、海水成分的组成与特征概括 矿化程度是河水的175倍 成分组成守恒 成分变化是由生物活动引起的 温和的弱碱性氧化环境 化学成分处于稳定状态 14、海水的盐度：在一千克海水中，所有的溴化物和碘化物为等摩尔的氯化物所取代，所有的碳酸盐全部转化为氧化物，有机物全部被氧化后所含固体物质的总克数，以g/kg为单位。用S ‰表示. 低含盐水：200mg/L 中等含盐水：200-500mg/L 较高含盐水：500-1000mg/L 高含盐水：1000mg/L 15、海水的氯度: 在一千克的海水中,溴和碘被等摩尔的氯取代后,所含氯的克数.以g/kg为单位,用Cl‰表示. 16、盐度和氯度关系 S ‰=1.80655 Cl‰ 当水温高于17℃时， S ‰=1035（比重－1）+0.2(t-17.5); 当水温低于17℃时， S ‰=1035（比重－1）+0.2(17.5-t); 离子强度与氯度、实用盐度的关系： IT=0.0359997Cl‰ IT=0.0199273S‰ 17、水的导热性：沿着水的温度梯度方向，温度变化1℃时在1s内通过1cm2 面积上的热量。水的导热率随着温度的升高而略有增高，水结成冰时，导热也增加。温度增高，海水的比热下降；盐度增高，比热增大。 18、海水的热力学依数性质 冰点：纯水的冰点为0℃，随着溶质的含量的增加，相应降低。 蒸汽压：纯水的蒸汽压是温度的函数，由于电解质的溶解，溶液的蒸汽压下降。盐度35，蒸汽压P=0.98P0 溶解度：1个大气压时，一定温度和盐度的海水中，某一气体的饱和含量为一定温度、盐度下该气体的溶解度。分压为Pg的气体在海水中的溶解度可以用亨利定律表示： cg=Kg-1 Pg（K亨利常数） 渗透压：水中的渗透压主要取决于其中的含盐量，含盐量越大，渗透压也越大。 19、海水的动力学性质 水的不可压缩性：在0 ℃时每增加1个大气压，水的体积仅缩小二万分之一。 水的粘滞性：液体内部各层间相对运动时，相邻两层之间的液体交界面上产生内摩擦力的性质。磨擦力与压力无关，只与液体本身的性质有关系。水的动力粘性系数随着温度升高变小。 水的表面张力：由于分子之间的相互作用和各向异性而表现在液体周围界面中的任意曲线或直线上的拉应力。 0 ℃时75.49×10-5N/cm; 100 ℃时57.15×10-5N/cm 20、浓度表示法p20 溶液的浓度是指在一定量的溶液（或溶剂）中所含溶质的量。 1、质量百分浓度（Am）：100g溶液中所含溶质的质量（g）Am=ms/m1 ×100% 2、物质B的体积百分浓度（ Av ）： 100ml溶液中所含溶质的量（ml） Av =V B/V ×100% 3、物质B的浓度（CB）：1L溶液中所含物质B的物质的量（mol） CB=nB/V 4、物质B的质量浓度(ρB)：1L溶液中所含溶质的量（g） ρB=ms/V 5、体积比（A+B）：A体积的液体溶质与B体积的水相混液，记作（A+B）或（A:B） 6、滴定度(Ts/x)：1ml 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 溶液（化学式S）相当于被测物质（化学式X）的质量 7、当量浓度（N）：每1000ml溶液中所含溶质的克当量数。 8、克分子数(xi )某物质在溶液中的克分子数与溶液中的总克分子数之比。 在海水养殖业中，常用1ppm=10-6 (m/m);百万分之；1ppb=10-9 (m/m); 1 ppt 关于艾滋病ppt课件精益管理ppt下载地图下载ppt可编辑假如ppt教学课件下载triz基础知识ppt =10-12 (m/m) 21.水体的几种主要化学平衡过程 1、标准平衡常数 2、氧化-还原平衡：反应物质之间有电子得失转移的化学反应。 水体中氧化还原的类型、速率和平衡在很大程度上决定了水中主要溶质的性质。 海洋或湖泊中，在接触大气中氧气的表层与沉积物的最深层之间，氧化-还原环境有着显著的差别。 3、吸附作用 明矾净水，举例？ 明矾，即12水硫酸铝钾 明矾的净水原理主要是物理的变化，没有化学反应成分 它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子： KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42- 而Al3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3： Al3+ + 3H2O = Al(OH)3（胶体）+ 3H+ 氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。 吸附：固体物质从溶液中吸附溶解离子（分子）的作用。能吸附液相中溶解离子的固体称为吸附剂，被吸附的物质叫吸附物。 在溶液表面（气-液界面）与溶液内部，溶液的浓度往往不同，为吸附作用。 正吸附 ：溶液表面浓度增大 负吸附：浓度变小 Bf gf，B TO G, G TO B 固体从溶液中吸附 吸附剂+吸附物 吸附复合物+热量 吸附剂是指发生吸附作用的固体物质，通常是粉末状多孔物质，表面积极大。 吸附物是指被吸附剂吸附浓集在表面的溶质分子或离子。 吸附复合物是吸附剂与吸附物之间的作用结果。 养殖水体内经常悬浮大量固体微粒子，它们使低于固-液平衡浓度、处于溶解状态的微量金属离子及其他溶质转以固态组分存在；在固体粒子内浓集某些组分，加快它们之间的反应； 使固体粒子带电，利于絮凝等。对水体磷肥的使用效果、重金属的毒性与迁移、碎屑饵料的数量以及自净能力有影响。P 23 pE等同于pH来理解 4、配合作用：水体污染物特别是重金属污染物，大部分以配合物形态存在水体，其迁移、转移及毒性等均与配合作用有关系。 无机配体：OH- Cl- CO32- HCO3- F- S2- 有机配位体：天然水体中包括动植物组织的天然降解产物（如氨基酸、糖、腐殖酸）以及生活废水中的洗涤剂、清洁剂、NTA（氮川三乙酸）、EDTA、农药和大分子环状化合物等。 藻类培养过程中，Fe离子也是以配合物形式存在，即鳌和物 5、溶度积：难溶电解质达到溶解平衡时，离子浓度的乘积。 溶度积可以用来判断是否会产生某种难溶电解质的沉淀，或者计算水中要加入多少药量才能使某些物质产生沉淀等。 1.3 养殖水体类型和环境特征 水产养殖(aquaculture)：以水生动植物（包括鱼、贝、虾蟹、藻类和其它水生生物）为对象的养殖事业。分为海水、半海水、淡水养殖。 1 养殖水环境 a、海水中溶解氧的多少决定了海水养殖生物的防养密度和品种；盐分的多少影响了养殖生物的分布，对盐度适应性较强的鱼类可以生存在盐度变化较大的河口和沿岸地区，适于高盐度的远洋鱼类不能生活在半咸水中。 b、温度不同的海流和水团中有各自的品种，形式不同地理分布；由于海洋中暖流和寒流的不断流动，促成了某些鱼类的迁移。 c、海流、波浪、潮汐等对养殖生物的生活影响很大；某些养殖生物的摄食、产卵和潮汐有关。 2 ）海水养殖类型及特点 港养 网箱养殖 池塘养殖 滩涂养殖 近海养殖 港养：沿海河口地区实行的在港湾中围海成池或利用旧盐田等进行粗放或半精养方式的养殖。 潮差式：满潮时被淹没，退潮时外露； 封闭式：有较完善的堤坝和闸门； 半封闭式：不设闸门，堤内外能互相流通 港养选择养殖场地的几点 1、场地位置：落潮时能排干大部分池水，满潮时可以灌满池水和纳苗在中潮线以上的的地区。如内湾和潮差小于4米，有淡水可以补充的港湾或滩涂。 2、港湾口小肚大、略为低洼；地势平坦，略为倾斜。 3、潮流畅通、泥沙淤积较轻。 4、泥沙底质 5、水质：略呈碱性，溶氧充足 网箱养殖 1、水温：调查周年水温 2、溶氧量：水交换率高、潮流通畅、无污染 3、水深：网箱距海底1-2m 4、水流和波浪：流速大于1.5m/s不适 5、航运：在航运较频繁的河口、港湾、客货轮的航道及旅游海区，不宜设置网箱。 6、初级生产力：较高、生物多样性丰富 7、泥沙底质 池塘养殖 水源充足、换排水方便、水深2m以上、水面20-50亩、水质无毒 1、水温：考虑成熟、产卵的适温和生长的适温。 2、水量：流水式养殖 3、水质：没有农药流入、没有饲养场和城市污水及工厂废水流入，不要靠近码头 滩涂养殖 1、地形：中潮区下段至低潮区，每天干露2-3小时，以内湾或河口附近平坦且略有倾斜的滩涂为宜。 2、潮流：风浪平静、具有一定流速的潮流畅通的海区 3、底质：泥沙混合（含泥70%-80%），没有污染 4、水温：15-30℃；比重：1.005-1.020 近海养殖 以养殖大型藻类和吊养贝类为多；在航运较频繁的近海及旅游海区不宜吊养；近岸无污染源、水质较优 四 海水养殖的养殖容量 1. 养殖容量 养殖容量：在保护环境、节约资源和保证应有效益等各个方面都符合可持续发展要求的单位水体内的最大养殖量。 养殖容量的内涵 1、环境容量（环境学者）：自然环境或环境要素（如水、空气、土壤和生物等）对污染物质的承受量或负荷量。 环境中污染物浓度低于这一数值，人类和生物能耐受适应，不致发生病害。 污染物浓度高于这一数值人类和生物就不能适应，并将发生病害。 海洋环境容量：某一特定海域所能容纳的污染物的最大负荷量。 2、生态容量（生态学者）：一个特定种群在某一时间，在特定的环境条件下，生态系统所能支持的种群的有限大小。 3、养殖容量 Carver和Mallet：在生长率不受负影响时达到最高产量的放养量。在维持养殖群体生长的同时不致对周围环境或自身构成直接或潜在的危害。包含环境、生态、经济等多种因素 合理利用养殖容量的原理和技术 原理：形成一个结构优化和功能高效的养殖生态系统，使投入的物质得到反复循环，初级生产力得到充分利用，从而提高生产效益和养殖效益，避免物质的浪费及自身和环境的污染。 养殖模式、对养殖生物的直接管理和水质的生物、理化调节 1、养殖模式：虾、鱼、贝、藻综合养殖；减小池塘与邻近海域相互副作用。 2、水质的生物和理化调节技术： 混养一些滤食性动物、加光合细菌、移植底栖动物、培植大型海藻等。理化技术：施用改良水质的物质、换水、使用增氧设备等。 2．海水养殖对生态环境的影响 水产养殖生态系统：海带养殖区、扇贝筏式养殖区、吃食性鱼类网箱养殖区、对虾养殖池塘。3.海水养殖自身污染机制及其对环境的影响 水产养殖生态系统的类型、特征和养殖容量的扩大 1、水产养殖系统的类型： 养殖方式：粗养、半精养、精养（粗放式、半集约化、集约化养殖） 自然营养型或“自养型”：海带养殖系统、扇贝筏式养殖系统 人工营养型或“异养型”：对虾池塘养殖系统、吃食性鱼类网箱养殖系统 2、不同类型水产养殖系统的生态学特征 自养型：随水产品的收获而有大量的营养物质从系统输出，降低了水体的营养负荷。 异养型：由于饲料的利用率有限，导致其每年向邻近水域排放或自身沉积大量有机污染物，大力的N、P积累成为系统的负担 3、互补效应与养殖容量的扩大 自养型和异养型产生互补作用，达到扩大养殖容量的效果。 吃食性鱼类网箱养殖区间养大型海藻 网箱养鱼和贻贝间养 滩涂池塘养殖对虾+海藻 海水养殖对生态环境的影响 · 养殖污染物的排放、沉积可引起水体富营养化，造成水质恶化，严重时导致养殖生态系统失衡、紊乱，最后完全崩溃。 1、营养物和有机物的排放：沿海的鱼类养殖产生的有机和无机废物的排放可直接引起一些半封闭港湾的有机物负荷增加、富营养化，如BOD增加、缺氧、氧化还原电位降低等，导致还原性化合物（如氨、硫化氢、甲烷等）增加，硫化细菌繁生，大型底栖动物生物量、丰度和种类降低或减少。还有池塘土壤的酸化、生物多样性降低、病原体增加、水华发生。 2、海水养殖中使用化学药品的污染： 药品用于治病、清除敌害物质、消毒和抑制污损生物。 药物的生态毒理学、在海洋生物中的生物富集及微生物产生的抗药性。 一些药物在养殖生物体内残留和积累，解决：在收获前将养殖的生物移到干净的水中暂养。 3、养殖生物的逃逸：可能在疾病的传播、野生群体遗传组成的改变 海水养殖自身污染机制及其环境的影响 1、自身污染的形成和对环境的影响 对养殖海区自身污染的形成起决定性作用的（1）生物沉降作用和由此引起的养殖水域营养物滞留，造成养殖区及邻近海域水体的底质缺氧、水质恶化。（2）养殖区筏架对海流的阻碍造成水体交换和物质循环减慢。 海水养殖自身污染的防止和对策 1、科学 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 ，合理确定养殖容量 2、调整优化养殖结构 3、改进投饵技术，提高饲料质量 4、加强污染防治对策：（1）综合规划、合理布局 （2）控制排污、加强治理 （3）加强监测、适时预警 第二章 养殖水体的初级生产力 光和海洋生命 1. 光在海水中的状况 2. 可见光对海洋生物的影响 3. 光学类型与辐照度的单位 光在海水中的状况 1. 光的衰减 衰减系数k 怎么计算？ Ln(I0/IZ)=KZ 2.透明度 k=1.51s 3.真光层深度 辐照度：一种物理参数，是在某一指定表面上单位面积上所接受的辐射能量。瓦特/平方米 光的衰减：进入海水中的光线被吸收和散射而造成辐照度的下降。 SHAPE \* MERGEFORMAT · 生物圈接受紫外(290-380nm)、可见光(380-760nm)、红外光(760-3000nm)。 · 吸收率：吸收量与投射量之比。 · 光波长、吸收率大的光被吸收,这种现象称为海水对光线的选择吸收。 透明度：光在海水中能达到的最大深度。大小取决于海水所含的藻类和水体中悬浮物的大小与数量。 意义：衡量进入水体内的太阳光能大小的一种量度，衡量水体肥瘦的一个指标。 透明板 透明度的用途 养殖上用色度描述水体透明度， 色度对水生生物的影响：减弱光线的穿透，降低浮游生物的光合作用并限制其生长区域。 影响色度的物质：悬浮颗粒、溶于水的腐殖物和浮游植物。 水的色度是由于光的散射产生荧光引起的，而不是由于吸收了光的能量。 一個色度單位，係指1 mg 鉑以氯鉑酸根離子（Chloroplatinate ion）態存在於1 L 水溶液中時所產生之色度。在某些特殊情況下，可改變鉑和鈷之比例，以接近水樣之色調。一般而言，本方法所述鉑和鈷之比例，可符合自然水之色調。 真光层深度：在海洋学上，光衰减达到10%以上的水体深度。这种深度光能满足藻类的自养作用。IZ/I0=1% 可见光对海洋生物的影响 1、复杂性：光可以通过强度、波长、周期影响海洋动植物的生长、发育、繁殖。 2、变异性和稳定性：昼夜活动、季节迁移 3、方向性： 4、矛盾性 光学类型与辐照度 根据海水中光的强弱： 光亮带euphotic zone：光强度足以使海洋植物进行光合作用。 弱光带dysphotic zone：光强度不足以使海洋植物进行光合作用，但能引起动物的反应。 无光带aphotic zone：从水表面射入的光不能抵达之处。 光的测量和辐照度单位 umol m-2s-1 光的质量测定的是光的强度，单位为单位面积、单位时间内的光子数，即每秒、每平方厘米的光子数。 藻类生长对辐照度的生理适应 1. 海洋藻类对辐照度的生理适应 2. 补偿水深测定 3. 藻类的培养 藻类光适应动力学 见教材，板 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf p53 2.3 海藻对辐照度的生理适应 光合补偿点光合作用所形成的物质与呼吸作用所消耗的物质相抵消时辐照度的补偿点。在这一补偿点处的水深称为补偿水层。 藻类净光合作用等于零的这一水层的光照强度为光合作用光补偿点，水层为实验海藻的补偿水层。 根据水体藻类的总生产力Pg、净生产力Pn和呼吸消耗来确定水体藻类补偿点。 Pn= Pg–R Pn>0, Pg>R时光合作用显著；Pn=0, Pg=R，光合作用补偿点；Pn<0, Pg>P，溶解氧不断减少，长时间将出现最小值，最后无氧。 · P >>R，溶解氧增多，长时间出现最大值，最后可达饱和含量的二倍以上。 养殖水体溶解氧出现的极值规律性 溶解氧最大值通常出现在夏季白天日落之前的表层水中。 溶解氧最小值黎明或日出前的表层水、底层水中 夏季停滞期长期保持状态的底层水和上风沿岸的底层水、中层水水质过肥、放养密度大、投饵施肥过多、水底淤泥很厚的养殖池 氧盈与氧债概念及其变化规律 氧盈(DOs)：溶解氧超过饱和度100%以上的量值。DOs =DOm-Doe Doe与DOm分别为t时刻DO的含量与饱和量。 氧盈所在水层为氧盈层。 氧债（OD）：好气性微生物、有机物的中间产物和无机还原物在溶解氧不足的条件下池塘理论耗氧量受到抑制的部分。OD =ODc-AOC AOC：养殖池自然条件下的耗氧 ODc：溶解氧充分供应时有机物及还原性无机物的理论耗氧量 OD值越高，潜在耗氧能力越强，越容易缺氧。 通常池塘下层水溶氧很低，水和淤泥中的好气微生物、浮游生物等因缺氧而新陈代谢受抑制，接近淤泥最底层，溶氧可降至零，氧债增大。 氧盈和氧债的变化 晴天下午时刻的上层水氧盈值高，由于热分层先向上层，氧无法及时向下层补充而逐步被大气所平衡，使下层水缺氧，生物和化学氧化受抑制，下层水和淤泥中的大部分耗氧量以氧债的形式出现。 · 溶氧为2mg/L以下的水层为氧债层，接近池底氧债增大。 · 夜间由于气温下降，产生垂直对流，上层水要提供下层水中生物正常呼吸所需氧气，要偿还白天因下层缺氧而产生的氧债，上下层均为耗氧层，氧盈层消失，下层水自然耗氧大大增加。 · 因此下层水始终处于低氧状态，从而影响养殖生物生长，甚至引起养殖生物浮头及泛池。 DO对水生生物的影响 · 低氧导致水产动物生长缓慢、增重率低、饵料系数增高、影响水产生物的发病率。 · 长期生活在低氧条件小的鱼、虾、贝等，对疾病的抵抗力下降，发病率增高，寄生虫病容易蔓延。 · 低氧可能导致养殖生物孵化期的胚胎发育异常，出现畸形，孵化率和幼体成活率低 · 低氧增加毒物的毒性 3.3 溶解氧在生物学上的应用 · P>>R, SURFACE · P<