养殖水环境化学
绪论
1、 生物圈：生物生存在三个圈的部分空间中，主要集中在水圈、岩石圈与大气圈的相邻部
分，称为生物圈。
2、 温室效应：CO2、H2O、CH4、N2O、氯氟烃能吸收地面的长波辐射，不让热量向大气层外
空散失，使大气变暖，称“温室效应”。
3、 水圈：狭义“水圈”是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。广义的“水圈”则还包括其他各圈层中存在的水。 4、 水质系：水及其中溶存的物质构成的体系。 5、 天然水：是海洋、江河、湖泊（水库）、沼泽、冰雪等地表水与地下水的总称。 6、 天然水质系的复杂性：
① 水中含有的物质种类繁多，含量相差悬殊 ② 水中溶存物质的分散程度复杂 ③ 存在各种生物
7、 环境化学是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。 8、 水环境化学与水产养殖的关系：
① 水环境化学讲授天然水中存在的物质的种类、形态、迁移转化的规律。掌握这些规
律，可以指导我们进行养殖水质调控，帮助我们进行有关水域生态学的研究。 ② 水产养殖的稳产高产离不开养殖水环境的调控。水质的好坏直接影响到水产品的产
量和质量。
第一章 天然水的主要理化性质
1、 离子总量：指天然水中各种离子的含量之和，常用mg/l,g/kg单位表示。大多数情况下
是4种阳离子：Ca2+，Mg2+，Na+，K+，4种阴离子：HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-，特殊情况还有NO3-、NH4+或Fe2+等离子。 2、 含盐量对水产养殖的影响
① 天然水的含盐量相差悬殊，水生生物水的含盐量在一定的适应范围，不同种类生物
的适应范围不同
② 淡水鱼只能生活在含适量盐分的水中，不同鱼类或同种鱼类的不同生长阶段的耐盐
限度不同
③ 海水鱼在盐度过低的水中会死亡 ④ 鱼的耐盐限度同盐分的组成有关 3、 纯水的密度是温度和压力的函数。
天然水的密度是温度、含盐量、盐分组成、压力的函数。 4、 天然水的化学分类法： ① 含盐量的分类：
a. 原苏联学者O.A.阿列金提出的分类方法：淡水、微咸水、具海水盐度的水、盐水、 b. 在湖沼学与生态学中常用的划分法：淡水、寡混盐水、中混盐水、多混盐水、真
盐水、超盐水
② 按主要离子成分的分类——阿列金分类法：
a. 根据含量最多的阴离子将水分为三类：碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物类 b. 在类下再根据含量最多的阳离子将水分为三组：钙组、镁组与钠组
c. 根据阴、阳离子含量的比例关系将水分为四个型：I型、II型、III型、IV型。
5、 天然水的依数性：指稀溶液蒸汽压下降、沸点上升、冰点下降值都与溶液中溶质的质量
摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。
6、 天然水的透光性：太阳到达水面以后，一部分被反射，一部分经折射进入水体，进入水
体的部分，一部分被吸收，一部分被散射，余下的继续向深部穿射。 7、 平静水面对太阳直接辐射的反射率随太阳高度（角）的增大而降低，当太阳的高度（角）
在30°～80°以上时，反射率只有6.2%～2.1%，当太阳的高度（角）在30°以下，反射率随太阳高度（角）的降低而迅速增加。 8、 水的流转混合作用：
① 风力的涡动混合：水面受到风力的吹拂后，表面水会随着风向移动，使水在下风岸
处产生“堆积”，即造成下风岸处水位有所增高，此增高的水位就形成了使水向下运动的原动力，因而造成了“风力环流”。风力越大，涡动混合作用越强烈；水面开阔深度浅的水体，较易混合彻底。
② 水的密度环流：液态水温度在密度最大的温度（3.98摄氏度）以上时，温度升高会
使水密度减少，温度降低则会使水密度增大，符合一般的“热胀冷缩”原理；反之情况则相反。当表层水密度增大或底层水密度减小时，就会出现“上重下轻”的状态从而形成上下水团的对流混合。既可以小范围的发生也可以大范围的发生。
第二章 天然水的主要离子
1、 硬度：指水中二价及多价金属离子含量的总和。
2、 钙、镁离子在水产养殖中的意义：
① 钙、镁是生物生命过程所必需的营养元素，它们不仅是生物体液及骨骼的组成成分，
还参与体内新陈代谢的调节
② 钙离子可降低重金属离子和一家金属离子的毒性
③ 钙、镁离子可增加水的缓冲性，故一定的硬度，可以使水具有较好的缓冲性，即具
有较好的保持pH的能力
④ 水中钙、镁离子比例，对海水鱼、虾、贝的存活有重要影响
3、 碱度：是反映水结合质子能力，也就是水与强酸中和能力的一个量。 4、 碱度与水产养殖的关系：
① 降低重金属的毒性
② 调节CO2的产耗关系、稳定水的pH
③ 碱度过高对养殖生物的毒害作用：盐碱度高的水体其鱼类土著的种类数较少，生长
速度较慢
5、 硫在水中的转化：
硫在水中存在的价态主要有+6价及-2价，以SO42-、HS-、H2S、含硫蛋白质等形式存在。在不同的氧化还原条件下，硫的稳定形态不同。各种形态之间能相互转化，这种转化一般有微生物的参与：
① 蛋白质分解作用：蛋白质中含有硫。在微生物的作用下，无论有氧还是无氧环境，
蛋白质中的硫，首先分解为-2价硫
② 氧化作用：在有氧气的环境中，硫磺细菌和硫细菌可把还原态的硫氧化为元素硫或
进一步氧化为SO42-
③ 还原作用：在缺氧环境中，各种硫酸盐还原菌可以受氢体把SO42-受氢体而还原为硫
化物
④ 沉淀与吸附作用：Fe2+可限制水中H2S含量，降低硫化物的毒性
⑤ 同化作用：硫是合成蛋白质必须的元素，许多植物、藻类、细菌可以吸收利用SO42－
中的硫合成蛋白质
第三章 溶解气体
1、 溶解度：在一定条件下，某气体在水中的溶解达到平衡以后，一定量的水中溶解气体的
量，称为该气体在所指定条件下的溶解度。 2、 影响气体在水中溶解度的因素：
① 气体在水中的溶解度，首先决定于气体本身的性质。极性分子气体在水中的溶解度
大，非极性分子气体在水中的溶解度小；能与水发生化学反应的气体溶解度大，不能与水发生化学反应的气体溶解度小。
② 温度：一般温度升高气体在水中的溶解度降低
③ 含盐量：当温度、压力一定时，水含盐量增加，会使气体在水中的溶解度降低 ④ 气体分压力：在温度与含盐量一定时，气体在水中溶解度随气体的分压增加而增加 3、 溶解气体在水中的饱和含量是指在一定的溶解条件下（温度、压力、含盐量）气体达到
溶解平衡以后，1L水中所含该气体的量，也可以用ml/L或mg/L两种单位表示。 4、 饱和度：是指溶解气体的现存量占所处条件下饱和含量的百分比。 5、 影响气体溶解速率的因素：
① 气体的不饱和程度 ② 水的单位体积表面积 ③ 扰动状况
6、 水中氧气的来源：
① 空气的溶解：水面与空气接触，空气中的氧气将溶于水中，溶解的速率与水中溶氧
的不饱和程度成正比，还与水面的扰动状况及单位体积的表面积有关，也与风力和水深有关
② 光合作用：水生植物光合作用释放氧气，是池塘中氧气的主要来源。产氧速率与光
照条件、水温、水生植物种类和数量、营养元素供给状况等因素有关。各水层产氧速率随深度的增加而变化
③ 补水：鱼池在补水的同时，可增加缺氧水体氧气的含量。在工厂化流水养鱼中补水
补氧是氧气的主要来源
7、 水中氧气的消耗：
① 鱼、虾等养殖生物呼吸：鱼虾的呼吸耗氧率随种类、个体大小、发育阶段、水温等
因素而变化
② 水中微型生物的耗氧：主要包括：浮游动植物、细菌呼吸耗氧以及有机物在细菌参
与下分解耗氧。这部分氧气的消耗也与耗氧生物的种类、个体大小、水温、水中有机物的数量有关
③ 底质耗氧：底质耗氧比较复杂，主要包括：底栖生物呼吸耗氧，有机物分解耗氧，
呈还原态的无机物化学氧化耗氧 ④ 逸出：当表层水中溶氧过饱和时，就会发生氧气的逸出。静止条件下逸出速率很慢，
风对水面的扰动可以加速。养鱼池中午表层水溶氧经常过饱和，会有氧气逸出。