第一章天然水的主要理化性质课件.ppt

影响：St S24.95，tzmtf S24.95，tzmtf 图1-1 海水冰点和最大密度时的温度 附录10 t，ρt（密度计） 海水盐度 思考与讨论： 为什么海水结冰比淡水难？ 三、天然水的化学分类法 1. 含盐量分类 2. 主要离子成分的分类 2. 按主要离子成分的分类 据含量最多的阴离子分类： 碳酸盐类（C）、硫酸盐类（S）、氯化物类（Cl） 据含量最多的阳离子分组： 钠组（Na）、镁组（Mg）、钙组（Ca） ——阿列金分类法 以单位电荷为基本单元 据阴阳离子的比例关系分型： Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型 类 组 含盐量 型 总硬度 表示方法 第三节 天然水的依数性和透光性 稀溶液的一个重要特性是依数性，即稀溶液蒸气压下降（ΔP），沸点上升（ΔTb），冰点下降（ΔTf）值等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。 一、天然水的依数性 对于纯溶液： 蒸气压下降 Δp=K×b 冰点下降 Δtf=Kf×b 渗透压增大 Π=(n/V)RT=cRT {Tf}℃=-0.0137-0.05199S - 7.225×10-5S2 冰点与盐度关系 海水 tf为冰点， S为实用盐度 最大密度的温度与冰点相同时的盐度 t=-1.35℃，S=24.95 盐度小于24.95的咸水或淡水，最大密度时的温度在冰点之上，由密度最大时的温度开始，无论升温或降温，密度都逐渐变小，当表层水温降至冰点时开始结冰，而底层水温仍在冰点之上，水体出现明显的温度分层。这种现象对于维持淡水湖泊或半咸水湖泊生物的生命活动具有重要意义。 盐度大于24.95的海水，这与绝大多数物质随温度升高密度下降相一致。表层海水温度降低其密度一直在升高，若下层海水温度高于表层，则垂直对流就一直进行，而温度越趋于最大密度时的温度，垂直对流就越剧烈，即使海水表层已结冰，但冰下的海水温度也没达到最大密度时的温度，冰下海水继续对流运动，因而海水较淡水难结冰，且结冰后海水冰下水温比淡水冰下的水温低得多。 Pwo’=Pwo(1-0.000537S) 饱和蒸气压与盐度关系 海水 盐度对于天然水的饱和蒸气压影响不大 ｛∏｝KPa=69.55S+0.2546{t}℃·S 渗透压与盐度关系 渗透压：当半透膜处于水与水溶液之间时，仅水分子可通过半透膜渗透至水溶液，阻止水分子透过半透膜进入水溶液所施加的压力称为渗透压。 水生生物对水的渗透压有一定范围的适应能力。 海水 天然水的渗透压主要决定其中的含盐量。 渗透压不容易直接测量，常常采用冰点下降数值来换算， 或者直接用冰点下降值来反映渗透压的大小。 二、天然水的透光性 光线在水中的反射、吸收与折射 (一)水面对太阳辐射的反射 入射角、反射角、太阳高度角，反射率 水面对大气散射辐射的反射率，大约在5%-10% (二)水对太阳能的吸收和散射 太阳辐射入水： 吸收－升温；散射－辐射；穿透－吸收+散射 红外绝大部分被表层100cm水层吸收； 27％的总辐射能被1cm水层吸收； 64％的总辐射能被1m水层吸收； 100m处的辐射能仅及表层的1.4％。 1.有一定的选择性 2.随水体深度增大能量衰减快 73%到水面1cm处 36%到1m处 1.4%到100m处 光抑制区 光适宜区 光限制区 水对太阳光的吸收特点: 一定波长太阳辐射能在水中的衰减： 符合指数衰减规律 可见光在水中的衰减： Z—水深，m I0，IZ—分别为进入水中表层和Z米深处的可见光辐照度 μ—为衰减系数，下标w、c、p分别表示纯水、溶解有机物质及悬浮物质 养鱼池水下与冰下的辐射度与光照度 水下 冰下 （哈尔滨，1980） 光照度单位 微爱因斯坦/(秒.米2）－－每平方米面 积每秒钟所接受的辐射光量子的微摩尔 数。符号：μE/(s·m2) 透明度 浑浊度 补偿深度 营养生成层 营养分解层 补偿点(补偿深度) 水域生态学： 透明度盘是采用黑白的油漆涂成黑白相间的金属圆盘制成。圆盘中央拴一根有深度标记的软绳（此绳应不易伸长）。测定时将圆盘沉入水中，在不受阳光直射条件下，圆盘刚刚看不见的深度，即为透明度。 透明度与补偿深度 有机物的分解速率等于合成速率的 水层深度称为补偿深度。 可见光在水中的衰减状况 2~2.5倍 透明度与水的光学分层 光适宜区（营养分解层）：光合作用速率小于呼吸作用速率的水层，有机物的分解速率大于合成速率，这一水层的植物不能正常生活。 光限制层（无光层）：生物无法生长或生长缓慢。 真光层（营养生成层 ）：光合作用速率大于呼吸作用速率的水层，植物光合作用合成的有机物多