《养殖水环境化学》教学大纲

绪论

主要内容：

① 我们生活的环境：大气圈、岩石圈、水圈

② 环境化学和养殖水环境化学：环境化学的研究内容和任务，水环境化学与水产养殖，养殖水环境化学在专业教学中的地位和作用

了解

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重点与难点：天然水质系的组成、来源、特点，干燥空气的基本组成及大气平均温度与平均压力随海拔高度的变化规律。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握天然水质系的组成、来源、特点。

第一章 天然水的主要理化性质

第一节 天然水的盐度、密度和化学分类

一、天然水的含盐量

① 反应天然水含盐量的参数，② 含盐量对水产养殖的影响

二、天然水的密度

三、天然水的化学分类法

① 按含盐量的分类方法，② 按照主要例子成分的分类--阿列金分类法

第二节 天然水的依数性和透光性

一、天然水的依数性

① 蒸汽压和冰点，②海水的渗透压

二、天然水的透光性

① 水面对太阳能的反射，②水对太阳辐射的吸收和散射

第三节 天然水的离子强度、活度和导电性

一、天然水的离子强度和离子的活度

①天然水的离子强度，②水中的离子活度和活度系数

二、天然水的导电性

①电解质摩尔电导，②天然水的电导率

第四节 水的流转混合作用与水体的温度分布

一、水的流转混合作用

①影响水体流转混合作用的主要因素：风力的涡动混合，水的密度环流

二、水体的温度分布

①湖泊（水库）四季的典型温度分布，②越冬池的水温

掌握

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重点与难点：天然水离子总量、盐度、氯度的原始概念及其相互关系，水体流转混合、温度分布的影响因素、与盐度的关系，阿列金分类法。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握重点难点，同时初步掌握海水电导盐度、实用盐度的定义及其优点，天然水电导率、电解质摩尔电导、离子摩尔电导的概念及影响因素，能够运用活度系数进行有关化学平衡的初步计算。了解海水密度、目的最大时温度、冰点与盐度的关系。盐度、水体流转与水产养殖的关系。天然水的离子强度与活度的概念、活度系数的计算。

第二章 天然水的主要离子

第一节 水的硬度及钙镁离子

一、水硬度的概念及表示单位：摩尔/L，毫克/升，德国度

二、天然水的硬度与Ca2+、Mg2+

①天然水硬度的主要来源，②天然水硬度的分类，③鱼塘水池硬度变化规律，④钙镁离子在水产养殖中的意义

第二节 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子

一、碱度的组成及表示单位

①碱度的组成，②碱度的表示单位，③天然水的碱度

二、碱度的变化及意义

①碱度的变化，②碱度变化与水产养殖的关系

第三节 硫酸根离子、氯离子、钠离子、钾离子

一、硫酸根离子与硫在水中的循环

①天然水中的硫酸根离子，②硫在水中的转化

二、氯离子

三、钠离子与钾离子

第四节 海水主要离子组成的恒定性

掌握 

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重点与难点：天然水主要离子的来源，水硬度、碱度的概念、单位、换算及其与水产养殖的关系，硫在天然水中的转化，硫酸盐还原作用的条件。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握天然水主要离子的来源、转化规律与水产养殖的关系。

第三章 溶解气体

第一节 气体在水中的溶解度和溶解速率

一、气体在水中的溶解度

①影响气体在水中的溶解度的因素，②溶解气体在水中的饱和度

二、气体溶解平衡的有关计算

①计算不同分压下气体的溶解度，②计算不同大气压力下氧气的溶解度和饱和度，③求水中溶解气体的分压力

三、气体在水中的溶解和逸出速率

①影响气体溶解速率的因素，②气体溶解速率中的双模理论

第二节 水中氧气的来源与消耗

一、水中氧气的来源

二、水中氧气的消耗

第三节 溶氧的分布和变化

一、溶氧的变化

二、溶氧的垂直分布和水平分布

第四节 溶氧在水域生态系中的作用

一、溶氧动态对鱼的影响

二、溶氧动态对水质化学成分的影响

三、改善养殖水体溶氧状况的方法

第五节 气体的溶解逸出与气泡病的关系

一、水中溶解气体过饱和产生的原因

二、气泡病发生的条件及影响因素

掌握 

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重点与难点：气体溶解度、溶解速率等有关概念；决定养殖水体中溶氧含量的主要因素，溶氧的分布及变化规律；溶氧在水产养殖中的生态作用。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，并初步掌握气体溶解的双模理论；亨利定律的有关计算。

第四章 天然水的pH和酸碱平衡

第一节 天然水的pH

一、天然水中常见的弱碱、弱酸

①酸碱的质子理论，②天然水中常见的酸碱物质，天然水的酸度与碱度

二、天然水的pH及缓冲性

①天然水的pH，②天然水的缓冲性

第二节 二氧化碳平衡系统

一、溶解二氧化碳的电离平衡

混合平衡常数，分布系数，特征点的质子平衡关系

二、开放体系的二氧化碳平衡

三、pH的调整

第三节 水中硫化氢和硼酸的电离平衡

一、硫化氢的电离平衡

硫化氢的电离平衡常数及分布系数，硫化氢的毒性

二、海水中硼酸盐的电离平衡

硼酸盐的电离平衡，硼酸盐碱度的计算

掌握 

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重点与难点：天然水常见酸碱物质的性质，天然水的缓冲原理，混合平衡常数的概念和二氧化碳平衡系统各分量的计算，开放体系与封闭体系二氧化碳平衡的特点。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，并初步掌握二氧化碳平衡系统各特征点的概念和质子平衡关系式，天然水PH值调整的计算。

第五章 天然水中的生物营养元素

第一节 营养盐与藻类的关系

一、必需元素和非必需元素

二、藻类对营养盐的吸收

第二节 天然水中的氮

一、天然水中氮元素的存在形态

二、天然水中氮的来源和转化

三、天然水体中无机态氮与养殖生物的关系

四、天然水中无机氮的分布变化

第三节 天然水中的磷

一、天然水中磷的存在形态

二、天然水中活性磷酸盐的分布变化及其影响因素

第四节 天然水中的硅和微量营养元素

一、天然水中的含硅化合物

二、铁

三、其他微量元素

掌握 

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重点与难点：藻类对营养元素的吸收速率与浓度的关系。Km的生物学意义及计算方法，水体中氮元素的存在形态及转化，非离子氨的计算，水体中磷的存在形态、活性磷及磷循环。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，并初步掌握消化作用、脱氮作用的原理及影响因素。了解无机态氮与养殖生产的关系。

第六章 水环境中的氧化还原反应

第一节 氧化还原电位和pH对物质形态的影响

一、环境中的氧化还原物质

二、电子活度与氧化还原电位

三、不同氧化还原水环境中元素的存在形态

第二节 EH-pH图(pe-pH图)

一、EH—pH图(pe-pH图)的结构

二、pe-pH图的绘制

掌握

2

重点与难点：电子活度、水环境中氧化还原电位的概念、意义及其影响因素，氧化还原电位与PH的关系，氧化还原环境与物质存在形态的关系。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，初步掌握水环境中主要氧化还原物质与有关氧化还原反应，了解一般水环境与养殖水环境的氧化还原电位概况。

第七章 水环境中的胶体与界面作用

第一节 胶体

一、胶体的基本知识

二、水环境中的胶体

第二节 吸附

一、吸附等温线与吸附等温式

二、吸附机理

三、吸附作用对污染物环境行为的影响

第三节 凝聚作用

一、概述

二、影响凝聚作用的因素

三、凝聚作用与水生生物

掌握

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重点与难点：掌握交替的结构、胶体的电位离子、反离子、胶体的带电性、ζ^-电位等概念；胶体的稳定性及其影响因素；水环境中胶体的种类；吸附作用对重金属、有机物迁移转化的影响，气-液界面的吸附与气浮分离作用，微表层概念；絮凝作用与混凝作用的概念、凝聚剂的分类、凝聚作用的规律和影响因素、水环境中的凝聚作用。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点同时初步掌握交替的分类，表面吸附、离子交换吸附、化学吸附、专属吸附。了解Freundlich吸附等温式、Langmuir吸附等温式。

第八章 污染物的毒性与毒性试验

第一节 毒性作用与毒性试验

一、毒性作用的一些基本概念

二、毒性试验

第二节 急性毒性试验

一、急性毒性试验的目的

二、半致死浓度的求算

第三节 亚急性和慢性毒性试验

一、亚急性毒性试验

二、蓄积毒性试验

三、慢性毒性试验

第四节 联合毒性作用试验

一、联合毒性作用

二、联合毒性作用类型的试验评定

掌握

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重点与难点：水中毒物的毒性作用及毒性效应的概念，主要受试水生生物的毒性实验方法，急性毒性及LC₅₀的求算。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点；初步掌握亚急性毒性、蓄积性毒性及慢性毒性及其实验方法，毒物的联合作用，尤其是两种污染物联合作用及其实验方法；了解天然水中污染物的生物蓄积、排出的主要形式及其模型。

第九章 水中的有机物

第一节 概述

一、天然水中有机物的种类和含量

二、反映有机物含量的水质参数

第二节 天然水中的耗氧有机物

一、耗氧有机物的种类及来源

二、耗氧有机物的变化

三、水中的腐殖质

第三节 水中的持久性有机污染物

一、持久性有机污染物种类、来源和危害

二、水中持久性有机污染物的生物富集

·三、持久性有机物在水／气两相间的平衡

·四、持久性有机物从水中的逸散

掌握

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重点与难点：掌握天然水中有机物的分类、来源，表示有机物含量的方法。腐殖质的来源、分类和环境功能。水中持久性有机污染物的种类、来源和危害。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，初步掌握好氧有机物在水中的分解，水中持久性有机污染物的生物富集概念及影响因素；了解腐殖质的组成和结构，水中生物累积持久性有机污染物的速度。

第十章 水中的重金属

第一节 天然水中重金属的来源及毒性

一、水中主要重金属污染物的来源

二、重金属元素在水环境中的污染特征

三、水中重金属的存在形态及其影响因素

四、水中重金属的毒性及其影响因素

第二节水环境中重金属的迁移与分布

一、元素在环境中的迁移及其基本类型

二、影响重金属迁移的因素

第三节 沉积物中的重金属

一、沉积物中金属的形态

二、沉积物中金属向水中的释放

三、沉积物中金属的生物有效性

掌握

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重点与难点：水环境中重金属的形态及其影响因素，水中重金属对水生生物的毒性作用及其影响因素。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，初步掌握水中重金属污染物的来源及其污染特征；了解水中重金属的迁移与分布，沉积物中重金属污染特征及其生物有效性。

第十一章 水环境中的配位解离平衡

第一节 水环境中常见配合物及其特性

一、水环境中常见配位体

二、配合物的稳定性

三、配合物在水体中的形态分布

四、混合配位体配合物

第二节 配位体对金属离子的配合反应

一、OH-对金属离子的配合反应

二、Cl-对金属的配合反应

三、有机配位体对金属离子的配合反应，

四、EDTA对重金属离子的配合反应及其在水产养殖中的应用

掌握

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重点与难点：掌握水环境中常见无机和有机配位体的种类及其主要特征，Cl^-、OH^-和腐殖酸对金属（Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺）的配合作用。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点；初步掌握配合物稳定常数及在平衡体系中不同形态配合物含量的有关计算；了解螯合剂EDTA的性质及其在养殖生产中的应用。

第十二章 水环境中的溶解与沉淀

第一节天然水中各类固体的溶解平衡

一、常见固体的溶解性

二、天然水中碳酸钙的溶解和沉淀

第二节 碳酸盐和氢氧化物共存时的分级沉淀

掌握

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重点与难点：难溶氢氧化物溶解性与PH的关系，难溶硫化物、难溶碳酸盐的溶解性与PH及c_T 的关系

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握掌握本章的重点难点，初步掌握开放体系与封闭体系中碳酸钙的溶解平衡，水稳定性的概念与调整；了解Fe(OH)₂与FeCO₃溶解平衡图，Fe(OH)₂与FeCO₃的分及沉淀和稳定性区域图的认识。

第十三章 几种主要类型天然水的水质

第一节 大气降水

一、大气降水的化学成分与特点

二、酸雨

第二节 河水

一、河流水质的一般特点

二、我国河流水质的区域性分布特点

第三节 湖泊水与水库水

一、湖泊的类型

二、湖泊、水库水质特点

三、我国湖泊的基本特征

第四节 地下水

一、地下水的分类

二、地下水的水质特点

三、含盐地下水在水产养殖中的应用

第五节 海水

一、海水水质的一般特点

二、我国各海区的水质

掌握

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重点与难点：掌握大气降水、喝水、湖泊水库水、地下水、海水五类天然水的主要化学特征。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点；初步掌握酸雨的形成原因与危害，湖泊的分类，地下咸水的合理利用；了解5类天然水在我国不同地域的主要化学特征。

第十四章 水质标准与水质评价

第一节 水质标准

一、基本概念

二、制订水质标准的一般方法

三、地表水环境质量标准(GB 3838—2002)

四、渔业水质标准(GB 11607—89)

五、海水水质标准(GB 3097—1997)

第二节 水质评价

一、水质评价的目的、种类

二、水质评价的一般程序

三、水质现状评价

掌握

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重点与难点：掌握水质、水质标准、水质基准的概念，水质标准的作用，渔业水质标准。

衡量学习是否达到目标的标准: 是否掌握本章的重点难点，同时初步掌握制定水质标准的一般过程、水质标准的构成、水质评价的目的、意义和评价依据以及水质评价的一般过程；了解地表水环境质量标准、海水水质质量标准。