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1、-第一章、第二章、第三章、第四章、 水环境化学复习资料-终极版-第 11 页第五章、 天然水的理化性质1、 离子总量：天然水中各离子总量之和，常用ST表示，单位为mg/L或mmol/L。4种阳离子（钙离子、镁离子、钠离子、钾离子）4种阴离子（碳酸氢根、碳酸根、硫酸根、氯）2、 矿化度：以一定量过滤水样在105-110烘干称重的方法测定其可溶性总固体物质的量，包括水中溶解的非挥发性有机物3、氯度：沉淀0.3285234Kg海水中全部卤素离子所需纯标准银的克数，在数值上即为海水的氯度，用符号Cl表示，单位为110-3 4、盐度：当海水中的溴和碘被相当量的氯所取代、碳酸盐全部变为氧化物、有机物完全氧
2、化时，海水中所含全部固体物的质量与海水质量之比3、 天然水的依数性：稀溶液蒸气压下降、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。4、 透明度：光线进入水中的程度，适宜透明度为2040cm5、 真光层：光照充足，光合作用速率大于呼吸作用速率的水层6、 营养生成层;植物光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，有机物的净合成大于零的水层。光照不足，光合作用速率小于呼吸作用速率的水层为营养分解层。7、 补偿深度：有机物的分解速率等于合成速率的水层深度，大约为透明度的22.5倍8、 离子活度：离子的有效浓度。9、 水体流转混合的两个因素：风力引起的涡动混合，密度差
3、引起的对流混合10、 温跃层：水温在垂直方向出现急剧变化的水层。北方鱼类在室外越冬时，要注意防风处理，避免池水对流使池底水温变化，影响鱼类生长，室外海水越冬池底保温关键：添加低盐度的海水或者淡水。常量50mmol/L 50umol/L微量50mmol/L 恒量团头鲂鲢鱼盐度与温度的线性关系，在（24.9 -1.35）处达到最大的密度11、 水体的温度分布规律一、湖泊（水库）四季典型温度分布（1） 冬季的逆分层期 水温随着深度的增加而缓慢升高，到底层水温可以达到或小于密度最大时的温度（2） 春季全同温期 水温在密度最大的温度以下时，温度的升高会使密度增大，表面温度较高的水就会下沉，下面较低的水就
4、会上升，形成密度流。密度流使上下水对流交换，直到上下水温都是密度最大时的温度为止。（3） 夏季正分层期（停滞期） 出现温跃层，上下水体无法相互混合，上层水温较高，下层水温较低（4） 秋季的全同温期 气温转凉，温度低于水温，表层水温要下降，密度增大，表层以下水温较高，密度较小，此时发生密度环流二、越冬池的水温 平均值的变化反映了温度变化趋势整个越冬期底层水温先下降后回升，这与气温的变化有关。修建室外越冬池时要注意防风处理。12、天然水中化学成分的形成：大气淋溶、从岩石土壤中淋溶、生物作用、次级反应与交换吸收作用、工业废水、生活污水与农业退水环境化学：研究有害化学物质在环境介质中的来源、存在形态、
5、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。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、存在各种生物第二章、天然水的主要离子1、硬度;水中二价及多价金属离子含量的总和，单位是mmol/L。按阳离子种类可分为钙硬度和镁硬度。按阴离子可分为永久硬度和暂时硬度；碳酸盐硬度是指水中与碳酸氢根、碳酸根所对应的硬度。这种硬度在在水加热煮沸后，绝大部分以碳酸钙沉淀而除去，故又称“暂时硬度”。非碳酸盐的硬度是对应于硫酸盐和氯化物的硬度，即由Ca2+、Mg2+构成的硫酸盐和氯化物的硬度，它虽经煮沸但仍不能除去，故又名“永久硬度”。常用单位有三种：（a
6、） mmol/L：以1L水中各种形成硬度的离子总量表示。（b） 德国度（oHG）：每升水含10mg氧化钙为1 oHG。（c） 毫克CaCO3/升：用每升水所含形成硬度的离子所相当的碳酸钙的毫克数。上述三种单位的换算：1mmol/L=2.804 oHG=50.05mgCaCO3/L2、碱度：指水中所含的能与强酸发生中和作用的全部物质的总量，亦即能接受质子H+的物质总量。新开挖的水池养鱼时，需要经常换水，以调节降低水中的硬度，防止鱼类死亡3、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须的营养元素，它们不仅是生物体液及骨骼的组成成分。还参与体液新陈代谢的调节。（2）钙离子可以降低重金
7、属离子和一价金属离子的毒性。（3）钙、镁离子可以增加水的缓冲性，即具有很好的保持PH的能力。（4）水中钙镁离子比例，对鱼、虾、贝的存活有重要影响。4、碱度与水产养殖的关系（1）降低重金属的毒性（2）调节二氧化碳的产耗关系、稳定水的PH（3）碱度过高对养殖生物的毒害作用（适宜13mmol/L,最大临界值10mmol/L）5、硫在水中的转化1、 蛋白质的分解作用2、 氧化作用3、 还原作用 硫酸盐还原条件：缺乏溶氧、含有丰富的有机物、有微生物参与、硫酸根离子的含量4、 沉淀与吸附作用 水质恶化时，有硫化氢时，可以泼洒含铁药剂起到解毒的作用5、 同化作用6、为什么天然水中的钾离子含量远比钠离子低？1
8、、 钾离子比较容易被土壤胶粒吸附，移动性不如钠离子；2、 钾离子被植物的吸收利用第三章、溶解气体1、影响气体在水中溶解度的因素（除了气体本身的性质以外）（1）温度在较低温条件下的温度变化对气体的溶解度影响显著，且气体溶解度随温度的升高而降低。（2）含盐量 当温度、压力一定时，水中含盐量增加，气体在水中的溶解度降低。在相同温度和分压力下，气体在海水中的溶解度比在淡水中小得多。氧气在大洋海水中溶解度大约是在淡水中的8082%。淡水来说含盐的变化幅度很小，对气体在水中的溶解度影响不大，一般不考虑含盐量的影响，而近似地釆用在纯水中的溶解度值。（3）气体的分压力 在温度与含盐量一定时，气体在水中的溶解度
9、随气体分压的增加而增加-享利定律 c = KH P 道尔顿分压定律 由几种气体组成的混合气体中组分B的分压力PB等于混合气体的总压力PT乘以气体B的分压系数B。PB=PTB 2、气体溶解速率中得双模理论（1）靠湍流从气体主体内部到达气膜； （2）靠扩散穿过气膜到达气液界面，并溶于液相；（3）靠扩散穿过液膜； （4）靠湍流离开液膜进入液相内部。当气体分子在气相主体与液相主体中迁移时，靠的是湍流，运动速度快，混合均匀，可认为在气相主体与液相主体中都不存在浓度梯度。而气膜和液膜内只存在层流，气体分子只能靠扩散通过假定气体到达界面后瞬间即能达到溶解平衡，并符合亨利定律关系。3、池塘水体溶解氧的来源与消
10、耗水中氧气的来源 ：空气的溶解、水生植物光合作用 、补水 水中氧气的消耗：鱼、虾等养殖生物呼吸 水中微型生物耗氧-“水”呼吸（浮游动物、浮游植物、细菌呼吸）底质的耗氧-“泥”呼吸逸出。4、溶解氧的变化特点 (1)与大洋海水存在一定的差异(2)更多的是受温度、盐度、压力、水生生物生命活动过程（光合作用、呼吸作用）、有机质的分解、光照等的影响，且影响较大，使水体溶解氧呈昼夜变化5、溶解速度及其影响因素 水的单位体积表面积 扰动状况 气体的不饱和度6、池塘水体溶解氧的变化规律溶解氧的垂直变化白天：随着温度的升高和光照强度的增大，表层水体浮游植物的光合作用增强，水体溶解氧的含量逐渐增大，至下午15:
11、00-16: 00时表层水体溶解氧含量达最大值；而下层水体由于光照强度较弱，水中溶解氧的含量低于表层水中溶解氧的含量。夜间：上层水温随气温的下降而下降，密度变大，形成密度流，下层水中的溶解氧得到补充，而上层水中溶解氧逐渐下降，至清晨04:00-05:00左右，上层水中溶解氧降到最低值。此时，上下水层溶解氧差基本消失，整个池水溶解氧条件最差，鱼虾的浮头多出现在这个时刻。溶解氧水平分布的特征：不均一性 白天：下风处浮游植物产氧量和从空气中溶入的氧量比上风处多。 夜间：溶解氧水平分布与白天相反，上风处溶解氧大于下风处，这与集中在下风处的浮游生物和有机物较多，夜间耗氧量大有关。 风力越大，上下风处的溶
12、解氧含量差别就越大。 影响水平分布的因素： 风力、风向及生物。 7、改善水体溶解氧状况的措施 降低水体耗氧速率及数量 清淤 合理施肥投饵 明矾、黄泥浆凝聚沉 淀水中有机物 微生态制剂使用 加强增氧作用，提高水中溶氧浓度 生物增氧保持水体具有适宜的浮游植物生物量人工增氧机械增氧和化学增氧 （过氧化钙、活性沸石、过氧化氢（H2O2)）1、有一养鱼池，面积为1.00 hm2，水深平均为1.5m。池水pH9.5，AT2.00mmol/L，现拟用浓度为12mol/L的浓盐酸将池水pH中和到9.0，问需用多少升的浓盐酸？（pH = 9.0时 = 0.959；pH = 9.5时 = 0.886） （5分）解
13、：水量V 1.00104m21.5m=1.5104m3 ，（1分） CT = AT ; （1分）AT= CT/ = AT / =2 mmol/L0.886/0.959= 1.85 mmol/L （1分）AT = AT - AT = ( 2.00 1.85 ) mmol/L = 0.15 mmol/L （1分）VHCl =ATV / CHCl = 0.15mmol/m31.5104m3 / 12 mol/L = 188 L （1分） 需要浓盐酸188 L2、某对虾池水的Cl = 19.00，pH = 9.00，总铵氮NH3-Nt =1.60mmol/L，H= 0.693，K a= 4.4710-
14、10 ，求该对虾池中分子态氨氮UIA为多少mmol/L？分子态氨氮在总氨氮中所占的比例UIA%为多少？（5分）解：CNH3 =aNH3 CT = K a/(aH+/H+ + K a) CT = 0.378mmol/L （3分）UIA% 0.378/1.60100% = 23.6% （2分）第四章 天然水的PH和酸碱平衡酸度 :指每升水中所含能与强碱发生中和作用的物质总量 略去水体中含量极少的H2PO4-、HPO42-和有机酸根据测定时使用的指示剂不同，分为总碱度（用酚酞作指示剂，PH8.3）和无机酸（又称强酸酸度，用甲基橙作指示剂，pH 3.7）天然水按pH值的不同可以划分为如下五类： 强酸性
15、PH10.0 中性PH6.58.0大多数天然水为中性到弱碱性，pH在6.0-9.0之间。淡水的pH值多在6.5-8.5，部分苏打型湖泊水的pH值可达9.0-9.5，有的可能更高。 海水的pH值一般在8.0-8.4。 地下水由于溶有较多的CO2，pH一般较低，呈弱酸性。某些铁矿矿坑积水，由于FeS2的氧化、水解，水的pH可能成强酸性，有的pH甚至可低至2-3，这当然是很特殊的情况某些铁矿矿坑积水，由于FeS2的氧化、水解，水的PH可能成强酸性天然水的缓冲性天然水都有一定的维持本身的PH能力，即具有一定的缓冲性。其原因存在以下3个调节PH的平衡系统1、 碳酸的一级与二级电离平衡2、 碳酸钙的溶解和
16、沉淀平衡 水中钙离子含量足够大时，可以限制碳酸离子钙含量增加，也限制了PH的升高。3、 离子交换缓冲系统二氧化碳平衡体系在水中有4种化合态：、CO2 H2CO3、HCO3-和CO32-，其中H2CO3 CO2 合称游离二氧化碳 CT，CO2=【H2CO3*】+【HCO3-】+【CO32-】1、有水温为20、碱度AT3.6mmol/L、pH为6.6的地下淡水，今需加入NaOH使其pH=7.5，问1m3水需用NaOH固体多少克？假定加入NaOH后没有沉淀生成。 解题思路：酸碱中和可视为封闭体系。加NaOH前后的CT ,CO2不变。由pH求f ，然后求CT ,CO2，再求中和后应达到的AT，前后AT
17、之差即为碱的用量。解：由表4-6得 pH = 6.6, f =1.60 ； pH=7.5 f= 1.07 CT ,CO2=ATf=3.61.60=5.76(mmol/L)即需加NaOH 1.8mol/m3，相当于固体NaOH 72g/m32、pH为9.1的鱼池水，AT2.5mmol/L,补入pH=6.5，AT4.0mmol/L井水20体积。问：混合水的pH是多少？设气相CO2分压PCO2（g）=0.00030101.325kPa解题思路：不能采用pH加权平均方式求解，而应采用cT ,CO2与AT加权平均后求f值，再从表中查出pH。解：1)查表46 得：pH=6.5， f = 1.76 ；pH=
18、9.1 , f = 0.954 2)求混合前cT ,CO2： cT ,CO2（1）ATf =4.01031.767.0410-3 （mol/L) cT ,CO2（2）ATf = 2.51030.9542.3810-3 （mol/L) 3)求混合后cT ,CO2（混）及AT（混） 查表4-6，pH=7.2 3、盐度为20，pH为8.5，水温20的海水中硼酸盐碱度是多少？ 解、(1) 根据公式S=1.80655Cl 水体的氯度Cl=20/1.80655=11.0708 经查表得出：水温20 ，Cl=11的水体 KB=1.6410-9 (2) 根据pH=8.5, H+=10-8.5 (3)硼酸盐碱度
19、= 2.210-21.6410-911.0708/(1.6410-9+10-8.5)=8.310-2(mmol/L)第五章 天然水中的生物营养元素必需元素：某种元素被证明至少是某种生物所必需的，且直接参与生物的营养，其功能不能被别的元素替代，生物生命活动不可缺少的元素。常量必需元素（N、P、S、K、Ca、Mg、C、H、O）微量必需元素（Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl）固氮作用：天然水和沉积物中的一些藻类（蓝、绿藻）及细菌，它们具有特殊的酶系统，能把一般生物不能利用的单质N2，转变为生物能够利用的化合物形式，这一过程称为固氮作用。硝化作用：在通气良好的天然水中，经硝化细菌的作用，氨可进一
20、步被氧化为NO3-，这一过程称为硝化作用。 反硝化作用：在微生物的作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被还原为一氧化二氮（N2O）或氮气（N2）的过程。 氨化作用：含氮有机物在微生物作用下分解释放氨态氮的过程。同化作用：水生植物通过吸收利用天然水中的NH4+、NO2-、NO3-等合成自身的物质，这一过程称为同化作用。常见的方法是把米氏方程换成如下形式： Km为米氏常数，若S=Km时，V=1/2Vmax 一般认为，为了得到藻类的正常繁殖速率，水体的限制性营养元素浓度S应维持在3Km(此时吸收速率V=0.75Vmax)以上。若S不足时，浮游植物的生长、繁殖将直接受到限制。天然水中氮的来源1、大气降水下落过程中
21、从大气中的淋溶2、地下径流从岩石土壤中的溶解3、水体中水生生物的代谢4、水体中生物的固氮作用5、工农业生产活动和生活污水的排放6、沉积物中氮的释放NH3毒性强的原因：NH3不带电荷，有较强的脂溶性，易透过细胞膜，对水生生物有很强毒性一、天然水中氮元素的存在形态 1、溶解游离态氮气2、无机氮化合物 铵（氨）态氮(TNH4-N)、硝酸态氮(NO3-N)、亚硝酸态氮(NO2-N)3、 有机氮化物 尿素、氨基酸、蛋白质、腐殖酸等 二、天然水中氮的转化 固氮作用、氨化作用、 同化作用、 硝化作用、反硝化作用（脱氮作用）三、天然水中的无机氮与养殖生产的关系双重作用：一方面， 水体中的NH4+、NO3-是藻
22、类能直接吸收利用的氮的形态，在适宜浓度范围内，增加其含量，可提高浮游植物的生物量，提高天然饵料基础，促进养殖生产。另一方面，当水体中无机态氮含量过高时，易导致水体富营养化，对养殖生物产生有害的影响。四、天然水中磷的存在形态 水体中的磷 ：溶解态磷（无机磷a.无机正磷酸盐 PO43-、HPO42-、H2PO4-、H3PO4 b.无机缩聚磷酸盐如P2O74-、P3O105-等，它们是某些洗涤剂、去污粉的主要添加成分。）有机磷：天然水中可溶性有机磷包括生物体中存在的氨基磷酸与磷核苷酸类化合物、颗粒态磷五、参入天然水中磷循环的因素1、生物有机残体的分解矿化 l 在天然水中水生生物的残体以及衰老或受损的
23、细胞，由于自溶作用而释放出磷酸盐。l 因悬浮于温跃层和深水层暗处受微生物的作用而迅速再生的无机磷酸盐，构成了水体中有效磷的重要来源。 2、水生生物的分泌与排泄 3.水生植物的吸收利用 藻类在吸收利用有效氮和有效磷时一般也按P/N=1:16(或15) 的比例进行。4、沉积物的释放5、若干非生物学过程 六、含大量铁的地下水（主要为Fe2+）大量注入鱼池，会使水质状况发生一系列变化：首先：Fe2+被氧化成Fe(OH)3，减少水中的溶解氧，水变混浊，pH值降低；生成的Fe(OH)3絮凝时会将水中的藻类及悬浮物一并混凝、下沉，使水又逐渐变清。过几天浮游植物又会繁生，水色又渐渐变深，pH回升；水中生成的大
24、量Fe(OH)3微粒会堵塞鱼鳃。所以我国北方鱼类越冬池不可直接大量补注含铁高的水。（要求含Fe1mg/L）铁的去除方法 曝气 絮凝 过滤或静置第七章 水环境中的胶体与界面作用1、 胶体粒径在1100nm之间，20世纪初，人们把胶体分成两类：亲液胶体（蛋白质、明胶等容易与水形成胶体的溶液）、憎液胶体（金溶胶等本质上不溶于介质，必须经过处理后才能形成胶体溶液）2、胶体的结构：【胶核| n 表面离子+（n-x）反离子】x+反离子+胶团=胶粒+扩散层反离子 胶粒=胶核+吸附层3、胶体粒子表面电荷的来源：电离、离子吸附、晶格取代4、-电位：这种当分散相和分散介质做相对运动时，吸附层和扩散层之间存在的电位
25、差称为电动电位。5、胶体的稳定性及其影响因素-电位的大小：-电位越大，胶粒电荷越多，胶粒间电性斥力越大，胶体越稳定。溶剂化作用：水化薄膜层阻止了胶粒的互相碰撞而引起的合并，使溶胶具有一定的稳定性5、水环境中胶体的种类无机胶体：黏土矿物胶体、水合氧化物胶体 有机胶体：各种可溶性和不溶性腐殖质 无机有机复合体胶体 无机胶体来源：化学平衡产物、河流输入物、生物死亡后的残物；有机胶体来源：生物的代谢产物、生物细胞的分解产物、有机颗粒物的降解产物。6、粘土矿物分三类：高岭石类：一层硅氧片和一层水铝片，称1：1型晶格，化学式Al4(Si4O10)(OH)8蒙脱石类：两层硅氧片和一层水铝片，称2：1型晶格，
26、化学式Al4(Si4O10)2(OH)4.nH2O伊利石类：两层硅氧片和一层水铝片，称2：1型晶格，化学式Al4Si8O20(OH)47、水环境中腐殖质主要为富里酸和胡敏酸8、表面张力：在气液界面上由于液相的表面层与本水体在微观结构和性质上有许多明显的差异。首先表现在处于液体表面上的分子受力是很不平衡的，他们总是受到向液体内部的一定张力，即表面张力。气提作用：由于气泡的形成及在其气液界面上的吸附作用，水体中具有表面活性的物质（种类繁多的有机物具有两相基团）连同可与其结合的其他各种形态物质一起被选择性地富集于液相表面膜中，这种现象称为气提作用或泡沫浮选作用泡沫：由难溶性气体以气泡形式分散在液体中
27、所形成的分散系，称泡沫。其稳定性主要决定于气液界面的吸附作用。泡沫的破坏主要起因于液膜排液变薄和泡内气体的扩散。凝结：胶体粒子相互碰撞，终于相互聚集成沉淀析出的过程成为凝结。由于所得的沉淀常为絮状物，所以又称“絮凝作用”。在胶粒及黏土微粒絮凝沉淀时，总是把水中共存的一些可沉降或非沉降性的物质结合一起沉出，故又称“混凝作用”。如果降低或消除胶体稳定剂的作用，分散微粒则可通过碰撞结合成聚集体而沉淀，这叫聚沉或凝聚。9、我国用量最大的无机絮凝剂主要有：硫酸铝、聚氯化铝、氯化铁、硫酸亚铁10、影响凝聚作用的因素1、电解质的作用 如前所述，加入电解质可以压缩扩散层，降低胶粒的-电位，导致凝聚作用的发生。
28、2、电性相反溶胶，可以相互凝结 一般认为，疏液溶胶相互凝结，主要通过静电引力；疏液溶胶与亲液溶胶相互凝结则主要依靠吸附及桥连作用；亲液溶胶相互凝结则与所谓乳粒积并作用有关。3、助凝剂 混凝剂的加入可以扩散层，降低胶粒的-电位甚至使之接近于零，使胶体发生聚集作用。助凝剂的作用在于加速混凝过程，加大絮凝颗粒的密度和重量，使其迅速沉淀；并通过粘结和架桥作用的加强，使絮凝颗粒粗大且有更大表面，可以充分发挥吸附卷带作用，提高澄清效果。4、非电解质的作用 非电解质对于溶胶所表现出来的聚沉效应，可因非电解质的不同而有显著的差异。有许多能在水中形成分子分散的非电解质物质，都能引起胶体的聚沉，例如乙醇、丙酮、糖
29、等，当然这些物质需要较高的浓度才有聚沉效应。5、其它 如改变pH、加热、剧烈搅拌等，都可加速絮凝。第八章 污染物的毒性与毒性试验一、毒物：毒物是指在一定条件下，较小的浓度(或剂量)就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质,或剂量虽微，但易于在生物体内积累，积累到一定的量，就能干扰或破坏生物机体正常生理功能，引起暂时或永久性病理变化的、甚至危及生命的化学物质。毒性：一定量的毒物接触或进入生物机体后，对生物能够产生不同程度的损害。毒物对生物引起这种损害的能力称为毒物的毒性。效应：毒物作用于生物体引起生物个体发生的生物学变化，被称为效应。反应：毒物作用于生物群体后产生某种效应的生物个体数量在生物
30、群体中所占的比率，被称为反应。致死浓度（LC）：指在一定时间内以生物机体死亡为标准而确定的水中外来化合物的浓度。绝对致死浓度（LC100）：指能在一定时间内引起所观察生物个体全部死亡的水中化合物的最低浓度。半数致死浓度（LC50）：在一定时间内能引起试验生物群体中50%生物个体死亡的水中化合物的浓度。 耐受限度（TL）：以存活比率为观察指标，既可以用于毒物的作用，也可以用于非毒物的作用，比如温度、射线等物理因素的作用，适用范围更广。有效浓度（EC）：以通过测定或观察生物对毒物的某种特定的效应，如动物失去平衡能力、产生畸形、酶活力变化等，或者生长受抑制程度等，一般用“有效浓度”来反映毒物对试验生
31、物的毒性。最大允许毒物浓度（MATC）：对受试生物没有明显影响的毒物浓度。要得到毒物的最大允许浓度需要进行一系列的慢性生物毒性试验生物富集系数（BCF）fBC =Cb/Ce 平衡时生物体内读物浓度与环境中该毒物的浓度之比生物富集：生物从周围环境中吸收积累化学物质的现象，则称为生物富集，也称生物浓缩；生物放大：生物通过食物链积累化学物质、毒物随着营养级的提高而增大的现象，则称为生物放大。应用系数（AF）：最大允许毒物浓度与起始“LC50”的比值。毒性试验：为了测试化学物质对生物是否会引起损伤作用而进行的一系列试验。根据中毒发生的速度，可分为急性中毒、亚急性中毒和慢性中毒。急性毒性试验:指在短时间
32、内生物接触高浓度有毒物质时，被测试化学物质引起试验生物群体产生一特定百分数有害影响的试验。慢性毒性试验：经常按等差数列设置试验浓度联合毒性：指两种或两种以上化学物质同时或相继对生物体发生作用所产生的毒性。联合作用：指两种或两种以上化学物质同时或相继对生物体所产生的综合生物学效应。包括：独立作用、相加作用、协同作用、拮抗作用独立作用:指两种或两种以上的有毒化学物质同时作用于生物体后，由于各自的作用方式、途径、受体、部位等的不同，产生的生物学效应相互无影响，仅表现为各自毒性效应的毒物联合作用。相加作用:指两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度等于它们分别
33、单独作用于生物体所产生的生物学效应强度之和的毒物联合作用。亦称为加和作用。协同作用: 指两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度大于它们分别单独作用于生物体所产生的生物学效应强度的毒物联合作用。颉抗作用;指两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度小于它们分别单独作用于生物体所产生的生物学效应强度的毒物联合作用。二、毒性试验分类1、静水式试验 指试验生物所在的试验容器内的试验溶液处于不流动或静止状态，试验期间不更换试验溶液的毒性试验。 静水式试验具有一定的局限性，一般只适用于那些在试验期间稳定且耗氧不高的化学物质
34、的生物毒性试验。2、半流水式试验 ：指定期更新试验溶液的毒性试验，有时亦称为换水式毒性试验，或换水式生物测试。一种简便且又可在一定要求下达到满意效果的试验方式，大多数生物毒性试验采用这一试验方式。3、流水式试验 指试验溶液连续地或间歇地流经试验容器的毒性试验。流水式试验装置仅在测试易挥发、不稳定的化学物质的生物毒性时使用。三、毒性试验的一般程序 1. 试验设计 选择受试生物、设置毒物浓度、试验持续时间、受试生物的数量及分配、确定观测指标及其测定方法2、试验溶液的配制 试验溶液的配制方法主要有两种：根据试验毒物浓度和试验溶液体积按所需量直接将测试化合物加入水中；将被测试化合物先配制成浓度较高的贮
35、备液，然后按设置的试验毒物浓度和溶液体积稀释而成。 国际标准化组织（ISO）建议： 10L水中所加贮备液的体积不得超过100mL。 选择有机溶剂或乳化剂时需考虑以下几个方面： 能有效地溶解或乳化被测试化合物 对受试生物无毒或基本无毒 易于与水混合 与被测试化合物不发生化学反应 与被测试化合物混合后不产生生物效应 在水中能够稳定存在 3、 预备试验 35个间隔较大的浓度范围、少量（35尾）的受试生物、观察2496h，求得100%死亡浓度（LC100）和0%死亡浓度（LC0）、 在LC0和LC100之间选择57个试验浓度进行正式试验4、 试验浓度的选择急性毒性试验：一般按照等对数间距确定试验溶液中
36、待测试有毒物质浓度 lg ci+1 - lg ci = 常数 慢性毒性试验：经常按等差数列设置试验浓度 ci+1 - ci = 常数5、 试验负荷: 指单位体积试验溶液中投放受试生物的重量。一般按照下列原则设置试验负荷：（1）受试生物对毒物的吸收、吸附不得引起试验溶液中溶解氧和毒物浓度的明显下降；（2）受试生物代谢产物的积累不超过允许水平；（3）受试生物有一定的活动空间。6、 试验期间的施肥和投饵 1、急性毒性试验 不投喂饵料2、 慢性毒性试验 至少每天定时投喂一次。还要观察生物对食物的摄食情况，并清除残饵。3、 藻类毒性实验 在不影响试验毒物浓度的前提下施用氮、磷、维生素等营养性物质，以保证
37、藻类生长不受营养性物质的限制。四、受试生物选择的一般原则：1、受试生物的选择范围：水中的初级生产者、初级消费者、次级消费者2、受试生物选择的一般条件：对试验毒物或因子具有较高的敏感性、具有广泛的地理分布和足够的能量，并在全年中容易获得、是生态系统的重要组成，具有重要的生态学价值、在实验室内容易培养和繁殖、具有丰富的生物学背景资料、对试验毒物或因子的反应能够被测定，并有一套标准的测定方法和技术、具有重要的经济价值或观赏价值，应考虑到人类食物链的联系。五、急性毒性试验的目的1、求出被测试化合物对一种或几种受试生物的LC50或某种效应的EC50，初步估测该化合物的危险性。2、阐明被测试化合物急性毒性
38、的浓度反应关系与生物中毒特征3、为进一步进行亚急性毒性和慢性毒性试验以及其他特殊毒性试验提供依据。六、半致死浓度的计算方法概率单位法第九章、水中的有机物一、基本概念1、生化需氧量(BOD): 好氧条件下，单位体积水中需氧物质生化分解过程中所消耗的溶解氧的量BOD5：20时，水中有机物在微生物作用下氧化分解，五天内所消耗的溶解氧量，称为五日生化需氧量，。2. 化学需氧量 (COD): 一定条件下，用强氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧化剂的量 3. 总需氧量(TOD): 水体中能被氧化的有机和无机物质燃烧变成稳定的氧化物所需要的氧量 4. 总有机碳(TOC) : 以碳的含量表示水中有机物质总量的综合
39、指标。它能较全面地反映出水中有机物的污染程度5、耗氧有机物：主要是指水体中能被溶解氧所氧化的各种有机物，主要包括动、植物残体和生活污水及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。这类有机物在微生物作用下氧化分解需要大量消耗水中的溶解氧，使水质恶化。因此，统称为耗氧有机物。6、持久性有机污染物：降解缓慢、在水环境中滞留时间长，可通过生物放大和食物链的富集输送作用对水生生物和人体健康构成直接威胁-持久性有机污染物。 二、持久性有机污染物的种类1农药 2. 多氯联苯（PCBs） 3. 多环芳烃（PAHs） 4. 卤代烃类 5. 酚类 6. 苯胺类和硝基苯类 7.油类。 三、化学需氧量
40、(COD) 1、所用的氧化剂主要有重铬酸钾和高锰酸钾 2、 高锰酸钾氧化法获得的化学需氧量在环境保护领域又称为高锰酸盐指数，以CODMn表示，可在酸性或碱性条件下进行。3、 在碱性介质中，高锰酸钾法的氧化能力减弱，约为酸法的2/3。 4、而重铬酸钾氧化法只在强酸性条件下使用，高锰酸钾氧化法在酸性和碱性条件下进行。5、国际上倾向于重铬酸钾氧化法测定化学需氧量；高锰酸钾法适用轻度污染水中有机物的含量测定。四、耗氧有机物的来源 天然有机物及其分解产物、 生物活动产物、 人类生活废物和各种工业废物等按水体中有机物的产生方式可分为内源和外源 内源：指水体中水生植物和藻类光合作用所产生的有机物。 外源：指
41、来源于水体之外，以各种途径和方式进入水体的所有有机物。外源既有人为源又有天然源 人为污染源工业废水生活污水农业退水水产养殖废水 五、腐殖质是有机物在微生物作用下，经过分解转化和再合成形成的。它的的化学成分：胡敏酸、富里酸、胡敏素第十一章、水环境中的配位解离平衡水环境中常见的配位体无机配位体：H2O、OH、X、CN、NH、CO、SO42-、H2PO有机配位体：腐殖酸、糖类、有机酸类、氨基酸类一般水体中配合物常见配位数为螯合物大致分为类：易变性螯合物（与各种金属形成的螯合物）、非易变形螯合物（细胞色素、叶绿素、维生素B、铁色素等）一般配合物的稳定性决定于配位体的性质、金属离子的电荷和半径、金属在元
42、素周期表中的位置养殖生物重金属中毒首选无机物为EDTA第十三章 几种主要类型天然水的水质一、大气降水化学成分与性质特点：1、 气体含量近于饱和2、PH呈近中性或弱酸性3、含有营养盐等物质二、酸雨：PH低于的降水。工厂排放的硫和氮的氧化物等在大气转化为SO42-及NO3-等，然后被雨雾吸收而酸化了降水，以至形成酸雨。三、地下水的水质特点：（一）含盐量地下水含盐量较高且差别很大。同一地区不同深藏深度的地下水，含盐量可能不同。（二）主要离子含盐量低的地下水离子组成多以HCO3-与Ca2+为主，有石膏地层的地下水含有丰富的SO42-离子。含盐量高的地下水以Cl-和Na+为主（三）溶解气体地下水溶有氮、
43、氧、二氧化碳、惰性气体、甲烷等气体。（四）营养元素及有机物质地下水营养盐含量不高。有些地下水含有较丰富的氨气、NO3-及磷酸盐（五）PH地下水的PH变化范围很大，为111.5（六）微量元素与放射性元素（七）地下水的温度与矿泉水第十四章 水质标准与水质评价水质指标:反映水体物理、化学和生物学等方面特征以及状态的参数。水环境基准：是对水体中的污染物或危害因素对水生生物的生长、发育、繁殖，对人体健康、生态平衡以及社会财富等的危害进行综合研究基础上，所获得的污染物浓度（剂量）与效应的相关性的系统资料，是科学研究的结果，它未考虑社会、政治、经济等因素，不具有法律效力。水环境标准：是以水质基准为基本科学依
44、据，并考虑实现标准的社会经济和技术条件，由国家或地方环境保护行政主管部门，批准颁发的，具有法律效力。水环境基准是制定水质标准的科学依据，基准数值决定了水质标准的基本水平。渔业水质标准（GBll607-89） 于1989年8月12日由国家环境保护局批准，1990年3月1日起开始实施。适用于鱼虾类的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道和水产增养殖区等海、淡水的渔业水域，对保护我国有限的水资源，防止和控制渔业水域水质污染，保证鱼、虾、贝、藻类正常生长、繁殖和水产品的质量具有重要意义。33项渔业水质标准中，物理性指标3项：色臭味、漂浮物质、悬浮物质；化学指标29项：PH、溶氧、生化需氧量、汞、铅等等；生化指标包括总大肠菌群1项。渔业水质标准制定的一般原则1、 能保护经济鱼类、养殖对象、饵料生物的正常生长、发育、繁殖，对主要生物无毒2、 不影响水产品品质，不能使渔业水域生产的水产品带有异色、异味和毒性，危害人体健康3、 不影响水体的自净能力4、 对积累性毒物从严要求水质标准的作用是：1、 制定水环境规划和计划的定量化依据2、 进行水质评价的准绳3、 进行水质管理的技术基础4、 提高水环境质量的重要手段水质标准的制定一般包括：水质基准的确定、费用效益分析、标准的拟定、修正和颁发实施等过程。