《養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)》教學(xué)大綱

養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)Water

environmental

chemistry一、課程基本信息

學(xué)

時：總學(xué)時32（理論20學(xué)時+實驗12學(xué)時）學(xué)

分：2

考核方式：考試，平時成績占總成績30%中文簡介：養(yǎng)殖環(huán)境水化學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖、水族科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程全面系統(tǒng)地介紹天然水（包括江河、湖泊、水庫、海洋和池塘）的主要理化特性、化學(xué)組成與時空分布變化規(guī)律及其與水生生物之間的相互關(guān)系：介紹天然環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理以及污染的生態(tài)效應(yīng)；養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控原理與技術(shù)。同時還向?qū)W生介紹常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的分析測定原理與方法，以及有關(guān)水化學(xué)調(diào)查的組織準(zhǔn)備和資料管理。二、教學(xué)目的與要求本課程的教學(xué)目的在于，通過對該課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程提供必需的有關(guān)天然水與漁業(yè)用水的水化學(xué)基礎(chǔ)理論與技巧，也為學(xué)生畢業(yè)后從事水產(chǎn)科學(xué)研究、養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控與管理、水環(huán)境保護(hù)等工作提供必要的水環(huán)境化學(xué)理論、知識與技能。三、教學(xué)方法與手段（一）教學(xué)方法

①

以教師為中心的講授；②

提問。

（二）教學(xué)手段

①

教學(xué)錄像；②

計算機(jī)教學(xué)輔助課件（CAI課件）。

四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)目標(biāo)學(xué)時分配

緒論主要內(nèi)容：①

我們生活的環(huán)境：大氣圈、巖石圈、水圈②

環(huán)境化學(xué)和養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)：環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)，水環(huán)境化學(xué)與水產(chǎn)養(yǎng)殖，養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)在專業(yè)教學(xué)中的地位和作用了解

1重點(diǎn)與難點(diǎn)：天然水質(zhì)系的組成、來源、特點(diǎn)，干燥空氣的基本組成及大氣平均溫度與平均壓力隨海拔高度的變化規(guī)律。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握天然水質(zhì)系的組成、來源、特點(diǎn)。第一章

天然水的主要理化性質(zhì)第一節(jié)

天然水的鹽度、密度和化學(xué)分類一、天然水的含鹽量①

反應(yīng)天然水含鹽量的參數(shù)，②

含鹽量對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響二、天然水的密度三、天然水的化學(xué)分類法①

按含鹽量的分類方法，②

按照主要例子成分的分類--阿列金分類法第二節(jié)

天然水的依數(shù)性和透光性一、天然水的依數(shù)性①

蒸汽壓和冰點(diǎn)，②海水的滲透壓二、天然水的透光性①

水面對太陽能的反射，②水對太陽輻射的吸收和散射第三節(jié)

天然水的離子強(qiáng)度、活度和導(dǎo)電性一、天然水的離子強(qiáng)度和離子的活度①天然水的離子強(qiáng)度，②水中的離子活度和活度系數(shù)二、天然水的導(dǎo)電性①電解質(zhì)摩爾電導(dǎo)，②天然水的電導(dǎo)率第四節(jié)

水的流轉(zhuǎn)混合作用與水體的溫度分布一、水的流轉(zhuǎn)混合作用①影響水體流轉(zhuǎn)混合作用的主要因素：風(fēng)力的渦動混合，水的密度環(huán)流二、水體的溫度分布①湖泊（水庫）四季的典型溫度分布，②越冬池的水溫掌握

2

重點(diǎn)與難點(diǎn)：天然水離子總量、鹽度、氯度的原始概念及其相互關(guān)系，水體流轉(zhuǎn)混合、溫度分布的影響因素、與鹽度的關(guān)系，阿列金分類法。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握重點(diǎn)難點(diǎn)，同時初步掌握海水電導(dǎo)鹽度、實用鹽度的定義及其優(yōu)點(diǎn)，天然水電導(dǎo)率、電解質(zhì)摩爾電導(dǎo)、離子摩爾電導(dǎo)的概念及影響因素，能夠運(yùn)用活度系數(shù)進(jìn)行有關(guān)化學(xué)平衡的初步計算。了解海水密度、目的最大時溫度、冰點(diǎn)與鹽度的關(guān)系。鹽度、水體流轉(zhuǎn)與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系。天然水的離子強(qiáng)度與活度的概念、活度系數(shù)的計算。第二章

天然水的主要離子第一節(jié)

水的硬度及鈣鎂離子一、水硬度的概念及表示單位：摩爾/L，毫克/升，德國度二、天然水的硬度與Ca2+、Mg2+①天然水硬度的主要來源，②天然水硬度的分類，③魚塘水池硬度變化規(guī)律，④鈣鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義第二節(jié)

水的堿度、碳酸氫根、碳酸根離子一、堿度的組成及表示單位①堿度的組成，②堿度的表示單位，③天然水的堿度二、堿度的變化及意義①堿度的變化，②堿度變化與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系第三節(jié)

硫酸根離子、氯離子、鈉離子、鉀離子一、硫酸根離子與硫在水中的循環(huán)①天然水中的硫酸根離子，②硫在水中的轉(zhuǎn)化二、氯離子三、鈉離子與鉀離子第四節(jié)

海水主要離子組成的恒定性掌握

1

重點(diǎn)與難點(diǎn)：天然水主要離子的來源，水硬度、堿度的概念、單位、換算及其與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系，硫在天然水中的轉(zhuǎn)化，硫酸鹽還原作用的條件。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握天然水主要離子的來源、轉(zhuǎn)化規(guī)律與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系。第三章

溶解氣體第一節(jié)

氣體在水中的溶解度和溶解速率一、氣體在水中的溶解度①影響氣體在水中的溶解度的因素，②溶解氣體在水中的飽和度二、氣體溶解平衡的有關(guān)計算①計算不同分壓下氣體的溶解度，②計算不同大氣壓力下氧氣的溶解度和飽和度，③求水中溶解氣體的分壓力三、氣體在水中的溶解和逸出速率①影響氣體溶解速率的因素，②氣體溶解速率中的雙模理論第二節(jié)

水中氧氣的來源與消耗一、水中氧氣的來源二、水中氧氣的消耗第三節(jié)

溶氧的分布和變化一、溶氧的變化二、溶氧的垂直分布和水平分布第四節(jié)

溶氧在水域生態(tài)系中的作用一、溶氧動態(tài)對魚的影響二、溶氧動態(tài)對水質(zhì)化學(xué)成分的影響三、改善養(yǎng)殖水體溶氧狀況的方法第五節(jié)

氣體的溶解逸出與氣泡病的關(guān)系一、水中溶解氣體過飽和產(chǎn)生的原因二、氣泡病發(fā)生的條件及影響因素掌握

1重點(diǎn)與難點(diǎn)：氣體溶解度、溶解速率等有關(guān)概念；決定養(yǎng)殖水體中溶氧含量的主要因素，溶氧的分布及變化規(guī)律；溶氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的生態(tài)作用。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，并初步掌握氣體溶解的雙模理論；亨利定律的有關(guān)計算。第四章

天然水的pH和酸堿平衡第一節(jié)

天然水的pH一、天然水中常見的弱堿、弱酸①酸堿的質(zhì)子理論，②天然水中常見的酸堿物質(zhì)，天然水的酸度與堿度二、天然水的pH及緩沖性①天然水的pH，②天然水的緩沖性第二節(jié)

二氧化碳平衡系統(tǒng)一、溶解二氧化碳的電離平衡混合平衡常數(shù)，分布系數(shù)，特征點(diǎn)的質(zhì)子平衡關(guān)系二、開放體系的二氧化碳平衡三、pH的調(diào)整第三節(jié)

水中硫化氫和硼酸的電離平衡一、硫化氫的電離平衡硫化氫的電離平衡常數(shù)及分布系數(shù)，硫化氫的毒性二、海水中硼酸鹽的電離平衡硼酸鹽的電離平衡，硼酸鹽堿度的計算掌握

1重點(diǎn)與難點(diǎn)：天然水常見酸堿物質(zhì)的性質(zhì)，天然水的緩沖原理，混合平衡常數(shù)的概念和二氧化碳平衡系統(tǒng)各分量的計算，開放體系與封閉體系二氧化碳平衡的特點(diǎn)。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，并初步掌握二氧化碳平衡系統(tǒng)各特征點(diǎn)的概念和質(zhì)子平衡關(guān)系式，天然水PH值調(diào)整的計算。第五章

天然水中的生物營養(yǎng)元素第一節(jié)

營養(yǎng)鹽與藻類的關(guān)系一、必需元素和非必需元素二、藻類對營養(yǎng)鹽的吸收第二節(jié)

天然水中的氮一、天然水中氮元素的存在形態(tài)二、天然水中氮的來源和轉(zhuǎn)化三、天然水體中無機(jī)態(tài)氮與養(yǎng)殖生物的關(guān)系四、天然水中無機(jī)氮的分布變化第三節(jié)

天然水中的磷一、天然水中磷的存在形態(tài)二、天然水中活性磷酸鹽的分布變化及其影響因素第四節(jié)

天然水中的硅和微量營養(yǎng)元素一、天然水中的含硅化合物二、鐵三、其他微量元素掌握

2

重點(diǎn)與難點(diǎn)：藻類對營養(yǎng)元素的吸收速率與濃度的關(guān)系。Km的生物學(xué)意義及計算方法，水體中氮元素的存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化，非離子氨的計算，水體中磷的存在形態(tài)、活性磷及磷循環(huán)。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，并初步掌握消化作用、脫氮作用的原理及影響因素。了解無機(jī)態(tài)氮與養(yǎng)殖生產(chǎn)的關(guān)系。第六章

水環(huán)境中的氧化還原反應(yīng)第一節(jié)

氧化還原電位和pH對物質(zhì)形態(tài)的影響一、環(huán)境中的氧化還原物質(zhì)二、電子活度與氧化還原電位三、不同氧化還原水環(huán)境中元素的存在形態(tài)第二節(jié)

EH-pH圖(pe-pH圖)一、EH—pH圖(pe-pH圖)的結(jié)構(gòu)二、pe-pH圖的繪制掌握2重點(diǎn)與難點(diǎn)：電子活度、水環(huán)境中氧化還原電位的概念、意義及其影響因素，氧化還原電位與PH的關(guān)系，氧化還原環(huán)境與物質(zhì)存在形態(tài)的關(guān)系。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，初步掌握水環(huán)境中主要氧化還原物質(zhì)與有關(guān)氧化還原反應(yīng)，了解一般水環(huán)境與養(yǎng)殖水環(huán)境的氧化還原電位概況。第七章

水環(huán)境中的膠體與界面作用第一節(jié)

膠體一、膠體的基本知識二、水環(huán)境中的膠體第二節(jié)

吸附一、吸附等溫線與吸附等溫式二、吸附機(jī)理三、吸附作用對污染物環(huán)境行為的影響第三節(jié)

凝聚作用一、概述二、影響凝聚作用的因素三、凝聚作用與水生生物掌握

2重點(diǎn)與難點(diǎn)：掌握交替的結(jié)構(gòu)、膠體的電位離子、反離子、膠體的帶電性、ζ-電位等概念；膠體的穩(wěn)定性及其影響因素；水環(huán)境中膠體的種類；吸附作用對重金屬、有機(jī)物遷移轉(zhuǎn)化的影響，氣-液界面的吸附與氣浮分離作用，微表層概念；絮凝作用與混凝作用的概念、凝聚劑的分類、凝聚作用的規(guī)律和影響因素、水環(huán)境中的凝聚作用。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)同時初步掌握交替的分類，表面吸附、離子交換吸附、化學(xué)吸附、專屬吸附。了解Freundlich吸附等溫式、Langmuir吸附等溫式。第八章

污染物的毒性與毒性試驗第一節(jié)

毒性作用與毒性試驗一、毒性作用的一些基本概念二、毒性試驗第二節(jié)

急性毒性試驗一、急性毒性試驗的目的二、半致死濃度的求算第三節(jié)

亞急性和慢性毒性試驗一、亞急性毒性試驗二、蓄積毒性試驗三、慢性毒性試驗第四節(jié)

聯(lián)合毒性作用試驗一、聯(lián)合毒性作用二、聯(lián)合毒性作用類型的試驗評定掌握2重點(diǎn)與難點(diǎn)：水中毒物的毒性作用及毒性效應(yīng)的概念，主要受試水生生物的毒性實驗方法，急性毒性及LC50的求算。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)；初步掌握亞急性毒性、蓄積性毒性及慢性毒性及其實驗方法，毒物的聯(lián)合作用，尤其是兩種污染物聯(lián)合作用及其實驗方法；了解天然水中污染物的生物蓄積、排出的主要形式及其模型。第九章

水中的有機(jī)物第一節(jié)

概述一、天然水中有機(jī)物的種類和含量二、反映有機(jī)物含量的水質(zhì)參數(shù)第二節(jié)

天然水中的耗氧有機(jī)物一、耗氧有機(jī)物的種類及來源二、耗氧有機(jī)物的變化三、水中的腐殖質(zhì)第三節(jié)

水中的持久性有機(jī)污染物一、持久性有機(jī)污染物種類、來源和危害二、水中持久性有機(jī)污染物的生物富集·三、持久性有機(jī)物在水／氣兩相間的平衡·四、持久性有機(jī)物從水中的逸散掌握

1重點(diǎn)與難點(diǎn)：掌握天然水中有機(jī)物的分類、來源，表示有機(jī)物含量的方法。腐殖質(zhì)的來源、分類和環(huán)境功能。水中持久性有機(jī)污染物的種類、來源和危害。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，初步掌握好氧有機(jī)物在水中的分解，水中持久性有機(jī)污染物的生物富集概念及影響因素；了解腐殖質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，水中生物累積持久性有機(jī)污染物的速度。第十章

水中的重金屬第一節(jié)

天然水中重金屬的來源及毒性一、水中主要重金屬污染物的來源二、重金屬元素在水環(huán)境中的污染特征三、水中重金屬的存在形態(tài)及其影響因素四、水中重金屬的毒性及其影響因素第二節(jié)水環(huán)境中重金屬的遷移與分布一、元素在環(huán)境中的遷移及其基本類型二、影響重金屬遷移的因素第三節(jié)

沉積物中的重金屬一、沉積物中金屬的形態(tài)二、沉積物中金屬向水中的釋放三、沉積物中金屬的生物有效性掌握

1重點(diǎn)與難點(diǎn)：水環(huán)境中重金屬的形態(tài)及其影響因素，水中重金屬對水生生物的毒性作用及其影響因素。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，初步掌握水中重金屬污染物的來源及其污染特征；了解水中重金屬的遷移與分布，沉積物中重金屬污染特征及其生物有效性。第十一章

水環(huán)境中的配位解離平衡第一節(jié)

水環(huán)境中常見配合物及其特性一、水環(huán)境中常見配位體二、配合物的穩(wěn)定性三、配合物在水體中的形態(tài)分布四、混合配位體配合物第二節(jié)

配位體對金屬離子的配合反應(yīng)一、OH-對金屬離子的配合反應(yīng)二、Cl-對金屬的配合反應(yīng)三、有機(jī)配位體對金屬離子的配合反應(yīng)，四、EDTA對重金屬離子的配合反應(yīng)及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用掌握1重點(diǎn)與難點(diǎn)：掌握水環(huán)境中常見無機(jī)和有機(jī)配位體的種類及其主要特征，Cl-、OH-和腐殖酸對金屬（Hg2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+）的配合作用。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)；初步掌握配合物穩(wěn)定常數(shù)及在平衡體系中不同形態(tài)配合物含量的有關(guān)計算；了解螯合劑EDTA的性質(zhì)及其在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用。第十二章

水環(huán)境中的溶解與沉淀第一節(jié)天然水中各類固體的溶解平衡一、常見固體的溶解性二、天然水中碳酸鈣的溶解和沉淀第二節(jié)

碳酸鹽和氫氧化物共存時的分級沉淀掌握1重點(diǎn)與難點(diǎn)：難溶氫氧化物溶解性與PH的關(guān)系，難溶硫化物、難溶碳酸鹽的溶解性與PH及cT

的關(guān)系衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，初步掌握開放體系與封閉體系中碳酸鈣的溶解平衡，水穩(wěn)定性的概念與調(diào)整；了解Fe(OH)2與FeCO3溶解平衡圖，F(xiàn)e(OH)2與FeCO3的分及沉淀和穩(wěn)定性區(qū)域圖的認(rèn)識。第十三章

幾種主要類型天然水的水質(zhì)第一節(jié)

大氣降水一、大氣降水的化學(xué)成分與特點(diǎn)二、酸雨第二節(jié)

河水一、河流水質(zhì)的一般特點(diǎn)二、我國河流水質(zhì)的區(qū)域性分布特點(diǎn)第三節(jié)

湖泊水與水庫水一、湖泊的類型二、湖泊、水庫水質(zhì)特點(diǎn)三、我國湖泊的基本特征第四節(jié)

地下水一、地下水的分類二、地下水的水質(zhì)特點(diǎn)三、含鹽地下水在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用第五節(jié)

海水一、海水水質(zhì)的一般特點(diǎn)二、我國各海區(qū)的水質(zhì)掌握

1重點(diǎn)與難點(diǎn)：掌握大氣降水、喝水、湖泊水庫水、地下水、海水五類天然水的主要化學(xué)特征。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)；初步掌握酸雨的形成原因與危害，湖泊的分類，地下咸水的合理利用；了解5類天然水在我國不同地域的主要化學(xué)特征。第十四章

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與水質(zhì)評價第一節(jié)

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一、基本概念二、制訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的一般方法三、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB

3838—2002)四、漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB

11607—89)五、海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB

3097—1997)第二節(jié)

水質(zhì)評價一、水質(zhì)評價的目的、種類二、水質(zhì)評價的一般程序三、水質(zhì)現(xiàn)狀評價掌握1重點(diǎn)與難點(diǎn)：掌握水質(zhì)、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)基準(zhǔn)的概念，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的作用，漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):

是否掌握本章的重點(diǎn)難點(diǎn)，同時初步掌握制定