第一節(jié)天然水中的主要離子

1、第三章 天然水的主要化學(xué)特征 第一節(jié) 天然水中的主要離子教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求：了解天然水中各主要離子的來(lái)源。掌握各主要離子對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。重點(diǎn)：重點(diǎn)：各主要離子對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。教學(xué)方法教學(xué)方法: :理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)教學(xué)手段教學(xué)手段: :多媒體學(xué)時(shí)分配：學(xué)時(shí)分配：4一一、水的硬度及鈣鎂離子、水的硬度及鈣鎂離子（一）水硬度的概念及表示單位（一）水硬度的概念及表示單位 硬度硬度是指水中二價(jià)及多價(jià)金屬離子含量的總和。這些離子包括Ca2+、Mg2+ 、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+等。 構(gòu)成天然水硬度的主要離子是Ca2+和Mg2，其他離子在一般天然水中含量都很少，在構(gòu)成水硬度上可

2、以忽略。因此，一般都以Ca2+和Mg2離子的含量來(lái)計(jì)算硬度。 根據(jù)形成硬度的離子不同，可分為鈣硬度、鎂硬度、鐵硬度等?？紤]到水中與硬度共存的陰離子的組成，又可將硬度分為碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度是指水中與HCO3及CO32所對(duì)應(yīng)的硬度。這種硬度在水加熱煮沸后，絕大部分可以因生成CaCO3而除去，故又稱(chēng)為暫時(shí)硬度。非碳酸鹽硬度是對(duì)應(yīng)于硫酸鹽和氯化物的硬度，即由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物形成的硬度。它們用一般煮沸的方法不能從水中除去，所以又稱(chēng)為永久硬度。其實(shí)“永久硬度”用離子交換法（用強(qiáng)陽(yáng)性離子交換樹(shù)脂或磺化煤等）也可以除去。 表示水硬度大小的單位有多種。目前在文獻(xiàn)中使用較表示水硬度大小的單位

3、有多種。目前在文獻(xiàn)中使用較多的有以下三種：多的有以下三種：毫摩毫摩/升（升（mmol/L）：）：以以1升水中含有的形成硬度離升水中含有的形成硬度離子的物質(zhì)的量之和來(lái)表示。物質(zhì)的量的基本單元以單位子的物質(zhì)的量之和來(lái)表示。物質(zhì)的量的基本單元以單位電荷形式電荷形式Men+計(jì)，常用計(jì)，常用mmol/L為單位。為單位。毫克毫克/升升(CaCO3)：以以1升水中所含有的形成硬度的離升水中所含有的形成硬度的離子的量所相當(dāng)?shù)淖拥牧克喈?dāng)?shù)腃aCO3的質(zhì)量表示，符號(hào)為的質(zhì)量表示，符號(hào)為mg/L（CaCO3）。這種表示單位在后面一般應(yīng)加括號(hào)注明是）。這種表示單位在后面一般應(yīng)加括號(hào)注明是指指CaCO3的質(zhì)量。不加說(shuō)

4、明時(shí)，也應(yīng)理解為是指的質(zhì)量。不加說(shuō)明時(shí)，也應(yīng)理解為是指CaCO3的質(zhì)量，而不是的質(zhì)量，而不是Ca2+與與Mg2的質(zhì)量。的質(zhì)量。德國(guó)度（德國(guó)度（HG）：）：此單位是將水中的此單位是將水中的Ca2+和和Mg2含含量換算為相當(dāng)?shù)牧繐Q算為相當(dāng)?shù)腃aO量后，以量后，以1升水中含升水中含10mgCaO為為1德國(guó)度（德國(guó)度（HG）。）。以上三個(gè)水硬度單位的換算關(guān)系為以上三個(gè)水硬度單位的換算關(guān)系為1mmol/L2.804HG50.05mg/L（CaCO3）（二）（二）Ca2+、Mg2+1.鈣鈣鈣在天然水中主要以Ca2+離子形式存在存在。是天然水中最重要的離子。Ca2+在水中比較活躍，參與水中的溶解平衡與吸附平

5、衡。下面這個(gè)平衡是一般養(yǎng)魚(yú)池水中存在的重要平衡重要平衡： Ca2+2HCO3 CaCO3 + H2O+CO2 水中的光合作用和呼吸作用可以使平衡來(lái)回移動(dòng)。鈣的來(lái)源來(lái)源主要有含石膏地層中CaSO42H2O的溶解。白云石CaCO3MgCO3，方解石CaCO3在水中CO2作用下的溶解等。因此，不同條件下的天然水中的鈣含量含量差別很大.。鈣是多數(shù)淡水中含量最多的陽(yáng)離子。隨著含鹽量的增加，其含量也增加，但由于其易生成CaCO3沉淀，使積累減慢，以致鈉、鎂的含量在鹽度高的水中就大大超過(guò)鈣。2.鎂鎂鎂存在存在于所有的天然水中，并且其含量?jī)H次于Na+或Ca2+,常居陽(yáng)離子的第二位。一般很少見(jiàn)到以Mg2+最多的

6、天然水（淡水中陽(yáng)離子通常以Ca2+為主，咸水中陽(yáng)離子則以Na+為主）。天然水中Ca2+與Mg2+的含量的比例關(guān)系有一個(gè)大致規(guī)律：在溶解性固體總量低于500mg/L的水中， Ca2+與Mg2+摩爾比值變化范圍較大，從4：1到2：1。當(dāng)水中溶解性固體總量大于1000mg/L時(shí)，其比值在2：1到1：1之間。而當(dāng)水中溶解性固體總量進(jìn)一步增大時(shí)， Mg2+就要超過(guò)Ca2+很多倍。海水中Mg2+與Ca2+的摩爾比值為5.2。淡水中Ca2+顯著地多于Mg2+ ，這與地殼中鈣的豐度大于鎂有關(guān)。而在咸水中Mg2+的含量大于Ca2+ ，是由于鎂的碳酸鹽和硫酸鹽的溶解度較鈣為高之故。 （三）天然水按硬度的分類(lèi)類(lèi) 別

7、mmol/L 常見(jiàn)類(lèi)型極 軟 水1.4以下雨水軟 水1.42.8靠雨水或融化雪水補(bǔ)給的河流 中等軟水2.85.7淡水硬 水5.711.4海水極 硬 水11.4以上大洋水 （四）魚(yú)塘硬度的變化 養(yǎng)魚(yú)池水的硬度池水的硬度首先決定于水源水的硬度。新修建的養(yǎng)魚(yú)池，土壤中的可溶性鈣、鎂也會(huì)轉(zhuǎn)入池水中，使水硬度增高。修建在鹽堿地上灌注淡水的養(yǎng)魚(yú)池，隨著塘齡的增加，土壤中的鈣、鎂會(huì)因淋溶而減少，致使池水的總硬度也逐年降低。對(duì)鹽堿地進(jìn)行漁業(yè)開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)注意這種變化。在開(kāi)發(fā)初期，注水后水的鹽度、硬度、堿度都會(huì)增加。必要時(shí)，應(yīng)更換池水。（五）鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意（五）鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義義作為淡水養(yǎng)殖

8、生產(chǎn)用水，要求有一定的水硬度，即要求水中有一定的鈣、鎂含量。海水養(yǎng)殖雖然對(duì)水硬度沒(méi)有提出要求，但在使用地下井鹽水搞海水魚(yú)、蝦、貝類(lèi)繁殖時(shí)，就必須重視水的硬度，尤其是鈣、鎂離子含量比，否則可能引起養(yǎng)殖失敗。 1、鈣和鎂是生物生命過(guò)程所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，它們不僅是生物體液及骨骼的組成成分，還參與體內(nèi)新陳代謝的調(diào)節(jié)。鈣是動(dòng)物骨骼、介殼及植物細(xì)胞壁的重要組成元素，而且對(duì)蛋白質(zhì)的合成與代謝、碳水化合物的轉(zhuǎn)化、細(xì)胞的通透性以及氮、磷的吸收轉(zhuǎn)化等均有重要影響。缺鈣會(huì)引起動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育不良。雖然不同的藻類(lèi)對(duì)鈣的需要情況相差甚大，但鈣是水體初級(jí)生產(chǎn)不可缺少的因子。藻類(lèi)細(xì)胞必需鈣，硅藻大都喜歡在硬水中生長(zhǎng)，水中鈣

9、含量過(guò)少會(huì)限制藻類(lèi)的繁殖。下圖是湖泊中藻類(lèi)現(xiàn)存量與水中鈣含量之間關(guān)系的一個(gè)調(diào)查實(shí)例。從圖中可看出鈣含量多，藻類(lèi)現(xiàn)存生物量也多的趨勢(shì)。鈣含量低于0.2 mmol/L（ Ca2+ ），藻類(lèi)的繁殖便受到了限制。 鎂是葉綠素中的成分，各種藻類(lèi)都需要鎂。鎂在糖代謝中起著重要的作用。植物在結(jié)實(shí)過(guò)程中需要較多的鎂。鎂不足，核糖核酸（RNA）的凈合成將停止，氮代謝混亂，細(xì)胞內(nèi)積累碳水化合物及不穩(wěn)定的磷脂。缺鎂還會(huì)影響對(duì)鈣的吸收。2 鈣離子可降低重金屬離子和一價(jià)金屬離子的毒性。 有人用硬頭鱒魚(yú)做試驗(yàn)，當(dāng)水的硬度從10mg/L增加到100mg/L時(shí)，銅和鋅的毒性大約降低了3/4。許多重金屬離子在硬水中的毒性都比在

10、軟水中的要小得多，這可能是由于鈣可減少生物對(duì)重金屬的吸收量。下表列舉了部分金屬離子在硬水中與軟水中的毒性比。（毒性比是指硬水中的有毒濃度與軟水中的有毒濃度的比值。） 金屬離子鈦鉻鐵鎳銅鋅鎘鉛毒性比 14.615 772415 5003 67 5.533 3、鈣和鎂離子可增加水的緩沖性，故一定的硬度，可以使水具有較好的緩沖性，即具有較好的保持pH的能力。其原理將在第四章中介紹。 4、水中鈣和鎂離子比例，對(duì)海水魚(yú)、蝦、貝的存活有重要影響。比例不合適，會(huì)引起養(yǎng)殖種類(lèi)的大批死亡。例如：根據(jù)臧維玲（1995，1998）研究的結(jié)果證實(shí)：在羅氏沼蝦育苗中配制人工海水時(shí)，不僅要注意鹽度符合要求，還要注意Ca2

11、+ 、 Mg2+的含量及Mg2+ / Ca2+比例，出苗率較高的條件是滿(mǎn)足Ca2+含量170244mg/L, Mg2+含量324440mg/L及Mg2+ / Ca2+質(zhì)量比R1.82.2。中華絨螯蟹育苗用水要求Ca2+含量178340mg/L， Mg2+含量484816mg/L。 Mg2+ / Ca2+質(zhì)量比R2.03.0 (實(shí)驗(yàn)在 S =15-16的條件下進(jìn)行)。王慧等（2000）通過(guò)急性毒性試驗(yàn)得出中國(guó)對(duì)蝦在水環(huán)境中能夠生存的Ca2+和Mg2+質(zhì)量濃度范圍分別為24.92280.66mg/L和34.5344.9mg/L，(Mg2+ )/(Ca2+比在13之間為最好。 Ca2+含量過(guò)高過(guò)低都

12、影響中國(guó)對(duì)蝦的生長(zhǎng)。但Mg2+含量降為正常海水的一半時(shí)也能正常生長(zhǎng)。二、水的堿度二、水的堿度（一）堿度的組成及表示單位（一）堿度的組成及表示單位1.堿度的形成堿度的形成堿度是反映水結(jié)合質(zhì)子能力、也就是水與強(qiáng)酸中和能力的一個(gè)量。水中能結(jié)合質(zhì)子的各種物質(zhì)共同形成堿度。天然水中這些物質(zhì)有HCO3、CO32、OH、H4BO4，以及H2PO4、HPO42、NH3等。對(duì)于大多數(shù)天然水，以前面4種離子的含量為主，其余的物質(zhì)含量一般很小。前4種離子中，一般又以HCO3為主，其它3種離子含量相對(duì)少很多。 根據(jù)以上的討論，一般天然水的堿度可以用下列表達(dá)式來(lái)定義： ATHCO3+2CO32+H4BO4+OHH+HC

13、O3+ 2CO32+H4BO4 AT稱(chēng)為總堿度，它是由碳酸氫根堿度，碳酸根堿度、硼酸鹽堿度及氫氧根堿度等組成。對(duì)于一般天然水，氫氧根堿度很小，可以將式中OHH+項(xiàng)忽略。硼酸鹽堿度在海水堿度中占有一定份量，淡水一般含硼很少，在形成堿度方面還不如氫氧根堿度重要，一般可以忽略。對(duì)于淡水堿度的定義式可寫(xiě)成： AT淡水 HCO3+ 2CO32 2.堿度的表示單位堿度的表示單位堿度有3種表示單位，與硬度的單位一樣，只是含義有所不同。 3.天然水的堿度天然水的堿度天然水堿度主要來(lái)自集雨區(qū)巖石、土壤中碳酸鹽的溶解。 由于水文、地質(zhì)和氣候條件不同，我國(guó)地面水的總堿度具有一定的區(qū)域性。東南沿海、珠江水系、長(zhǎng)江水系

14、的堿度一般較低，例如珠江水系的東江最低僅達(dá)0.4mmol/.;內(nèi)陸干旱、半干旱地區(qū)由阿列金分類(lèi)型水補(bǔ)給的湖泊，可能會(huì)積聚較多的堿度。例如，在我國(guó)西北、華北地區(qū)的一些鹽堿泡沼，水的堿度能達(dá)100mmol/L以上，失去了漁業(yè)利用價(jià)值。我國(guó)還有一批天然堿湖可以生產(chǎn)天然堿（Na2CO3NaHCO3），例如松嫩平原上的大布蘇堿湖,鹵水的堿度高達(dá)17mol/L。我國(guó)還有許多水體堿度在10-50 mmol/L范圍，水質(zhì)屬于碳酸鹽類(lèi)鈉組，或者氯化物類(lèi)鈉組，例如內(nèi)蒙古的達(dá)里諾爾，堿度為44.5mmol/L，屬于碳酸鹽類(lèi)鈉組型水，有一定的漁業(yè)利用價(jià)值，但是許多魚(yú)類(lèi)在其中難以存活，漁產(chǎn)量很低。這類(lèi)水體的漁業(yè)如何開(kāi)發(fā)

15、，還是急待研究的課題。 海水中堿度一般較為穩(wěn)定，通常在22.5mmol/L范圍內(nèi)。在海洋學(xué)中常常利用堿度A與鹽度S比值（稱(chēng)為堿鹽系數(shù)）作為區(qū)分水團(tuán)或水系的化學(xué)指標(biāo)之一。海水中堿鹽系數(shù)的變化范圍為0.06590.0720。在高緯度海區(qū)，由于海水中不含或僅含有少量鈣質(zhì)介殼生物，并且由于垂直混合作用，堿鹽系數(shù)的分布較為均勻。但在大洋水中不同水團(tuán)的堿鹽系數(shù)有一定差異，在河口濱海區(qū)則變化更大，因此它是區(qū)分鑒別不同水團(tuán)或水系的良好化學(xué)指標(biāo)。表層海水由于部分CaCO3為某些鈣質(zhì)介殼的生物所攝取，以及當(dāng)海水受熱蒸發(fā)時(shí)可能產(chǎn)生CaCO3沉淀，因此A/S較低，在深水層中，由于生物化學(xué)的氧化作用所產(chǎn)生的CO2有利于

16、CaCO3溶解，因此A/S升高。由于河水的堿鹽系數(shù)比海水高得多，因此在河口濱海區(qū)海水的A/S比較高。 地下水由于溶解了土壤中較高的CO2 ，使CaCO3等溶解度增加，水中堿度、硬度一般比較高（注意，pH此時(shí)不一定高，可能反而較低）。（二）堿度的變化及意義（二）堿度的變化及意義 1.堿度的變化堿度的變化水的堿度受水中光合作用和呼吸作用的影響，會(huì)發(fā)生變化。對(duì)于生物密度很大的室外養(yǎng)魚(yú)池，還會(huì)有周期性的晝夜變化，象前面提到總硬度的晝夜變化類(lèi)似。變化的原因是水中存在右邊兩個(gè)化學(xué)平衡： 2 HCO3 CO32 H2O+CO2 Ca2+ CO32 CaCO3 當(dāng)光合作用速率超過(guò)呼吸作用速率時(shí)，CO2 不斷被

17、吸收利用，平衡（1）向右移動(dòng)，（1）式移動(dòng)的結(jié)果是CO32、含量增加，使平衡（2）也向右移動(dòng)，有CaCO3沉淀生成。兩個(gè)平衡右移的總的結(jié)果是水的堿度、硬度下降，pH值上升。當(dāng)呼吸作用速率超過(guò)光合作用速率時(shí)，不斷有CO2產(chǎn)生，促使平衡（1）、（2）均向左移動(dòng)，其結(jié)果是堿度、硬度都上升，pH值下降。 如果水中Ca2+含量不足，（2）式的平衡尚未建立，僅有平衡（1）存在。這時(shí)光合作用和呼吸作用不會(huì)引起堿度、硬度的變化，只是堿度的組成及pH有相應(yīng)的變化。下表是大連水產(chǎn)學(xué)院校辦淡水魚(yú)種場(chǎng)某養(yǎng)魚(yú)池堿度、硬度日變化的一個(gè)實(shí)例。該池塘當(dāng)時(shí)水色濃密，晴天光合作用強(qiáng)烈，光合作用速率超過(guò)呼吸作用速率，堿度、硬度在波

18、浪式的下降。堿度、硬度日變幅度與池水中生物活動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。項(xiàng) 目7月5日 7月15日晴5：30 17：007月16日晴5：30 17：00總硬度(mmol/L) 14.512.5 12.1 12.2 12.0總堿度(mmol/L) 2.71.50 1.061.15 0.94pH8.28.4 9.68.6 10.0內(nèi)蒙古克旗牦牛泡堿度平均值的周年變化內(nèi)蒙古克旗牦牛泡堿度平均值的周年變化 大水體也會(huì)有堿度、硬度的變化，但日變化幅度一般很小，季節(jié)變化較明顯。表是內(nèi)蒙古克斯克騰旗一個(gè)淡水淺泡沼堿度的季節(jié)變化。該水體面積近2.6103 hm2，水深不到2m。 夏季堿度變化的幅度可以作為反映湖泊富營(yíng)養(yǎng)化程度

19、的一項(xiàng)指標(biāo)：特貧營(yíng)養(yǎng)湖，夏季堿度變化AT1.0mmol/L。日 期1975.091976.011976.051976.081977.01AT mmol/L2.277.62.82.36.52.堿度與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系堿度與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系 水的堿度對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖，主要對(duì)池塘養(yǎng)魚(yú)生產(chǎn)有重要作用。養(yǎng)魚(yú)用水需要有一定的堿度，堿度過(guò)高又有害。堿度與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。 （1）降低重金屬的毒性）降低重金屬的毒性 重金屬一般是游離的離子態(tài)毒性較大。重金屬及過(guò)渡金屬離子能與水中的碳酸鹽形成絡(luò)離子，甚至生成沉淀，使游離金屬離子的濃度降低。例如R.W.Andrew等（1977）在研究銅對(duì)大型蚤的毒性時(shí)證實(shí)，銅

20、的有毒形式是Cu2+、CuOH+?？墒钱?dāng)湖水的堿度足夠大時(shí)42511mg/L(CaCO3),pH=7.88.0加進(jìn)水中的銅約有90轉(zhuǎn)化為碳酸鹽絡(luò)合物， Cu2+ 、 CuOH+的實(shí)際濃度很低，因而表現(xiàn)出的銅的毒性也就小。在用重金屬防治魚(yú)病時(shí)要注意重金屬的用量（劑量）與水體的堿度有關(guān)。堿度大，重金屬的藥效就會(huì)降低。 （2）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)CO2的產(chǎn)耗關(guān)系、穩(wěn)定水的的產(chǎn)耗關(guān)系、穩(wěn)定水的pH值值 由于水中存在以下化學(xué)平衡： Ca2+2HCO3 CaCO3（s） H2O + CO2 光合作用強(qiáng)烈時(shí)，上述平衡將向右移動(dòng)，補(bǔ)充被光合作用消耗的CO2。當(dāng)呼吸作用較強(qiáng)時(shí)，多余的CO2可以通過(guò)平衡向左移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO

21、3，而儲(chǔ)備起來(lái)。堿度較大可以使水pH值相對(duì)穩(wěn)定，原理將在CO2平衡系統(tǒng)中介紹。（3）堿度過(guò)高對(duì)養(yǎng)殖生物的毒害作用）堿度過(guò)高對(duì)養(yǎng)殖生物的毒害作用 在我國(guó)干旱與半干旱地區(qū)有一些水域，堿度偏大，水中經(jīng)濟(jì)水生生物的種類(lèi)就明顯減少，有的甚至沒(méi)有經(jīng)濟(jì)種類(lèi)生存，移殖馴化耐鹽種類(lèi)也未能成功。例如內(nèi)蒙古克旗的達(dá)里諾爾湖，離子總量5.6克/升，總堿度44.5mmol/L，Ca2+為0.14mmol/L,Mg2+為1.0mmol/L,pH9.5，在湖內(nèi)的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)只有瓦氏雅羅魚(yú)及鯽魚(yú)。鯉魚(yú)在這種水中僅能存活數(shù)天，梭魚(yú)和花鰱、白鰱只能存活數(shù)小時(shí)。黎道豐等（2000）通過(guò)對(duì)內(nèi)陸15個(gè)鹽堿度不同的典型水體中魚(yú)類(lèi)區(qū)系結(jié)構(gòu)和主

22、要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)的比較和分析表明，魚(yú)類(lèi)的區(qū)系結(jié)構(gòu)、種類(lèi)數(shù)量和生長(zhǎng)速度與水體鹽堿度的高低有著密切關(guān)系，鹽堿度高的水體其魚(yú)類(lèi)土著的種類(lèi)數(shù)較少，生長(zhǎng)速度較慢。三、硫酸根離子、氯離子、鈉離子、鉀離子三、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)（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天然水中的硫酸根離子硫酸根離子是天然水中普遍存在的陰離子，含量一般居中。在淡水中的離子含量一般為HCO3SO42-Cl-，咸水中則是Cl- SO42- HCO3 。部分流徑富含石膏地層的微咸水，陰離子可能以SO42-最多。含鹽量較高的水中，CaSO4的溶解度會(huì)增大。在某些干旱地區(qū)的

23、地下水中， SO42-的含量可達(dá)到每升數(shù)克到數(shù)十克。沿海地區(qū)因受海潮影響，水中SO42-的含量常較高。在油田水中，由于SO42-被還原，使SO42-含量減少，甚至沒(méi)有SO42-存在。海水中SO42-的含量約達(dá)2.6g/kg，但通常海水中并無(wú)硫酸鹽沉淀生成，這主要因?yàn)榕c某些金屬陽(yáng)離子生成絡(luò)合物和離子對(duì)，其中常見(jiàn)的有NaSO4 離子對(duì)，因此使SO42-在海水中的含量有所增高。 某些工業(yè)廢水如酸性礦水中有大量SO42- ，生活污水中的SO42-含量也比較高。這些都可以對(duì)天然水造成污染。 植物需要吸收SO42-而獲得生命活動(dòng)中所必需的硫，但需要量并不大，天然水中又普遍含有SO42- ，故一般不會(huì)出現(xiàn)缺

24、乏SO42-的情況。 SO42-無(wú)毒，生活飲用水中一般規(guī)定不得超過(guò)250mg/L。用Na2 SO4做試驗(yàn)得出， SO42-對(duì)白鏈魚(yú)種的安全濃度為5600mg/L。2.硫在水中的轉(zhuǎn)化硫在水中的轉(zhuǎn)化 硫在水中存在的價(jià)態(tài)主要有6價(jià)及2價(jià)，以SO42- 、HS、H2S、含硫蛋白質(zhì)等形式存在。也有以其他價(jià)態(tài)形式存在的。比如SO32、S2O32、單質(zhì)硫等。但在天然水中的含量很少。在不同氧化還原條件下，硫的穩(wěn)定形態(tài)不同。各種形態(tài)能互相轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化一般有微生物參與。 （1）蛋白質(zhì)分解作用）蛋白質(zhì)分解作用硫在蛋白質(zhì)中以巰基形式存在。在微生物作用下，無(wú)論有氧或無(wú)氧環(huán)境，蛋白質(zhì)中的硫，首先分解為負(fù)2價(jià)硫（ H2S

25、 、 HS等）。在無(wú)游離氧的環(huán)境中HS可穩(wěn)定存在，在有游離氧的環(huán)境中HS能迅速被氧化為高價(jià)形態(tài)。（2）氧化作用）氧化作用 在有氧氣的環(huán)境中，硫磺細(xì)菌和硫細(xì)菌可把元素硫或還原態(tài)的硫（包括硫化物、硫代硫酸鹽等）氧化為元素硫或SO42- ： 2 H2S O2 2S2H2O H2S也可發(fā)生化學(xué)氧化作用，但在水環(huán)境中更重要的是生物氧化。（3）還原作用）還原作用 在缺氧環(huán)境中，各種硫酸鹽還原菌可以把SO42-作為受氫體而還原為硫化物。硫酸鹽還原作用的條件： （1）缺乏溶氧。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溶氧量超過(guò)0.16mg/L時(shí)，硫酸鹽還原作用便停止。 （2）含有豐富的有機(jī)物。硫酸鹽還原菌利用SO42-氧化有機(jī)物而獲得其

26、生命活動(dòng)所需能量（ SO42-被還原H2S ）。在其他條件相同時(shí)，有機(jī)物增多，被還原產(chǎn)生的H2S的量也就增多。 （3）有微生物參與。水中應(yīng)沒(méi)有阻礙微生物增殖的物質(zhì)存在，這在天然水體中一般是滿(mǎn)足的。 （4）硫酸根離子的含量。在其他條件滿(mǎn)足時(shí)，硫酸根離子含量多，還原作用就活躍，產(chǎn)生硫化氫的量就多。 后三個(gè)條件在養(yǎng)魚(yú)水體中通常都會(huì)存在。鑒于H2S對(duì)養(yǎng)殖生物的強(qiáng)烈毒性，為防止SO42-被還原為H2S ，應(yīng)注意保持水中豐富的溶氧。養(yǎng)魚(yú)池要促進(jìn)池水的上下流轉(zhuǎn)，防止分層。尤其是SO42-含量豐富的半咸水或海水魚(yú)蝦養(yǎng)殖池更應(yīng)注意。一旦有溫躍層形成，下層水很易缺氧，發(fā)生硫酸鹽還原作用，造成危害。（4）沉淀與吸附

27、作用）沉淀與吸附作用 Fe2+可限制水中H2S含量，降低硫化物的毒性，因?yàn)橛邢铝蟹磻?yīng) Fe2+ H2S FeS+2H+ Fe3+也可以與H2S反應(yīng)： 2 Fe3+3 H2S 2 FeS + S6H 當(dāng)水質(zhì)惡化，有H2S產(chǎn)生時(shí)，潑灑含鐵藥劑可以起到解毒作用。 SO42-也可以被CaCO3、粘土礦物等以CaSO4形式吸附共沉淀。（5）同化作用）同化作用 硫是合成蛋白質(zhì)必須的元素，許多植物、藻類(lèi)、細(xì)菌可以吸收利用SO42-中的硫合成蛋白質(zhì)。 H2S不被吸收，只有某些特殊細(xì)菌可以利用H2S進(jìn)行光合作用，將H2S轉(zhuǎn)變成S或SO42- ，同時(shí)合成有機(jī)物，類(lèi)似綠色植物的光合作用，只是前者不釋放O2。四、氯離

28、子四、氯離子Cl在天然水中有廣泛的分布，是水體中最保守的成份，幾乎所有的水中都存在Cl，但含量差別很大。一般陸地上的淡水中每升只含數(shù)毫克到數(shù)百毫克；海水中Cl含量甚多，鹽度為35左右的海水，其Cl含量約為19g/L左右。通常，當(dāng)天然水含鹽量高時(shí)，Cl則是陰離子中含量最多的離子。沉積巖中巨大的食鹽礦床是水中Cl的主要來(lái)源。此外還來(lái)自火成巖的風(fēng)化和火山噴發(fā)。許多工業(yè)廢水中含大量氯化物，特別是生活污水中由于人尿的排入而含Cl較高，所以，在Cl的本底值很低的天然水體，水中Cl的明顯增加，指示著水體可能受到生活污水或工業(yè)廢水的污染。在鹽堿池、沿海灘涂上所建的魚(yú)塘，由于土壤中鹽分的滲出及地下水受海水潮汐的影響，池水中Cl含量本來(lái)就相當(dāng)高，則不能用Cl含量的增加來(lái)判斷水體是否受到生活污水的污染。對(duì)這類(lèi)水體，在建塘養(yǎng)魚(yú)時(shí)，必須注意設(shè)法淡化水質(zhì)。例如養(yǎng)魚(yú)前池塘土質(zhì)的充分浸泡，養(yǎng)殖過(guò)程中力求排出咸水，引入淡水，施放綠肥，以及池塘周?chē)m當(dāng)