水环境化学

0.995971
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关于我国养殖的水生生物对盐度的适应性近年有很多研究。例如鲢、鳙鱼类对盐度的适应上限，根 据臧维玲等（1989）的实验，认为与水的pH值有关，随着pH值的增大而降低。
pH值为8.00时鲢、鳙鱼种对盐度的96hTL 值分别为6.50与9.06。海水贝类的不同发育阶段对盐度 的适应性也有所不同，例如海湾扇贝D形幼虫生长的适应盐度范围为22～33，变态最佳盐度为21～37 （何义朝，1990）。对虾育苗对海水盐度也有一定要求，据臧维玲等（2002）研究，日本对虾幼体 最适盐度范围为10.2～26.9，盐度20.3时增长率与增重率最大。中华绒螯蟹育苗的适宜盐度为12～ 29，过高过低也都使出苗率迅速下降。
(1-2)
(1-3)
(1-4)
此关系式可以用来估算水中Na+与K+含量之和，因为这两成分的测定比较繁杂，或者要使用高级仪 器，在作水质简单分析时一般不直接测定，而是用上式估算。将Na++K+含量换算为以mg/L作单位时 一般采用平均摩尔质量25g/mol。
2. 矿化度 矿化度也是反映水中含盐量的一个指标。对“矿化度”概念的解释目前还不统一。按国 家环保局组编的《水和废水监测分析方法》（第三版）中解释，“矿化度是水中所含无机矿物成份 的总量”。但该书又认为“矿化度的测定方法依目的不同大致有：重量法、电导法、阴阳离子加和 法、离子交换法等” ，这样就将矿化度与总含盐量视为等同的概念了。实际上矿化度的测定都是采 用蒸发、105～110℃干燥后称重的方法。我们认为这样得到的数据就不能与离子总量视为同一概 念。所以本书将矿化度局限在“用蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量”概念内。按这个定义， 矿化度与离子总量比较，水中HCO3-的量损失了将近一半（50.8%），因为在蒸干过程中发生了如下 反应：
S‰ = 0.032 + 1.807 Cl‰
(1-9)
电导盐度计的出现，使盐度测定的精度大为提高，超过了由氯度计算盐度的精度。为了克服由氯度 计算盐度不够精确等问题，同时得到可复现的电导率标准，海洋学常用表及标准联合专家小组提出 了1978年实用盐度（S）定义：
（S=2～42适用）
(1-10)
式中K15为15℃，1标准大气压力时海水电导率与质量分数为32.4356 10-3的标准氯化钾溶液电导
淡水鱼类只能生活在含适量盐分的水中，不同鱼类或同一种鱼类的不同生长阶段所能适应的含盐量 的范围是不同的，即耐盐限度不同。例如，鲢、鳙鱼苗的耐盐上限为2.5g/L左右；夏花鱼种为 3.0g/L左右；鲢鱼的仔鱼期为5～6g/L，成鱼约为8～10g/L，草鱼耐盐性较鲢鱼强，草鱼的仔鱼期耐 盐上限为6～8 g/L，成鱼为10～12 g/L；鳟鱼成鱼的耐盐限度可达30 g/L。 几种淡水鱼的耐盐能力 次序为：草鱼>团头鲂>鲢。
离子总量、矿化度概念较多用来反映内陆水的含盐量。盐度、氯度则是反映海水含盐量的参数。氯 度在内陆水中不使用，因为对于内陆水，它与含盐量没有一定关系。在涉及内陆水含盐量的文献
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4. 海水的盐度 盐度是反映海水含盐量的指标。盐度的最初含义是：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、有机物完全氧化时，海水中所含全部固体物的质量与海水质量
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）、F、B（H4BO4-）Br和Sr等11种。它们的含量高于50µmol/kg。这些成份在海水中大多以离子或离 子对形式存在。
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从电中性考虑，以单位电荷的物质的量浓度表示时，水中阴离子总量与阳离子总量应相等。对于一 般淡水有：
率之比：
。K15=1时，S=35.0000
注意K15是海水与标准氯化钾溶液比较测得的电导率比，是作为标定标准海水用的。实际测定海水样 品的盐度时，联合组专家仍然极力主张使用标准海水，而不要使用标准氯化钾溶液。用盐度为
35.000的标准海水作参比时，测得的电导率比记为R15、Rt。将R15代入式1—10，计算得到的就是海 水样品的实用盐度。如果电导率比不是在15℃而是在t时测量的（Rt），则将Rt代入式1—10计算的 结果是未修正的盐度值（记为S未），需加上修正值 S才是实用盐度：
形态
或
为基本单位），则有
ST=∑ρi ；ST=∑Ci
(1-1)
对大多数淡水，构成离子总量的主要离子一般有4种阳离子（Ca2+、Mg2+、Na+、K+）和4种阴离子 （HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-）。特殊情况下水中可能含有比较多的NO3-、NH4+或Fe2+等离子，则亦
应考虑。构成海水溶解成分的常量元素除H、O以外，有Cl、Na、K、Mg、Ca、S（SO42-）、C（HCO3-
黎道丰等（2000）通过对内陆15个盐碱度不同的典型水体中鱼类区系结构和主要经济鱼类生长的比 较和分析表明，鱼类的区系结构、种类数量和生长速度与水体盐碱度的高低有着密切关系，盐碱度 高的水体其鱼类土著的种类数较少，生长速度较慢。
必须注意，鱼的耐盐限度同盐分的组成有关。例如含HCO3-、CO32-较多的水，含K+较多的水，有许多 种类的生物及鱼对这类水的盐度耐受极限将显著降低，许多耐盐试验是用低盐海水或淡水添加NaCl
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中，也常可见到“盐度”这个术语，从上、下文中分析，有的作者指的是离子总量、有的作者指的 是矿化度，并不是指海洋学上的盐度概念。
从概念上看，离子总量比矿化度稍大，矿化度又比盐度稍大。对于海水，离子总量ST与盐度S‰，实 用盐度S有下列关系：
(1-13)
5. 其他 与含盐量有密切关系的水质参数还有许多，比如海水的折光率、海水的密度等都与海水含 盐量有密切关系，因而市场上设计生产了海水光学盐度计，海水密度计（比重计），使用它们也可 以直接测定盐度，只是准确度较差。
2.海水的密度 海水的密度是温度、压力和盐度的函数。0℃、标准大气压力时海水的密度ρs,0与盐 度有下列形式的经验关系式：
(1-15)
式中S为盐度， 为条件密度，
为盐度为S、水温为0℃时海水的密度以g/cm3为单位的数值；
称
表示以g/cm3为单位时条件密度的数值。
表1—1 纯水的密度
t（℃） ρ（g·cm-3） t（℃） ρ（g·cm-3） t（℃） ρ（g·cm-3）
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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
(一) 反映天然水含盐量的参数 含盐量是天然水的一项重要水质指标，它与水的许多
其他性质，如化学成分的含量、密度、比重、导电性、对光的折射、对声波的传播等都有关系。含 盐量也影响到天然水的生态学性质和水的可利用价值。
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之比，以10-3或‰为单位，用符号S‰表示。它与氯度的关系为 S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰ [1] （注）
(1-7)
1966年提出的经验公式为：
S‰ = 1.80655 Cl‰
(1-8)
对于不同的河口区海水，氯度与盐度的关系式可能有些差别，据陈佳荣研究，我国晋江河口区海水 有：
海水鱼在盐度过低的水中会死亡。但是有一类广盐性生物，对渗透压的调节能力很强，经过驯化， 本来生长在淡水的种类可以在海水中生长，例如罗非鱼；本来生活在海水中的，可以在接近淡水的 水中生长，例如花鲈、美国红鱼、中国对虾等。而河蟹则要在海水中产卵、孵化、发育、到大眼幼 体后、到淡水中变成仔蟹、生长、成熟。
0.997323
5
0.999992 15 0.999126 25
0.997071
6
0.999968 16 0.998970 26
0.996810
7
0.999929 17 0.998801 27
0.996539
8
0.999பைடு நூலகம்76 17.5 0.998713 28
0.996259
9
0.999809 18 0.998622 29
（1-6） 式中WAg代表沉淀海水样品中全部卤族元素所需纯银（原子量银）的质量与海水质量之比。
则代表以10-3为单位的上述比值的数值。
表示以10-3为单位的氯度的数值。
氯度的定义是严格的，也能比较方便地准确测定。过去海水的盐度是用氯度来计算。现在海水盐度 有了新的独立的定义，与海水氯度没有依赖关系，氯度的重要性将逐渐消失。过去许多与盐度有关 的参数常用氯度来表示。以后我们需使用这些参数时，可以根据盐度的数据反算氯度。
反映天然水含盐量的参数通常有离子总量、矿化度、盐度和氯度，后两种在海洋学中常被使用。
1.离子总量 离子总量是指天然水中各种离子的含量之和，常用mg/L、mmol/L或g/kg、mmol/kg单位 表示。由于含量微小的成分对离子总量的贡献通常可以忽略，因此在计算离子总量时可以只考虑水 中的主要离子。以ST表示离子总量、ρi代表离子的质量浓度、Ci代表i的物质的量浓度（以单位电荷
河蟹：
=484～816mg/L，
=178～340mg/L，
=2.3～3.0
罗氏沼虾：
=300～440mg/L，
=170～244mg/L，
=1.8～2.2
二 天然水的密度
1.纯水的密度 纯水的密度是温度和压力的函数。在压力为1标准大气压时（1013.25hPa），纯水的 密度如表1—1。
纯水在4℃时密度最大。天然水的密度是温度、含盐量、盐分组成、压力的函数。对于淡水可以近似 比照纯水的参数看待，以4℃密度最大。
S=S未+ S
(1-11)
（适用于-2～35℃）
(1-12)
式中Rt为样品海水与盐度为35.000的标准海水在温度为t、压力为1标准压力时的电导率比值，t为摄 氏温度。
《国际海洋学常用表》（第三卷）中根据式1—10和式1—12计算制成根据Rt值查算实用盐度的工作 表，查阅方便。使用电导盐度计，可以直接给出样品的实用盐度。
0
0.999868 10 0.999728 20
0.998230
1
0.999927 11 0.999633 21
0.998019
2
0.999968 12 0.999525 22
0.997797
3
0.999992 13 0.999404 23
0.997565
4
1.000000 14 0.999271 24
（二）含盐量对水产养殖的影响 天然水的含盐量相差悬殊。含盐量低的，离子总量每
升只有数十毫克，比如多数雨水及某些潮湿多雨地区的地面水。含盐量高的，离子总量每升水则可 达数十克甚至数百克，比如大洋海水离子总量可达35g·L-1。
水生生物对水的含盐量有一定的适应范围，不同种类生物的适应范围不同。水中一定的含盐量是保 持生物体液一定渗透压的需要，超过了生物渗透压调节的能力，生物就会“渴死”或“胀死”。
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进行的，这些试验结果不能随意推广应用到HCO3-、CO32-及K+含量高的半咸水。对这类水的适宜养殖 品种应通过试验确定。
河蟹与罗氏沼虾育苗是在海水中进行。为防止病害传播，人们常使用盐卤或地下水配制人工海水。 这时仅满足总盐量的要求是远远不够的，还需要使Ca2+、Mg2+离子含量符合下列要求，育苗效果才比 较好。（臧维玲等，1998）
Ca2+ + 2HCO3-
CaCO3 + CO2↑ + H2O↑
（1-5）
3. 海水的氯度（Cl） 氯度是过去海洋学上重要的指标，因为需要通过它计算盐度。氯度的初始定 义是：将1000g海水中的溴和碘以等当量的氯取代后，海水中所含氯的总克数。用Cl‰符号表示。为 了使氯度值不受原子量测定精度的影响，后来采用了氯度的新定义：海水样品的氯度相当于沉淀海 水样品中全部卤族元素所需纯标准银（原子量银）的质量与该海水样品质量之比的0.3285234倍，用 10-3作单位，用Cl符号表示。下式可以作为氯度新定义的表达式：