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第一章 绪论 1

第一节 天然水体与水化学 1

一、天然水体及水质的概念 1

二、水化学及本门课程的性质与任务 4

第二节 水化学与水生生物的关系 5

一、天然水体是复杂的自然体系 5

二、水化学与水生生物的关系 9

第三节 水质指标及其检测系统 11

一、水质主要理化指标 11

二、我国当前沿用的主要水质理化指标及测试系统 14

第二章 天然水的主要理化特性 16

第一节 水分子的组成、结构和特性 16

一、水的同位素组成 16

二、水分子的结构 17

三、水分子的缔合 17

第二节 冰和液态水的结构及其异常特性 18

一、冰的结构 18

二、液态水的结构 19

三、水的异常特性及其与结构的关系 21

第三节 天然水的主要理化性质 22

一、天然水的含盐量及海水盐度概念 23

二、天然水体的光学特性 24

三、天然水的依数性质 26

四、天然水的电导率 28

五、电解质水溶液中的离子 30

六、离子活度和离子强度 32

第三章 天然水基本水化学特征概论 38

第一节 天然水中的主要离子成分 38

一、天然水中主要离子成分的溶存形式 38

二、控制天然水体主要离子成分动态的因素 40

三、天然水主要离子成分的生态学意义 42

四、天然水按主要离子总量和成分的分类 44

第二节 天然水的pH值与总酸度 46

一、天然水的pH值及总酸度的概念 46

二、影响及控制天然水pH值的因素 47

三、水体pH变化对水质和水生生物的影响 50

第三节 天然水中的溶解氧 51

一、氧气在水中的溶解度及饱和度概念 51

二、水体一空气界面氧气的交换速率 54

三、决定天然水中溶解氧分布变化的基本因素 57

四、天然水中溶解氧的生态学意义 58

第四节 天然水中的二氧化碳平衡体系 63

一、天然水的碱度及其生态学意义 64

二、封闭体系水体的二氧化碳平衡 66

三、敞开体系水体的二氧化碳平衡 72

第五节 天然水体中有机碳及氮、磷的循环 74

一、有机碳的循环 75

二、氮的循环 76

三、磷的循环 79

第四章 天然水中与水生生物相关的主要化学过程 85

第一节 溶解与沉淀反应 85

一、天然水中的溶解与沉淀作用 85

二、碳酸盐的溶解与沉淀 88

三、磷酸盐的溶解与沉淀 92

第二节 天然水中的酸—碱反应 95

一、天然水中的酸一碱作用 95

二、在酸碱作用中若干容量因素概念 97

第三节 天然水中的氧化还原反应 98

一、电子活度、pE、Eh及其与平衡常数的关系 98

二、天然水中的O2/H2O电对 100

三、有机物被SO？－氧化 102

四、硫化物的氧化作用 103

第四节 天然水中的配位化学反应 104

一、水环境中的无机配位体对重金属的络合作用 104

二、水环境中的有机配位体对重金属的络合作用 107

第五节 天然水中的生物化学反应 110

一、藻类吸收利用营养元素的生物化学过程 111

二、耗氧有机物的生物化学降解过程 117

第六节 天然水中界面上的物理化学过程 120

一、水环境中的胶体及其吸附作用 120

二、胶体的絮凝作用及其与水生生物的关系 124

三、气—液界面吸附 126

第五章 内陆各类天然水体与大气降水的水化学 132

第一节 河水化学 132

一、河水溶质平衡模式 132

二、河水的主要离子成分 133

三、河水的营养元素 137

四、河流的溶解气体和pH值 139

五、河水中的有机物 140

第二节 湖水化学 140

一、湖水溶质平衡模式及湖型划分 140

二、湖水的主要离子成分 142

三、湖水的营养元素 143

四、湖水的溶解气体和pH值 144

五、湖水中有机物质 146

第三节 潜水（浅层地下水）化学 147

一、概述 147

二、潜水的化学特征 148

三、溶解气体 149

四、地下水中其他微量成分 150

五、我国潜水化学基本特征 151

第四节 大气降水化学 153

一、大气降水的化学组成 153

二、大气降水化学成分的分布变化 155

三、大气降水的酸度——酸雨问题 156

第五节 池塘水化学 158

一、溶解氧 159

二、CO2及其他溶解气体 162

三、离子总量和无机营养盐 162

第六章 海水化学 165

第一节 海洋环境基本特征概述 165

一、海洋的水文动力特征 165

二、海水环境化学特征 166

三、海洋沉积物化学特征 167

四、海洋生物化学特征 168

第二节 海水化学组成特征 169

一、海水主要成分的恒定性规则 169

二、海水的pH值及其缓冲容量 170

三、海水中的溶解气体 173

四、海水中氮、磷、硅及其他微量营养元素 177

第三节 中国各海区的基本水化学特征 181

一、中国各海区的盐度 182

二、中国海的营养盐 183

三、中国海海水的pH值 186

四、中国海的溶解氧 186

第七章 水环境污染及其生态效应 190

第一节 水污染概述 190

一、污染源 190

二、水污染类型 192

三、水体自然净化作用 195

第二节 水环境中的有机物污染 196

一、耗氧有机物污染和富营养化 196

二、合成有机化合物污染 199

三、石油污染 200

四、酚类污染 200

第三节 水环境中的无机物污染 201

一、重金属与类金属污染 201

二、非金属污染物 205

第四节 污染物在水环境中的迁移与转化 206

一、稀释与扩散 207

二、化学降解与转化 210

三、污染物在水一固两相间的迁移 214

四、污染物在水一生物相间的迁移 215

第五节 水环境沉积物污染特征 217

一、耗氧有机物污染及沉积物的氧化还原状态 217

二、沉积物中重金属的污染特征 218

三、沉积物的合成有机物污染 219

四、沉积物中污染物质的释放 220

第八章 渔业水质化学管理与调控技术 222

第一节 概述 222

一、渔业水质管理与调控的重要性 222

二、施肥与投饵的成本效益 223

三、人工养殖水环境在结构与功能上的特征 223

第二节 施肥与水质的关系 224

一、无机肥料 224

二、有机肥料 229

第三节 溶解氧的预测 229

一、夜间水体对溶解氧的各种需求 229

二、夜间水体溶解氧含量的预测 232

三、泛池与水质 234

第四节 投饵与水质的关系 236

一、从饵料系数估算水体中氮、磷的输入量 236

二、投饵养殖水体水质的变化 236

第五节 底质的调控 237

一、底质（土壤与淤泥）与水质的关系 237

二、底泥的可交换酸性及石灰的调控作用 238

三、盐碱地池塘底质的调控 243

第六节 渔业水体中有害物质的去除 243

一、硫化氢、氨和磷酸盐的去除 243

二、铁及其他重金属的去除 246

三、正己烷萃取物的去除 250

第七节 水质的其他各种化学药剂处理 250

一、高锰酸钾（KMnO4） 251

二、过氧化氢（H2O2） 252

三、凝聚剂（浊度的控制） 252

四、鱼藤酮（C23H22O6） 254

五、除藻（草）剂 254

六、其他若干水质处理药剂 256

附录 259

附表1 海水水质标准（GB3097-82） 259

附表2 渔业水质标准（GB11607-89） 260

附表3 天然水中主要无机离子之间离子缔合的稳定常数 261

附表4 淡水中无机缔合物的浓度（-logM） 261

附表5 海水的化学模式 262

附表6 海水中硼酸第一表观解离常数 263

附表7 水和（人工）海水中CO2的溶解度 263

附表8 海水中碳酸的第一表观离解常数 264

附表9 海水中碳酸的第二表观离解常数 264

附表10 淡水体系碳酸平衡系数a值 265

附表11 溶度积常数 265

附表12 有关氧化还原过程的平衡常数 266

附表13 全国主要湖泊水化学成分表 267

附表14 大洋环境中某些元素的平均背景值与停留时间 268

附表15 使每公顷池塘水的总硬度和总碱度增加至20mg·L-1时CaCO3的需要量 269

主要参考文献 270