天然水的主要理化性质讲课稿.ppt

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1、天然水的主要理化性质 在在在在水水水水分分分分子子子子的的的的结结结结构构构构中中中中，两两两两个个个个氢氢氢氢原原原原子子子子核核核核排排排排列列列列成成成成以以以以氧氧氧氧原原原原子子子子核核核核为为为为顶顶顶顶的的的的等等等等腰腰腰腰三三三三角角角角形形形形。从从从从而而而而使使使使氧氧氧氧的的的的一一一一端端端端带带带带负负负负电电电电荷荷荷荷，氢氢氢氢的的的的一一一一核核核核带带带带正正正正电电电电荷荷荷荷，因因因因此此此此水水水水分分分分子子子子是是是是一一一一个个个个极极极极性性性性很很很很强强强强的的的的分分分分子子子子，即即即即氧氧氧氧的的的的一一一一端端端端为为为为负负负负

2、极极极极，氢氢氢氢一一一一的的的的端端端端为为为为正正正正极极极极。由由由由于于于于水水水水分分分分子子子子在在在在正正正正极极极极一一一一方方方方有有有有两两两两个个个个裸裸裸裸露露露露的的的的氢氢氢氢核核核核，在在在在负负负负极极极极一一一一方方方方有有有有氧氧氧氧的的的的两两两两对对对对孤孤孤孤对对对对电电电电子子子子，这这这这样样样样就就就就使使使使每每每每一一一一个个个个水水水水分分分分子子子子都都都都可可可可以以以以把把把把自自自自己己己己的的的的两两两两个个个个氢氢氢氢核核核核交交交交出出出出与与与与其其其其他他他他两两两两个个个个水水水水分分分分子子子子共共共共有有有有，而而而

3、而同同同同时时时时氧氧氧氧的的的的两两两两对对对对孤孤孤孤对对对对电电电电子子子子又又又又可可可可以以以以接接接接受受受受第第第第三三三三个个个个、第第第第四四四四个个个个氢氢氢氢核核核核，使使使使这这这这五五五五个个个个水水水水分分分分子子子子之之之之间间间间形形形形成成成成四四四四个个个个氢氢氢氢键键键键，其其其其中中中中每每每每一一一一个个个个外外外外围围围围分分分分子子子子又又又又再再再再与与与与另另另另外外外外的的的的分分分分子子子子继继继继续续续续生生生生成成成成氢氢氢氢键键键键。这这这这种种种种现现现现象象象象称称称称为为为为水水水水分分分分子子子子的的的的缔缔缔缔合合合合现现现

4、现象象象象。所所所所以以以以水水水水是是是是单个分单个分单个分单个分子子子子H H H H2 2 2 2O O O O和（和（和（和（H H H H2 2 2 2O O O O）n n n n的混合物，（的混合物，（的混合物，（的混合物，（H H H H2 2 2 2O O O O）n n n n称为水分子的集聚体或聚合物。称为水分子的集聚体或聚合物。称为水分子的集聚体或聚合物。称为水分子的集聚体或聚合物。H104.40H1.1.水分子的结构水分子的结构（3 3）水的比热容）水的比热容 几乎在所有的液体和固体物质中，水的比热容几乎在所有的液体和固体物质中，水的比热容几乎在所有的液体和固体物质中

5、，水的比热容几乎在所有的液体和固体物质中，水的比热容最大，同时有很大的蒸发热和溶解热。这是因为最大，同时有很大的蒸发热和溶解热。这是因为最大，同时有很大的蒸发热和溶解热。这是因为最大，同时有很大的蒸发热和溶解热。这是因为水加热时，热量不仅消耗于水温升高，还消耗于水加热时，热量不仅消耗于水温升高，还消耗于水加热时，热量不仅消耗于水温升高，还消耗于水加热时，热量不仅消耗于水温升高，还消耗于水分子聚合物的解离。在标准大气压水分子聚合物的解离。在标准大气压水分子聚合物的解离。在标准大气压水分子聚合物的解离。在标准大气压25252525时，水时，水时，水时，水的比热容最小，为的比热容最小，为的比热容最小

6、，为的比热容最小，为4175.8733J/kg4175.8733J/kg4175.8733J/kg4175.8733J/kg，高于或低，高于或低，高于或低，高于或低于于于于25252525时，水的比热容都逐渐变大。时，水的比热容都逐渐变大。时，水的比热容都逐渐变大。时，水的比热容都逐渐变大。n n水的比热容大，因此天热时水可以调节气温，使气温变化不至于太剧烈，同时也因为水的比热容大，使水体温度变化也较为缓慢（4）水的黏度）水的黏度 表示水体在运动过程中所发生的内摩擦力，表示水体在运动过程中所发生的内摩擦力，表示水体在运动过程中所发生的内摩擦力，表示水体在运动过程中所发生的内摩擦力，其大小与内能

7、损失有关。纯水的黏度取决于温其大小与内能损失有关。纯水的黏度取决于温其大小与内能损失有关。纯水的黏度取决于温其大小与内能损失有关。纯水的黏度取决于温度，与压力无关。在度，与压力无关。在度，与压力无关。在度，与压力无关。在0-1000-1000-1000-100内水的黏度随温内水的黏度随温内水的黏度随温内水的黏度随温度的升高而减小。在度的升高而减小。在度的升高而减小。在度的升高而减小。在20202020时动力黏度约为时动力黏度约为时动力黏度约为时动力黏度约为0.001Pas,0.001Pas,0.001Pas,0.001Pas,运动黏度约为运动黏度约为运动黏度约为运动黏度约为0.010.010.

8、010.01/s/s/s/s（5 5）水的沸点与蒸汽压）水的沸点与蒸汽压 水的沸点与蒸汽压力有关。将水放在水的沸点与蒸汽压力有关。将水放在水的沸点与蒸汽压力有关。将水放在水的沸点与蒸汽压力有关。将水放在一个密闭容器中，水面上就有一部分一个密闭容器中，水面上就有一部分一个密闭容器中，水面上就有一部分一个密闭容器中，水面上就有一部分动能较大的水分子能克服其它水分子动能较大的水分子能克服其它水分子动能较大的水分子能克服其它水分子动能较大的水分子能克服其它水分子的引力，逸出水面进入容器上部的空的引力，逸出水面进入容器上部的空的引力，逸出水面进入容器上部的空的引力，逸出水面进入容器上部的空间成为蒸汽，这

9、一过程称为蒸发。进间成为蒸汽，这一过程称为蒸发。进间成为蒸汽，这一过程称为蒸发。进间成为蒸汽，这一过程称为蒸发。进入容器空间的水分子不断地运动，其入容器空间的水分子不断地运动，其入容器空间的水分子不断地运动，其入容器空间的水分子不断地运动，其中一部分水蒸气分子碰到水面，被水中一部分水蒸气分子碰到水面，被水中一部分水蒸气分子碰到水面，被水中一部分水蒸气分子碰到水面，被水体中的水分子所吸引，又返回到水体中的水分子所吸引，又返回到水体中的水分子所吸引，又返回到水体中的水分子所吸引，又返回到水中，这一过程称为凝结。中，这一过程称为凝结。中，这一过程称为凝结。中，这一过程称为凝结。压力（压力（压力（压力

10、（KPaKPa）沸点（沸点（沸点（沸点（）202060.160.1101.33101.33100100500500151.7151.7110110 179.9179.9210210 212.2212.2310310 233.7233.7410410 250.3250.3510510 263.8263.810101010 310.9310.918101810 356.9356.922.051022.0510 374.3374.3不同压力下水的沸点当水的蒸发速度与水蒸气的凝结速度相等时，当水的蒸发速度与水蒸气的凝结速度相等时，水面上的水分子数量不再改变，即达到水面上的水分子数量不再改变，即达到动动

11、态平衡态平衡。在温度一定的情况下，达到动态。在温度一定的情况下，达到动态平衡时的蒸汽称为该温度下的饱和蒸汽，平衡时的蒸汽称为该温度下的饱和蒸汽，这时的蒸汽压力称为饱和蒸汽压，简称蒸这时的蒸汽压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。汽压。当水的温度升高到一定值，其蒸汽压力等于外当水的温度升高到一定值，其蒸汽压力等于外界压力时，水就开始沸腾，这时的温度称为该界压力时，水就开始沸腾，这时的温度称为该压力下的沸点。当气体高于某一温度时，不管压力下的沸点。当气体高于某一温度时，不管加多大压力都不能将气体液化，这一温度称为加多大压力都不能将气体液化，这一温度称为气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化气体的临界温

12、度。在临界温度下，使气体液化的压力称为临界压力。水的临界温度为的压力称为临界压力。水的临界温度为374.3374.3，临界压力，临界压力22.05MPa22.05MPa。（6 6）水的表面张力）水的表面张力在水体内部，每个水分子受其四方相邻水分子在水体内部，每个水分子受其四方相邻水分子的引力，所以水分子的受力是平衡的。但靠近的引力，所以水分子的受力是平衡的。但靠近表面的水分子则受力不平衡，水体内部对它的表面的水分子则受力不平衡，水体内部对它的引力大，外部空气对它的引力小，从而使水体引力大，外部空气对它的引力小，从而使水体表面分子受到一种向内的拉力，称为表面张力。表面分子受到一种向内的拉力，称为

13、表面张力。水有最大的表面张力，达到水有最大的表面张力，达到72.751072.7510-5-5N/N/，表现出异常的毛细、润湿、吸咐等特性。表现出异常的毛细、润湿、吸咐等特性。（7 7）水的溶解能力）水的溶解能力水有很大的介电常数，溶解能力极强，即水有很大的介电常数，溶解能力极强，即水分子有较强的极性，极易形成氢键，是水分子有较强的极性，极易形成氢键，是一种很好的溶剂。水中溶解的各物质之间可一种很好的溶剂。水中溶解的各物质之间可以进行各种反应。以进行各种反应。（8 8）水的电导）水的电导水是一种很弱的两性电解质，能电离出小量的水是一种很弱的两性电解质，能电离出小量的水是一种很弱的两性电解质，能

14、电离出小量的水是一种很弱的两性电解质，能电离出小量的H H H H+和和和和OHOHOHOH-，所以即使是理想的纯水也有一定的导电能力，所以即使是理想的纯水也有一定的导电能力，所以即使是理想的纯水也有一定的导电能力，所以即使是理想的纯水也有一定的导电能力，通常用电导率来表示。电导率是电阻率的倒数。电通常用电导率来表示。电导率是电阻率的倒数。电通常用电导率来表示。电导率是电阻率的倒数。电通常用电导率来表示。电导率是电阻率的倒数。电阻率是对断面为阻率是对断面为阻率是对断面为阻率是对断面为1 1 1 11111，长，长，长，长1 1 1 1体积的水所测得的体积的水所测得的体积的水所测得的体积的水所测

15、得的电阻，单位是欧姆电阻，单位是欧姆电阻，单位是欧姆电阻，单位是欧姆厘米（厘米（厘米（厘米（），电导率的单），电导率的单），电导率的单），电导率的单位是西门子位是西门子位是西门子位是西门子/厘米（厘米（厘米（厘米（S/S/S/S/或或或或S/S/S/S/）。纯水的电阻率）。纯水的电阻率）。纯水的电阻率）。纯水的电阻率随温度的升高而降低。随温度的升高而降低。随温度的升高而降低。随温度的升高而降低。（9 9）水的化学性质）水的化学性质水能与金属和非金属作用放出氢，还能与许多金属与非金属的氧化物反应，生成碱和酸。（10）水的体积水的体积n n一般液体都热胀冷缩，而水则不然，在0-3.98内，随着温度

16、的升高，体积逐渐减小，至3.98时，体积最小，高于或者低于此温度体积均逐渐变大，0 结冰时体积最大。从水的净化和处理的需要，假定水中的物质从水的净化和处理的需要，假定水中的物质均呈球形，则按其大小和混合形态的不同，均呈球形，则按其大小和混合形态的不同，通常分为三类。通常分为三类。悬浮物悬浮物 胶体胶体 溶解物质溶解物质天然水体的物质组成天然水体的物质组成1 1、悬浮物、悬浮物是指颗粒直径约在是指颗粒直径约在100nm100nm以上的物质微粒。按其以上的物质微粒。按其微粒的大小和相对密度的不同，可分为漂浮的、微粒的大小和相对密度的不同，可分为漂浮的、悬浮的和可沉降的。悬浮物在水中很不稳定，悬浮的

17、和可沉降的。悬浮物在水中很不稳定，分布也很不均匀，是一种比较容易除去的物质。分布也很不均匀，是一种比较容易除去的物质。2 2、胶体、胶体是指颗粒直径约在是指颗粒直径约在是指颗粒直径约在是指颗粒直径约在1-100nm1-100nm1-100nm1-100nm之间的微粒。主要是铁、之间的微粒。主要是铁、之间的微粒。主要是铁、之间的微粒。主要是铁、铝、硅的化合物以及动植物有机体的分解产物、蛋白铝、硅的化合物以及动植物有机体的分解产物、蛋白铝、硅的化合物以及动植物有机体的分解产物、蛋白铝、硅的化合物以及动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。由于这种颗粒常带有某些正电质、脂肪、腐殖质等。由于这

18、种颗粒常带有某些正电质、脂肪、腐殖质等。由于这种颗粒常带有某些正电质、脂肪、腐殖质等。由于这种颗粒常带有某些正电荷或负电荷离子，而呈现出带电性。天然水体中的粘荷或负电荷离子，而呈现出带电性。天然水体中的粘荷或负电荷离子，而呈现出带电性。天然水体中的粘荷或负电荷离子，而呈现出带电性。天然水体中的粘土颗粒，一般都带负电荷，而一些金属离子的氢氧化土颗粒，一般都带负电荷，而一些金属离子的氢氧化土颗粒，一般都带负电荷，而一些金属离子的氢氧化土颗粒，一般都带负电荷，而一些金属离子的氢氧化物则带正电荷。胶体颗粒在水中是比较稳定的，分布物则带正电荷。胶体颗粒在水中是比较稳定的，分布物则带正电荷。胶体颗粒在水中

19、是比较稳定的，分布物则带正电荷。胶体颗粒在水中是比较稳定的，分布也比较均匀，难以用自然沉降的方法除去。也比较均匀，难以用自然沉降的方法除去。也比较均匀，难以用自然沉降的方法除去。也比较均匀，难以用自然沉降的方法除去。天然水体中的悬浮物和胶体颗粒，对光天然水体中的悬浮物和胶体颗粒，对光线有散射效应，是造成水体浑浊的主要线有散射效应，是造成水体浑浊的主要原因，所以它们是各种用水处理首先清原因，所以它们是各种用水处理首先清除的对象。除的对象。是指颗粒直径小于是指颗粒直径小于1nm1nm的颗粒，它们往往以离的颗粒，它们往往以离子、分子或气体的状态存在于水中，成为均子、分子或气体的状态存在于水中，成为均

20、匀的分散体系，称为真溶液。这类物质不能匀的分散体系，称为真溶液。这类物质不能用混凝、沉降、过滤的方法除去，必须用蒸用混凝、沉降、过滤的方法除去，必须用蒸馏、膜分离或离子交换的方法才能除去。馏、膜分离或离子交换的方法才能除去。3 3、溶解物质、溶解物质（1 1 1 1）呈离子状态的物质）呈离子状态的物质）呈离子状态的物质）呈离子状态的物质 天然水体中含有的主要天然水体中含有的主要天然水体中含有的主要天然水体中含有的主要根子有根子有根子有根子有NaNaNaNa+、K K K K+、CaCaCaCa2+2+2+2+、MgMgMgMg2+2+2+2+、HCOHCOHCOHCO3 3 3 3-、CICI

21、CICI-、SOSOSOSO4 4 4 42-2-2-2-、COCOCOCO3 3 3 32-2-2-2-等等等等8 8 8 8种离子，另外还种离子，另外还种离子，另外还种离子，另外还有一些生物生成物（氮、有一些生物生成物（氮、有一些生物生成物（氮、有一些生物生成物（氮、磷、铁、硅的化合物），磷、铁、硅的化合物），磷、铁、硅的化合物），磷、铁、硅的化合物），微量元素和有机物。微量元素和有机物。微量元素和有机物。微量元素和有机物。（2 2 2 2）呈分子状态的气体）呈分子状态的气体）呈分子状态的气体）呈分子状态的气体（溶解气体）（溶解气体）（溶解气体）（溶解气体）天然水天然水天然水天然水中常见的

22、溶解气体有中常见的溶解气体有中常见的溶解气体有中常见的溶解气体有氧气、二氧化碳和氮氧气、二氧化碳和氮氧气、二氧化碳和氮氧气、二氧化碳和氮气，有时还有硫化氢、气，有时还有硫化氢、气，有时还有硫化氢、气，有时还有硫化氢、二氧化硫和氨等。二氧化硫和氨等。二氧化硫和氨等。二氧化硫和氨等。a a a a、氧气、氧气、氧气、氧气：主要来源于大气中氧的溶解，水中藻类的：主要来源于大气中氧的溶解，水中藻类的：主要来源于大气中氧的溶解，水中藻类的：主要来源于大气中氧的溶解，水中藻类的光合作用只能产生一部分氧气。一般情况下地下水光合作用只能产生一部分氧气。一般情况下地下水光合作用只能产生一部分氧气。一般情况下地下

23、水光合作用只能产生一部分氧气。一般情况下地下水的含氧量比地表水低，地表水的含氧量一般在的含氧量比地表水低，地表水的含氧量一般在的含氧量比地表水低，地表水的含氧量一般在的含氧量比地表水低，地表水的含氧量一般在0 0 0 014mg/L14mg/L14mg/L14mg/L之间。之间。之间。之间。b b b b、二氧化碳、二氧化碳、二氧化碳、二氧化碳：主要来源于水中或泥土中有机物的分：主要来源于水中或泥土中有机物的分：主要来源于水中或泥土中有机物的分：主要来源于水中或泥土中有机物的分解和氧化。因为大气中的解和氧化。因为大气中的解和氧化。因为大气中的解和氧化。因为大气中的COCOCOCO2 2 2 2

24、只占只占只占只占0.03%0.03%0.03%0.03%0.04%0.04%0.04%0.04%，对实际的天然地表水中，对实际的天然地表水中，对实际的天然地表水中，对实际的天然地表水中，COCOCOCO2 2 2 2的含量一般为的含量一般为的含量一般为的含量一般为2020202030mg/L30mg/L30mg/L30mg/L，地下水有时可达到几百毫克，说明水中有，地下水有时可达到几百毫克，说明水中有，地下水有时可达到几百毫克，说明水中有，地下水有时可达到几百毫克，说明水中有机质降解时一方面消耗了氧气，一方面也产生了机质降解时一方面消耗了氧气，一方面也产生了机质降解时一方面消耗了氧气，一方面也

25、产生了机质降解时一方面消耗了氧气，一方面也产生了COCOCOCO2 2 2 2，使水中，使水中，使水中，使水中COCOCOCO2 2 2 2含量远远超过了与大气接触时的平含量远远超过了与大气接触时的平含量远远超过了与大气接触时的平含量远远超过了与大气接触时的平衡衡衡衡COCOCOCO2 2 2 2量。量。量。量。第二节第二节 天然水的主要天然水的主要理化性质理化性质总含盐量总含盐量离子总量离子总量矿化度矿化度盐度盐度氯度氯度水中可溶性以无机盐为主的物水中可溶性以无机盐为主的物质含量之和质含量之和天然水中主要离子成分含量的天然水中主要离子成分含量的总和总和矿化度是指矿化度是指“蒸干称重法得到蒸干

26、称重法得到的无机矿物成分的总量的无机矿物成分的总量”。（一）天然水含盐量的参数（一）天然水含盐量的参数离子总量离子总量矿化度矿化度盐度盐度1.离子总量（ST）定义：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。以符号以符号C来表示来表示大多数淡水：八大离子：八大离子：阳离子：阳离子：K K+、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+阴离子：阴离子：HCOHCO3 3-、COCO3 32-2-、SOSO4 42-2-、ClCl-2.矿化度l 矿化度是水中所含无机矿物成份的总量l用过氧化氢氧化后蒸发，在105110干燥剩余的残渣，然后称重（本书）

27、矿化度离子总量与水生生物关系与水生生物关系与养鱼生产的关系与养鱼生产的关系与渔汛的关系与渔汛的关系（二）（二）（二）（二）含盐量对水产养殖的影响含盐量对水产养殖的影响含盐量对水产养殖的影响含盐量对水产养殖的影响 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”。1.与水生生物关系uu 水生生物有一定的适应盐幅水生生物有一定的适应盐幅u同一生物不同生长阶段耐盐能力不同 耐盐限度不同;几种淡水鱼的耐盐能力次序为：草鱼团头鲂鲢u在适宜的盐度范围内，频繁的盐度波动对生长有影响（盐度实验时要注意）u离子组成不同，耐盐能力不同盐度对鱼类的影响盐度对鱼类

28、的影响n n根据含盐量多少对鱼类进行分类根据含盐量多少对鱼类进行分类:A A 淡水鱼淡水鱼 B B 海水鱼海水鱼n n 根据鱼类对盐度的适应性来分根据鱼类对盐度的适应性来分:A.A.狭盐性鱼类狭盐性鱼类:海水、淡水海水、淡水(S(S 4)4)B.B.广盐性鱼类广盐性鱼类1.决定鱼的生存影响精卵子的发育，亲鱼的繁殖影响精卵子的发育，亲鱼的繁殖(受精率、孵化率受精率、孵化率)精子的寿命精子的寿命(水中水中):):四大家鱼四大家鱼50-6050-60秒秒 鲤鱼鲤鱼1.5-31.5-3分钟分钟 鲟鱼鲟鱼1-251-25分钟分钟3-53-5生理盐水：四大家鱼生理盐水：四大家鱼115-170115-170

29、秒秒2.盐度对鱼类人工繁殖的影响第三节天然水的依数性和透光性稀溶液的一个重要特性是依数性，即稀溶液蒸气压下降（P），沸点上升（Tb），冰点下降（Tf）值等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。一、天然水的依数性对于纯溶液：n蒸气压下降p=Kbn冰点下降tf=Kfbn渗透压增大=(n/V)RT=cRT（见课本）二、天然水的透光性光线在水中的反射、吸收与折射(一)水面对太阳辐射的反射n入射角、反射角、太阳高度角，反射率n水面对大气散射辐射的反射率，大约在5%-10%1.1.有一定的选择性有一定的选择性2.2.随水体深度增大能量衰随水体深度增大能量衰减快减快 73%73%到水面到水面

30、1cm1cm处处 36%36%到到1m1m处处 1.4%1.4%到到100m100m处处 光抑制区光抑制区 光适宜区光适宜区 光限制区光限制区（二）水对太阳光的吸收特点（二）水对太阳光的吸收特点:透明度与水的光学分层光光抑制区抑制区（营养分解层）：（营养分解层）：光合作用速率小于呼吸作光合作用速率小于呼吸作用速率的水层，有机物的分解速率大于合成速率，这用速率的水层，有机物的分解速率大于合成速率，这一水层的植物不能正常生活。一水层的植物不能正常生活。光限制层（无光层）光限制层（无光层）：生物无法生长或生长缓慢。：生物无法生长或生长缓慢。光光适宜区适宜区（营养生成层（营养生成层）：）：光合作用速率

31、大于呼吸作光合作用速率大于呼吸作用速率的水层，植物光合作用合成的有机物多于呼吸用速率的水层，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。作用消耗的有机物，有机物的净合成大于零。第四节天然水的导电性一、概念电导是电阻的倒数，等于电流与电压的比：电导率：当电极面积为1平方厘米，两电极相距1厘米时，溶液的电导即为电导率，单位为西门子每厘米（S/cm）。l不同离子的导电能力不同。离子组成不固定就不能用电导率仪准确测定总含盐量或盐度（有地域差异）l由于温度不同，电导率的差异很大，必须校正温度的影响。l用电导率仪直接测定盐度的准确度不高，专用电导盐度计除外。电导率电导率n 同一

32、盐度的海水，温度升高电导率增加，近于直线关系。式中数（二二二二.天然水的电导率天然水的电导率天然水的电导率天然水的电导率电导率与溶液所含离子种类和浓度、温度与压力有关 。图15温度对海水电导率的影响二、天然水的密度（一）纯水的密度天然水的密度：单位体积水体所具有的质量，用表示第五节水的流转混合与水体的温度分布n 风力涡动混合作用n 密度引起的对流混合作用n 流水状态n 人为机械搅动一、水的流转混合作用1.天然水的流转混合作用天然水的流转混合作用风力的涡动混合温度引起的密度对流1.风力的涡动混合n风力越大，涡动混合作用越强烈；水面开阔深度浅的水体，较易混合彻底。n n 上下密度差越上下密度差越大

33、，水越深，风大，水越深，风力使水混合所需力使水混合所需做的功也越大做的功也越大 2.水的密度环流当表层水密度增大，或底层水密度减少时，都会出现“上重下轻”的状态，密度大的水要下沉，密度小的水要上升，这就形成了上下水团的对流混合（环流）。n 水温在密度最大的温度以上：热胀冷缩n 水温在密度最大的温度以下：热缩冷胀二.水体的温度分布l开阔的水体，差别不大。岸边浅水区与中心区的水温可能有所不同；l l 养鱼池水温的水平分布受风力影响，使上、下风处水温养鱼池水温的水平分布受风力影响，使上、下风处水温明显不同。明显不同。水温的水平分布水温的垂直分布l水温的垂直分布有明显的季节特点；水温的垂直分布有明显的

34、季节特点；l l 在我国北方地区，在我国北方地区，夏季是正分布；冬季形成水温的逆分布；春、秋季节全同温。n n春季的全同温期春季的全同温期n n夏季的正分层期夏季的正分层期n n秋季的全同温期秋季的全同温期n n冬季的逆分层期冬季的逆分层期讨论的基点讨论的基点:淡水密度最大时的水温为淡水密度最大时的水温为4 4,冰点冰点0 0;盐度为盐度为24.924.9的海水密的海水密度最大时的温度与冰点度最大时的温度与冰点0 0均为均为-1.35-1.35;水的含盐量上下均匀水的含盐量上下均匀.（一）湖泊（水库）四季的典型温度分布l冬季逆分层：表面结冰；水温随深度增加而缓慢升高。l春季全同温：表层水温升高

35、，密度流使上下水对流交换。l夏季正分层：两层（高温表层和低温下层）中间夹有一温度随深度增加而迅速降低的水层（温跃层）。l秋季全同温：气温低于水温，表层水温下降，密度增大，发生密度环流；加上风力的混合作用，温跃 层消失。图18淡水湖四季水温的典型分布n n温跃层形成的弊端温跃层形成的弊端 水体不易发生上下水层混合作用，氧气和营水体不易发生上下水层混合作用，氧气和营养盐不易发生上下传递，水体底部易长期出现养盐不易发生上下传递，水体底部易长期出现缺氧现象。缺氧现象。n n解决措施解决措施 打破温跃层：风力作用，人为机械作用。打破温跃层：风力作用，人为机械作用。水库（湖泊）水温的垂直分布n80cm：温跃层na、b：全同温nd、e：正分层作业作业n n思考题