水环境化学复习资料-终极版

天然水的理化性质离子总量：天然水中各离子总量之和，常用ST表示，单位为mg/L或mmol/L。4种阳离子〔钙离子、镁离子、钠离子、钾离子〕4种阴离子〔碳酸氢根、碳酸根、硫酸根、氯〕矿化度：以一定量过滤水样在105-110℃3、氯度：沉淀0.3285234Kg海水中全部卤素离子所需纯标准银的克数，在数值上即为海水的氯度，用符号Cl表示，单位为1×10-34、盐度：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之比天然水的依数性：稀溶液蒸气压下降、沸点上升、冰点下降值都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。透明度：光线进入水中的程度，适宜透明度为20~40cm真光层：光照充足，光合作用速率大于呼吸作用速率的水层营养生成层;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的水层。光照缺乏，光合作用速率小于呼吸作用速率的水层为营养分解层。补偿深度：有机物的分解速率等于合成速率的水层深度，大约为透明度的2~2.5倍离子活度：离子的有效浓度。水体流转混合的两个因素：风力引起的涡动混合，密度差引起的对流混合温跃层：水温在垂直方向出现急剧变化的水层。北方鱼类在室外越冬时，要注意防风处理，防止池水对流使池底水温变化，影响鱼类生长，室外海水越冬池底保温关键：添加低盐度的海水或者淡水。常量>50mmol/L50umol/L<微量<50mmol/L恒量<50umol/L通过水面进入水中的太阳辐射，一局部被水中的溶存物质吸收，一局部被散射，一局部继续向深处穿透。几种淡水鱼耐盐能力：草鱼>团头鲂>鲢鱼盐度与温度的线性关系，在〔24.9-1.35〕处到达最大的密度水体的温度分布规律一、湖泊〔水库〕四季典型温度分布冬季的逆分层期水温随着深度的增加而缓慢升高，到底层水温可以到达或小于密度最大时的温度春季全同温期水温在密度最大的温度以下时，温度的升高会使密度增大，外表温度较高的水就会下沉，下面较低的水就会上升，形成密度流。密度流使上下水对流交换，直到上下水温都是密度最大时的温度为止。夏季正分层期〔停滞期〕出现温跃层，上下水体无法相互混合，上层水温较高，下层水温较低秋季的全同温期气温转凉，温度低于水温，表层水温要下降，密度增大，表层以下水温较高，密度较小，此时发生密度环流二、越冬池的水温平均值的变化反映了温度变化趋势——整个越冬期底层水温先下降后上升，这与气温的变化有关。修建室外越冬池时要注意防风处理。12、天然水中化学成分的形成：大气淋溶、从岩石土壤中淋溶、生物作用、次级反响与交换吸收作用、工业废水、生活污水与农业退水环境化学：研究有害化学物质在环境介质中的来源、存在形态、化学特性、行为和效应、控制和治理的化学原理和方法的科学。天然水质系的复杂性：1、水中含有的物质种类繁多，含量相差悬殊2、水中溶存物质的分散程度复杂3、存在各种生物第二章、天然水的主要离子1、硬度;水中二价及多价金属离子含量的总和，单位是mmol/L。按阳离子种类可分为钙硬度和镁硬度。按阴离子可分为永久硬度和暂时硬度；碳酸盐硬度是指水中与碳酸氢根、碳酸根所对应的硬度。这种硬度在在水加热煮沸后，绝大局部以碳酸钙沉淀而除去，故又称“暂时硬度”。非碳酸盐的硬度是对应于硫酸盐和氯化物的硬度，即由Ca2+、Mg2+构成的硫酸盐和氯化物的硬度，它虽经煮沸但仍不能除去，故又名“永久硬度”。常用单位有三种：〔a〕mmol/L：以1L水中各种形成硬度的离子总量表示。〔b〕德国度〔oHG〕：每升水含10mg氧化钙为1oHG。〔c〕毫克CaCO3/升：用每升水所含形成硬度的离子所相当的碳酸钙的毫克数。上述三种单位的换算：1mmol/L=2.804oHG=50.05mgCaCO3/L2、碱度：指水中所含的能与强酸发生中和作用的全部物质的总量，亦即能接受质子H+的物质总量。新开挖的水池养鱼时，需要经常换水，以调节降低水中的硬度，防止鱼类死亡3、钙、镁离子在水产养殖中的意义〔1〕钙、镁是生物生命过程所必须的营养元素，它们不仅是生物体液及骨骼的组成成分。还参与体液新陈代谢的调节。〔2〕钙离子可以降低重金属离子和一价金属离子的毒性。〔3〕钙、镁离子可以增加水的缓冲性，即具有很好的保持PH的能力。〔4〕水中钙镁离子比例，对鱼、虾、贝的存活有重要影响。4、碱度与水产养殖的关系〔1〕降低重金属的毒性〔2〕调节二氧化碳的产耗关系、稳定水的PH〔3〕碱度过高对养殖生物的毒害作用〔适宜1~3mmol/L,最大临界值10mmol/L〕5、硫在水中的转化蛋白质的分解作用氧化作用复原作用硫酸盐复原条件：缺乏溶氧、含有丰富的有机物、有微生物参与、硫酸根离子的含量沉淀与吸附作用水质恶化时，有硫化氢时，可以泼洒含铁药剂起到解毒的作用同化作用6、为什么天然水中的钾离子含量远比钠离子低？钾离子比拟容易被土壤胶粒吸附，移动性不如钠离子；钾离子被植物的吸收利用第三章、溶解气体1、影响气体在水中溶解度的因素〔除了气体本身的性质以外〕〔1〕温度在较低温条件下的温度变化对气体的溶解度影响显著，且气体溶解度随温度的升高而降低。〔2〕含盐量当温度、压力一定时，水中含盐量增加，气体在水中的溶解度降低。在相同温度和分压力下，气体在海水中的溶解度比在淡水中小得多。氧气在大洋海水中溶解度大约是在淡水中的80～82%。淡水来说含盐的变化幅度很小，对气体在水中的溶解度影响不大，一般不考虑含盐量的影响，而近似地釆用在纯水中的溶解度值。〔3〕气体的分压力在温度与含盐量一定时，气体在水中的溶解度随气体分压的增加而增加-享利定律c=KH×P道尔顿分压定律由几种气体组成的混合气体中组分B的分压力PB等于混合气体的总压力PT乘以气体B的分压系数φB。PB=PT×φB2、气体溶解速率中得双模理论〔1〕靠湍流从气体主体内部到达气膜；〔2〕靠扩散穿过气膜到达气—液界面，并溶于液相；〔3〕靠扩散穿过液膜；〔4〕靠湍流离开液膜进入液相内部。当气体分子在气相主体与液相主体中迁移时，靠的是湍流，运动速度快，混合均匀，可认为在气相主体与液相主体中都不存在浓度梯度。而气膜和液膜内只存在层流，气体分子只能靠扩散通过假定气体到达界面后瞬间即能到达溶解平衡，并符合亨利定律关系。3、池塘水体溶解氧的来源与消耗水中氧气的来源：空气的溶解、水生植物光合作用、补水水中氧气的消耗：①鱼、虾等养殖生物呼吸②水中微型生物耗氧-“水”呼吸〔浮游动物、浮游植物、细菌呼吸〕③底质的耗氧-“泥”呼吸④逸出。4、溶解氧的变化特点(1)与大洋海水存在一定的差异(2)更多的是受温度、盐度、压力、水生生物生命活动过程〔光合作用、呼吸作用〕、有机质的分解、光照等的影响，且影响较大，使水体溶解氧呈昼夜变化5、溶解速度及其影响因素水的单位体积外表积扰动状况气体的不饱和度6、池塘水体溶解氧的变化规律溶解氧的垂直变化白天：随着温度的升高和光照强度的增大，表层水体浮游植物的光合作用增强，水体溶解氧的含量逐渐增大，至下午15:00-16:00时表层水体溶解氧含量达最大值；而下层水体由于光照强度较弱，水中溶解氧的含量低于表层水中溶解氧的含量。夜间：上层水温随气温的下降而下降，密度变大，形成密度流，下层水中的溶解氧得到补充，而上层水中溶解氧逐渐下降，至清晨04:00-05:00左右，上层水中溶解氧降到最低值。此时，上下水层溶解氧差根本消失，整个池水溶解氧条件最差，鱼虾的浮头多出现在这个时刻。溶解氧水平分布的特征：不均一性白天：下风处浮游植物产氧量和从空气中溶入的氧量比上风处多。夜间：溶解氧水平分布与白天相反，上风处溶解氧大于下风处，这与集中在下风处的浮游生物和有机物较多，夜间耗氧量大有关。风力越大，上下风处的溶解氧含量差异就越大。影响水平分布的因素：风力、风向及生物。7、改善水体溶解氧状况的措施降低水体耗氧速率及数量清淤合理施肥投饵明矾、黄泥浆凝聚沉淀水中有机物微生态制剂使用加强增氧作用，提高水中溶氧浓度生物增氧—保持水体具有适宜的浮游植物生物量人工增氧—机械增氧和化学增氧〔过氧化钙、活性沸石、过氧化氢〔H2O2)〕1、有一养鱼池，面积为1.00hm2，水深平均为1.5m。池水pH＝9.5，AT＝2.00mmol/L，现拟用浓度为12mol/L的浓盐酸将池水pH中和到9.0，问需用多少升的浓盐酸？〔pH=9.0时α=0.959；pH=9.5时α=0.886〕〔5分〕解：水量V＝1.00×104m2×1.5m=1.5×104m3，〔1分〕CT=AT’=CT/α’=ATα/α’=2mmol/L×0.886/0.959=1.85mmol/L〔1分〕ΔAT=AT-AT’=(2.00–1.85)mmol/L=0.15mmol/L〔1分〕VHCl=ΔAT×V/CHCl=0.15mmol/m3×1.5×104m3/12mol/L=188L〔12、某对虾池水的Cl‰=19.00，pH=9.00，总铵氮NH3-Nt=1.60mmol/L，γH＋=0.693，Ka＇=4.47×10-10，求该对虾池中分子态氨氮UIA为多少mmol/L？分子态氨氮在总氨氮中所占的比例UIA%为多少？〔5分〕解：CNH3=aNH3CT=Ka＇/(aH+/γH++Ka＇)CT=0.378mmol/L〔3分〕UIA%＝0.378/1.60×100%=23.6%〔2分〕第四章天然水的PH和酸碱平衡酸度:指每升水中所含能与强碱发生中和作用的物质总量略去水体中含量极少的H2PO4-、HPO42-和有机酸根据测定时使用的指示剂不同，分为总碱度〔用酚酞作指示剂，PH8.3〕和无机酸〔又称强酸酸度，用甲基橙作指示剂，pH3.7〕天然水按pH值的不同可以划分为如下五类：强酸性PH<5.0弱酸性PH5.0~6.5强碱性PH8.0~10.0强碱性PH>10.0中性PH6.5~8.0大多数天然水为中性到弱碱性，pH在之间。淡水的pH值多在，局部苏打型湖泊水的pH值可达，有的可能更高。海水的pH值一般在。地下水由于溶有较多的CO2，pH一般较低，呈弱酸性。某些铁矿矿坑积水，由于FeS2的氧化、水解，水的pH可能成强酸性，有的pH甚至可低至2-3，这当然是很特殊的情况某些铁矿矿坑积水，由于FeS2的氧化、水解，水的PH可能成强酸性天然水的缓冲性天然水都有一定的维持本身的PH能力，即具有一定的缓冲性。其原因存在以下3个调节PH的平衡系统碳酸的一级与二级电离平衡碳酸钙的溶解和沉淀平衡水中钙离子含量足够大时，可以限制碳酸离子钙含量增加，也限制了PH的升高。离子交换缓冲系统二氧化碳平衡体系在水中有4种化合态：、CO2H2CO3、HCO3-和CO32-，其中H2CO3CO2合称游离二氧化碳CT，CO2=【H2CO3*】+【HCO3-】+【CO32-】1、有水温为20℃、碱度AT＝3.6mmol/L、pH为6.6的地下淡水，今需参加NaOH使其pH=7.5，问1m3水需用NaOH固体多少克？假定参加NaOH解题思路：酸碱中和可视为封闭体系。加NaOH前后的CT,CO2不变。由pH求f，然后求CT,CO2，再求中和后应到达的AT，前后AT之差即为碱的用量。解：由表4-6得pH=6.6,f=1.60；pH=7.5f‘CT,CO2=AT×f=3.6×1.60=5.76(mmol/L)即需加NaOH1.8mol/m3，相当于固体NaOH72g/m32、pH为9.1的鱼池水，AT’＝2.5mmol/L,补入pH=6.5，AT＝4.0mmol/L井水20％体积。问：混合水的pH是多少？设气相CO2分压PCO2〔g〕=0.00030×101.325kPa解题思路：不能采用pH加权平均方式求解，而应采用cT,CO2与AT加权平均后求f值，再从表中查出pH。解：1)查表4－6得：pH=6.5，f=1.76；pH=9.1,f'=0.9542)求混合前cT,CO2：cT,CO2〔1〕＝AT×f=4.0×10－3×1.76＝7.04×10-3〔mol/L)cT,CO2〔2〕＝AT’×f‘=2.5×10－3×0.954＝2.38×10-3〔mol/L)3)求混合后cT,CO2〔混〕及AT〔混〕查表4-6，pH=7.23、盐度为20，pH为8.5，水温20℃解、(1)根据公式S‰=1.80655Cl‰水体的氯度Cl‰=20/1.80655=11.0708经查表得出：水温20℃，Cl‰=11的水体KB‘=1.64×(2)根据pH=8.5,αH+=10-8.5(3)硼酸盐碱度=2.2×10-2×1.64×10-9×11.0708/(1.64×10-9+10-8.5)=8.3×10-2(mmol/L)第五章天然水中的生物营养元素必需元素：某种元素被证明至少是某种生物所必需的，且直接参与生物的营养，其功能不能被别的元素替代，生物生命活动不可缺少的元素。常量必需元素〔N、P、S、K、Ca、Mg、C、H、O〕微量必需元素〔Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl〕固氮作用：天然水和沉积物中的一些藻类〔蓝、绿藻〕及细菌，它们具有特殊的酶系统，能把一般生物不能利用的单质N2，转变为生物能够利用的化合物形式，这一过程称为固氮作用。硝化作用：在通气良好的天然水中，经硝化细菌的作用，氨可进一步被氧化为NO3-，这一过程称为硝化作用。反硝化作用：在微生物的作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被复原为一氧化二氮〔N2O〕或氮气〔N2〕的过程。氨化作用：含氮有机物在微生物作用下分解释放氨态氮的过程。同化作用：水生植物通过吸收利用天然水中的NH4+、NO2-、NO3-等合成自身的物质，这一过程称为同化作用。常见的方法是把米氏方程换成如下形式：Km为米氏常数，假设S=Km时，V=1/2Vmax一般认为，为了得到藻类的正常繁殖速率，水体的限制性营养元素浓度[S]应维持在3Km(此时吸收速率V=0.75Vmax)以上。假设天然水中氮的来源1、大气降水下落过程中从大气中的淋溶2、地下径流从岩石土壤中的溶解3、水体中水生生物的代谢4、水体中生物的固氮作用5、工农业生产活动和生活污水的排放6、沉积物中氮的释放NH3毒性强的原因：NH3不带电荷，有较强的脂溶性，易透过细胞膜，对水生生物有很强毒性一、天然水中氮元素的存在形态1、溶解游离态氮气2、无机氮化合物铵〔氨〕态氮(TNH4-N)、硝酸态氮(NO3--N)、亚硝酸态氮(NO2--N)3、有机氮化物尿素、氨基酸、蛋白质、腐殖酸等二、天然水中氮的转化固氮作用、氨化作用、同化作用、硝化作用、反硝化作用〔脱氮作用〕三、天然水中的无机氮与养殖生产的关系双重作用：一方面，水体中的NH4+、NO3-是藻类能直接吸收利用的氮的形态，在适宜浓度范围内，增加其含量，可提高浮游植物的生物量，提高天然饵料根底，促进养殖生产。另一方面，当水体中无机态氮含量过高时，易导致水体富营养化，对养殖生物产生有害的影响。四、天然水中磷的存在形态水体中的磷：溶解态磷〔无机磷a.无机正磷酸盐PO43-、HPO42-、H2PO4-、H3PO4b.无机缩聚磷酸盐如P2O74-、P3O105-等，它们是某些洗涤剂、去污粉的主要添加成分。〕有机磷：天然水中可溶性有机磷包括生物体中存在的氨基磷酸与磷核苷酸类化合物、颗粒态磷五、参入天然水中磷循环的因素1、生物有机残体的分解矿化在天然水中水生生物的残体以及衰老或受损的细胞，由于自溶作用而释放出磷酸盐。因悬浮于温跃层和深水层暗处受微生物的作用而迅速再生的无机磷酸盐，构成了水体中有效磷的重要来源。2、水生生物的分泌与排泄3.水生植物的吸收利用藻类在吸收利用有效氮和有效磷时一般也按P/N=1:16(或15)的比例进行。4、沉积物的释放5、假设干非生物学过程六、含大量铁的地下水〔主要为Fe2+〕大量注入鱼池，会使水质状况发生一系列变化：首先：Fe2+被氧化成Fe(OH)3，减少水中的溶解氧，水变混浊，pH值降低；生成的Fe(OH)3絮凝时会将水中的藻类及悬浮物一并混凝、下沉，使水又逐渐变清。过几天浮游植物又会繁生，水色又渐渐变深，pH上升；水中生成的大量Fe(OH)3微粒会堵塞鱼鳃。所以我国北方鱼类越冬池不可直接大量补注含铁高的水。〔要求含Fe1mg/L〕铁的去除方法曝气絮凝过滤或静置水环境中的胶体与界面作用1、胶体粒径在1~100nm之间，20世纪初，人们把胶体分成两类：亲液胶体〔蛋白质、明胶等容易与水形成胶体的溶液〕、憎液胶体〔金溶胶等本质上不溶于介质，必须经过处理后才能形成胶体溶液〕2、胶体的结构：【胶核|n外表离子+〔n-x〕反离子】x+反离子+胶团=胶粒+扩散层反离子胶粒=胶核+吸附层3、胶体粒子外表电荷的来源：电离、离子吸附、晶格取代4、ζ-电位：这种当分散相和分散介质做相对运动时，吸附层和扩散层之间存在的电位差称为电动电位。5、胶体的稳定性及其影响因素ζ-电位的大小：ζ-电位越大，胶粒电荷越多，胶粒间电性斥力越大，胶体越稳定。溶剂化作用：水化薄膜层阻止了胶粒的互相碰撞而引起的合并，使溶胶具有一定的稳定性5、水环境中胶体的种类无机胶体：黏土矿物胶体、水合氧化物胶体有机胶体：各种可溶性和不溶性腐殖质无机有机复合体胶体无机胶体来源：化学平衡产物、河流输入物、生物死亡后的残物；有机胶体来源：生物的代谢产物、生物细胞的分解产物、有机颗粒物的降解产物。6、粘土矿物分三类：高岭石类：一层硅氧片和一层水铝片，称1：1型晶格，化学式Al4(Si4O10)(OH)8蒙脱石类：两层硅氧片和一层水铝片，称2：1型晶格，化学式Al4(Si4O10)2(OH)4.nH2O伊利石类：两层硅氧片和一层水铝片，称2：1型晶格，化学式Al4Si8O20(OH)47、水环境中腐殖质主要为富里酸和胡敏酸8、外表张力：在气液界面上由于液相的外表层与本水体在微观结构和性质上有许多明显的差异。首先表现在处于液体外表上的分子受力是很不平衡的，他们总是受到向液体内部的一定张力，即外表张力。气提作用：由于气泡的形成及在其气——液界面上的吸附作用，水体中具有外表活性的物质〔种类繁多的有机物具有两相基团〕连同可与其结合的其他各种形态物质一起被选择性地富集于液相外表膜中，这种现象称为气提作用或泡沫浮选作用泡沫：由难溶性气体以气泡形式分散在液体中所形成的分散系，称泡沫。其稳定性主要决定于气液界面的吸附作用。泡沫的破坏主要起因于液膜排液变薄和泡内气体的扩散。凝结：胶体粒子相互碰撞，终于相互聚集成沉淀析出的过程成为凝结。由于所得的沉淀常为絮状物，所以又称“絮凝作用”。在胶粒及黏土微粒絮凝沉淀时，总是把水中共存的一些可沉降或非沉降性的物质结合一起沉出，故又称“混凝作用”。如果降低或消除胶体稳定剂的作用，分散微粒那么可通过碰撞结合成聚集体而沉淀，这叫聚沉或凝聚。9、我国用量最大的无机絮凝剂主要有：硫酸铝、聚氯化铝、氯化铁、硫酸亚铁10、影响凝聚作用的因素1、电解质的作用如前所述，参加电解质可以压缩扩散层，降低胶粒的ξ-电位，导致凝聚作用的发生。2、电性相反溶胶，可以相互凝结一般认为，疏液溶胶相互凝结，主要通过静电引力；疏液溶胶与亲液溶胶相互凝结那么主要依靠吸附及桥连作用；亲液溶胶相互凝结那么与所谓乳粒积并作用有关。3、助凝剂混凝剂的参加可以扩散层，降低胶粒的ξ-电位甚至使之接近于零，使胶体发生聚集作用。助凝剂的作用在于加速混凝过程，加大絮凝颗粒的密度和重量，使其迅速沉淀；并通过粘结和架桥作用的加强，使絮凝颗粒粗大且有更大外表，可以充分发挥吸附卷带作用，提高澄清效果。4、非电解质的作用非电解质对于溶胶所表现出来的聚沉效应，可因非电解质的不同而有显著的差异。有许多能在水中形成分子分散的非电解质物质，都能引起胶体的聚沉，例如乙醇、丙酮、糖等，当然这些物质需要较高的浓度才有聚沉效应。5、其它如改变pH、加热、剧烈搅拌等，都可加速絮凝。第八章污染物的毒性与毒性试验一、毒物：毒物是指在一定条件下，较小的浓度(或剂量)就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质,或剂量虽微，但易于在生物体内积累，积累到一定的量，就能干扰或破坏生物机体正常生理功能，引起暂时或永久性病理变化的、甚至危及生命的化学物质。②毒性：一定量的毒物接触或进入生物机体后，对生物能够产生不同程度的损害。毒物对生物引起这种损害的能力称为毒物的毒性。效应：毒物作用于生物体引起生物个体发生的生物学变化，被称为效应。反响：毒物作用于生物群体后产生某种效应的生物个体数量在生物群体中所占的比率，被称为反响。致死浓度〔LC〕：指在一定时间内以生物机体死亡为标准而确定的水中外来化合物的浓度。绝对致死浓度〔LC100〕：指能在一定时间内引起所观察生物个体全部死亡的水中化合物的最低浓度。半数致死浓度〔LC50〕：在一定时间内能引起试验生物群体中50%生物个体死亡的水中化合物的浓度。耐受限度〔TL〕：以存活比率为观察指标，既可以用于毒物的作用，也可以用于非毒物的作用，比方温度、射线等物理因素的作用，适用范围更广。有效浓度〔EC〕：以通过测定或观察生物对毒物的某种特定的效应，如动物失去平衡能力、产生畸形、酶活力变化等，或者生长受抑制程度等，一般用“有效浓度”来反映毒物对试验生物的毒性。最大允许毒物浓度〔MATC〕：对受试生物没有明显影响的毒物浓度。要得到毒物的最大允许浓度需要进行一系列的慢性生物毒性试验生物富集系数〔BCF〕fBC=Cb/Ce平衡时生物体内读物浓度与环境中该毒物的浓度之比生物富集：生物从周围环境中吸收积累化学物质的现象，那么称为生物富集，也称生物浓缩；生物放大：生物通过食物链积累化学物质、毒物随着营养级的提高而增大的现象，那么称为生物放大。应用系数〔AF〕：最大允许毒物浓度与起始“LC50”的比值。毒性试验：为了测试化学物质对生物是否会引起损伤作用而进行的一系列试验。根据中毒发生的速度，可分为急性中毒、亚急性中毒和慢性中毒。急性毒性试验:指在短时间内生物接触高浓度有毒物质时，被测试化学物质引起试验生物群体产生一特定百分数有害影响的试验。慢性毒性试验：经常按等差数列设置试验浓度联合毒性：指两种或两种以上化学物质同时或相继对生物体发生作用所产生的毒性。联合作用：指两种或两种以上化学物质同时或相继对生物体所产生的综合生物学效应。包括：独立作用、相加作用、协同作用、拮抗作用独立作用:指两种或两种以上的有毒化学物质同时作用于生物体后，由于各自的作用方式、途径、受体、部位等的不同，产生的生物学效应相互无影响，仅表现为各自毒性效应的毒物联合作用。相加作用:指两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度等于它们分别单独作用于生物体所产生的生物学效应强度之和的毒物联合作用。亦称为加和作用。协同作用:指两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度大于它们分别单独作用于生物体所产生的生物学效应强度的毒物联合作用。颉抗作用;指两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度小于它们分别单独作用于生物体所产生的生物学效应强度的毒物联合作用。二、毒性试验分类1、静水式试验指试验生物所在的试验容器内的试验溶液处于不流动或静止状态，试验期间不更换试验溶液的毒性试验。静水式试验具有一定的局限性，一般只适用于那些在试验期间稳定且耗氧不高的化学物质的生物毒性试验。2、半流水式试验：指定期更新试验溶液的毒性试验，有时亦称为换水式毒性试验，或换水式生物测试。一种简便且又可在一定要求下到达满意效果的试验方式，大多数生物毒性试验采用这一试验方式。3、流水式试验指试验溶液连续地或间歇地流经试验容器的毒性试验。流水式试验装置仅在测试易挥发、不稳定的化学物质的生物毒性时使用。三、毒性试验的一般程序试验设计选择受试生物、设置毒物浓度、试验持续时间、受试生物的数量及分配、确定观测指标及其测定方法2、试验溶液的配制试验溶液的配制方法主要有两种：①根据试验毒物浓度和试验溶液体积按所需量直接将测试化合物参加水中；②将被测试化合物先配制成浓度较高的贮备液，然后按设置的试验毒物浓度和溶液体积稀释而成。国际标准化组织〔ISO〕建议：10L水中所加贮备液的体积不得超过100mL。选择有机溶剂或乳化剂时需考虑以下几个方面：①能有效地溶解或乳化被测试化合物②对受试生物无毒或根本无毒③易于与水混合④与被测试化合物不发生化学反响⑤与被测试化合物混合后不产生生物效应⑥在水中能够稳定存在3、预备试验3～5个间隔较大的浓度范围、少量〔3～5尾〕的受试生物、观察24～96h，求得100%死亡浓度〔LC100〕和0%死亡浓度〔LC0〕、在LC0和LC100之间选择5～7个试验浓度进行正式试验4、试验浓度的选择急性毒性试验：一般按照等对数间距确定试验溶液中待测试有毒物质浓度lgci+1-lgci=常数慢性毒性试验：经常按等差数列设置试验浓度ci+1-ci=常数5、试验负荷:指单位体积试验溶液中投放受试生物的重量。一般按照以下原那么设置试验负荷：〔1〕受试生物对毒物的吸收、吸附不得引起试验溶液中溶解氧和毒物浓度的明显下降；〔2〕受试生物代谢产物的积累不超过允许水平；〔3〕受试生物有一定的活动空间。6、试验期间的施肥和投饵1、急性毒性试验不投喂饵料2、慢性毒性试验至少每天定时投喂一次。还要观察生物对食物的摄食情况，并去除残饵。3、藻类毒性实验在不影响试验毒物浓度的前提下施用氮、磷、维生素等营养性物质，以保证藻类生长不受营养性物质的限制。四、受试生物选择的一般原那么：1、受试生物的选择范围：水中的初级生产者、初级消费者、次级消费者2、受试生物选择的一般条件：对试验毒物或因子具有较高的敏感性、具有广泛的地理分布和足够的能量，并在全年中容易获得、是生态系统的重要组成，具有重要的生态学价值、在实验室内容易培养和繁殖、具有丰富的生物学背景资料、对试验毒物或因子的反响能够被测定，并有一套标准的测定方法和技术、具有重要的经济价值或欣赏价值，应考虑到人类食物链的联系。五、急性毒性试验的目的1、求出被测试化合物对一种或几种受试生物的LC50或某种效应的EC50，初步估测该化合物的危险性。2、说明被测试化合物急性毒性的浓度——反响关系与生物中毒特征3、为进一步进行亚急性毒性和慢性毒性试验以及其他特殊毒性试验提供依据。六、半致死浓度的计算方法—概率单位法第九章、水中的有机物一、根本概念1、生化需氧量(BOD):好氧条件下，单位体积水中需氧物质生化分解过程中所消耗的溶解氧的量BOD5：20℃时，水中有机物在微生物作用下氧化分解，五天内所消耗的溶解氧量，称为五日生化需氧量，。2.化学需氧量(COD):3.总需氧量(TOD):水体中能被氧化的有机和无机物质燃烧变成稳定的氧化物所需要的氧量4.总有机碳(TOC):以碳的含量表示水中有机物质总量的综合指标。它能较全面地反映出水中有机物的污染程度5、耗氧有机物：主要是指水体中能被溶解氧所氧化的各种有机物，主要包括动、植物残体和生活污水及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。这类有机物在微生物作用下氧化分解需要大量消耗水中的溶解氧，使水质恶化。因此，统称为耗氧有机物。6、持久性有机污染物：降解缓慢、在水环境中滞留时间长，可通过生物放大和食物链的富集输送作用对水生生物和人体健康构成直接威胁-持久性有机污染物。二、持久性有机污染物的种类1．农药2.多氯联苯〔PCBs〕3.多环芳烃〔PAHs〕4.卤代烃类5.酚类6.苯胺类和硝基苯类7.油类。三、化学需氧量(COD)1、所用的氧化剂主要有重铬酸钾和高锰酸钾2、高锰酸钾氧化法获得的化学需氧量在环境保护领域又称为高锰酸盐指数，以CODMn表示，可在酸性或碱性条件下进行。在碱性介质中，高锰酸钾法的氧化能力减弱，约为酸法的2/3。4、而重铬酸钾氧化法只在强酸性条件下使用，高锰酸钾氧化法在酸性和碱性条件下进行。5、国际上倾向于重铬酸钾氧化法测定化学需氧量；高锰酸钾法适用轻度污染水中有机物的含量测定。四、耗氧有机物的来源天然有机物及其分解产物、生物活动产物、人类生活废物和各种工业废物等按水体中有机物的产生方式可分为内源和外源内源：指水体中水生植物和藻类光合作用所产生的有机物。外源：指来源于水体之外，以各种途径和方式进入水体的所有有机物。外源既有人为源又有天然源人为污染源①工业废水②生活污水③农业退水④水产养殖废水五、腐殖质是有机物在微生物作用下，经过分解转化和再合成形成的。它的