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湖泊化学

2010-7-6
     湖水与自然界其他类型水体一样是一种十分复杂的溶液,常溶有一定数量的化学离子、溶解性气体、生物营养元素和微量元素。我国湖泊分布广泛,由于各地湖泊在地质、地貌、气候和水文等自然条件上的差异,导致了不同湖泊的化学性质的多种多样性。湖泊水化学就是研究湖泊水体中化学物质的性质、组成和分布及其迁移转化规律的一门分支学科。近年来,随着湖泊开发利用强度的加大和水体污染的加剧,水化学的研究内容又增加了环境化学的某些内容,即研究化学和有机污染物在水体中的集聚、迁移和转化规律及其对湖泊生态系统的影响等。自90年代以来,采用了微体分离、微量化学萃取、生物培养和放射性同位素标识等新技术来研究水体、水和底泥界面上N、P的存在形态及转化规律,建立湖泊化学数学模型并借此预测和调控湖泊中物质的迁移和转化。
1、湖水矿化度
     湖水矿化度是湖泊化学的重要属性之一,它可以直接反映出湖水的化学类型,又可以间接地反映出湖泊盐类物质积累或稀释的环境条件。因湖水矿化度受自然条件所制约,故我国湖泊的矿化度在地区分布上差异很大,其分布规律一般是东部平原地区为最低,而西北和青藏高原等干旱地区为最高。东部平原地区因气候湿润降水充沛,可溶性盐类不致因湖面蒸发而积累,故矿化度低。如鄱阳湖平均矿化度仅为47.63mg/L。而西部干旱地区终年干燥少雨,蒸发强烈,可溶性盐类不断地浓缩,故矿化度较高,如青海省的协作湖矿化度高达526.46g/L。
2、主要离子和水型
     湖水中主要离子有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-和CO32-等八大离子。它们的总量又常接近湖水的矿化度。水型通常是根据主要离子在水体中的相对含量,即占阴、阳离子毫克当量百分数的多少来确定。我国淡水湖泊中阴离子以HCO3-为主,占阴离子平均毫克当量总数的70.51%;阳离子则以Ca2+为主,约占阳离子平均毫克当量总数的41.53%。故水化学类型都是属于重碳酸盐类型,其中绝大多数湖泊为CIMg和CIIMg水型。咸水湖的水化学类型比较复杂,既有重碳酸盐类型,又有氯化物盐类型和硫酸盐类型,主要水型有CINg和SINg
3、溶解性气体和生物营养类物质
    湖水中常溶有O2(氧)、CO2和硫化氢等多种气体。其含量的多少对湖泊生物均具有不同程度的影响。
     (1)DO(溶解氧) 湖泊水中DO含量的高低对湖泊生物的生长和发育以及湖水自净能力的影响颇大,所以它是水质评价的一个重要参数。
     (2)CO2 我国湖泊水中CO2的含量普遍较低且仅见于淡水湖泊,其原因是我国淡水湖泊主要是重碳酸盐类水型,且多属营养型或富营养型湖泊,水中的CO2为植物所消耗。
     湖水中生物营养物质主要有NH3-N(氨氮)、NO3--N(亚硝酸盐氮)、NO2--N(硝酸盐氮)、PO43---P(磷酸根磷)、SO2、Fe(总铁)和COD(化学耗氧量)等。它们在湖中含量的多少将直接影响到湖泊生物的生长和发育,因而也是划分湖泊营养类型的重要参数。

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