天然水的主要理化性质3

这是一篇关于天然水的主要理化性质3的思维导图，包括：天然水的密度、水的流转混合作用、水体的温度分布。

天然水的主要理化性质

• 水的流转混合与水体的温度分布
  • 天然水的密度
    • 海水的密度
      • 是盐度、温度、压力函数;可通过测定密度推算盐度。
    • 为什么海水比淡水更难结冰？
    • • 提高盐度，可以抵消温度升高对密度的影响，使温度较高的海水保持在下层.
  • 水的流转混合作用
    • 水的风力涡动混合
      • 水面受到风力的吹拂后，表面水会顺着风向移动,使水在下风岸处产生“堆积”现象,即造成下风岸处水位有所增高,此增高的水位就形成了使水向下运动的原动力,从而产生“风力环流”
    • 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）。
      • 问题：
  • 水体的温度分布
    • 水温的水平分布
      • 1、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; 2、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。
    • 水温的垂直分布
      • 1、水温的垂直分布有明显的季节特点; 2、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。
    • 湖泊四季典型的温度分布
      • 讨论的基点: 1、淡水密度最大时的水温为4℃, 冰点0℃; 2、盐度为24.9的海水密度最大时的温度与冰点0均为-1.35C;3、水的含盐量上下均匀.
      • • 冬季逆分层: 表面结冰;水温随深度增加而缓慢升高。 春季全同温: 表层水温升高，密度流使上下水对流交换。 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）。 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。
        • 水的流转混合作用（密度流）
          • 由密度环流导致水体全同温。
      • 温跃层
        • 形成原因
          • 由于不含盐分的水4℃时密度最大，所以如果池水比较深，那么4℃的水就总是在最底层。在白天受热时，上层水温升高，底层水就不会升到上层来。只有太阳落山以后，表层水变冷，才逐渐沉向下层。如果水相当深，气温下降得不剧烈，表层水就不会降到底层而在中层停下来。随着天气的逐渐变暖（夏季），下沉的深度越来越浅，经过一天天积累，就在水的中层形成薄薄一层温度激烈变化的水层，在短短的水层中温度能相差好几度，在池塘中，有的薄薄0.6米的水层，温度可相差6℃。因为这层水温变化剧烈，所以称为“温跃层”。
        • 形成弊端
          • 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缺氧现象。
        • 解决方法
          • 打破温跃层: 风力作用，人为机械作用。
        • • 上层水中发生的过程
            • 与空气的交换光合作用 呼吸作用 有机物氧化 COz被消耗 pH升高碳酸钙沉积氨化作用硝化作用
              • 结果
                • 溶氧一般丰富 氨氮被消耗 碱度、硬度降低 CO2,减少 pH升高 活性磷减少 H2S不可能积累 Fe3增加
          • 下层水中发生的过程
            • 氨化作用 呼吸作用 有机物氧化或者发酵 碳酸钙溶解 若缺氧:反硝化、反硫
              • 结果
                • 溶氧降低，甚至无氧氨氮积累 碱度、硬度升高 CO2积累pH降低 活性磷增加 H2S可能积累 Fe2+增加