海南大學(xué)水化第四章 溶解氣體——2014

1、第三章第三章 溶解氣體溶解氣體第一節(jié)第一節(jié) 氣體在水中的溶解度和溶解速率氣體在水中的溶解度和溶解速率一、氣體在水中的溶解度一、氣體在水中的溶解度（一）溶解度的概念（一）溶解度的概念溶解：任何氣體與液體直接或隔著半透膜互相接觸，氣體可溶解：任何氣體與液體直接或隔著半透膜互相接觸，氣體可借其分子運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入并均勻分布在液體內(nèi)。借其分子運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入并均勻分布在液體內(nèi)。蒸發(fā)（彌散）：溶解在液體內(nèi)的氣體分子也不斷地從液體內(nèi)蒸發(fā)（彌散）：溶解在液體內(nèi)的氣體分子也不斷地從液體內(nèi)逸出。逸出。飽和：在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出液體的氣體分子數(shù)量相等時(shí)，溶解飽和：在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出液體的氣體分子數(shù)量相等時(shí)，溶解在液體內(nèi)的氣體數(shù)量不

2、再增加。在液體內(nèi)的氣體數(shù)量不再增加。動(dòng)態(tài)平衡：飽和狀態(tài)下進(jìn)出的氣體分子仍在不斷進(jìn)行，只是動(dòng)態(tài)平衡：飽和狀態(tài)下進(jìn)出的氣體分子仍在不斷進(jìn)行，只是數(shù)量相等而已，物理學(xué)把這種現(xiàn)象稱作動(dòng)態(tài)平衡。數(shù)量相等而已，物理學(xué)把這種現(xiàn)象稱作動(dòng)態(tài)平衡。1、溶解度定義：、溶解度定義： 在一定條件下，某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡后，在一定條件下，某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡后，一定量的水中溶解氣體的量，稱為該氣體在所指一定量的水中溶解氣體的量，稱為該氣體在所指定條件下的溶解度。定條件下的溶解度。2、表示單位：、表示單位： 易溶氣體：易溶氣體：100g水中溶解的量水中溶解的量 難溶氣體：難溶氣體：1L水中溶解的量水中溶解的量

3、mg/L；ml/L 兩者間的換算系數(shù)：兩者間的換算系數(shù)：f=Mr/22.4(mg/ml)，式中式中Mr為氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于氧氣為氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于氧氣f=1.429mg/ml，氮?dú)?，氮?dú)鈌=1.251mg/ml。 （二）影響氣體在水中溶解度的因素（二）影響氣體在水中溶解度的因素1、氣體本身的性質(zhì)、氣體本身的性質(zhì)2、溫度、溫度3、含鹽量、含鹽量溫度升高可使氣體在水中的溶解度降溫度升高可使氣體在水中的溶解度降低，且溫度在低溫條件下變化對(duì)氣體低，且溫度在低溫條件下變化對(duì)氣體的溶解度影響顯著。（的溶解度影響顯著。（P368）當(dāng)溫度、壓力一定當(dāng)溫度、壓力一定時(shí)，水中含鹽量增時(shí)，水中含鹽量增加

4、，會(huì)使氣體在水加，會(huì)使氣體在水中的溶解度降低。中的溶解度降低。（P368）4、氣體的分壓、氣體的分壓亨利定律亨利定律（1）氣體的分壓）氣體的分壓亨利定律亨利定律C=KH PC氣體的溶解度；氣體的溶解度；P達(dá)到溶解平衡時(shí)某氣體在液達(dá)到溶解平衡時(shí)某氣體在液面上的壓力；面上的壓力；KH亨利常數(shù)，其數(shù)值隨氣體亨利常數(shù)，其數(shù)值隨氣體的性質(zhì)、水的溫度和含鹽量的變的性質(zhì)、水的溫度和含鹽量的變化而變化，也與壓力（化而變化，也與壓力（P）、溶解）、溶解度（度（C）所采用的單位有關(guān)。）所采用的單位有關(guān)。道爾頓定律道爾頓定律PB=PTB 同一氣體、同一氣體、同一溫度同一溫度（2）道爾頓定律）道爾頓定律PB=PTB

5、（3）道爾頓定律和亨利定律的適用范圍：）道爾頓定律和亨利定律的適用范圍： 只有理想氣體才嚴(yán)格符合；只有理想氣體才嚴(yán)格符合； 真實(shí)氣體；真實(shí)氣體； 壓力不太大（數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）；壓力不太大（數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）； 溶質(zhì)在氣相和液相中具有相同的形態(tài)。（與水發(fā)生水合、溶質(zhì)在氣相和液相中具有相同的形態(tài)。（與水發(fā)生水合、電離的氣體如電離的氣體如CO2、H2S等，只適用于在水中仍以分子狀等，只適用于在水中仍以分子狀態(tài)存在的態(tài)存在的CO2、H2S，而不是溶解的總量，而不是溶解的總量。）（三）溶解氣體在水中的飽和度（三）溶解氣體在水中的飽和度在一定的溶解條件下在一定的溶解條件下(溫度、分壓溫度、分壓力、水的含鹽量

6、力、水的含鹽量)，氣體達(dá)到溶解，氣體達(dá)到溶解平衡以后，平衡以后，1L水中所含該氣體的水中所含該氣體的量。對(duì)于難溶氣體飽和含量就等量。對(duì)于難溶氣體飽和含量就等于溶解度。于溶解度。1、飽和含量、飽和含量指溶解氣體的現(xiàn)存量（指溶解氣體的現(xiàn)存量（C）占所處條件下）占所處條件下飽和含量（飽和含量（Cs）的百分比）的百分比。即：即：氣體飽和度氣體飽和度 =（C/ Cs）100% 2、飽和度、飽和度飽和度可以反映氣體在水中溶解時(shí)所達(dá)到的飽和飽和度可以反映氣體在水中溶解時(shí)所達(dá)到的飽和程度程度,判斷氣體是否達(dá)到溶解平衡及溶解趨向判斷氣體是否達(dá)到溶解平衡及溶解趨向.飽和度和水生生物的關(guān)系：飽和度和水生生物的關(guān)系：

7、在水中氣體的總飽和度：鯉科魚類不能超過在水中氣體的總飽和度：鯉科魚類不能超過115120%； 鮭科魚類不能超過鮭科魚類不能超過110115%； 魚苗和魚卵魚苗和魚卵 105108%3、天然大氣壓條件下氧氣分壓的計(jì)算、天然大氣壓條件下氧氣分壓的計(jì)算不同鹽度和溫度下，大氣壓不同鹽度和溫度下，大氣壓為為1個(gè)大氣壓的飽和濕空氣中個(gè)大氣壓的飽和濕空氣中氧氣在水中的飽和含量氧氣在水中的飽和含量Cs0任意大氣壓下氧氣的飽和含量任意大氣壓下氧氣的飽和含量Cs溶解度為溶解度為Cs0時(shí)的大氣壓力時(shí)的大氣壓力二、氣體溶解平衡的計(jì)算二、氣體溶解平衡的計(jì)算例例1 已知已知20氧氣在純水中溶解的亨利常數(shù)氧氣在純水中溶解的

8、亨利常數(shù)K KH=31.0ml/(Latm)=31.0ml/(Latm)，試計(jì)算壓力為，試計(jì)算壓力為161kPa161kPa的干燥空氣中氧的干燥空氣中氧氣在水中的溶解度。已知干燥空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)氣在水中的溶解度。已知干燥空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=20.95%=20.95%。Cs=KHPO2道爾頓分壓定律：道爾頓分壓定律：PB=PT B =161kPa20.95%KH=31.0ml/(Latm) =31.0ml/(L101.325kPa）例例2 已知已知20時(shí)，時(shí)，101.325kPa的甲烷在水中的溶解度為的甲烷在水中的溶解度為23.2mg/L,如在如在2.1m深的池底不斷釋放含甲烷深的池底不斷

9、釋放含甲烷40%（體積百分（體積百分?jǐn)?shù)）的氣泡，求數(shù)）的氣泡，求20 時(shí)底層水中甲烷的含量最大可能達(dá)到多時(shí)底層水中甲烷的含量最大可能達(dá)到多少？假定少？假定2.1m深處的壓力為深處的壓力為1.2atm。101.325kPa23.2mg/L道爾頓分壓定律：道爾頓分壓定律：PB=PT B =1.2atm40% =101.325kPa/atm1.2atm40%例例3 利用氧氣在利用氧氣在1atm下的飽和含量數(shù)據(jù)，計(jì)算湖面大氣壓下的飽和含量數(shù)據(jù)，計(jì)算湖面大氣壓力為力為85.2kPa、水溫、水溫15 時(shí)氧氣的溶解度，設(shè)湖水為淡水時(shí)氧氣的溶解度，設(shè)湖水為淡水 。直線內(nèi)插法：直線內(nèi)插法：(Pw16-Pw14)

10、/(T16-T14)=(Pw15-Pw14)/(T15-T14)(1.817-1.597)/(16-14)=(Pw15-1.597)/(15-14)85.2kPa101.325kPa查附表查附表8，P368為為10.07mg/L三、氣體在水中的溶解和逸出速率三、氣體在水中的溶解和逸出速率（一）影響氣體溶解速率的因素（一）影響氣體溶解速率的因素1、氣體的不飽和程度、氣體的不飽和程度 (dc/dt)(Cs-C)2、水的單位體積表面積、水的單位體積表面積 (dc/dt)(A/V) (dc/dt)=Kg(A/V) (Cs-C) Kg稱氣體遷移系數(shù)，與氣體的性質(zhì)、溫度及擾動(dòng)狀況有關(guān)，稱氣體遷移系數(shù)，與氣

11、體的性質(zhì)、溫度及擾動(dòng)狀況有關(guān)，單位單位cm/min。在這些條件恒定時(shí)，。在這些條件恒定時(shí)，Kg是常數(shù)。是常數(shù)。 3、擾動(dòng)狀況、擾動(dòng)狀況（二）氣體溶解速率的雙模理論（二）氣體溶解速率的雙模理論 氣相主體內(nèi)的分子溶入液相主體中的過程有氣相主體內(nèi)的分子溶入液相主體中的過程有4個(gè)步個(gè)步驟：驟： (1)靠湍流從氣體主體內(nèi)部到達(dá)氣膜靠湍流從氣體主體內(nèi)部到達(dá)氣膜;(2)靠擴(kuò)散穿過氣膜到達(dá)氣靠擴(kuò)散穿過氣膜到達(dá)氣液界面液界面,并溶于液相并溶于液相;(3)靠擴(kuò)散穿過液膜靠擴(kuò)散穿過液膜;(4)靠湍流離開液膜進(jìn)入液相內(nèi)部靠湍流離開液膜進(jìn)入液相內(nèi)部.第二節(jié)第二節(jié) 水中氧氣的來源與消耗水中氧氣的來源與消耗 溶氧的作用：溶

12、氧的作用：（1）溶解氧是生活于水體中水生生物存在的必）溶解氧是生活于水體中水生生物存在的必要條件要條件。 （2）足夠的氧氣是維持良好水質(zhì)的）足夠的氧氣是維持良好水質(zhì)的必要條件必要條件。水中溶解氧是水產(chǎn)生物養(yǎng)殖的關(guān)鍵性因子。溶解水中溶解氧是水產(chǎn)生物養(yǎng)殖的關(guān)鍵性因子。溶解氧的高低是水質(zhì)好壞的主要指標(biāo)。氧的高低是水質(zhì)好壞的主要指標(biāo)。一、水中氧氣的來源一、水中氧氣的來源 （一）空氣的溶解（一）空氣的溶解 （二）光合作用（二）光合作用 （三）補(bǔ)水（三）補(bǔ)水（一）空氣的溶解（一）空氣的溶解溶氧飽和度溶氧飽和度100%80%60%40%20%10%小池小池00.30.60.91.21.5大湖大湖01.01.

13、92.93.84.8緩流的河川緩流的河川01.32.74.05.46.7大的河川大的河川01.93.85.87.69.6急流的河川急流的河川03.16.29.312.415.5不飽和程度、水面擾動(dòng)狀況、表面積不飽和程度、水面擾動(dòng)狀況、表面積氣體溶解與影響因素之間的關(guān)系氣體溶解與影響因素之間的關(guān)系1） 水中水中氧氣氧氣的不飽和度成正比。的不飽和度成正比。2） 擾動(dòng)狀況相關(guān)。與水的運(yùn)動(dòng)：如波浪、潮汐、河流擾動(dòng)狀況相關(guān)。與水的運(yùn)動(dòng)：如波浪、潮汐、河流的流動(dòng)。（增加氣的流動(dòng)。（增加氣液界面接觸面）液界面接觸面）3） 表面積越大，溶解速率越快。表面積越大，溶解速率越快。4） 與風(fēng)力成正比（增加氣與風(fēng)力成

14、正比（增加氣液界面接觸面）液界面接觸面）5） 當(dāng)大氣的當(dāng)大氣的氧氣氧氣分壓或雨水中的分壓或雨水中的氧氣氧氣分壓高于水體中分壓高于水體中的的氧氣氧氣分壓時(shí)，大氣和降雨都可向水體補(bǔ)給。分壓時(shí)，大氣和降雨都可向水體補(bǔ)給。6）氧氣氧氣含量隨溫度和鹽度的升高而下降含量隨溫度和鹽度的升高而下降空氣中氧氣溶解的特點(diǎn)：空氣中氧氣溶解的特點(diǎn)： 1、只在表層進(jìn)行、只在表層進(jìn)行 2、溶解速度慢、溶解速度慢 3、擾動(dòng)加速溶解或逸出、擾動(dòng)加速溶解或逸出 （與不飽和程度和風(fēng)力有關(guān)）（與不飽和程度和風(fēng)力有關(guān)）（二）光合作用（二）光合作用1、植物光合作用增氧有以下特點(diǎn)：、植物光合作用增氧有以下特點(diǎn)： 1）（日或季）變化明顯；

15、）（日或季）變化明顯； 2） 水層差別大；水層差別大； 3） 效果不穩(wěn)定效果不穩(wěn)定 1）（日或季）變化明顯：）（日或季）變化明顯： 日變化：白天十幾小時(shí)增氧，晚上反而耗氧。日變化：白天十幾小時(shí)增氧，晚上反而耗氧。 季變化：養(yǎng)魚池（哈爾濱）冬季光合作用產(chǎn)氧速率表季變化：養(yǎng)魚池（哈爾濱）冬季光合作用產(chǎn)氧速率表層層0.2112.45，平均，平均2.342.11mgL-1d-1，僅為，僅為夏季的夏季的1113%2）水層差別大。）水層差別大。一般河流、湖泊一般河流、湖泊 表層表層 夏季夏季 產(chǎn)氧速率產(chǎn)氧速率 0.5-10g/m2d養(yǎng)魚池（無錫）夏季光合作用產(chǎn)氧速率養(yǎng)魚池（無錫）夏季光合作用產(chǎn)氧速率表層表

16、層13.020.6，平均，平均17.822.77mg/Ld中層中層 0.125.54，平均，平均1.131.6mg/Ld水柱產(chǎn)氧水柱產(chǎn)氧 6.614.3，平均，平均10.09g/m2d表層是中層的表層是中層的4-100倍，倍，平均平均16倍倍所謂水柱日所謂水柱日產(chǎn)量，指的產(chǎn)量，指的是一平方米是一平方米水面下，從水面下，從水表面一直水表面一直到水底整個(gè)到水底整個(gè)柱形水體的柱形水體的生產(chǎn)量。生產(chǎn)量。池塘不同池塘不同水層光合水層光合作用日產(chǎn)作用日產(chǎn)氧量與水氧量與水呼吸耗氧呼吸耗氧3）效果不穩(wěn)定。）效果不穩(wěn)定。 增氧的數(shù)量及速率隨增氧的數(shù)量及速率隨光照條件光照條件、水溫水溫、植物的植物的種類種類、數(shù)量

17、數(shù)量、生理狀態(tài)生理狀態(tài)以及以及CO2、營養(yǎng)鹽類的、營養(yǎng)鹽類的供給供給等因素不同而異，時(shí)空變化很大。等因素不同而異，時(shí)空變化很大。溶氧的測(cè)定與初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)定溶氧的測(cè)定與初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)定106CO2 + 16NO-3 + HPO2-4 + 122H2O = (CH2O)106(NH3)16H3PO4 + 138O2由此式可計(jì)算出浮游植物光合作用對(duì)由此式可計(jì)算出浮游植物光合作用對(duì)P、N、C的需求及釋放的需求及釋放 O2的比例的比例 P：N：P：O2 = 1：16：106：138 (摩爾比摩爾比) 或或 P：N：P：O2 = 1：7.2：41：142 (質(zhì)量比質(zhì)量比)浮游植物光合作用釋放浮游植物光合

18、作用釋放1mg O2產(chǎn)生有機(jī)碳的量為產(chǎn)生有機(jī)碳的量為0.289mg蔣霞敏蔣霞敏. 溫度、光照、氮溫度、光照、氮含量含量對(duì)微球藻生長及脂肪對(duì)微球藻生長及脂肪組成的影響組成的影響. 海洋科海洋科學(xué)學(xué),2002,26(8):9-13.徐寧徐寧,呂頌輝呂頌輝, 陳菊芳陳菊芳,何力詩等何力詩等. 溫度和溫度和鹽度鹽度對(duì)錐裝斯氏藻生長的影響對(duì)錐裝斯氏藻生長的影響. 海洋環(huán)境科學(xué)海洋環(huán)境科學(xué), 2004,23(3):36-38.何振平何振平, 王秀云王秀云, 樊曉旭樊曉旭, 王冬冬王冬冬. 溫溫度和光照對(duì)塔胞藻生長的影響度和光照對(duì)塔胞藻生長的影響. 水水產(chǎn)科學(xué)產(chǎn)科學(xué), 2007, 26(4):218-221

19、.曾艷藝曾艷藝, 黃翔鵠黃翔鵠. 溫度、光照對(duì)小環(huán)藻生長和葉綠素溫度、光照對(duì)小環(huán)藻生長和葉綠素a含量的影響含量的影響. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2007,27(6):36-40.朱明朱明, 張學(xué)成張學(xué)成, 茅云翔等茅云翔等. 溫度、鹽度溫度、鹽度及光照強(qiáng)度對(duì)海鏈藻及光照強(qiáng)度對(duì)海鏈藻(Thalassiosira sp.) 生長的影響生長的影響. 海洋科學(xué)海洋科學(xué), 2003, 27(12):5861.（三）補(bǔ)水（三）補(bǔ)水1、工廠化流水養(yǎng)魚補(bǔ)水補(bǔ)氧是氧氣的主要來源、工廠化流水養(yǎng)魚補(bǔ)水補(bǔ)氧是氧氣的主要來源2、在非流水養(yǎng)魚的池塘中，補(bǔ)水量較小，補(bǔ)水對(duì)魚池的、在非流水養(yǎng)魚的池塘中，補(bǔ)水量較小

20、，補(bǔ)水對(duì)魚池的直接增氧作用不大。直接增氧作用不大。不同類型的魚池，不同的氧氣補(bǔ)給所占比重不同：不同類型的魚池，不同的氧氣補(bǔ)給所占比重不同： 國外低產(chǎn)池：光合作用國外低產(chǎn)池：光合作用89%；空氣溶解；空氣溶解7%；補(bǔ)水；補(bǔ)水4% 國內(nèi)淡高池：光合作用國內(nèi)淡高池：光合作用61%；空氣溶解；空氣溶解39%；補(bǔ)水忽略；補(bǔ)水忽略 海水池塘：海水池塘： 光合作用光合作用91.3100%；空氣溶解；空氣溶解5.37.8%；二、水中氧氣的消耗二、水中氧氣的消耗 1、魚、蝦等養(yǎng)殖生物呼吸、魚、蝦等養(yǎng)殖生物呼吸 2、水中微型生物耗氧、水中微型生物耗氧 3、底質(zhì)耗氧、底質(zhì)耗氧 4、逸出、逸出1、魚、蝦等養(yǎng)殖生物呼吸

21、、魚、蝦等養(yǎng)殖生物呼吸 耗氧量耗氧量=mg/（尾（尾單位時(shí)間）單位時(shí)間） 耗氧率耗氧率=mg/（每（每g魚體重魚體重單位時(shí)間）單位時(shí)間）黃良敏, 謝仰杰, 劉濤等. 條紋斑竹鯊耗氧率的研究. 集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)研究). 2005,10(4):305-310.（1）種類）種類 青石斑魚：青石斑魚：2223，5594g，pH8.1，S 33.4 白天白天0.1038mg/gh；晚上；晚上0.2031mg/gh 沙塘鱧：沙塘鱧：25 ，5154g，淡水，淡水0.0783mg/gh 大黃魚：大黃魚： 25 ，7.46g，0.280mg/gh 日本對(duì)蝦：日本對(duì)蝦：23 ，3.1g，0.193mg/g

22、h （2）水溫）水溫（3）晝夜變化）晝夜變化 通常魚類代謝水平的晝通常魚類代謝水平的晝夜變化有三種類型：第一，夜變化有三種類型：第一，白天大于夜間，如平鯛；第白天大于夜間，如平鯛；第二，夜間大于白天，如青石二，夜間大于白天，如青石斑魚；第三，晝夜差異不明斑魚；第三，晝夜差異不明顯，如大彈涂魚。顯，如大彈涂魚。 魚類耗氧率有規(guī)律的晝魚類耗氧率有規(guī)律的晝夜變化，代表魚類在自然環(huán)夜變化，代表魚類在自然環(huán)境中的活動(dòng)周期，耗氧率高境中的活動(dòng)周期，耗氧率高時(shí)表示魚類進(jìn)食或進(jìn)行其它時(shí)表示魚類進(jìn)食或進(jìn)行其它活動(dòng)?；顒?dòng)。（4）個(gè)體大?。﹤€(gè)體大小個(gè)體越大，相對(duì)耗氧量越大。（耗氧量個(gè)體越大，相對(duì)耗氧量越大。（耗氧量

23、/g魚體重）魚體重）個(gè)體越大，相對(duì)耗氧率越??？個(gè)體越大，相對(duì)耗氧率越??？維持生命的組織，如腎、腦、生殖腺、肝胰臟、鰓、腸等，耗氧量較高，維持生命的組織，如腎、腦、生殖腺、肝胰臟、鰓、腸等，耗氧量較高，非直接維持生命的組織，如骨骼、肌肉、脂肪等，耗氧量較低。非直接維持生命的組織，如骨骼、肌肉、脂肪等，耗氧量較低。 兩種組織在魚體生長過程中所占比例不同，小規(guī)格魚種以第一類比兩種組織在魚體生長過程中所占比例不同，小規(guī)格魚種以第一類比例高，而大規(guī)格魚種和成魚以第二類組織占比例逐漸增大，第一類組例高，而大規(guī)格魚種和成魚以第二類組織占比例逐漸增大，第一類組織相對(duì)減少。這樣小個(gè)體相對(duì)耗氧率較大?？梢钥闯觯~

24、類耗氧率的織相對(duì)減少。這樣小個(gè)體相對(duì)耗氧率較大?？梢钥闯觯~類耗氧率的這種變化規(guī)律是與魚體發(fā)育生長相聯(lián)系的。在胚胎和幼魚階段，經(jīng)歷這種變化規(guī)律是與魚體發(fā)育生長相聯(lián)系的。在胚胎和幼魚階段，經(jīng)歷組織分化、器官形成，發(fā)育生長迅速，新陳代謝旺盛，對(duì)水中溶氧需組織分化、器官形成，發(fā)育生長迅速，新陳代謝旺盛，對(duì)水中溶氧需求量大，因而耗氧率也大。求量大，因而耗氧率也大。 2、水中微型生物耗氧、水中微型生物耗氧 （1） 水中微型生物耗氧主要包括哪些？水中微型生物耗氧主要包括哪些？ 浮游動(dòng)物、原生動(dòng)物和細(xì)菌浮游動(dòng)物、原生動(dòng)物和細(xì)菌 浮游植物浮游植物 有機(jī)物在細(xì)菌作用下分解有機(jī)物在細(xì)菌作用下分解（2）水呼吸）水呼

25、吸 “水呼吸水呼吸”耗氧：水中的浮游植物、浮游動(dòng)物和細(xì)菌等耗氧：水中的浮游植物、浮游動(dòng)物和細(xì)菌等微型生物都要呼吸耗氧，有機(jī)物在細(xì)菌作用下分解氧化微型生物都要呼吸耗氧，有機(jī)物在細(xì)菌作用下分解氧化也要消耗大量的氧氣，這一類耗氧統(tǒng)稱也要消耗大量的氧氣，這一類耗氧統(tǒng)稱 在養(yǎng)魚池中，在養(yǎng)魚池中，“水呼吸水呼吸”耗氧是溶解氧消耗的主要方面，耗氧是溶解氧消耗的主要方面，其耗氧量大致可占池塘總耗氧量的其耗氧量大致可占池塘總耗氧量的70%以上。以上。 研究養(yǎng)魚池的研究養(yǎng)魚池的“水呼吸水呼吸”耗氧速率的大小，對(duì)于了解池耗氧速率的大小，對(duì)于了解池塘溶解氧的變化規(guī)律，建立溶解氧周日變化的動(dòng)態(tài)方程，塘溶解氧的變化規(guī)律，

26、建立溶解氧周日變化的動(dòng)態(tài)方程，測(cè)報(bào)溶氧測(cè)報(bào)溶氧,預(yù)防浮頭都具有重要的理論和實(shí)際意義預(yù)防浮頭都具有重要的理論和實(shí)際意義. 水呼吸耗氧的測(cè)定：水呼吸耗氧的測(cè)定： a. 2個(gè)瓶子，一黑一白；個(gè)瓶子，一黑一白； b. 同一水層取水；同一水層取水； c. 測(cè)白瓶中的含氧量，同時(shí)黑瓶沉入取水水層；測(cè)白瓶中的含氧量，同時(shí)黑瓶沉入取水水層； d. 一定時(shí)間后，取出黑瓶測(cè)定含氧量；一定時(shí)間后，取出黑瓶測(cè)定含氧量； e. 白瓶減黑瓶，單位換算求得水呼吸耗氧量。白瓶減黑瓶，單位換算求得水呼吸耗氧量。（3）影響因素）影響因素 浮游動(dòng)物的密度；浮游動(dòng)物的密度； 不同的養(yǎng)殖水體，水呼吸耗氧量不同；不同的養(yǎng)殖水體，水呼吸耗

27、氧量不同； 在一定的溫度范圍內(nèi)，水溫升高，水呼吸耗氧量加大；在一定的溫度范圍內(nèi)，水溫升高，水呼吸耗氧量加大； 水色相同，水呼吸耗氧量與透明度成反比；水色相同，水呼吸耗氧量與透明度成反比； （4）水呼吸各構(gòu)成因素所占比例）水呼吸各構(gòu)成因素所占比例 浮游動(dòng)物浮游動(dòng)物 占占534%，平均，平均23.5% 浮游植物浮游植物 占占432%， 平均平均19.1% 細(xì)菌細(xì)菌 占占4473%，平均，平均57.4% 細(xì)菌呼吸耗氧是水呼吸耗氧的主要組成部分。細(xì)菌呼吸耗氧是水呼吸耗氧的主要組成部分。3、底質(zhì)耗氧、底質(zhì)耗氧 底泥底泥在池塘養(yǎng)魚中有培養(yǎng)底棲生物和調(diào)節(jié)水在池塘養(yǎng)魚中有培養(yǎng)底棲生物和調(diào)節(jié)水質(zhì)的作用。質(zhì)的作用

28、。 底棲生物呼吸和底泥中有機(jī)物氧化分解都消耗水底棲生物呼吸和底泥中有機(jī)物氧化分解都消耗水中氧氣。研究養(yǎng)魚池底泥耗氧速率（中氧氣。研究養(yǎng)魚池底泥耗氧速率（SOD），），對(duì)研究養(yǎng)魚池氧氣的收支及改善水質(zhì)有重要對(duì)研究養(yǎng)魚池氧氣的收支及改善水質(zhì)有重要意義意義。（1）底質(zhì)耗氧包括哪些？）底質(zhì)耗氧包括哪些？ 底棲生物呼吸耗氧底棲生物呼吸耗氧 有機(jī)物分解耗氧有機(jī)物分解耗氧 呈還原態(tài)的無機(jī)物化學(xué)氧化耗氧呈還原態(tài)的無機(jī)物化學(xué)氧化耗氧（2）底質(zhì)耗氧的測(cè)定方法：）底質(zhì)耗氧的測(cè)定方法： 取一定量底泥放入水中攪拌數(shù)小時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)始末水中取一定量底泥放入水中攪拌數(shù)小時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)始末水中溶氧的變化進(jìn)行計(jì)算，溶氧的變化進(jìn)行計(jì)

29、算， 將底泥平鋪在測(cè)定容器的底部，上覆水采用靜止?fàn)顟B(tài)，將底泥平鋪在測(cè)定容器的底部，上覆水采用靜止?fàn)顟B(tài)， 閉路內(nèi)循環(huán)的流動(dòng)狀態(tài)，測(cè)定上覆水溶氧的變化；閉路內(nèi)循環(huán)的流動(dòng)狀態(tài)，測(cè)定上覆水溶氧的變化； 在底泥上覆一薄層水，在恒溫恒容下測(cè)定氣相中氧分壓在底泥上覆一薄層水，在恒溫恒容下測(cè)定氣相中氧分壓的變化。的變化。我國湖泊底質(zhì)耗氧速率為我國湖泊底質(zhì)耗氧速率為0.31.0g(O2)/ m2d。遼寧地區(qū)夏季養(yǎng)魚池塘：遼寧地區(qū)夏季養(yǎng)魚池塘：1.310.35g(O2)/ m2d，哈爾濱魚類越冬池：哈爾濱魚類越冬池：0.4g(O2)/ m2d(雷衍之雷衍之1992)。內(nèi)蒙古地區(qū)魚池，生長期內(nèi)蒙古地區(qū)魚池，生長期1

30、.4，越冬期，越冬期0.47g(O2)/ m2d(申玉春申玉春1998)。日本養(yǎng)鰻池：日本養(yǎng)鰻池：1.113.2g(O2)/ m2d，美國養(yǎng)魚池底質(zhì)：美國養(yǎng)魚池底質(zhì)：1.46g(O2)/ m2d，前蘇聯(lián)養(yǎng)鯉池：前蘇聯(lián)養(yǎng)鯉池：0.41.0g(O2)/ m2d。 4、逸出、逸出 當(dāng)表層水中氧氣過飽和時(shí)，就會(huì)發(fā)生氧氣的逸出。當(dāng)表層水中氧氣過飽和時(shí)，就會(huì)發(fā)生氧氣的逸出。 靜止的條件下逸出速率是很慢的，風(fēng)對(duì)水面的擾動(dòng)可加靜止的條件下逸出速率是很慢的，風(fēng)對(duì)水面的擾動(dòng)可加速這一過程。速這一過程。 養(yǎng)魚池中午表層水溶氧經(jīng)常是過飽和，會(huì)有氧氣逸出，養(yǎng)魚池中午表層水溶氧經(jīng)常是過飽和，會(huì)有氧氣逸出，不過占的比例一般

31、不大。不過占的比例一般不大。 不同水體中，上述各項(xiàng)耗氧作用占的比例相差很大不同水體中，上述各項(xiàng)耗氧作用占的比例相差很大 水呼吸耗氧占總耗氧量的比例最大水呼吸耗氧占總耗氧量的比例最大 第三節(jié)第三節(jié) 溶氧的分布和變化溶氧的分布和變化 一、溶解氧的變化一、溶解氧的變化 1、日變化、日變化 2、月變化或季變化、月變化或季變化 二、溶解氧的垂直分布和水平分布二、溶解氧的垂直分布和水平分布 1、垂直分布、垂直分布 2、水平分布、水平分布一、溶氧的變化一、溶氧的變化 1、日變化、日變化 （1）湖泊，水庫和養(yǎng)殖池塘溶氧的晝夜變化）湖泊，水庫和養(yǎng)殖池塘溶氧的晝夜變化（2）沿岸養(yǎng)殖海區(qū)）沿岸養(yǎng)殖海區(qū)日本海溶氧晝夜

32、變化(橫坐標(biāo)：“時(shí)間”) 日較差：日較差： 溶氧日變化中溶氧日變化中, ,最高值與最低最高值與最低值之差稱為晝夜變化幅度值之差稱為晝夜變化幅度, ,簡稱為簡稱為 日較日較差差. 日較差的大小可反映水體產(chǎn)氧與耗氧的日較差的大小可反映水體產(chǎn)氧與耗氧的相對(duì)強(qiáng)度相對(duì)強(qiáng)度. . 當(dāng)產(chǎn)氧和耗氧都較多時(shí)日較差才較大當(dāng)產(chǎn)氧和耗氧都較多時(shí)日較差才較大. .日日較差大較差大, ,說明水中浮游植物較多說明水中浮游植物較多, ,浮游動(dòng)浮游動(dòng)物和有機(jī)物質(zhì)適中物和有機(jī)物質(zhì)適中, ,也即餌料生物較為豐也即餌料生物較為豐富富, ,這有利于魚類的生長這有利于魚類的生長. . 在在溶氧最低值不影響?zhàn)B殖魚類生長溶氧最低值不影響?zhàn)B殖

33、魚類生長的前的前提下提下, ,養(yǎng)魚池的日較差大些較好養(yǎng)魚池的日較差大些較好. .南方漁南方漁農(nóng)中流傳的農(nóng)中流傳的 魚不浮頭不長魚不浮頭不長 的說法的說法, ,是對(duì)是對(duì)早晨魚浮頭的魚池早晨魚浮頭的魚池, ,魚一般生長較快現(xiàn)象魚一般生長較快現(xiàn)象的總結(jié)的總結(jié). .注意：注意：這主要是針對(duì)以培養(yǎng)天然餌料養(yǎng)這主要是針對(duì)以培養(yǎng)天然餌料養(yǎng)魚來說的魚來說的, ,如果用全價(jià)配合飼料流水養(yǎng)魚如果用全價(jià)配合飼料流水養(yǎng)魚或網(wǎng)箱養(yǎng)魚或網(wǎng)箱養(yǎng)魚, ,就不存在池水日較差大對(duì)魚就不存在池水日較差大對(duì)魚類生長有利的說法了類生長有利的說法了. .2、溶氧的月變化或季變化、溶氧的月變化或季變化（1）池塘）池塘（2）沿岸養(yǎng)殖海區(qū)）沿

34、岸養(yǎng)殖海區(qū)杜虹，黃長江，董巧香等。柘林灣水體溶解氧的分布特征及杜虹，黃長江，董巧香等。柘林灣水體溶解氧的分布特征及其與營養(yǎng)鹽的關(guān)系。臺(tái)灣海峽，其與營養(yǎng)鹽的關(guān)系。臺(tái)灣海峽，2006，25（2）：）：188-193。柘林灣海區(qū)溶解氧柘林灣海區(qū)溶解氧月平均值的周年變?cè)缕骄档闹苣曜兓藕?，黃長江，董巧香等。柘林灣水體溶解氧的分布特征及杜虹，黃長江，董巧香等。柘林灣水體溶解氧的分布特征及其與營養(yǎng)鹽的關(guān)系。臺(tái)灣海峽，其與營養(yǎng)鹽的關(guān)系。臺(tái)灣海峽，2006，25（2）：）：188-193。 海洋學(xué)報(bào)，海洋學(xué)報(bào)，2005，27（2） 浙江省樂清灣浙江省樂清灣葉綠素、溫度、葉綠素、溫度、鹽度以及牡蠣鹽度以及牡

35、蠣的能量代謝周的能量代謝周年變化年變化二、溶氧的垂直分布和水平分布二、溶氧的垂直分布和水平分布1、垂直分布、垂直分布（1）池塘的垂直分布）池塘的垂直分布（1）池塘的垂直分布）池塘的垂直分布 氧盈氧盈：超過溶解氧飽和度：超過溶解氧飽和度100%100%以上的值稱為以上的值稱為氧盈。氧盈。 OS=DOt-SOt (over saturation, dissolved oxygen , saturate oxygen), 氧盈所在的水層稱氧盈層，在沒有增氧設(shè)備攪氧盈所在的水層稱氧盈層，在沒有增氧設(shè)備攪動(dòng)水層，隨著深度的增加，溶解氧飽和度下降，動(dòng)水層，隨著深度的增加，溶解氧飽和度下降，甚至降低到甚至降

36、低到0 0。 氧債：（氧債：（ODOD）是指好氣性微生物、有機(jī)物的）是指好氣性微生物、有機(jī)物的中間產(chǎn)物及無機(jī)還原物在缺氧條件下理論耗氧中間產(chǎn)物及無機(jī)還原物在缺氧條件下理論耗氧值受到抑制的哪一部分耗氧量。是理論耗氧量值受到抑制的哪一部分耗氧量。是理論耗氧量與實(shí)際耗氧量之差：與實(shí)際耗氧量之差： OD=TOC-AOC (oxygen debt, theory oxygen consumption, actual oxygen consumption)（2）海洋的垂直分布）海洋的垂直分布王保棟，王桂云，鄭昌王保棟，王桂云，鄭昌洙等。南黃海溶解氧的洙等。南黃海溶解氧的垂直分布特性。海洋學(xué)垂直分布特性。海

37、洋學(xué)報(bào)。報(bào)。1999，21（5）：）：72-77。二、溶氧的垂直分布和水平分布二、溶氧的垂直分布和水平分布2、溶氧的水平分布、溶氧的水平分布杜虹，黃長江，董杜虹，黃長江，董巧香等。柘林灣水巧香等。柘林灣水體溶解氧的分布特體溶解氧的分布特征及其與營養(yǎng)鹽的征及其與營養(yǎng)鹽的關(guān)系。臺(tái)灣海峽，關(guān)系。臺(tái)灣海峽，2006，25（2）：）：188-193。 引自龍愛民等引自龍愛民等, 海洋通報(bào)海洋通報(bào),2006,25(5)第四節(jié)第四節(jié) 溶氧在水域生態(tài)系中的作用溶氧在水域生態(tài)系中的作用一、溶解氧對(duì)水生生物的影響一、溶解氧對(duì)水生生物的影響 二、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水質(zhì)的影響二、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水質(zhì)的影響三、養(yǎng)魚池溶氧的調(diào)控與管理

38、三、養(yǎng)魚池溶氧的調(diào)控與管理一、溶解氧對(duì)水生生物的影響一、溶解氧對(duì)水生生物的影響 1 1、急性影響、急性影響 溶解氧對(duì)水生動(dòng)物的直接效應(yīng)是低氧條件下引起生物體溶解氧對(duì)水生動(dòng)物的直接效應(yīng)是低氧條件下引起生物體的窒息死亡。的窒息死亡。 引起半數(shù)生物窒息死亡的溶解氧含量通常稱為窒息點(diǎn)。引起半數(shù)生物窒息死亡的溶解氧含量通常稱為窒息點(diǎn)。 生物體種類、生長期、個(gè)體大小以及水溫的不同，其窒生物體種類、生長期、個(gè)體大小以及水溫的不同，其窒息點(diǎn)也有所差異。息點(diǎn)也有所差異。1、急性影響、急性影響 不同生物對(duì)溶氧動(dòng)態(tài)的耐受性不同生物對(duì)溶氧動(dòng)態(tài)的耐受性溫度溫度體重體重耗氧率耗氧率窒息點(diǎn)窒息點(diǎn)倒刺鲃倒刺鲃27.328.3

39、 3.530.35770.32707.620.28190.365930.031.0 3.530.31990.31317.620.30090.4784大黃魚大黃魚256.618.85 0.28002.27mg/L倒刺鲃大黃魚2 2、慢性影響、慢性影響 影響魚蝦的攝餌量及餌料系數(shù)影響魚蝦的攝餌量及餌料系數(shù)長期生活在溶氧不足長期生活在溶氧不足的水體中，攝餌量會(huì)下降；的水體中，攝餌量會(huì)下降； 影響魚的發(fā)病率影響魚的發(fā)病率長期生活在低氧條件下的水生生物，長期生活在低氧條件下的水生生物，體質(zhì)下降，對(duì)疾病的抵抗力降低，故發(fā)病率升高。在低體質(zhì)下降，對(duì)疾病的抵抗力降低，故發(fā)病率升高。在低氧環(huán)境下，寄生蟲病也容易

40、蔓延；氧環(huán)境下，寄生蟲病也容易蔓延； 影響胚胎的正常發(fā)育影響胚胎的正常發(fā)育在魚、蝦孵化期，胚胎對(duì)溶氧在魚、蝦孵化期，胚胎對(duì)溶氧的要求高，如氧氣供應(yīng)不足，易出現(xiàn)畸形，引起胚胎死的要求高，如氧氣供應(yīng)不足，易出現(xiàn)畸形，引起胚胎死亡；亡； 影響水中毒物的毒性影響水中毒物的毒性溶氧降低，使水生生物呼吸頻溶氧降低，使水生生物呼吸頻率增加，如果水中存有毒物，則水生生物對(duì)毒物的接觸率增加，如果水中存有毒物，則水生生物對(duì)毒物的接觸量將增大，危害也就增大量將增大，危害也就增大. . (3)(3)氣泡病氣泡病 當(dāng)水中的藻類等浮游植物或青苔過多當(dāng)水中的藻類等浮游植物或青苔過多, ,尤其是尤其是在夏季氣溫高時(shí)在夏季氣溫

41、高時(shí), ,氧氣在水中的溶解度降低氧氣在水中的溶解度降低, ,而而水受陽光強(qiáng)烈照射后水受陽光強(qiáng)烈照射后, ,水中植物的光合作用大水中植物的光合作用大大加強(qiáng)大加強(qiáng), ,產(chǎn)生大量的氧產(chǎn)生大量的氧, ,水中無法溶解水中無法溶解, ,于是氧于是氧形成氣泡形成氣泡. .魚體附著氣泡以及誤吞氣泡魚體附著氣泡以及誤吞氣泡, ,使得魚使得魚失去控制沉浮的能力失去控制沉浮的能力, ,無法自由游動(dòng)無法自由游動(dòng), ,在水中掙在水中掙扎扎, ,消耗很大消耗很大, ,最終死亡最終死亡. .在運(yùn)輸過程中過度送在運(yùn)輸過程中過度送氣也容易引起氣泡病氣也容易引起氣泡病. .二、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水質(zhì)的影響二、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水質(zhì)的影響 1 1

42、氧化還原電位氧化還原電位 2 2溶解氧對(duì)元素存在價(jià)態(tài)的影響溶解氧對(duì)元素存在價(jià)態(tài)的影響 3 3決定厭氧與好氧微生物的活動(dòng)決定厭氧與好氧微生物的活動(dòng) 1 1氧化還原電位氧化還原電位氧化還原電位：以氧化態(tài)和其共軛的還原態(tài)物質(zhì)說明物氧化還原電位：以氧化態(tài)和其共軛的還原態(tài)物質(zhì)說明物質(zhì)的氧化還原能力，一般用質(zhì)的氧化還原能力，一般用EH表示，單位為伏表示，單位為伏(V)。水體中水體中O2/H2O電對(duì)電子活度在表電對(duì)電子活度在表6-2 (P145)中所列出中所列出的各氧化還原體系中占居首位。的各氧化還原體系中占居首位。在通氣良好的天然水體中，該電對(duì)是天然水中最主要的在通氣良好的天然水體中，該電對(duì)是天然水中最主

43、要的氧化還原體系，控制水體的氧化還原電位。氧化還原體系，控制水體的氧化還原電位。 2 2溶解氧對(duì)元素存在價(jià)態(tài)的影響溶解氧對(duì)元素存在價(jià)態(tài)的影響自然環(huán)境中的氧化劑：自然環(huán)境中的氧化劑： O O2 2、SOSO4 42-2-、NONO3 3- -、POPO4 43-3-、FeFe3+3+、MnMn4+4+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+等等自然環(huán)境中的還原劑：自然環(huán)境中的還原劑：FeFe2+2+、ClCl- -、BrBr- -、F F- -、N N2 2、NHNH3 3、NONO2 2- -、H H2 2S S、CHCH4 4、有機(jī)物等有機(jī)物等3 3決定厭氧與好氧微生物的活動(dòng)決定厭氧與好氧微生物

44、的活動(dòng) 微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解與轉(zhuǎn)化 微生物是自然界中的分解者，在好氧條件下，它能將有機(jī)污染物徹底氧化，分解成CO2、H2O、SO42-、PO43-、NO2-、NO3-等無機(jī)物。 在厭氧條件下，能將有機(jī)物降解，轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)酸、CO2、H2、CH4等。因此，微生物是生物修復(fù)中污染物降解的主力軍。 脫硫作用脫硫作用 指在指在厭氧條件下厭氧條件下，通過一些腐敗，通過一些腐敗M的作用，把生的作用，把生物體的蛋白質(zhì)或其他含硫有機(jī)物中的硫礦化成物體的蛋白質(zhì)或其他含硫有機(jī)物中的硫礦化成H2S的作用。的作用。 硫化作用：硫化作用：即硫的氧化作用。即硫的氧化作用。在好氧條件下在好氧條件下，H2S可由貝可由

45、貝日阿托氏菌屬等氧化成硫或硫酸。硫可進(jìn)一步被硫桿菌屬日阿托氏菌屬等氧化成硫或硫酸。硫可進(jìn)一步被硫桿菌屬氧化成硫酸。而氧化成硫酸。而在厭氧條件下在厭氧條件下，H2S可被光合細(xì)菌的一些可被光合細(xì)菌的一些種氧化成硫，或被著色菌屬的一些種氧化成硫酸。這兩類種氧化成硫，或被著色菌屬的一些種氧化成硫酸。這兩類硫的氧化作用都稱硫化作用。硫的氧化作用都稱硫化作用。 異化性硫酸鹽還原作用異化性硫酸鹽還原作用 在在厭氧條件厭氧條件下，硫酸可通過脫硫下，硫酸可通過脫硫弧菌屬、脫硫腸狀菌屬等細(xì)菌還原成弧菌屬、脫硫腸狀菌屬等細(xì)菌還原成H2S。 硝化作用硝化作用 在在通氣良好的通氣良好的天然水中，經(jīng)硝化細(xì)菌的作用，天然水

46、中，經(jīng)硝化細(xì)菌的作用，氨可進(jìn)一步被氧化為氨可進(jìn)一步被氧化為NO3-，這一過程稱為硝化。，這一過程稱為硝化。O21mg/L 抑制抑制 O2 （56）mg/L，速度與氧氣含量無關(guān)，速度與氧氣含量無關(guān) O2在在 1 （56）mg/L，硝化速度隨，硝化速度隨O2增加而加快增加而加快 脫氮作用脫氮作用 在微生物作用下，硝酸鹽或亞硝酸鹽被還原為在微生物作用下，硝酸鹽或亞硝酸鹽被還原為一氧化氮或氮?dú)獾倪^程。一氧化氮或氮?dú)獾倪^程。溶解氧溶解氧 0.150.5mg/L，脫氮反應(yīng)才能進(jìn)行；，脫氮反應(yīng)才能進(jìn)行；溶氧與水中化學(xué)因子變化：溶氧與水中化學(xué)因子變化： 1）DO多時(shí)，呈氧化態(tài)，變價(jià)元素（多時(shí)，呈氧化態(tài)，變價(jià)元

47、素（S、Fe、N、Mn）以高價(jià)態(tài)存）以高價(jià)態(tài)存在：如在：如NO3-、SO42-、Fe3+、Mn+42）DO少時(shí)，呈還原態(tài)，變價(jià)元素（少時(shí)，呈還原態(tài)，變價(jià)元素（S、Fe、N、Mn）以低價(jià)態(tài)存在）以低價(jià)態(tài)存在：如：如NH3、H2S、Fe2+、Mn2+DO決定厭氧與好氧微生物的活動(dòng)。決定厭氧與好氧微生物的活動(dòng)。1）DO多量，生物有足夠的多量，生物有足夠的O2作為受氫體，有氧呼吸的最終產(chǎn)物為作為受氫體，有氧呼吸的最終產(chǎn)物為CO2、NO3、SO4等，對(duì)生物無害，此時(shí)物質(zhì)循環(huán)快，生態(tài)處于良性循等，對(duì)生物無害，此時(shí)物質(zhì)循環(huán)快，生態(tài)處于良性循環(huán)。環(huán)。2）DO少時(shí)，厭氧微生物占優(yōu)勢(shì)，只能用一些無機(jī)物（少時(shí)，厭氧

48、微生物占優(yōu)勢(shì)，只能用一些無機(jī)物（NO3、SO4、CO3）作為受氫體，進(jìn)行無氧呼吸，此時(shí)分解產(chǎn)物為）作為受氫體，進(jìn)行無氧呼吸，此時(shí)分解產(chǎn)物為H2S和和NH3等有毒等有毒氣體及有機(jī)酸。產(chǎn)物為還原態(tài)，分解效率低，物質(zhì)循環(huán)慢，進(jìn)而影響氣體及有機(jī)酸。產(chǎn)物為還原態(tài)，分解效率低，物質(zhì)循環(huán)慢，進(jìn)而影響水體生態(tài)。水體生態(tài)。三、養(yǎng)殖生產(chǎn)中溶氧的調(diào)控與管理三、養(yǎng)殖生產(chǎn)中溶氧的調(diào)控與管理 1 1水生動(dòng)物缺氧的反應(yīng)癥狀水生動(dòng)物缺氧的反應(yīng)癥狀 2. 2. 溶解氧極值出現(xiàn)的場(chǎng)合溶解氧極值出現(xiàn)的場(chǎng)合 3. 3. 溶氧的管理與調(diào)控溶氧的管理與調(diào)控1 1水生動(dòng)物缺氧的反應(yīng)癥狀水生動(dòng)物缺氧的反應(yīng)癥狀 魚類缺氧反應(yīng)癥狀魚類缺氧反應(yīng)癥

49、狀 輕度缺氧時(shí)，魚蝦出現(xiàn)煩躁，從水面明顯看出輕度缺氧時(shí)，魚蝦出現(xiàn)煩躁，從水面明顯看出魚蝦游動(dòng)的波浪，個(gè)別魚頭部浮出水面，呼吸加魚蝦游動(dòng)的波浪，個(gè)別魚頭部浮出水面，呼吸加快；重度缺氧時(shí)，大量魚蝦會(huì)浮頭，甚至死亡?？欤恢囟热毖鯐r(shí)，大量魚蝦會(huì)浮頭，甚至死亡。 蝦類缺氧反應(yīng)癥狀蝦類缺氧反應(yīng)癥狀 輕度缺氧時(shí)，蝦表現(xiàn)煩躁不安，呼吸加快，大輕度缺氧時(shí)，蝦表現(xiàn)煩躁不安，呼吸加快，大多數(shù)集中在水表層活動(dòng)，個(gè)別浮頭，長期缺氧將多數(shù)集中在水表層活動(dòng)，個(gè)別浮頭，長期缺氧將嚴(yán)重影響對(duì)蝦的生長、呼吸。嚴(yán)重缺氧時(shí)，大量嚴(yán)重影響對(duì)蝦的生長、呼吸。嚴(yán)重缺氧時(shí)，大量對(duì)蝦浮頭，游泳無力，甚至沉底、窒息死亡。對(duì)蝦浮頭，游泳無力，甚至

50、沉底、窒息死亡。浮頭浮頭 由于水域環(huán)境的變化，造成含氧量急劇下降，由于水域環(huán)境的變化，造成含氧量急劇下降，致使魚類致使魚類因缺氧因缺氧而浮在水面吞食空氣，稱之為而浮在水面吞食空氣，稱之為浮頭。浮頭。 泛塘泛塘 是嚴(yán)重浮頭并出現(xiàn)大批魚類死亡甚至全部死亡是嚴(yán)重浮頭并出現(xiàn)大批魚類死亡甚至全部死亡的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 判斷魚類浮頭輕重，主要根據(jù)魚類開始浮頭的時(shí)間、浮頭地點(diǎn)、浮頭水面判斷魚類浮頭輕重，主要根據(jù)魚類開始浮頭的時(shí)間、浮頭地點(diǎn)、浮頭水面的大小以及浮頭魚的種類來判斷。的大小以及浮頭魚的種類來判斷。1.1.暗浮頭暗浮頭一般發(fā)生在天亮但太陽還沒出來的時(shí)候，魚在池塘的中央和上一般發(fā)生在天亮但太陽還沒出來的

51、時(shí)候，魚在池塘的中央和上風(fēng)頭的水面上活動(dòng)，可見陣陣水花。池塘水體此時(shí)的溶氧量在風(fēng)頭的水面上活動(dòng)，可見陣陣水花。池塘水體此時(shí)的溶氧量在2 23 3毫克毫克/ /升，屬正常浮頭。升，屬正常浮頭。2.2.輕浮頭輕浮頭多發(fā)生在黎明時(shí)刻，魚在池塘中央和上風(fēng)頭的水面上，野雜魚多發(fā)生在黎明時(shí)刻，魚在池塘中央和上風(fēng)頭的水面上，野雜魚在池邊浮頭，面積不是很大，浮頭魚集群，受驚后迅速下沉。池塘水體此在池邊浮頭，面積不是很大，浮頭魚集群，受驚后迅速下沉。池塘水體此時(shí)的溶氧在時(shí)的溶氧在2 2毫克毫克/ /升左右，也屬正常浮頭。升左右，也屬正常浮頭。3.3.一般性浮頭一般性浮頭浮頭開始時(shí)間在黎明前浮頭開始時(shí)間在黎明前1

52、 12 2小時(shí)，池魚多集中在池塘的中小時(shí)，池魚多集中在池塘的中部，浮頭的面積比較大，在沒有驚動(dòng)時(shí)魚群時(shí)而靠邊，受驚后迅速下沉。部，浮頭的面積比較大，在沒有驚動(dòng)時(shí)魚群時(shí)而靠邊，受驚后迅速下沉。池邊的野雜魚已呈重浮頭狀態(tài)，可發(fā)現(xiàn)有少量野雜魚失去平衡，但沒有死池邊的野雜魚已呈重浮頭狀態(tài)，可發(fā)現(xiàn)有少量野雜魚失去平衡，但沒有死魚。池塘水體此時(shí)的溶氧量在魚。池塘水體此時(shí)的溶氧量在2 2毫克毫克/ /升以下，屬正常浮頭極限。升以下，屬正常浮頭極限。4.4.重浮頭重浮頭浮頭開始時(shí)間在午夜前后，浮頭由池塘中間開始向池邊擴(kuò)散，浮頭開始時(shí)間在午夜前后，浮頭由池塘中間開始向池邊擴(kuò)散，幾乎所有的池魚都處在缺氧狀態(tài)，受驚

53、后也不下沉。池邊已發(fā)現(xiàn)野雜魚死幾乎所有的池魚都處在缺氧狀態(tài)，受驚后也不下沉。池邊已發(fā)現(xiàn)野雜魚死亡。池塘水體此時(shí)的溶氧量在亡。池塘水體此時(shí)的溶氧量在1 11.51.5毫克毫克/ /升，情況已十分危險(xiǎn)，應(yīng)立即升，情況已十分危險(xiǎn)，應(yīng)立即向池塘水面干撒高能速氧。向池塘水面干撒高能速氧。5.5.泛塘泛塘浮頭開始時(shí)間較早且水質(zhì)已壞，在岸上可聞到池塘發(fā)出的腥臭味。浮頭開始時(shí)間較早且水質(zhì)已壞，在岸上可聞到池塘發(fā)出的腥臭味。池魚全部浮頭，呼吸急促，游動(dòng)無力，并發(fā)現(xiàn)池中死魚數(shù)量逐漸增多。此池魚全部浮頭，呼吸急促，游動(dòng)無力，并發(fā)現(xiàn)池中死魚數(shù)量逐漸增多。此時(shí)如不及時(shí)時(shí)如不及時(shí)釆釆取增氧措施，池魚有全軍覆滅的危險(xiǎn)。取增

54、氧措施，池魚有全軍覆滅的危險(xiǎn)。2. 2. 溶解氧極值出現(xiàn)的場(chǎng)合溶解氧極值出現(xiàn)的場(chǎng)合 （1 1）養(yǎng)殖水體中溶解氧最大值通常出現(xiàn)）養(yǎng)殖水體中溶解氧最大值通常出現(xiàn)在夏季白天日落前的表水層。在夏季白天日落前的表水層。 （2 2）養(yǎng)殖水體中溶解氧低值出現(xiàn)的場(chǎng)合）養(yǎng)殖水體中溶解氧低值出現(xiàn)的場(chǎng)合包括：包括： 池中魚的放養(yǎng)密度過高，大量投飼和施肥，造成水質(zhì)池中魚的放養(yǎng)密度過高，大量投飼和施肥，造成水質(zhì)過肥，浮游植物大量繁殖，加上陰雨天，浮游植物的過肥，浮游植物大量繁殖，加上陰雨天，浮游植物的光合作用較弱，水中溶氧的補(bǔ)給量少，夜晚魚類和浮光合作用較弱，水中溶氧的補(bǔ)給量少，夜晚魚類和浮游生物的呼吸作用和有機(jī)物的分

55、解作用卻需要消耗大游生物的呼吸作用和有機(jī)物的分解作用卻需要消耗大量的氧，以致造成水中溶氧求大于供，引起魚類浮頭。量的氧，以致造成水中溶氧求大于供，引起魚類浮頭。 白天太陽光強(qiáng)，溫度高，傍晚遇到雷陣雨，大量溫度白天太陽光強(qiáng)，溫度高，傍晚遇到雷陣雨，大量溫度較低的雨水進(jìn)入魚池，使池塘表層水溫急劇下降、比較低的雨水進(jìn)入魚池，使池塘表層水溫急劇下降、比重增大而下沉，下層水溫高比重小而上浮，引起上、重增大而下沉，下層水溫高比重小而上浮，引起上、下水層急速對(duì)流，池中的腐敗物質(zhì)隨之翻起，加快其下水層急速對(duì)流，池中的腐敗物質(zhì)隨之翻起，加快其分解，消耗大量氧氣，造成缺氧。分解，消耗大量氧氣，造成缺氧。 池水發(fā)白

56、，透明度很大，浮游植物很少，水蚤很多，池水發(fā)白，透明度很大，浮游植物很少，水蚤很多，幾乎吃光了水中的浮游植物，因缺少光合作用的產(chǎn)氧幾乎吃光了水中的浮游植物，因缺少光合作用的產(chǎn)氧來源而造成缺氧。來源而造成缺氧。 久晴未雨，池水溫度高，水質(zhì)過肥，透明度低，上下久晴未雨，池水溫度高，水質(zhì)過肥，透明度低，上下層氧差大，下層的層氧差大，下層的“氧債氧債”大，長期又不加注新水，大，長期又不加注新水，水質(zhì)過肥或敗壞而引起缺氧。或者是天氣突然轉(zhuǎn)陰。水質(zhì)過肥或敗壞而引起缺氧?；蛘呤翘鞖馔蝗晦D(zhuǎn)陰。 陰雨連綿、悶熱無風(fēng)或遇大霧天氣、氣壓低、光線弱。陰雨連綿、悶熱無風(fēng)或遇大霧天氣、氣壓低、光線弱。 水質(zhì)變壞。由于水中

57、浮游生物自繁過量，加之陰雨天光水質(zhì)變壞。由于水中浮游生物自繁過量，加之陰雨天光線差，會(huì)使浮游植物大批死亡。同時(shí)，死后的尸體分解，線差，會(huì)使浮游植物大批死亡。同時(shí)，死后的尸體分解，引起細(xì)菌大量繁殖，消耗水中溶氧引起浮頭。引起細(xì)菌大量繁殖，消耗水中溶氧引起浮頭。 池水過肥。底質(zhì)積存有機(jī)質(zhì)過多，在高溫下，使池水引池水過肥。底質(zhì)積存有機(jī)質(zhì)過多，在高溫下，使池水引起分層現(xiàn)象造成缺氧浮頭。起分層現(xiàn)象造成缺氧浮頭。 施肥不當(dāng)，一次施人量過多、有機(jī)肥料發(fā)酵不足，在悶施肥不當(dāng)，一次施人量過多、有機(jī)肥料發(fā)酵不足，在悶熱的天氣或陰雨天和光線不足的情況下，往往造成嚴(yán)重?zé)岬奶鞖饣蜿幱晏旌凸饩€不足的情況下，往往造成嚴(yán)重浮

58、頭。浮頭。 魚雖無病，但攝食量突然減退或池底翻泡，底部腐殖質(zhì)魚雖無病，但攝食量突然減退或池底翻泡，底部腐殖質(zhì)成塊浮于水面，水色突然轉(zhuǎn)為濃黑色，下風(fēng)處有腥臭味。成塊浮于水面，水色突然轉(zhuǎn)為濃黑色，下風(fēng)處有腥臭味。 水色突變，池底有機(jī)物大量分解或浮游生物大量死亡，水色突變，池底有機(jī)物大量分解或浮游生物大量死亡，也會(huì)引起魚類浮頭。也會(huì)引起魚類浮頭。 池塘中流入污水和有毒物質(zhì)，也會(huì)引起魚類浮頭。池塘中流入污水和有毒物質(zhì)，也會(huì)引起魚類浮頭。（3 3）泛塘發(fā)生的條件）泛塘發(fā)生的條件 長期喂料過量，造成飼料堆積腐爛，大量耗氧，長期喂料過量，造成飼料堆積腐爛，大量耗氧，敗壞水質(zhì)。敗壞水質(zhì)。 施用了大量的為發(fā)酵的

59、糞肥，加之遇到高溫或施用了大量的為發(fā)酵的糞肥，加之遇到高溫或陰雨悶熱天氣。陰雨悶熱天氣。 水肥魚多，加之連續(xù)陰悶熱天。水肥魚多，加之連續(xù)陰悶熱天。 水體中浮游動(dòng)物繁殖過多，造成缺氧。水體中浮游動(dòng)物繁殖過多，造成缺氧。 高溫季節(jié)，池底有機(jī)質(zhì)多，底層水含氧量低，高溫季節(jié)，池底有機(jī)質(zhì)多，底層水含氧量低，又突然遇到冷雨的侵襲之后，池底水溫明顯高又突然遇到冷雨的侵襲之后，池底水溫明顯高于表層水溫，造成池水上下對(duì)流混合，致使全于表層水溫，造成池水上下對(duì)流混合，致使全池嚴(yán)重缺氧，造成泛塘。這種情況在深水塘中池嚴(yán)重缺氧，造成泛塘。這種情況在深水塘中尤其要警惕。尤其要警惕。 供養(yǎng)小于耗氧，以及天氣原因！供養(yǎng)小于

60、耗氧，以及天氣原因！3 3溶氧的管理與調(diào)控溶氧的管理與調(diào)控 溶氧管理的任務(wù)有兩條溶氧管理的任務(wù)有兩條（預(yù)防措施）（預(yù)防措施）： 確保溶氧不低于某臨界標(biāo)準(zhǔn)；確保溶氧不低于某臨界標(biāo)準(zhǔn)； 防止溶氧變動(dòng)過劇過繁。防止溶氧變動(dòng)過劇過繁。 方法：一是提高造氧能力，二是減少耗氧因素。方法：一是提高造氧能力，二是減少耗氧因素。具體措施：具體措施：（1）降低水體耗氧速率及數(shù)量。）降低水體耗氧速率及數(shù)量。 a、清塘、清塘 清除底部部分污泥，以減少高溫季節(jié)有機(jī)質(zhì)的清除底部部分污泥，以減少高溫季節(jié)有機(jī)質(zhì)的大量分解而嚴(yán)重耗氧。大量分解而嚴(yán)重耗氧。 b、適當(dāng)掌握放養(yǎng)密度，避免超過池塘承載力。、適當(dāng)掌握放養(yǎng)密度，避免超過池