養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)一、緒論我們的生活環(huán)境：大氣圈、水圈、巖石圈與其相鄰的部分稱之為生物圈。1、 大氣圈：指覆蓋整個(gè)地球，隨整個(gè)地球運(yùn)動(dòng)的空氣層。2、巖石圈：指地球表層具有剛性的一部分，是地質(zhì)學(xué)研究的主要對象。3、水圈：海洋及陸地儲(chǔ)存的各種水體。二、天然水系的復(fù)雜性1、水中含有的物質(zhì)種類繁多，含量相差懸殊。2、水中溶存物質(zhì)的分散程度復(fù)雜。3、存在各種生物。三、天然水中的化學(xué)成分的形成。1、大氣淋溶：水滴在高空漂移過程中不斷自周圍空氣溶解各種物質(zhì)，雨滴下落過程能將大氣顆粒物一并帶下并溶解，這就形成了降水中的化學(xué)成分。2、從巖石、土壤中淋溶：地面徑流和地下徑流在轉(zhuǎn)移、匯集過程中

2、充分與巖石、土壤中的可溶成分就轉(zhuǎn)移到水中。3、生物作用：水中生物的光合作用、呼吸作用、代謝、尸體腐解等過程都可以向水中釋放氧氣、二氧化碳、有機(jī)物及營養(yǎng)鹽等物質(zhì)。4、次級(jí)反應(yīng)與交換吸收作用：水與土壤接觸，除了可以從土壤中淋溶帶可溶性成分及膠體成分外，還可能有離子交換作用，使水體的離子成分發(fā)生變化。5、工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)退水。水質(zhì)指標(biāo)：物理性指標(biāo)：溫度、氣味、顏色、透明度、懸濁物等?；瘜W(xué)指標(biāo)：溶解氣體、有機(jī)物、無機(jī)物、非專一性（如電導(dǎo)率）生物指標(biāo)：微生物含量、藻類數(shù)量。放射性指標(biāo)：四、養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)課程包括：1、水環(huán)境化學(xué)成分的動(dòng)態(tài)規(guī)律。2、水質(zhì)調(diào)控方法。3、水質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)。第一章：天然水的主

3、要理化性質(zhì)天然水各離子濃度以及溶解的氣體之間具有恒定的比例。第一節(jié)：天然水的含鹽量一、反應(yīng)天然水的含鹽量0、離子總量：天然水中各種離子含量的之和，常用mg/L、mol/L或g/kg、mmol/kg。1、礦化度：天然水中所含無機(jī)礦物成分的總量。2、氯度：沉淀0. kg海水中全部鹵素離子所需的純銀克數(shù)，在數(shù)值上即為海水的氯度值。 3、海水的鹽度（反映海水含鹽量的指標(biāo)）：當(dāng)海水中的溴和碘被相當(dāng)量的氯所取代、碳酸鹽全部變?yōu)檠趸镉袡C(jī)物完全氧化時(shí)，海水中所含全部固體物質(zhì)的質(zhì)量與海水質(zhì)量之比，以10-3或?yàn)閱挝唬梅?hào)S表示，單位是g/kg （一）、鹽度的分布和變化1、影響因素：蒸發(fā)與降水、江河水的流入、

4、冰的融化和凝結(jié)、潮汐。2、分布：河口<沿岸<近岸<大洋 （二）、含鹽量對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響0、魚類的滲透壓調(diào)節(jié) 1、魚類的洄游 2、魚類的繁殖 3、生長速度 4病害的防治二、天然水的密度1.0、純水的密度：是溫度和壓力的函數(shù)。三、天然水的化學(xué)分類法0、按含鹽量的分類：按水中的含鹽量把水分為各個(gè)類型的水。1、按主要離子成分的分類（阿列金分類法）具體分法如下首先；根據(jù)含量最多的陰離子將水分為三類：碳酸鹽類、硫酸鹽類和氯化物類，然后在根據(jù)含量最多的陽離子將水分為三組：鈣組、鎂組和鈉組（鈉組包括鉀離子），最后在根據(jù)陰陽離子的比例關(guān)系將水分為四個(gè)型：型：弱礦化水，主要是Na與K和NaHCO

5、3 型：低礦化的混合起源的水 型：高礦化度的混合起源的水 型：不含碳酸氫根的水第二節(jié)：天然水的依數(shù)性和透光性一、 天然水的依數(shù)性（一）、蒸汽壓和冰點(diǎn)依數(shù)性是指稀溶液蒸氣壓下降（P），沸點(diǎn)上升（Tb），冰點(diǎn)下降（Tf）值等與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)的一種屬性。 （二）、海水的滲透壓海水的滲透壓符合類似于理性氣體狀態(tài)方程形式關(guān)系式二、 天然水的透光性（一）、水面對太陽輻射的反射太陽光到達(dá)水面后，一部分被反射，一部分折射進(jìn)入水體，進(jìn)入水體的部分，一部分被吸收，一部分被散射，余下的繼續(xù)向深處穿透，進(jìn)行吸收和散射。折射光受反射光的影響。（二）、水對太陽能的吸收和散射通過進(jìn)入水面

6、的太陽輻射，一部分被水及其中溶存的物質(zhì)吸收，一部分被散射，一部分繼續(xù)向深處穿透。被吸收的輻射能，大部分被轉(zhuǎn)變成熱，被水溫升高。（三）、水的光學(xué)分層：0、真光層（又叫營養(yǎng)生成層） 光照充足，光合作用速率大于呼吸作用速率的水層 1、營養(yǎng)分解層 光照不足，光合作用速率小于呼吸作用速率的水層。2、補(bǔ)償深度 有機(jī)物的分解速率等于合成速率的水層深度（四）、光照與水生生物的關(guān)系0、光照可以影響?zhàn)B殖水體的水溫1、光照可以影響水生植物的光合作用,繼而影響?zhàn)B殖水質(zhì)。2、光照可以影響?zhàn)D料生物的生長繁殖3、光照強(qiáng)度可以影響水產(chǎn)動(dòng)物的攝食活動(dòng)4、光照強(qiáng)度和光周期可影響水產(chǎn)動(dòng)物的性腺發(fā)育（五）、養(yǎng)殖水體光照強(qiáng)度的調(diào)控方法

7、0、遮陽棚：通常用于工廠化育苗池或室外餌料生物培養(yǎng)池1、加深水位：阻礙光線的穿透，降低池底的光照強(qiáng)度，抑制底生植物的生長2、營造水色：通過培養(yǎng)單胞藻類營造水色，達(dá)到遮光的目的、通過添加色素營造水色，達(dá)到遮光的目的第四節(jié)：水的流轉(zhuǎn)混合作用與水體的溫度分布一、 水的流轉(zhuǎn)混合作用對于一般湖泊，引起水體流轉(zhuǎn)混合作用的因素有兩個(gè)方面，一是風(fēng)力引起的渦動(dòng)混合，一是因密度差引起的對流混合（一）、風(fēng)力的渦動(dòng)混合水面受到風(fēng)力的吹拂后，表面水會(huì)隨著風(fēng)向移動(dòng)，使水在下風(fēng)岸處產(chǎn)生“堆積”，即造成下風(fēng)岸處水位有所增高，從而形成了壓強(qiáng)差，使水形成了向下運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力。從而形成了相應(yīng)的“風(fēng)力環(huán)流”，使得水體溫度得到混合，可以

8、使水體相應(yīng)的溫度層增厚，如果水體有溫躍層，環(huán)流就發(fā)生在溫躍層上方。（二）、水的密度環(huán)流液態(tài)水溫度在密度最大的溫度（3.98攝氏度）以上時(shí)，符合“熱脹冷縮”原理，溫度越高密度越小，溫度在密度最大的溫度（3.98攝氏度）以下時(shí)，則剛好相反“熱縮冷脹”，溫度越高密度越大。當(dāng)表層水密度增大或底層水密度減小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“上重下輕”的狀態(tài)從而形成上下水團(tuán)的對流混合。既可以小范圍的發(fā)生也可以大范圍的發(fā)生。二、 水體的溫度分布（略）三、水溫與養(yǎng)殖生物的關(guān)系水溫是養(yǎng)殖生物生長、生存的重要環(huán)境條件，直接影響?zhàn)B殖生物的新陳代謝。0、對新陳代謝活動(dòng)的影響1、對攝食、生長的影響2、對餌料生物繁殖的影響3、對有機(jī)物分解礦

9、化速度的影響4、與疾病發(fā)生的關(guān)系5、對性腺發(fā)育的影響第二章：天然水的主要離子一、 水的硬度及鈣鎂離子（一）、水硬度的概念及表示單位概念：水中二價(jià)及多價(jià)金屬離子含量的總和，包括：Ca+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+表示單位：0、毫摩/升（mmol/L）：1L水中含有的形成硬度離子的物質(zhì)的量之總和1、毫克/升（CaCO3）：1L水中所含有的與形成硬度離子的量所相當(dāng)?shù)腃aCO3的質(zhì)量表示，符號(hào)為mg/L（ CaCO3）。（美）2、德國度（ºHG）：將水中的Ca2+和Mg2+含量換算為相當(dāng)?shù)腃aO量后，以1L水中含10mg CaO為1德國度（ºHG）（德、原蘇聯(lián)

10、、我國）二、天然水的硬度與Ca+、Mg2+ （一）、鈣鎂的來源：淋溶作用：來源主要有含石膏底層中CaSO4·2H2O的溶解，白云石（CaCO3·MgCO3）方解石（CaCO3）在水和CO2作用下的溶解等。（二）、天然水硬度天然水的硬度主要由Ca+、Mg2+離子形成的，某些缺氧地下水中可能含有較多的Fe2+，也形成水硬度。根據(jù)水中與硬度共存的陰離子的組成，可將硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度1.0、碳酸鹽硬度：水中與HCO3-及CO32-所對應(yīng)的硬度。加熱煮沸，形成CaCO3沉淀而除去，稱為暫時(shí)硬度1.1、非碳酸鹽硬度：對應(yīng)于硫酸鹽和氯化物的硬度，即由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物形成

11、的硬度。煮沸不能出去，稱為永久硬度。（三）、魚池水硬度的變化影響因素：1.0、水源水的硬度 1.1、池塘土質(zhì) 1.2、池塘的使用時(shí)間 1.3、生物作用 1.4、人為的水質(zhì)調(diào)控（四）、鈣、鎂與養(yǎng)殖生產(chǎn)的關(guān)系 0、生命過程所必需的營養(yǎng)元素，Mg2+是葉綠素的成分1、水生動(dòng)物植物可直接從環(huán)境中吸收，生物體液和骨骼的組成成分，還參與新陳代謝。2、可降低重金屬離子、一價(jià)金屬離子以及堿度的毒性3、可增加水的緩沖性，具有較好的保持PH的能力。4、水中鈣鎂離子的比例，對海水魚蝦貝的存活具有重要影響5、提高水體的自凈能力第二節(jié) 水的堿度、碳酸氫根、碳酸根離子一、堿度：是反應(yīng)水結(jié)合質(zhì)子能力，中和強(qiáng)酸的一個(gè)量，水中

12、能結(jié)合質(zhì)子的各種物質(zhì)共同形成堿度。受水中光合作用和呼吸作用的影響。二、堿度與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系（一）、水體生產(chǎn)力和堿度的關(guān)系：mmol/L0、 AT <0.1,生產(chǎn)力極低1、 0.1<AT <0.3, 生產(chǎn)力低2、 0.3<AT <1.5, 生產(chǎn)力一般3、 1.5< AT <3.5,生產(chǎn)力高，生產(chǎn)力隨AT增加而增加4、 AT >3.5,生產(chǎn)力也會(huì)受到一定的影響，過高也會(huì)產(chǎn)生抑制。（二）、降低水體中重金屬的毒性（三）、調(diào)節(jié)CO2的產(chǎn)耗關(guān)系、穩(wěn)定水體PH（四）、堿度過高對養(yǎng)殖生物起毒害作用（五）、促進(jìn)水體自凈能力第三節(jié) 硫酸根離子、氯離子、鈉離子、鉀離子

13、一、硫酸根離子在天然水中的含量：淡水：HCO3->SO42->Cl-；海水：Cl-> SO42-> HCO3-影響含量的因素：自身各種硫酸鹽的溶解度；與其他的離子生成沉淀的溶度積的影響。（一）、硫在水中的轉(zhuǎn)化0、蛋白質(zhì)分解作用：蛋白質(zhì)中的硫首先分解為-2價(jià)硫，無游離氧條件穩(wěn)定存在，有游離氧時(shí)被氧化為高價(jià)形式。1、氧化作用：有氧條件下，硫細(xì)菌可把還原態(tài)的硫（包括硫化物、硫代硫酸鹽等）氧化為元素硫或進(jìn)一步氧化為硫酸根離子。 2、還原作用：缺氧條件下，各種硫酸鹽還原菌可把SO42-作為受氫體而還原為硫化物。 發(fā)生還原作用的條件：（1）缺乏溶氧、（2）含有豐富的有機(jī)物、（3）有

14、微生物參與 、（4）硫酸根離子的含量3、沉淀與吸附 4、同化作用：植物、藻類、細(xì)菌吸收利用SO42-中的硫合成蛋白質(zhì)。H2S只能被某些特殊細(xì)菌利用，進(jìn)行光合作用，將H2S轉(zhuǎn)變?yōu)镾或SO42-，同時(shí)合成有機(jī)物二、氯離子在天然水中廣泛分布，幾乎所有水中都存在Cl-，但含量差別很大。來源：0、 沉積巖中食鹽礦床是主要來源。1、火成巖的風(fēng)化和火山噴發(fā)。2、某些工業(yè)廢水和生活污水。Cl-無毒，漁業(yè)用水一般不做限定。但對一些養(yǎng)殖品種，含量影響其發(fā)育。三、鈉離子與鉀離子天然水中K+的含量一般遠(yuǎn)比Na+低，K+容易被土壤膠粒吸附、被植物吸收K+與Na+與水生生物的關(guān)系：0、動(dòng)物較多需要Na+，植物較多需要K+

15、1、對淡水動(dòng)物，鉀鈉離子含量過多時(shí)，K+的毒性強(qiáng)于Na+2、鉀離子含量太少，不利于育苗第四節(jié) 海水組成恒定性原理一、 海水組成恒定性原理 ：不論海水中所溶解的鹽類其濃度大小如何，其中常量成分濃度間之比幾乎保持恒定原因：海水的環(huán)流、潮流、垂直等運(yùn)動(dòng)以及連續(xù)不斷混合及海水與沉積物界面之間的交換。0、連續(xù)不斷地進(jìn)行混合 1、海水體積巨大第三章：溶解氣體第一節(jié) 氣體在水中的溶解度和溶解速率一、氣體在水中的溶解度在一定條件下，某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡以后，一定量的水中溶解氣體的量，稱為該氣體在所指定的條件下的溶解度。（一）、影響氣體在水中溶解度的因素氣體在水中的溶解度，首先取決于氣體本身的性質(zhì)。極性分

16、子氣體在水中的溶解度大，非極性的氣體分子在水中的溶解度小；能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體溶解度大，不能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體溶解度小。0、 溫度：一般溫度升高氣體在水中的溶解度降低。1、 含鹽量：當(dāng)溫度、壓力一定時(shí)，水含鹽量的增加，會(huì)使氣體在水中的溶解度降低。隨著含鹽量的增加，離子對水的電縮作用（指離子吸引極性水分子，使水分子在其周圍形成緊密排布的水合層現(xiàn)象）加強(qiáng)，使得水可溶解氣體的空隙減少。2、 氣體分壓：溫度與含鹽量一定時(shí)，氣體在水中的溶解度隨氣體的分壓增加而增加。飽和度：指溶解氣體的現(xiàn)存量占所處條件下飽和含量的百分比。二、氣體在水中的溶解和溢出速率0、氣體的不飽和程度：水中氣體含量與飽和含量相

17、差越遠(yuǎn)，氣體由氣相溶于液相的速度就越快。1、水的單位體積表面積：單位體積表面積越大，濃度增加越快。2、擾動(dòng)狀況：增加液相內(nèi)部的擾動(dòng)作用，把已溶有較多氣體靠近界面的水移向深部，把深處含溶解氣體較少的水移向界面，可提高溶解速率。三、氣體溶解速率的雙膜理論氣體溶解速率的雙膜理論認(rèn)為：在氣、液界面兩側(cè)，分別存在穩(wěn)定的氣膜和液膜兩層相鄰在一起的膜，這兩層膜內(nèi)流體保持層流狀態(tài)。而氣、液相呈湍流狀態(tài)（層流是指流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)跡線相互平行，有條不紊的流動(dòng)。湍流是指流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)跡線極其紊亂，流向隨時(shí)改變的一種流體）。對氣體的擾動(dòng)都不能將這兩層膜消除掉，只能改變膜的厚度（d1和d2）。由此：氣相主體內(nèi)的分子溶入液

18、相主題中的過程有4個(gè)步驟?？客牧鲝臍庀嘀黧w內(nèi)部到達(dá)氣膜靠擴(kuò)散穿過氣膜到達(dá)氣-液界面，并溶于液相靠擴(kuò)散穿過液膜靠湍流離開液膜進(jìn)入液相內(nèi)部第二節(jié)：水中的氧氣來源和消耗水中的氧氣來源空氣的溶解：水面與空氣接觸，空氣中的氧氣將溶于水中光合作用：水生植物的光合作用釋放氧氣，是池塘中氧氣的主要來源。補(bǔ)水：補(bǔ)水的同時(shí)可增加水體氧氣的含量。水中氧氣的消耗養(yǎng)殖生物的呼吸：呼吸速率隨種類、個(gè)體大小、水溫等而發(fā)生變化。水中微型生物耗氧：水中微型生物耗氧主要包括：浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌呼吸耗氧以及有機(jī)物在細(xì)菌參與下的分解耗氧，通常也叫做“水呼吸”，為水中主要耗氧因素低質(zhì)耗氧：比較復(fù)雜，主要包括：底棲生物呼吸耗氧，有

19、機(jī)物分解耗氧，呈還原態(tài)的無機(jī)物化學(xué)氧化耗氧。逸出：當(dāng)表層水中溶氧過飽和時(shí)，就會(huì)發(fā)生氧氣的逸出。第三節(jié)：溶氧的分布和變化日較差： 溶氧日變化中,最高值與最低值之差稱為晝夜變化幅度,簡稱為"日較差".溶氧的變化溶氧的日變化：由于光合作用是水中氧氣的主要來源，而光合作用受光照的日周期性的影響，而呈一定的變化。溶氧的月變化和季節(jié)變化：隨水溫變化以及水中生物群落的演變，溶氧的變化也可能發(fā)生一種趨向性的變化。溶氧的垂直分布和水平分布溶氧的垂直分布：受水溫、水生生物狀況、水體的形態(tài)等因素的影響，在垂直分布上層一定的關(guān)系溶氧的水平分布：由于溶氧的垂直分布的不均一性，在風(fēng)力的作用下使溶氧的水

20、平分布表現(xiàn)為不均勻。第四節(jié)：溶氧在水域生態(tài)系統(tǒng)中的作用溶氧動(dòng)態(tài)對魚的影響溶解氧對水生動(dòng)物的直接效應(yīng)是低氧條件下引起生物體的窒息死亡。 維持魚類正常的生命活動(dòng)，所需一定的氧。溶氧量低還會(huì)影響魚、嚇的攝餌量及餌料系數(shù)溶氧量低也會(huì)增加養(yǎng)殖魚、蝦的發(fā)病率也可使水體毒性增加溶氧過飽和度太高又會(huì)引起氣泡病胚胎發(fā)育二、溶氧動(dòng)態(tài)對水質(zhì)化學(xué)成分的影響0、氧化還原電位 1、溶解氧對元素存在價(jià)態(tài)的影響2、決定厭氧與好氧微生物的活動(dòng) 三、改善養(yǎng)殖水體溶氧狀況的方法0、降低水體耗氧速率及數(shù)量：常清除淤泥，合理施肥投餌料。1、加強(qiáng)增氧作用，提高水中溶解氧濃度：一方面是利用生物增氧，保證水中有充分的植物營養(yǎng)元素和光照，增加

21、浮游植物種群數(shù)量。另一方面是人工增氧，包括機(jī)械增氧和化學(xué)增氧。第四章：天然水的PH和酸堿平衡第一節(jié)：天然水的PH一、天然水中常見的弱堿、弱酸（一）、酸堿質(zhì)子理論：能給出質(zhì)子的物質(zhì)是酸，能結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)是堿。（二）、天然水中的常見酸堿物質(zhì)：碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽和銨鹽所形成的酸堿物質(zhì)。二、天然水的PH及緩沖性（一）、天然水的PH：天然水由于主要溶解了碳酸鹽類酸堿物質(zhì)，使水具有不同的PH。大多數(shù)的天然水為中性到弱堿性，PH為6.0-9.0（二）、天然水的緩沖性天然水都具有一定的維持本身PH的能力，具有一定的緩沖性，其原因是水中存在以下3個(gè)平衡系統(tǒng)。0、碳酸鹽的一級(jí)與二級(jí)電離平衡1、碳酸鈣的溶解與沉

22、淀平衡2、離子交換緩沖系統(tǒng)：水中的粘土膠粒表面一般都帶有電荷的陰離子或陽離子，多數(shù)為陰離子，這些表面帶電的基團(tuán)都可以吸附水中與之帶相反電荷的離子，從而建立離子交換吸附平衡。第二節(jié)：二氧化碳平衡系統(tǒng)分布系數(shù)：由酸堿質(zhì)子理論和離解平衡關(guān)系可直接計(jì)算分布系數(shù)（詳見分析化學(xué)和普通化學(xué)）一、開放體系的二氧化碳平衡0、CO2的溶解與逸出平衡1、溶解二氧化碳的電離平衡2、碳酸鹽的沉淀與溶解平衡二、影響水體pH的因素0、化學(xué)因素：如：亞鐵豐富的地下水注入魚池后，可使水的pH降低 1、物理因素：溫度pH ，鹽度 pH 2、生物因素：光合作用和呼吸作用三、pH分布變化特點(diǎn) 0、年際變化：冬季降低；夏季升高1、垂直

23、變化：表層水的pH值高于底層；pH值是一個(gè)重要的水化及生態(tài)因素、影響水中物質(zhì)的存在形成及遷移過程。四、水體pH變化對水生生物的影響 0、pH值超出一定的范圍(高限為9. 5，低限為4. 5)，就會(huì)直接造成魚的死亡。 1、過高，會(huì)使魚的鰓組織因受腐蝕而患爛鰓?。贿^低，魚的血液酸性增加，血液循環(huán)受阻，降低了載氧能力，造成缺氧癥(即使水并不缺氧)。 2、pH值偏高或偏低，親魚的性腺發(fā)育不良，對魚類的胚胎發(fā)育影響大3、低pH值下，鐵離子和硫化氫的濃度都會(huì)增加，而這些成分的毒性又和低pH值有協(xié)同作用，加大了對魚類的毒害；高pH值又會(huì)增大氨的毒性，因?yàn)榘彪x子是水質(zhì)中堿的重要指標(biāo)，從而使得池水的pH值偏離了

24、中性到弱堿性范圍； 4、pH值影響水體的生物生產(chǎn)力，變得過高或過低時(shí)，都會(huì)抑制水中浮游植物的光合作用和腐敗菌的分解作用，從而影響水中有機(jī)質(zhì)的濃度而影響魚類的生長繁殖。五、養(yǎng)殖水體pH的調(diào)控 （一）、不同養(yǎng)殖生產(chǎn)階段，對pH的要求不同0、石灰清塘?xí)r，pH必須大于11才能殺死有害生物，確保清塘效果。1、人工繁殖時(shí)pH以中性微偏堿為好。pH小于6.5時(shí)，人工繁殖就不能順利進(jìn)行。人工繁殖過程對低pH的靈敏性依次為：產(chǎn)卵魚苗生存魚苗生長魚卵受精。2、魚苗培育時(shí)，以弱堿性為好，pH較高（8）的魚苗塘，培育效果往往較好。（二）、對pH偏低的水體應(yīng)及時(shí)合理使用石灰水溶液。0、在池底淤泥積存過多，水中有機(jī)物質(zhì)，

25、特別是腐殖質(zhì)濃度過高、渾濁黑暗、魚病有蔓延趨勢的情況下，施用石灰水溶液尤為必要，可以使水質(zhì)、底質(zhì)向好的方面轉(zhuǎn)化。1、地下水具有水溫低、有機(jī)物少、有害生物少等優(yōu)點(diǎn)，對孵化很有利。其缺點(diǎn)是：pH、堿度偏低、缺O(jiān)2，H2S與CO2較多，可能含有重金屬等毒物。若能用石灰水處理提高pH，并充分曝氣增氧，去害存利，再做孵化用水，?？傻昧己眯Ч?。2、有些水體，緩沖能力小，光合作用進(jìn)行較強(qiáng)時(shí)，pH就偏高，日差較大。此時(shí)，最好能補(bǔ)給CO2（如煙道廢氣），可以降低pH，提高堿度及緩沖能力。若水中有機(jī)物不多，則應(yīng)同時(shí)施有機(jī)肥，間接供給CO2。此法見效稍慢，但較持久。3、一些專用水質(zhì)及底質(zhì)改良劑，也有調(diào)節(jié)二氧化碳系統(tǒng)

26、的作用。第五章：天然水中的生物營養(yǎng)元素第一節(jié)：營養(yǎng)鹽與藻類的關(guān)系一、必需元素與非必須元素必需元素：如果某種元素被證明至少是某種生物所必需的，則該元素稱為必需元素。常量必需元素：N、P、K、Ca、Mg、S、C、H、O等；微量必需元素：Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl等。非必需元素：植物正常生長發(fā)育不需要的元素。二、藻類對營養(yǎng)鹽的吸收營養(yǎng)元素：水中的元素N、P、Si等，生物需求量較大，而往往含量較低，常常由于它們的不足而限制了植物的生長繁殖，故把這類元素稱為營養(yǎng)元素。營養(yǎng)鹽：生物對N、P、Si的利用一般只吸收其中無機(jī)化合物的可溶性部分，如硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、銨鹽、亞硝酸鹽等，故常把這些鹽

27、類成為營養(yǎng)鹽。藻類吸收營養(yǎng)元素的特點(diǎn)：0、選擇性吸收有效形式 N：NH4+NO3-NO2- P：H2PO42-、HPO4-一般不吸收磷脂類有機(jī)態(tài)磷1、比例性按比例吸收營養(yǎng)元素O ： P：N：C = 138 ： 1：16：106 (摩爾比) = 142 ： 1：7.2：41 (質(zhì)量比)2、吸收速率：a、被動(dòng)吸收靠擴(kuò)散，吸收速率決定于擴(kuò)散速度，與濃度梯度有關(guān)。b、主動(dòng)吸收細(xì)胞利用呼吸做功可以逆著濃度差吸收營養(yǎng)物質(zhì)的過程，符合酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。三、酶促反應(yīng)：0、Km反映酶對底物的親和力1、Km可作為藻類細(xì)胞能正常生長所需維持水中有效形式營養(yǎng)鹽的臨界濃度；2、Km可用于比較不同浮游植物吸收營養(yǎng)鹽能力的

28、大小；Km值越小，表明酶對底物的親和力越強(qiáng)，即當(dāng)較低的S時(shí)，V就可以達(dá)到較高值；所以當(dāng)營養(yǎng)鹽含量較低時(shí)，Km值越小的藻類越容易發(fā)展成優(yōu)勢種。四、影響天然水體初級(jí)產(chǎn)量與生產(chǎn)速率的限制因素0、營養(yǎng)元素有效形態(tài)的實(shí)際濃度S太低；為獲得正常的初級(jí)生產(chǎn)速率，通常要求水體的S應(yīng)維持在3Km以上。1、水體內(nèi)營養(yǎng)元素的總儲(chǔ)量或補(bǔ)給量不足2、各種營養(yǎng)元素有效形態(tài)的濃度比例不適合浮游植物的需要3、遷移擴(kuò)散速率太低以致有效濃度不足第二節(jié) ：天然水中的氮一、天然水中氮元素的存在形態(tài)0、溶解游離態(tài)氮?dú)猓禾烊凰械淖钬S富形態(tài)，主要來自空氣的溶解。1、硝酸態(tài)氮（NO3-N）：富氧水體，含氮物質(zhì)的最終氧化產(chǎn)物，穩(wěn)定； 缺氧

29、水體，反硝化菌作用而被還原2、亞硝酸態(tài)氮（NO2-N）：不穩(wěn)定，含量少； NH4 +N和NO3N間的一種中間氧化狀態(tài)；3、氨（銨）態(tài)氮（TNH4N）：氨（銨）態(tài)氮指水體中以NH3和NH4+形態(tài)存在的氮的含量之和，或稱為總氨或總氨氮。4、有機(jī)氮化物：尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、腐殖酸等及其分解產(chǎn)物，含量少，性質(zhì)復(fù)雜。二、天然水中氮的來源和轉(zhuǎn)化（一）、天然水中氮的來源0、大氣降水的淋浴。1、地下徑流從巖石和土壤的溶解。2、水體中水生生物的代謝和固氮作用。3、沉積物中氮的釋放。4、人為污染（工業(yè)和生活污水、農(nóng)業(yè)的退水等）5、對養(yǎng)殖水體來說，施肥投餌及養(yǎng)殖生物的代謝是水中氮的主要來源。（二）、天然水中的氮的

30、轉(zhuǎn)化0、氨化作用：含氮有機(jī)物在微生物作用下分解釋放氨態(tài)氮的過程即為氨化作用。有無氧條件效率相差不大，但產(chǎn)物有所不同（但都是銨態(tài)氮的氮，只是其他產(chǎn)物不同）；pH影響氨化速率，中性、弱堿性效率高；氨化作用所釋放的氨是水體的有效氮源之一1、同化作用：水生植物通過吸收利用天然水中的NH4+（NH3）、NO2-、NO3-等合成自身的物質(zhì)，這一過程稱為同化作用。藻類利用無機(jī)氮的先后順序NH4+NO3-NO2-，某些藻類直接利用游離氮作為氮源（藍(lán)藻），一般僅能吸收無機(jī)氮化合物，不能利用有機(jī)氮2、硝化作用：在通氣良好的天然水中，經(jīng)硝化細(xì)菌的作用，氨可進(jìn)一步被氧化為NO3-，這一過程稱為硝化。在養(yǎng)殖水體中受溶氧

31、和PH等的影響。3、脫氨作用：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，為脫氮作用。三、天然水中無機(jī)態(tài)氮與養(yǎng)殖生物的關(guān)系有益的方面：在適宜的濃度范圍內(nèi)，增加其含量，促進(jìn)浮游植物生長，間接促進(jìn)養(yǎng)殖生產(chǎn)。有害的方面：濃度過高，常導(dǎo)致疾病的爆發(fā)流行。（一）、無機(jī)態(tài)氮的危害：0、對水質(zhì)的影響：含量過高，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，誘發(fā)有害水華或赤潮，危害生態(tài)平衡，損害養(yǎng)殖生產(chǎn)。1、對養(yǎng)殖生物的危害：影響動(dòng)物的生長發(fā)育和變態(tài)，甚至對養(yǎng)殖生物具有毒害作用。（1）NH4+ 與NH30、可通過生物表面滲入體內(nèi)1、非離子氨與離子氨均具有毒性2、毒性大小不同，非離子氨 > 離子氨3、影響毒性大小的

32、因素：pH、溶氧、硬度、濃度大小、生物種類、不同發(fā)育階段等（2）氨0、氨的來源：含氮有機(jī)物的分解產(chǎn)品、含氮化合物的反硝化還原、水生動(dòng)物的排泄物、無機(jī)氮肥的施用1、氨氮在池水有明顯的晝夜變化、垂直變化和水平變化，這與植物的光合作用，有機(jī)物的分解，動(dòng)物的排泄有密切關(guān)系2、防止氨積累和對養(yǎng)殖蝦類的危害的措施：換水 晴天中午開動(dòng)增氧機(jī)攪水 維持良好的水色 使用底質(zhì)改良劑及微生物制劑（硝化細(xì)菌直接吸收） 調(diào)節(jié)適中的pH值。（3）NO2-N0、養(yǎng)殖水域中的亞硝酸鹽是誘發(fā)水產(chǎn)動(dòng)物暴發(fā)性疾病的重要環(huán)境因素。1、機(jī)理：亞硝酸鹽可將魚蝦蟹血液中的亞鐵血紅蛋白氧化成為高鐵血紅蛋白，從而抑制血液的載氧能力，造成生理缺

33、氧。2、魚蝦某些新陳代謝功能失常，體力衰退，此時(shí)魚蝦很容易患病，很多情況出現(xiàn)大面積暴發(fā)疾病死亡。長期生活在含高濃度亞硝酸鹽水中的魚蝦蟹，會(huì)出現(xiàn)慢性中毒，此時(shí)魚蝦攝食量降低，鰓組織出現(xiàn)病變，呼吸困難，騷動(dòng)不安。四、防治方法（一）、物理方法0、加注新水 1、曝氣 2、沸石粉 3、麥飯石 4、納米凈水材料（二）、化學(xué)方法0、次氯酸鈉：釋放新生態(tài)氧，具有氧化能力，將亞硝酸鹽氧化為無毒性的硝酸鹽氮。1、臭氧：具有強(qiáng)的氧化能力，氧化亞硝酸鹽（三）、生物學(xué)方法0、光合細(xì)菌 1、諾卡氏菌屬 2、浮游植物的大型綠藻、席藻、螺旋藻和小球藻 3、大型水生植物的伊樂藻、輪葉黑藻（四）、固定化微生物技術(shù)0、吸附法：又叫

34、載體結(jié)合法，是以微生物細(xì)胞自然附著力(物理吸附、離子結(jié)合)的方式通過固定在載體表面和內(nèi)部形成的生物膜而發(fā)揮作用。1、包埋法：是指用高分子材料制成凝膠，將微生物包埋在其內(nèi)部的一種物理方法。（五）、微生物制劑利用微生物間的互生關(guān)系、輔代謝等生理特性，將具有特定生物轉(zhuǎn)化能力的菌株經(jīng)過篩選、擴(kuò)增、放大培養(yǎng)制成菌劑,投放到受污染的環(huán)境中，對污染物進(jìn)行原位降解和轉(zhuǎn)化。五、池水氨氮、亞硝酸氮含量的調(diào)控0、嚴(yán)格投喂管理 1、維持良好的池塘水色 2、促進(jìn)水池的混合對流 3、適量換水，并掌握合理的換水時(shí)間 4、提高池塘排污效率 5、施用適量的沸石粉 6、施用適量的光合細(xì)菌和芽孢桿菌等有益微生物制劑 7、保持池水中

35、浮游動(dòng)物種群數(shù)量的相對穩(wěn)定第三節(jié)：天然水中的磷植物營養(yǎng)三要素之一，一切藻類必須的營養(yǎng)元素，磷化合物其溶解性小，遷移性小，所以養(yǎng)殖水體內(nèi)磷的補(bǔ)給量和遷移速率往往滿足不了藻類需要，故磷常成為水體中藻類和其它水生植物的限制性營養(yǎng)元素 一、天然水中磷的存在形態(tài)（一）、溶解態(tài)無機(jī)磷0、無機(jī)正磷酸鹽：以H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的形態(tài)存在，各部分的相對比例（分布系數(shù)）隨PH的不同而異。1、無機(jī)縮聚磷酸鹽：受工業(yè)廢水或生活污水污染的天然水含有無機(jī)縮聚磷酸鹽，他們是某些洗滌劑、去污粉的主要添加成分。（二）、溶解態(tài)有機(jī)磷主要是指一些低分子有機(jī)磷：如磷酸腺苷、ATP、ADP、AMP等，-磷

36、酸甘油酸以及磷脂，主要來自水生生物的代謝廢物 （三）、顆粒磷懸浮顆粒物直徑大于0.45um的物質(zhì)。這些顆粒內(nèi)部或表面常常含有有機(jī)磷和無機(jī)磷酸鹽，顆粒狀無機(jī)磷主要為：Ca10(PO4)6(OH)2、Ca3(PO4)2、FePO4等容度積極小的難溶性磷酸鹽?；钚粤姿猁}凡能與酸性鉬酸鹽反應(yīng)的，包括磷酸鹽、部分溶解態(tài)的有機(jī)磷酸鹽、吸附在懸浮物表面的磷酸鹽以及一部分在酸性中可以溶解的顆粒無機(jī)磷等統(tǒng)稱為活性磷化合物；相反為非活性磷化合物。由于活性磷化合物主要以可溶性磷酸鹽的形態(tài)存在，所以通常稱為活性磷酸鹽。（四）、有效磷與總磷有效磷：能被藻類直接吸收利用的磷。一般可把活性磷看成有效磷總磷：包括水樣中各種形

37、式的磷 二、天然水中活性磷酸鹽的分布變化及其影響因素（一）、參與天然水中磷循環(huán)的各種因素0、生物有機(jī)殘?bào)w的分解礦化：在天然水中，水生生物的殘?bào)w以及衰老或受損的細(xì)胞，由于自溶作用而釋放磷酸鹽。同時(shí)，因懸浮于溫躍層和深水層暗處受微生物的作用而迅速再生的無機(jī)磷酸鹽，構(gòu)成水體中磷酸鹽的重要來源。1、沉積物的釋放：大多數(shù)地表水水質(zhì)系，其沉積物為上覆水有效磷的一個(gè)巨大的潛在源。2、水生生物的分泌與排泄：天然水中浮游植物在分泌出有機(jī)脂等有機(jī)態(tài)磷并使之重新參與磷循環(huán)方面起著重要作用。浮游動(dòng)物排泄的磷酸鹽常常是有機(jī)磷的重要的再生途徑。3、水生植物的吸收利用：天然地表水的真光層中，大量的有效磷在水生植物生長繁殖過

38、程中被吸收利用，構(gòu)成天然水中磷循環(huán)的重要環(huán)節(jié)之一。其中：在大多數(shù)缺磷饑餓的藻類細(xì)胞，一旦接觸到有效磷含量較高的水質(zhì)環(huán)境，其吸收利用的速度極快，此時(shí)，多吸收的磷一般以多聚磷酸鹽的形態(tài)儲(chǔ)存在細(xì)胞中。4、若干非生物學(xué)過程：天然水中含磷物質(zhì)的外部來源主要為降水、沖刷土壤地表徑流以及生活污水?？扇苄院傲孜镔|(zhì)的化學(xué)沉淀或吸附沉淀可以使部分有效磷離開水體。天然水體內(nèi)的化學(xué)沉淀作用，主要是通過Fe3+、Al3+、Ca2+等離子形成難溶磷酸鹽沉淀。此外，懸浮于水中的粘土微?；蚰z粒，可把說中的磷酸二氫鹽緊緊吸附在其表面，并無論是水體中的化學(xué)沉淀或者液固界面上的吸著作用都可以降低水中的有效磷濃度，所以大多數(shù)區(qū)域都是

39、嚴(yán)重缺磷的，致使磷成為初級(jí)生產(chǎn)力的重要限制因素。通常，隨著水體PH的降低，有效磷的化學(xué)沉淀或吸附固定的趨勢減小。（二）、磷循環(huán)的特點(diǎn)：0、磷循環(huán)中，始終以磷氧四面體PO43-基團(tuán)在生物與非生物間交換1、由于不發(fā)生反應(yīng)機(jī)理較復(fù)雜、反應(yīng)速度較慢的氧化還原反應(yīng)，故磷循環(huán)所需要時(shí)間較短2、在氣溫較高季節(jié)，水生生物（浮游植物）量大，施磷肥后不久，測得水體中可溶性磷增加不明顯或甚少（三）、磷的無效形式的有效化0、含磷有機(jī)物的礦化：和自然界各有機(jī)物礦化一樣，含磷有機(jī)物礦化也和微生物活動(dòng)密切相關(guān)，特別是微生物體外磷酸酶活性高低關(guān)系更重要；“磷酸酶”活性高低，主要與溫度、pH和DO有關(guān)從pH和DO這兩個(gè)條件來看

40、底質(zhì)層不利于有機(jī)磷化合物礦化 ，增高pH有利于有機(jī)態(tài)磷的礦化和交換解吸。1、難溶無機(jī)磷酸鹽的溶解：無機(jī)磷酸鹽的溶解，同樣離不開細(xì)菌的作用；降低pH，出現(xiàn)還原性條件則有利于難溶無機(jī)磷酸鹽的溶解。（四）、磷的分布特點(diǎn)0、不同季節(jié)增磷作用和耗磷作用強(qiáng)度差1、同一季節(jié)、同一水體在不同水層，增磷和耗磷情況有差異2、因而水體內(nèi)的磷表現(xiàn)出明顯的時(shí)空分布不均現(xiàn)象 3、藻類大量增殖的季節(jié)與水層，越可能發(fā)生缺磷，這就需據(jù)具體情況采取一定措施 第四節(jié) 天然水中的硅和微量營養(yǎng)元素一、天然水中的含硅化合物0、天然水中的含硅化合物的存在形式有可溶性硅酸鹽、膠體、懸浮物以及作為硅藻組織的硅等，可溶性硅大多以正硅酸及其硅酸鹽

41、存在。1、天然水中有效硅酸鹽是許多浮游植物必須的一種大量營養(yǎng)元素，尤其是對于硅藻類浮游植物、放射蟲和硅質(zhì)海綿，是構(gòu)成其機(jī)體的不可缺少的組分。2、硅藻及其他生物對硅的吸收利用以及與Ca、AL等離子的沉淀反應(yīng)可降低有效硅的濃度，而含硅懸浮物的溶解，特別是薄壁硅藻殘骸的沉降過程的溶解，可使有效硅含量增加。厚壁型硅藻死亡后溶解較慢，往往沉降至底層或進(jìn)入沉積物而脫離循環(huán)。3、大陸上含硅巖石風(fēng)化后，被溶解呈膠狀的硅酸、鋁硅酸或其鹽類，隨大陸水不斷被帶入海水，成為海洋中硅的重要來源。二、鐵0、鐵屬于動(dòng)物和植物不可缺少的微量營養(yǎng)元素，是葉綠素、血紅素中的組成部分，也是某些酶的重要成分，在生物氧化還原過程中起著

42、重要作用，也是海洋中初級(jí)生產(chǎn)力的限制性因子。1、一般，天然地面水的含鐵量較低，地下水的含鐵量較高。地面水和地下水中的含鐵量與水流經(jīng)地區(qū)所接觸的巖石土壤的含鐵量有關(guān)。2、含大量鐵的地下水（主要為二價(jià)鐵）大量注入魚池，會(huì)使水質(zhì)發(fā)生一系列的變化，二價(jià)鐵被氧化成氫氧化鐵，水變渾濁，PH降低，氫氧化鐵絮凝時(shí)會(huì)將水中的藻類及懸浮物一并混凝、下沉，使水有變澄清。過幾天浮游植物又會(huì)繁生，水色又漸漸變深，PH回升。大量二價(jià)鐵氧化成氫氧化鐵是要消耗水中的氧，使水體缺氧，且大量的氫氧化鐵微粒會(huì)堵塞魚鰓，聚沉藻類。（一）、富鐵水的危害富鐵水特點(diǎn)：地下水，pH較低、缺氧：Fe2+鐵的去除（富鐵地下水不能直接使用）0、接

43、觸氧化過濾法：以表層覆有一層二氧化錳的砂或沸石作為過濾材料。同時(shí)在水中添加氧、氯氣或高錳酸鉀等氧化劑，從而形成Fe(OH)3 而除去過量的鐵1、氧化凝集處理法：以曝氣的形式，將鐵形成Fe(OH)3而沉淀的分離法。Fe(OH)3為膠狀體在水中懸浮，可添加明礬等凝集劑，將膠體的鐵凝劑并與Al(OH)3凝集沉淀一同分離2、臭氧法：用臭氧進(jìn)行氧化，形成凝集沉淀，過濾以去除鐵，一般臭氧1分鐘即有90%的去除率。發(fā)生的化學(xué)3、鐵細(xì)菌：鐵細(xì)菌能將二價(jià)的鐵化合物氧化成為三價(jià)的鐵化合物而獲得能量， Fe(OH)3 沉積在菌體表面或其分泌物中，這類細(xì)菌廣泛存在于自然界尤其是地下水中，只要水中含0.02mg/L的鐵

44、即會(huì)繁殖，井水中往往有鐵銹狀物質(zhì)或紅褐色的粘片狀物質(zhì)，就是鐵細(xì)菌繁殖的緣故。（二）、鐵的來源0、大氣氣溶膠干濕沉降的鐵輸入（開闊遠(yuǎn)海）1、垂直混合和上升流輸入(開闊遠(yuǎn)海）2、河流和底層沉積物輸入（沿海和大陸架）3、表層水中生物細(xì)胞鐵的循環(huán)利用（沿海和大陸架）（三）、淡水湖泊中鐵的來源0、流域巖石土壤的分化侵蝕產(chǎn)物1、大氣沉降2、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城市生活廢水三、其他微量元素(一)、銅與鋅銅與鋅都是植物生長必不可少的微量營養(yǎng)元素，均在數(shù)種酶中起決定性作用。銅在葉綠素合成中起主要作用，鋅則參與了植物體中生長素（吲哚乙酸）的合成。植物缺銅則出現(xiàn)缺綠癥，缺鋅則生長受阻。銅和鋅也是動(dòng)物不可缺少的元素，在地表水中均以正二價(jià)態(tài)存在。都有易被絡(luò)合與被吸附的性質(zhì)。銅過量對生物有害，而鋅對海洋生物的毒性受環(huán)境因素如硬度、溶解氧、溫度等的影響。（二）、錳與鉬錳是生理上進(jìn)行的一些可逆反應(yīng)不可缺少的元素，還是提高植物呼吸作用的重要物質(zhì)，能促進(jìn)肽酶和精氨酸酶的活性，同時(shí)又能提高碳水化合物的同化作用