水化學(xué)超詳細(xì)PPT解說

1、提綱：一、水體的溶解氧一、水體的溶解氧二、水體的二、水體的pH及酸堿平衡及酸堿平衡 三、水體的硬度和堿度三、水體的硬度和堿度四、水體的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)四、水體的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)（一）氧氣在水中的飽和濃度和飽和度（一）氧氣在水中的飽和濃度和飽和度1. DO的飽和濃度的飽和濃度定義：一定條件下，水中DO達(dá)到飽和時的含量，稱該條件下DO的飽和濃度“一定條件” 氧氣在空氣中的分壓 水的溫度 水的含鹽量 影響水中DO飽和濃度的因素（1）與氧氣分壓P分的關(guān)系 當(dāng)水溫、含鹽量 一定時，P分 則CS（飽和濃度） P分與CS的關(guān)系可用亨利定律來表達(dá)，即： CS = KP分 式中：K氣體的吸收常數(shù)（ml/Latm

2、） 當(dāng)P空= 1 atm時，P分 = 0.21 atm 影響水中DO飽和濃度的因素（2）與水T的關(guān)系 當(dāng)P、含鹽量一定時，CS隨T升高而減少 （因為 T升高，吸收系數(shù)K減?。?）與含鹽量的關(guān)系 當(dāng)T、P分一定時，含鹽量 則CST、P分一定時，海水及硬水中的DO比淡水、軟水低(僅為淡水、軟水的82%左右)2. DO的飽和度的飽和度飽和度即飽和程度，表示水中溶解物質(zhì)的實際含量 飽和度% = （C/CS ）100%式中：C 實測濃度 CS 一定條件下的飽和濃度溶解物質(zhì)是氣體，則要考慮壓力變化，即 飽和度% = (C/CS)(P/760)100%式中：P實際大氣壓（二）水中（二）水中DO的來源與消耗

3、的來源與消耗1. DO的來源的來源DO的來源與消耗近海水體溶氧動力學(xué)。綠色方框中表示的是能提高水體溶氧的反應(yīng)過程；橙色方框中表示的是降低水體溶氧的反應(yīng)過程。（1） 空氣溶入 特點： 只要未達(dá)到飽和狀態(tài)，溶解可持續(xù)進(jìn)行 不同的水體，氧氣溶解的差異很大 不是魚池內(nèi)部的主要增氧方式 一般占總增氧量的7%-8%（2） 浮游植物光合作用 是養(yǎng)殖水體（特別是精養(yǎng)魚池）中DO的主要來源，有明顯的日變化和水層差。光合作用產(chǎn)生的氧氣是池塘中DO最大的補給者（晴天，上層DO有時可超過200%） 增氧不穩(wěn)定（受光照、PP數(shù)量、水溫等影響），但一般占80%以上，多的可達(dá)90%（3） 機械、化學(xué)增氧 a. 葉輪式增氧機

4、、水車式增氧機、射流式增氧機等b. 過氧化鈣、過氧化氫等 （4） 水源補給一般占全部增氧的3-4%2. DO的消耗的消耗（1）物理作用耗氧 指水中DO達(dá)到飽和時向空氣中逸散光合作用產(chǎn)生的氧氣是池塘中DO最大的補給者（晴天，上層DO有時可超過200%）DO垂直分布不均及水的熱阻力的影響，上層過飽和的氧氣無法及時輸送到下層逸散（2）水呼吸耗氧 指水中化學(xué)物質(zhì)的氧化及ZP、PP和細(xì)菌等小型生物的呼吸耗氧。 化學(xué)物質(zhì)的氧化：指某些無機還原性物質(zhì)和低分子的有機物的氧化，與細(xì)菌呼吸耗氧關(guān)系密切。 ZP、PP、細(xì)菌等小型生物耗氧是水中主要的耗氧因子 原因：生物個體越小，呼吸耗氧強度（單位時間、單位體重的呼吸

5、耗氧量）越大例：在24，鯉魚的呼吸強度為 0.105g/Kg.h 原生動物 1.94g/Kg.h 微小生物增殖快、密度大（則生產(chǎn)量大）（3）魚蝦等養(yǎng)殖動物呼吸耗氧 一般只占10-15%，載魚量大可達(dá)20%（4）底質(zhì)耗氧 即底質(zhì)中無機還原性物質(zhì)（如H2S、NH3等）及有機物在細(xì)菌作用下的耗氧 池塘的具體情況不同，底質(zhì)耗氧也不同水中水中DO的來源與消耗的來源與消耗2. DO的消耗的消耗 生物耗氧中，浮游生物、細(xì)菌等小型生物耗氧最大 在各種耗氧中，水呼吸耗氧最大例：池魚呼吸耗氧20%，水呼吸耗氧71%，底質(zhì)耗氧9%，其余可忽略不計3. 決定水中決定水中DO實際含量的因素實際含量的因素 P、R（1）

6、P、R的含義DO來源與消耗決定水中DO實際含量的一對矛盾 P（Photosynthesis）：水中植物光合作用增氧總量或一類光合自養(yǎng)生物的生長速度 R（Respiration）：水呼吸耗氧總量或水體中單純依靠有機物和DO來生長繁殖的呼吸異養(yǎng)生物的生長速度（2）決定P、R相對大小的因素 營養(yǎng)物質(zhì)的類型 有機形式或無機形式 光照條件例：剛施有機肥的池塘有機物濃度高，細(xì)菌光照差，藻類生物量 ，DO ，RP魚池施有機肥后，容易造成缺氧 經(jīng)過一段時間有機物濃度 ，藻類無機物濃度 ，光照較好，細(xì)菌 ，DO ，P R 可見，水體加入有機物后的分解礦化過程，可以用P和R的關(guān)系來說明分布 ：指同一時刻、同一水體

7、不同水層、水區(qū)的DO差別水平、垂直分布變化：指同一水體、同一水層、水區(qū)在不同時刻的DO差別周日、季節(jié)變化（三）水中（三）水中DO的分布變化規(guī)律的分布變化規(guī)律 水深（cm）6時10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時20時18時靜水小魚池DO的垂直變化和周日變化示例1. DO的變化分布的變化分布白天表層：DO高表層光照強，光合作用強，DO在表層水中積累。PR 水深（cm）6時10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時20時18時中層：躍變層DOT下降快，水的密度增加，浮力增大，有機物（碎

8、屑）積累，細(xì)菌繁殖大量耗氧（明顯大于表層）“躍變層”離表層較近，表層DO可通過擴散補充，故此層不會嚴(yán)重缺氧，但也不易達(dá)到飽和度。PR 水深（cm）6時10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時20時18時底層：DO低表層水T高，底層水T低，水體正分層，表層高濃度的DO只能靠分子擴散緩慢向底層遷移，且底層光照較弱。RP 水深（cm）6時10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時20時18時結(jié)論白天DO的水層差較大 表層 躍變層 底層 PR PR RP 水深（cm）6時10 20304050

9、6070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時20時18時夜晚表層DO大幅下降， 上下水層DO較均一原因：光合作用停止，主要為呼吸耗氧，RP表水層受T影響，密度變大，形成密度流，發(fā)生垂直流轉(zhuǎn)風(fēng)力的影響：水陸散熱程度不同，在水面形成風(fēng)，促進(jìn)上、下層的循環(huán)流轉(zhuǎn)，打破分層 水深（cm）6時10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時20時18時清晨特點：整個水體DO都低，經(jīng)過一夜的RP的耗氧，DO出現(xiàn)最低值 水深（cm）6時10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140時12時2

10、0時18時水平分布：是指同一時間、同一水層、不同水區(qū)的DO的變化。造成水體DO水平分布不均的原因 風(fēng)的影響 進(jìn)出水處2. DO的水平分布的水平分布風(fēng)的影響u當(dāng)水體中DO垂直分布不均時，如受到風(fēng)的吹動，則出現(xiàn)水平分布不均，下風(fēng)處DO高，上風(fēng)處DO低 例：早晨6：30 上風(fēng)處3.33mg/L 下風(fēng)處3.33mg/L下午18：30 上風(fēng)處12.2mg/L 下風(fēng)處16.9mg/L上下風(fēng)處DO水平分布不均，垂直分布不均是基本前提池塘進(jìn)出水處 對于池塘設(shè)置網(wǎng)箱有一定的指導(dǎo)意義141210 8 6 4 2 03. DO 日變化日變化表、底層的共同特點清晨傍晚，DO 傍晚夜間清晨 表底層P=0，RP清晨DO出

11、現(xiàn)極小值不同點表水層：DO變幅大，日較差較大底層：日變化較小6 12 16 20 0 6（h）表層水底層水mg/L影響日變化的因素精養(yǎng)魚池和水庫、湖泊比較a. 水質(zhì)差異有機營養(yǎng)和無機營養(yǎng)都比較充足的水體，日變化大b. 與光照和水溫的關(guān)系夏季日變化大冬季日變化小在同一季節(jié)，通過比較不同池塘DO的日變化，可以判斷其水質(zhì)肥瘦4. DO極小值出現(xiàn)的時間和地點極小值出現(xiàn)的時間和地點黎明或日出前的水表層夏季長期處于停滯分層狀態(tài)的底、中層水水質(zhì)過肥，放養(yǎng)量大，底質(zhì)淤泥很厚的魚池，在夏季天氣悶熱、氣壓低、暴雨強風(fēng)之后，水體發(fā)生混合流轉(zhuǎn)整個水體DO 都低1. DO變化對水質(zhì)的影響變化對水質(zhì)的影響（1）決定水質(zhì)及

12、底質(zhì)的氧化還原條件DO ，Eh ，具可變化合價的元素由低價態(tài)向高價態(tài)轉(zhuǎn)化；反之亦然養(yǎng)殖水體內(nèi)，對水生生物影響較大的具可變化合價的元素包括N、S、P、C、Fe等水的穩(wěn)定區(qū)限水的穩(wěn)定上水的氧化區(qū)水的還原區(qū)限水的穩(wěn)定下EhpH圖（四）（四）DO 變化對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響變化對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響(2) 決定不同種類微生物的活動與分布DO充足：有利于好氣分解，氧化產(chǎn)物多為元素的高價態(tài)，如CO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43-等，為營養(yǎng)元素的有效形式DO不足：有利于嫌氣分解，還原產(chǎn)物為CH4、NH3、H2S等，對水生生物有毒(3) DO變化與非保守成分含量的關(guān)系非保守成分：含量變化與DO動態(tài)和生物關(guān)系密

13、切的水化成分O、C、N、P、Si、S等非保守成分保守成分水體內(nèi)最主要、最基本的生物化學(xué)反應(yīng):有機物合成光合作用有機物分解呼吸作用以DO變化來估算其它元素變化的計量關(guān)系： 植物營養(yǎng)元素的濃度（um）=A0+常數(shù)AOUAOU（表觀耗氧量）：DO飽和含量與現(xiàn)存量之差。當(dāng)現(xiàn)存量小于飽和含量時，AOU為正值，反之為負(fù)值A(chǔ)0：即AOU=0時植物營養(yǎng)元素的濃度常數(shù)constant：幾種營養(yǎng)元素與氧元素的相對比例水體某時刻的A0、AOU可測定若呼吸耗氧占優(yōu)勢，DO的現(xiàn)存量則可能低于其飽和濃度，則AOU為正值，RP若光合產(chǎn)氧占優(yōu)勢，DO的現(xiàn)存量則可能高于其飽和濃度，則AOU為負(fù)值，Ra，基礎(chǔ)耗氧率不變(AG線)

14、當(dāng)PO2 a，魚類達(dá)不到基礎(chǔ)耗氧率水平，生存受到威脅，故A點稱為窒息點。PO2 a的區(qū)域稱窒死區(qū)DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM運動量OIISG窒死區(qū)生存區(qū)依存區(qū)自由區(qū)即死區(qū)d PO2 a，PO2與耗氧率的關(guān)系如AD線，達(dá)不到魚類維持生存最低氧的分壓，魚的呼吸受到嚴(yán)重抑制生產(chǎn)中:處于該狀態(tài)的魚浮于水面不游動，或游動極緩慢，對外界的刺激反應(yīng)不明顯。若不采取急救，魚必然死亡DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM運動量OIISG窒死區(qū)生存區(qū)依存區(qū)自由區(qū)即死區(qū)PO2 =d，魚類耗氧率為0，故PO2 d的區(qū)域稱為即死區(qū)。PO2 =d時，魚類立即死亡，D為即死點DO d a b mP

15、O2耗氧率MBAACBM運動量OIISG窒死區(qū)生存區(qū)依存區(qū)自由區(qū)即死區(qū)a PO2 m， PO2與耗氧率的關(guān)系如AM線。魚類的耗氧率和運動量受氧的分壓所控制。分壓越高，耗氧率越大，運動量也越大，故a PO2 m的區(qū)域稱為依存區(qū)DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM運動量OIISG窒死區(qū)生存區(qū)依存區(qū)自由區(qū)即死區(qū)PO2 m，魚類對氧的需要達(dá)到自由區(qū)。氧的分壓再增高，耗氧率也不會再增大。此時，如果其他條件適宜，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)就有了保證DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM運動量OIISG窒死區(qū)生存區(qū)依存區(qū)自由區(qū)即死區(qū)3. 養(yǎng)殖生產(chǎn)對養(yǎng)殖生產(chǎn)對DO的要求的要求目的與對象的差異，對DO的要求也不

16、同溫水魚類，5mg O2 /L以上冷水魚類，產(chǎn)卵場：7 mg O2 /L以上 生長環(huán)境：6 mg O2 /L以上不同水生生物對不同水生生物對DO的最低需要的最低需要鱸魚美洲河鯡河鱸鳀魚4. 池魚可能出現(xiàn)浮頭或泛塘的判斷池魚可能出現(xiàn)浮頭或泛塘的判斷水溫26以上水溫最高季節(jié): 7月中旬-8月中旬（浮頭或泛塘頻率最高） 施有機肥之后天氣的變化新開魚池5. 防止防止缺氧的措施缺氧的措施培育優(yōu)良的藻類，如綠藻、硅藻等增氧： 合理使用增氧機 使用化學(xué)試劑天然水中天然水中CO2平衡系統(tǒng)圖解平衡系統(tǒng)圖解HCO3-水合水合溶解溶解+ OH-CO2(氣氣)CO2(溶解溶解)H2CO3CO32-Ca2+ Me2+

17、H+ CO2CaCO3MeCO3氣相氣相液相液相固相固相 - H+ H+ + H2O- H+ H+ （一）天然水體中的（一）天然水體中的CO2平衡系統(tǒng)平衡系統(tǒng)COCO2 2COCO2 2+HCO+HCO3 3- -HCOHCO3 3- -+CO+CO3 32-2-COCO3 32-2-pH4.0pH8.3pH12.0COCO2 2分分量量與與pHpH關(guān)關(guān)系系圖圖pH值改變，則游離值改變，則游離CO2、HCO3-、CO32-的相對含量就會的相對含量就會發(fā)生變化；反之亦然發(fā)生變化；反之亦然pH = 8.3的意義水體pH8.3，則認(rèn)為不存在H2CO3，計算pH值時，只考慮二級電離，即：H+ = K2

18、 HCO3- /CO32-pH = pK2-lgHCO3- + lgCO32-圖中：實線為表水層、虛線為底水層圖中：實線為表水層、虛線為底水層 水層水層 早晨到午后早晨到午后 午后到傍晚午后到傍晚表層表層 底層底層 11.0010.00 9.00 8.00 7.00 6.00 6 10 14 18 22(時時)pH（二）水體中（二）水體中pH的日變化的日變化（三）水體中（三）水體中pH變化的原因變化的原因光合作用 CO2 C6H12O6 pH呼吸作用 C6H12O6 CO2 pH硝化作用 NH4+ NO3- +2H+ pH反硝化作用 NO3-+H+ CO2+N2 pH甲烷發(fā)酵 C6H12O6

19、CH4 + CO2 pH硫化氫氧化 HS- SO4- + H+ pH硫化物還原 SO4-+H+ CO2+HS- pH 7個反應(yīng)對水體pH值的影響（四）（四）pH對水質(zhì)及養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響對水質(zhì)及養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響1. 對物質(zhì)存在形式的影響對物質(zhì)存在形式的影響 pH ，弱酸電離減少，弱酸根CO32-、S2-、PO43-、SiO32-、有機酸根等多數(shù)以分子存在，相應(yīng)的絡(luò)合物及沉淀分解或溶解，游離態(tài)金屬離子濃度增加 pH ，弱堿電離減少；弱酸電離增大；金屬離子生成氫氧化物、碳酸鹽沉淀或膠體，游離態(tài)金屬離子濃度下降2. 直接直接對魚類和水生生物的影響對魚類和水生生物的影響弱酸、弱堿轉(zhuǎn)以H2S、CO2 、NH3

20、等形式存在，對魚的毒性增強Cu2+、Pb2+等轉(zhuǎn)以絡(luò)合物或螯合物存在或被膠粒吸附絮凝，毒性多減弱生物還有其自身的pH值生理極限3. 養(yǎng)殖生產(chǎn)不同階段對養(yǎng)殖生產(chǎn)不同階段對pH值的要求值的要求清塘消毒，如生石灰消毒養(yǎng)殖4. pH值變化太頻繁、變幅過大易引起應(yīng)激值變化太頻繁、變幅過大易引起應(yīng)激5. pH值在正常范圍內(nèi)，但造成酸堿度的物質(zhì)有毒值在正常范圍內(nèi)，但造成酸堿度的物質(zhì)有毒（如（如NH3、H2S等）也不行等）也不行（五）生產(chǎn)中（五）生產(chǎn)中pH不正常的原因、危害及調(diào)節(jié)措施不正常的原因、危害及調(diào)節(jié)措施 1. pH過高過高（1）原因：新水肥水后藻類大量繁殖，往往水質(zhì)不夠穩(wěn)定，下午會偏高；藍(lán)藻爆發(fā)，下午

21、pH值往往會升到9.2以上； 受堿性物質(zhì)污染。 （2）危害：水體呈堿性，晴天下午pH一般值大于9，水體存在許多死藻和瀕死的藻細(xì)胞；腐蝕鰓組織，使得氨氮毒性加大；能使孵化中的魚卵卵膜早溶，引起胚胎過早出膜而大批死亡；堿性環(huán)境下會使小三毛金藻大量生長繁殖，而小三毛金藻的代謝物中有一種魚毒素，可使魚類中毒死亡，鹽堿地的魚池要特別注意小三毛金藻的發(fā)生。魚類中毒癥狀：受刺激且狂游亂竄；體表大量粘液甚至可拉成絲；鰓蓋腐蝕損傷、鰓部大量分泌凝結(jié)物；（3）調(diào)節(jié)措施：海聯(lián)科105+紅糖混合溶于水全塘潑灑用明礬沉降部分藻類適量濃度硫酸銅殺死部分藻類（慎用）工業(yè)醋酸調(diào)節(jié)pH水源好的地方適當(dāng)換水2. pH過低過低（1

22、）原因：藻類不豐富，池塘DO和氧化還原電位降低，硫化氫等還原性物質(zhì)增多，底質(zhì)酸化，一般出現(xiàn)養(yǎng)殖后期；受酸性物質(zhì)污染。 （2）危害：使硫化氫、二氧化碳的毒性增加；使魚蝦血液pH值下降，降低其載氧能力，造成生理缺氧；使魚卵卵膜軟化，卵球扁塌，失去彈性，在孵化時極易提前破膜；此外，使養(yǎng)殖動物對傳染性疾病特別敏感pH過低池塘特征：魚體色明顯發(fā)白；水生植物呈現(xiàn)褐色或白色；水體透明度明顯增加。（3）調(diào)節(jié)措施：淡水池塘用生石灰調(diào)節(jié)，海水池塘用小蘇打調(diào)節(jié)肥水培藻，增強光合作用1. 硬度的定義硬度的定義硬度是指水中二價及多價金屬離子含量的總和，如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+等。硬度

23、：指天然水沉淀消耗肥皂的能力肥皂主要成分：脂肪酸的鈉鹽和鉀鹽 （一）水體硬度（一）水體硬度 (Hd)2. 硬度的組成硬度的組成除堿金屬外的所有金屬離子都能沉淀肥皂，如Ca2+ 、Mg2+、Al3+、Fe3+、Zn2+、Mn2+主要是Ca2+、Mg2+硬度合稱總硬度單位：mmol/L、mgCaCO3/L、 mgCaO/L 、DHDH =10mgCaO/L=17.86mgCaCO3/L=0.178mmol/L 碳酸鹽硬度Hc ：碳酸鹽、重碳酸鹽硬度; 重碳酸鹽硬度（暫時硬度）：因其在水中煮沸后，即分 解成碳酸鹽沉淀析出； 非碳酸鹽硬度Hs （永久硬度） Hc和Hs構(gòu)成總硬度3. 硬度與養(yǎng)殖生產(chǎn)的關(guān)

24、系硬度與養(yǎng)殖生產(chǎn)的關(guān)系作為營養(yǎng)元素：N、P、Si被稱為第一位的營養(yǎng)元素，而Ca2+、Mg2+是第二位營養(yǎng)元素作為水質(zhì)、底質(zhì)的改良劑：穩(wěn)定pH值；增加底質(zhì)的透氣性，促進(jìn)好氣微生物的活動，加速有機物的分解礦化夏季光合作用旺盛，Ca2+與CO32-結(jié)合析出CaCO3沉淀有利于有機物絮凝、聚沉。0 100 200 300 400 500600040002000 0logy=2.31+3.99logxr=0.78藻類現(xiàn)存量藻類現(xiàn)存量g(干重干重)/L溶解溶解Ca濃度濃度mol/L某些湖泊藻類現(xiàn)存量與溶解某些湖泊藻類現(xiàn)存量與溶解Ca的關(guān)系的關(guān)系 對有毒金屬離子有拮抗作用Ca2+的存在可減少養(yǎng)殖動物對重金屬

25、離子的吸附，從而減弱重金屬離子的毒性 對施肥效果的影響據(jù)實驗驗證：池水總硬度小于10mg/L(0.2mmol/L)，即使施用無機肥料，浮游植物也生長不好；總硬度為10-20mg/L(0.2-0.4mmol/L)時，施無機肥料的效果不穩(wěn)定；總硬度大于20mg/L時，施用無機肥料后浮游植物才會大量生長。1. 堿度的定義堿度的定義Alkalinity refers to the ability of water to resist change in pH。堿度：指水中所含的能與強酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)的總量，即能接受質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的總量。堿度的單位：mmol/L、 mgCaCO3/L、HG

26、1 mmol/L=50.05mgCaCO3/L=2.804HG （二）水體堿度（二）水體堿度 (Alkalinity)2. 堿度的組成堿度的組成包括：OH-、NH3以及各種弱酸根（SiO32-、HS-、H2PO4-、HCO3-、CO32-等）養(yǎng)殖水體：主要是HCO3-和CO32-總堿度：HCO3-和CO32-3. 養(yǎng)殖水體中影響堿度的因素養(yǎng)殖水體中影響堿度的因素 光合作用 HCO3-CO2有機碳 Alk 呼吸作用 有機碳CO2 HCO3- NO3-同化 NO3- 有機氮 + OH- NH4+同化 NH4+ 有機氮 + H+ 氨化作用 有機氮 NH4+ + OH- 硝化作用 NH4+ NO3-

27、+ H+ 脫氮作用 NO3- N2 + OH- 好氣分解作用 有機碳 CO2HCO3- 圖中：實線為表水層、虛線為底水層圖中：實線為表水層、虛線為底水層 4. 堿度的日變化堿度的日變化水層 項目 早晨到午后 午后到傍晚表層 HCO3- CO32- 底層 HCO3- CO32- mg/L mmol/L30.0 0.6025.0 0.5020.0 0.4015.0 0.3010.0 0.205.0 0.10 6 10 14 18 22(時時)HCO3-HCO3-CO32-a. 可維持pH值相對穩(wěn)定范圍適宜、穩(wěn)定的pH值是水生生物生長繁殖的重要條件之一；足夠的堿度可促進(jìn)有機懸浮物及膠體物質(zhì)的絮凝；可

28、中和多余有機酸以促進(jìn)微生物的活動，加速有機物分解，增強水質(zhì)肥力；水體的總堿度值不得小于0.4mmol/L，養(yǎng)殖用水堿度的適宜量以1-3mmol/L較好，白對蝦養(yǎng)殖用水一般要求堿度達(dá)到2-3mmol/L。 5. 堿度對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響堿度對養(yǎng)殖生產(chǎn)的影響b. 可與重金屬離子形成絡(luò)合物或離子對，降低其毒性在用重金屬防治魚病時要注意重金屬的用量與水體的堿度有關(guān)。 堿度大，重金屬的藥效就會降低。c. 光合作用旺盛時，可提供足夠的CO2d. 堿度太高有毒性，四大家魚的危險指標(biāo)為10mmol/Le. 堿度過低，能夠被浮游植物利用的有效碳低，因而限 制了初級生產(chǎn)力，影響了魚產(chǎn)量1. CO32- -HCO3-

29、-H2CO3 緩沖系統(tǒng)緩沖系統(tǒng) 特點： 共軛酸堿緩沖系統(tǒng)，對酸堿都有緩沖作用 各種水體普遍存在（三）兩個緩沖系統(tǒng)（三）兩個緩沖系統(tǒng)pH8.3pH12pH4.0CO2CO2 + HCO3-HCO3- + CO32-CO32-pH值改變，則游離值改變，則游離CO2、HCO3-、CO32-的相對含量就會發(fā)生變化；反之亦然的相對含量就會發(fā)生變化；反之亦然a. 主要以H2CO3-HCO3-共存時 pH 8.3，對酸的緩沖能力更強 若CO32-、 HCO3-濃度越大，其比值越接近1，緩沖容量也越大 結(jié)論：若HCO3-的濃度比較低，則與之保持平衡的CO2和CO32-也比較低，它們之間組成緩沖對的緩沖容量也較

30、??；反之則較大堿度大的水體，其緩沖能力也較大具有相同或相近堿度的不同水體，生物活動強，pH值變化大；反之亦然*水體中的c以碳酸氫根存在為最好2. Ca2+CaCO3緩沖系統(tǒng)緩沖系統(tǒng) 水中存在如下平衡： Ca2+2HCO3 CaCO3（s） H2O + CO2光合作用強烈時，如果水中HCO3- 較多，就可以通過上述平衡向右移動，補充被光合作用消耗的CO2；當(dāng)呼吸作用較強時，多余的CO2可以轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO3-儲備起來。保持適宜量的堿度可使水pH值相對穩(wěn)定。 特點：由Ca2+、CO32-和CaCO3之間的平衡移動間接阻止pH值的升高或降低當(dāng)Ca2+ CO32- Ksp，則CaCO3生成當(dāng)水體中Ca2+

31、濃度足夠大時，則與CaCO3沉淀保持平衡的CO32-的濃度甚小，使CO2平衡系統(tǒng)趨于向右移動阻止pH值升高當(dāng)Ca2+ CO32- 0.050.091.21.6海水魚仔魚海水魚仔魚0.010.3虹鱒虹鱒-0.44羅氏沼蝦羅氏沼蝦-1.4斑節(jié)對蝦斑節(jié)對蝦0.130.5中國對蝦中國對蝦0.16-0.221.9-2.5氨氮的毒性表（鹽度0-0.5ppt）溫度溫度據(jù)據(jù)Creswell, 1993NH3在總氨氮中所占的比率在總氨氮中所占的比率氨氮的毒性表（鹽度5-40ppt）溫度溫度據(jù)據(jù)Creswell, 1993NH3在總氨氮中所占的比率在總氨氮中所占的比率舉例1：pH對NH3含量的影響假設(shè)某養(yǎng)殖水體：

32、 總氨氮（TAN）=2.0mg/L 鹽度=15 ppt 溫度=30 oC根據(jù)上表可知：pH=7.8 NH3=2.00.0274=0.0548 mg/LpH=9.0 NH3=2.00.3088=0.6176 mg/L 兩者的NH3濃度相差： 0.6176/0.0548=11.27 (倍）假設(shè)某養(yǎng)殖水體： 總氨氮（TAN）=2.0mg/L 鹽度=15 ppt 溫度1=20 oC, pH1=7.0 溫度2=35 oC, pH2=9.0根據(jù)上表可計算出： NH3-1=2.0 0.0022=0.0044 mg/L NH3-2=2.00.3858=0.7716 mg/L兩種情況下NH3濃度相差： 0.77

33、16/0.0044=175.37 （倍）舉例2：pH、溫度對NH3含量的影響(8) 氨氮管理：測量總氨不是潛在的氨問題最好尺度總氨不是潛在的氨問題最好尺度NH3比NH4+更重要根據(jù)總氨含量及pH和溫度可以得到非離子氨水平測定所需的水樣應(yīng)在午后收集測定所需的水樣應(yīng)在午后收集pH最高，大部分以NH3的形式存在,毒性最強測量頻率測量頻率問題較嚴(yán)重的池塘每2天一次，一般情況下每周左右測定一次測定方法測定方法實驗室：化學(xué)法（納氏比色法）或儀器現(xiàn)場：儀器或比色試劑盒加換新水最快速、有效的途徑要求新水水質(zhì)良好新水的溫度、鹽度等盡可能與原來的池水相近增加溶氧加快硝化反應(yīng)降低氨氮毒性(8) 氨氮管理：降低水體氨

34、氮清淤、干塘每年養(yǎng)殖結(jié)束后，進(jìn)行清淤、干塘，暴曬池底，使用生石灰、漂白粉等對池底徹底消毒去除氨氮可增強水體對pH的緩沖能力，保持水體微堿性殺菌消毒飼料與投飼管理避免過量投喂選用優(yōu)質(zhì)蛋白原料，使用具有更高氨基酸消化率的飼料提高飼料的能量/蛋白比(8) 氨氮管理：降低水體氨氮種植某些水生植物根須可吸收水體或淤泥中的有機物質(zhì)施肥使用磷肥來刺激藻類生長，吸收氨氮控制水體pH降低有毒的NH3的比例在池塘中混養(yǎng)少許以有機碎屑為食的濾食性魚類，如花白鰱等(8) 氨氮管理：降低水體氨氮水體用微生態(tài)制劑單一菌株或復(fù)合有益菌群直接施用于養(yǎng)殖水體中直接參與水體中氨氮、亞硝酸鹽等的去除過程目前主要有三大類：光合細(xì)菌硝

35、化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌芽孢桿菌飼用微生態(tài)制劑單一菌株或復(fù)合有益菌群添加到飼料中使用通過改善動物對飼料的利用率而間接降低水中氨氮等有害化學(xué)物質(zhì)的含量，改善水質(zhì)通過增加水中有益菌群，抑制有害菌類而優(yōu)化水體微生態(tài)環(huán)境(8) 氨氮管理：降低水體氨氮(1) 養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽的來源: 殘餌 養(yǎng)殖動物的代謝（不僅僅是排泄） 死亡的藻類、微生物 3. 水體中的亞硝酸鹽水體中的亞硝酸鹽(2) 養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽危害機理及表象a. 降低養(yǎng)殖動物血液的輸氧能力： 當(dāng)水體中亞硝酸鹽含量過高時，可通過養(yǎng)殖動物的鰓部進(jìn)入血液，使血液中運輸氧氣的血紅蛋白與亞硝酸鹽結(jié)合變成不能運輸氧氣的高鐵血紅蛋白，此時，盡管養(yǎng)殖水體中有充足

36、的氧氣，由于血液的輸氧能力降低而使養(yǎng)殖動物表現(xiàn)出生理缺氧，即使采取各種增氧措施效果也并不理想。b. 導(dǎo)致養(yǎng)殖動物鰓部病變： 當(dāng)水體中亞硝酸鹽含量過高時，可通過養(yǎng)殖動物的鰓部進(jìn)入血液，并對其鰓部形成刺激，導(dǎo)致鰓部組織的分泌物出現(xiàn)應(yīng)激性增加，如果長時間維持高濃度的亞硝酸鹽，則養(yǎng)殖動物將出現(xiàn)鰓絲腫脹、黃鰓、爛鰓等癥狀。c. 破壞養(yǎng)殖動物的生存環(huán)境： 養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽的積聚會導(dǎo)致水體中藻類非正常死亡、引起水體溶氧急劇下降、有害氣體增多，有害細(xì)菌和條件致病菌大量滋生，造成魚、蝦、蟹等養(yǎng)殖動物的體質(zhì)下降，抗應(yīng)激能力差，易導(dǎo)致各種病原菌的侵襲，造成養(yǎng)殖動物疾病的大量暴發(fā)且難以控制。d. 對養(yǎng)殖動物機體的直

37、接毒害作用： 亞硝酸鹽可以與水體中溶解的胺類物質(zhì)結(jié)合，形成具有強烈致癌作用的亞硝胺，對養(yǎng)殖動物機體造成直接的損害，如對蝦，其主要表現(xiàn)為：多數(shù)病蝦在池塘表面緩慢流動或緊靠淺水岸邊，呈現(xiàn)空胃，觸動時反應(yīng)遲鈍，尾部、足部和觸須略微發(fā)紅；剛蛻殼的軟蝦較容易中毒，蛻殼高峰期常出現(xiàn)急性死亡現(xiàn)象。e. 各種水產(chǎn)養(yǎng)殖動物對亞硝酸鹽的安全濃度養(yǎng)殖品種養(yǎng)殖品種安全濃度安全濃度(ppm)鰱魚2.4鯉魚1.8羅非魚2.8團(tuán)頭魚2.0歐洲鰻2.6草魚(種)0.12羅氏沼蝦(Z5幼體)0.60河蟹(Z3幼體)0.71斑節(jié)對蝦(蚤狀體)0.10中國對蝦(1-2CM)0.20(3) 養(yǎng)殖生產(chǎn)中亞硝酸鹽的控制 改善養(yǎng)殖水體的D

38、O條件； 水源好的地方適當(dāng)換水； 培育優(yōu)良藻類和特定的優(yōu)勢微生物菌群； 選擇優(yōu)質(zhì)餌料，合理投喂，提高養(yǎng)殖動物的消化吸收效 率。（三）水體中的磷（三）水體中的磷 磷是一切藻類必須的營養(yǎng)元素，雖然在藻類細(xì)胞內(nèi)磷的含量比氮要低（N平均為1.77%9.43%，P為0.081.17%），但是磷作為一種營養(yǎng)元素，對生物的作用絕不會亞于氮的作用； 在生物體內(nèi)，磷主要用于構(gòu)成核糖核酸和脫氧核糖核酸（DNA、RNA），其中含磷20%30%，還有核苷酸，如ATP、ADP、AMP，還有磷脂，某些纖維素、酶也需要磷； 自然界里磷化合物溶解性小，遷移性小，所以在養(yǎng)殖水體內(nèi)磷的補給量和遷移速率往往滿足不了藻類的需要，故磷

39、常常成為水體中藻類和其它水生植物的限制性營養(yǎng)元素。1. 活性磷與非活性磷活性磷與非活性磷 所謂活性磷，就是指用鉬藍(lán)法能夠測定出來的磷，反之則稱為非活性磷。 活性磷包括下面幾種形式的磷：（1）無機正磷酸鹽 以H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-形式存在于水中，這幾種形式的磷占總正磷酸鹽的比例取決于溶液中的pH，同時也與有關(guān)電解質(zhì)的存在有密切的關(guān)系。 在天然水體的pH值范圍內(nèi)，則主要以H2PO4-和HPO42-的形式存在。（2）無機縮聚磷酸鹽 按縮聚方式分為兩大類：一種是直鏈狀的多磷酸鹽，如焦磷酸鹽P2O74-、三聚磷酸鹽P3O105-；另外一類是呈環(huán)狀的偏磷酸鹽。（3）不穩(wěn)定的有機

40、磷化合物 主要是指一些低分子有機磷，如磷酸腺苷、ATP、ADP、AMP等，-磷酸甘油酸以及磷脂。這些低分子有機磷化合物主要來自水生生物的代謝廢物。2. 有效磷與總磷有效磷與總磷 所謂有效磷，是指能被藻類直接吸收利用的磷。 一般認(rèn)為可以把活性磷看成是有效磷。是因為活性磷中的“無機縮聚磷酸鹽”和“低分子有機磷”，雖不能直接被藻類吸收利用，但這兩種形式的磷可以被相當(dāng)多藻類分泌的細(xì)胞外酶水解成為正磷酸鹽以后再吸收利用。 總磷，包括水樣中各種形式的磷。3. 水體中磷的循環(huán)水體中磷的循環(huán)（1）磷的循環(huán)特點 影響循環(huán)交換速率和循環(huán)達(dá)平衡所需時間的因素：生物量大小、粘土粒子的多少、溫度、營養(yǎng)條件、pH、O2等

41、a. 循環(huán)形式與途徑簡單（與N、S等元素循環(huán)比較）。 主要是因為在磷的循環(huán)過程中，P始終是以磷氧四面體PO43-這樣一個基團(tuán)在生物與非生物之間發(fā)生交換作用 同樣，磷在循環(huán)過程中不發(fā)生那種反應(yīng)機理比較復(fù)雜、反應(yīng)速度比較慢的氧化還原反應(yīng)舉例：在氣溫較高的季節(jié)，水生生物（浮游植物）量大，季節(jié)里施磷肥以后不久，測得水體中可溶性磷增加不明顯或甚少便是這個原因。b. 水體和沉積物之中，不同形式的磷其豐度相差甚遠(yuǎn)。 含量豐度最高的是沉積物中無機形式的磷： 難溶的磷酸鹽：FePO4-、AlPO4、Ca10(PO4)6(OH)2 被粘土粒子吸收的磷（Ca2+、Al3+存在） 另一類是沉積物中有機形式的磷。這類磷貯藏于有機碎屑和底棲生物之中。以上兩部分磷只有少量磷能礦化為有效磷后擴散到表水層為藻類所利用。其它形式的磷豐度則相對很少。表