水化学基础知识.ppt

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1、提纲：一、水体的溶解氧一、水体的溶解氧二、水体的二、水体的pH及酸碱平衡及酸碱平衡 三、水体的硬度和碱度三、水体的硬度和碱度四、水体的氮、磷等营养物质四、水体的氮、磷等营养物质（一）氧气在水中的饱和浓度和饱和度（一）氧气在水中的饱和浓度和饱和度1. DO的饱和浓度的饱和浓度定义：一定条件下，水中DO达到饱和时的含量，称该条件下DO的饱和浓度“一定条件” 氧气在空气中的分压 水的温度 水的含盐量 影响水中DO饱和浓度的因素（1）与氧气分压P分的关系 当水温、含盐量 一定时，P分 则CS（饱和浓度） P分与CS的关系可用亨利定律来表达，即： CS = KP分 式中：K气体的吸收常数（ml/Latm

2、） 当P空= 1 atm时，P分 = 0.21 atm 影响水中DO饱和浓度的因素（2）与水T的关系 当P、含盐量一定时，CS随T升高而减少 （因为 T升高，吸收系数K减小）（3）与含盐量的关系 当T、P分一定时，含盐量 则CST、P分一定时，海水及硬水中的DO比淡水、软水低(仅为淡水、软水的82%左右)2. DO的饱和度的饱和度饱和度即饱和程度，表示水中溶解物质的实际含量 饱和度% = （C/CS ）100%式中：C 实测浓度 CS 一定条件下的饱和浓度溶解物质是气体，则要考虑压力变化，即 饱和度% = (C/CS)(P/760)100%式中：P实际大气压（二）水中（二）水中DO的来源与消耗

3、的来源与消耗1. DO的来源的来源DO的来源与消耗近海水体溶氧动力学。绿色方框中表示的是能提高水体溶氧的反应过程；橙色方框中表示的是降低水体溶氧的反应过程。（1） 空气溶入 特点： 只要未达到饱和状态，溶解可持续进行 不同的水体，氧气溶解的差异很大 不是鱼池内部的主要增氧方式 一般占总增氧量的7%-8%（2） 浮游植物光合作用 是养殖水体（特别是精养鱼池）中DO的主要来源，有明显的日变化和水层差。光合作用产生的氧气是池塘中DO最大的补给者（晴天，上层DO有时可超过200%） 增氧不稳定（受光照、PP数量、水温等影响），但一般占80%以上，多的可达90%（3） 机械、化学增氧 a. 叶轮式增氧机

4、、水车式增氧机、射流式增氧机等b. 过氧化钙、过氧化氢等 （4） 水源补给一般占全部增氧的3-4%2. DO的消耗的消耗（1）物理作用耗氧 指水中DO达到饱和时向空气中逸散光合作用产生的氧气是池塘中DO最大的补给者（晴天，上层DO有时可超过200%）DO垂直分布不均及水的热阻力的影响，上层过饱和的氧气无法及时输送到下层逸散（2）水呼吸耗氧 指水中化学物质的氧化及ZP、PP和细菌等小型生物的呼吸耗氧。 化学物质的氧化：指某些无机还原性物质和低分子的有机物的氧化，与细菌呼吸耗氧关系密切。 ZP、PP、细菌等小型生物耗氧是水中主要的耗氧因子 原因：生物个体越小，呼吸耗氧强度（单位时间、单位体重的呼吸

5、耗氧量）越大例：在24，鲤鱼的呼吸强度为 0.105g/Kg.h 原生动物 1.94g/Kg.h 微小生物增殖快、密度大（则生产量大）（3）鱼虾等养殖动物呼吸耗氧 一般只占10-15%，载鱼量大可达20%（4）底质耗氧 即底质中无机还原性物质（如H2S、NH3等）及有机物在细菌作用下的耗氧 池塘的具体情况不同，底质耗氧也不同水中水中DO的来源与消耗的来源与消耗2. DO的消耗的消耗 生物耗氧中，浮游生物、细菌等小型生物耗氧最大 在各种耗氧中，水呼吸耗氧最大例：池鱼呼吸耗氧20%，水呼吸耗氧71%，底质耗氧9%，其余可忽略不计3. 决定水中决定水中DO实际含量的因素实际含量的因素 P、R（1）

6、P、R的含义DO来源与消耗决定水中DO实际含量的一对矛盾 P（Photosynthesis）：水中植物光合作用增氧总量或一类光合自养生物的生长速度 R（Respiration）：水呼吸耗氧总量或水体中单纯依靠有机物和DO来生长繁殖的呼吸异养生物的生长速度（2）决定P、R相对大小的因素 营养物质的类型 有机形式或无机形式 光照条件例：刚施有机肥的池塘有机物浓度高，细菌光照差，藻类生物量 ，DO ，RP鱼池施有机肥后，容易造成缺氧 经过一段时间有机物浓度 ，藻类无机物浓度 ，光照较好，细菌 ，DO ，P R 可见，水体加入有机物后的分解矿化过程，可以用P和R的关系来说明分布 ：指同一时刻、同一水体

7、不同水层、水区的DO差别水平、垂直分布变化：指同一水体、同一水层、水区在不同时刻的DO差别周日、季节变化（三）水中（三）水中DO的分布变化规律的分布变化规律 水深（cm）6时10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时20时18时静水小鱼池DO的垂直变化和周日变化示例1. DO的变化分布的变化分布白天表层：DO高表层光照强，光合作用强，DO在表层水中积累。PR 水深（cm）6时10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时20时18时中层：跃变层DOT下降快，水的密度增加，浮力增大，有机物（碎

8、屑）积累，细菌繁殖大量耗氧（明显大于表层）“跃变层”离表层较近，表层DO可通过扩散补充，故此层不会严重缺氧，但也不易达到饱和度。PR 水深（cm）6时10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时20时18时底层：DO低表层水T高，底层水T低，水体正分层，表层高浓度的DO只能靠分子扩散缓慢向底层迁移，且底层光照较弱。RP 水深（cm）6时10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时20时18时结论白天DO的水层差较大 表层 跃变层 底层 PR PR RP 水深（cm）6时10 20304050

9、6070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时20时18时夜晚表层DO大幅下降， 上下水层DO较均一原因：光合作用停止，主要为呼吸耗氧，RP表水层受T影响，密度变大，形成密度流，发生垂直流转风力的影响：水陆散热程度不同，在水面形成风，促进上、下层的循环流转，打破分层 水深（cm）6时10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时20时18时清晨特点：整个水体DO都低，经过一夜的RP的耗氧，DO出现最低值 水深（cm）6时10 203040506070 溶氧（mL/L） 0 2 4 6 8 10 12 140时12时2

10、0时18时水平分布：是指同一时间、同一水层、不同水区的DO的变化。造成水体DO水平分布不均的原因 风的影响 进出水处2. DO的水平分布的水平分布风的影响u当水体中DO垂直分布不均时，如受到风的吹动，则出现水平分布不均，下风处DO高，上风处DO低 例：早晨6：30 上风处3.33mg/L 下风处3.33mg/L下午18：30 上风处12.2mg/L 下风处16.9mg/L上下风处DO水平分布不均，垂直分布不均是基本前提池塘进出水处 对于池塘设置网箱有一定的指导意义141210 8 6 4 2 03. DO 日变化日变化表、底层的共同特点清晨傍晚，DO 傍晚夜间清晨 表底层P=0，RP清晨DO出

11、现极小值不同点表水层：DO变幅大，日较差较大底层：日变化较小6 12 16 20 0 6（h）表层水底层水mg/L影响日变化的因素精养鱼池和水库、湖泊比较a. 水质差异有机营养和无机营养都比较充足的水体，日变化大b. 与光照和水温的关系夏季日变化大冬季日变化小在同一季节，通过比较不同池塘DO的日变化，可以判断其水质肥瘦4. DO极小值出现的时间和地点极小值出现的时间和地点黎明或日出前的水表层夏季长期处于停滞分层状态的底、中层水水质过肥，放养量大，底质淤泥很厚的鱼池，在夏季天气闷热、气压低、暴雨强风之后，水体发生混合流转整个水体DO 都低1. DO变化对水质的影响变化对水质的影响（1）决定水质及

12、底质的氧化还原条件DO ，Eh ，具可变化合价的元素由低价态向高价态转化；反之亦然养殖水体内，对水生生物影响较大的具可变化合价的元素包括N、S、P、C、Fe等水的稳定区限水的稳定上水的氧化区水的还原区限水的稳定下EhpH图（四）（四）DO 变化对养殖生产的影响变化对养殖生产的影响(2) 决定不同种类微生物的活动与分布DO充足：有利于好气分解，氧化产物多为元素的高价态，如CO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43-等，为营养元素的有效形式DO不足：有利于嫌气分解，还原产物为CH4、NH3、H2S等，对水生生物有毒(3) DO变化与非保守成分含量的关系非保守成分：含量变化与DO动态和生物关系密

13、切的水化成分O、C、N、P、Si、S等非保守成分保守成分水体内最主要、最基本的生物化学反应:有机物合成光合作用有机物分解呼吸作用以DO变化来估算其它元素变化的计量关系： 植物营养元素的浓度（um）=A0+常数AOUAOU（表观耗氧量）：DO饱和含量与现存量之差。当现存量小于饱和含量时，AOU为正值，反之为负值A0：即AOU=0时植物营养元素的浓度常数constant：几种营养元素与氧元素的相对比例水体某时刻的A0、AOU可测定若呼吸耗氧占优势，DO的现存量则可能低于其饱和浓度，则AOU为正值，RP若光合产氧占优势，DO的现存量则可能高于其饱和浓度，则AOU为负值，Ra，基础耗氧率不变(AG线)

14、当PO2 a，鱼类达不到基础耗氧率水平，生存受到威胁，故A点称为窒息点。PO2 a的区域称窒死区DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM运动量OIISG窒死区生存区依存区自由区即死区d PO2 a，PO2与耗氧率的关系如AD线，达不到鱼类维持生存最低氧的分压，鱼的呼吸受到严重抑制生产中:处于该状态的鱼浮于水面不游动，或游动极缓慢，对外界的刺激反应不明显。若不采取急救，鱼必然死亡DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM运动量OIISG窒死区生存区依存区自由区即死区PO2 =d，鱼类耗氧率为0，故PO2 d的区域称为即死区。PO2 =d时，鱼类立即死亡，D为即死点DO d a b mP

15、O2耗氧率MBAACBM运动量OIISG窒死区生存区依存区自由区即死区a PO2 m， PO2与耗氧率的关系如AM线。鱼类的耗氧率和运动量受氧的分压所控制。分压越高，耗氧率越大，运动量也越大，故a PO2 m的区域称为依存区DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM运动量OIISG窒死区生存区依存区自由区即死区PO2 m，鱼类对氧的需要达到自由区。氧的分压再增高，耗氧率也不会再增大。此时，如果其他条件适宜，高产稳产就有了保证DO d a b mPO2耗氧率MBAACBM运动量OIISG窒死区生存区依存区自由区即死区3. 养殖生产对养殖生产对DO的要求的要求目的与对象的差异，对DO的要求也不

16、同温水鱼类，5mg O2 /L以上冷水鱼类，产卵场：7 mg O2 /L以上 生长环境：6 mg O2 /L以上不同水生生物对不同水生生物对DO的最低需要的最低需要鲈鱼美洲河鲱河鲈鳀鱼4. 池鱼可能出现浮头或泛塘的判断池鱼可能出现浮头或泛塘的判断水温26以上水温最高季节: 7月中旬-8月中旬（浮头或泛塘频率最高） 施有机肥之后天气的变化新开鱼池5. 防止防止缺氧的措施缺氧的措施培育优良的藻类，如绿藻、硅藻等增氧： 合理使用增氧机 使用化学试剂天然水中天然水中CO2平衡系统图解平衡系统图解HCO3-水合水合溶解溶解+ OH-CO2(气气)CO2(溶解溶解)H2CO3CO32-Ca2+ Me2+

17、H+ CO2CaCO3MeCO3气相气相液相液相固相固相 - H+ H+ + H2O- H+ H+ （一）天然水体中的（一）天然水体中的CO2平衡系统平衡系统COCO2 2COCO2 2+HCO+HCO3 3- -HCOHCO3 3- -+CO+CO3 32-2-COCO3 32-2-pH4.0pH8.3pH12.0COCO2 2分分量量与与pHpH关关系系图图pH值改变，则游离值改变，则游离CO2、HCO3-、CO32-的相对含量就会的相对含量就会发生变化；反之亦然发生变化；反之亦然pH = 8.3的意义水体pH8.3，则认为不存在H2CO3，计算pH值时，只考虑二级电离，即：H+ = K2

18、 HCO3- /CO32-pH = pK2-lgHCO3- + lgCO32-图中：实线为表水层、虚线为底水层图中：实线为表水层、虚线为底水层 水层水层 早晨到午后早晨到午后 午后到傍晚午后到傍晚表层表层 底层底层 11.0010.00 9.00 8.00 7.00 6.00 6 10 14 18 22(时时)pH（二）水体中（二）水体中pH的日变化的日变化（三）水体中（三）水体中pH变化的原因变化的原因光合作用 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甲烷发酵 C6H12O6

19、CH4 + CO2 pH硫化氢氧化 HS- SO4- + H+ pH硫化物还原 SO4-+H+ CO2+HS- pH 7个反应对水体pH值的影响（四）（四）pH对水质及养殖生产的影响对水质及养殖生产的影响1. 对物质存在形式的影响对物质存在形式的影响 pH ，弱酸电离减少，弱酸根CO32-、S2-、PO43-、SiO32-、有机酸根等多数以分子存在，相应的络合物及沉淀分解或溶解，游离态金属离子浓度增加 pH ，弱碱电离减少；弱酸电离增大；金属离子生成氢氧化物、碳酸盐沉淀或胶体，游离态金属离子浓度下降2. 直接直接对鱼类和水生生物的影响对鱼类和水生生物的影响弱酸、弱碱转以H2S、CO2 、NH3

20、等形式存在，对鱼的毒性增强Cu2+、Pb2+等转以络合物或螯合物存在或被胶粒吸附絮凝，毒性多减弱生物还有其自身的pH值生理极限3. 养殖生产不同阶段对养殖生产不同阶段对pH值的要求值的要求清塘消毒，如生石灰消毒养殖4. pH值变化太频繁、变幅过大易引起应激值变化太频繁、变幅过大易引起应激5. pH值在正常范围内，但造成酸碱度的物质有毒值在正常范围内，但造成酸碱度的物质有毒（如（如NH3、H2S等）也不行等）也不行（五）生产中（五）生产中pH不正常的原因、危害及调节措施不正常的原因、危害及调节措施 1. pH过高过高（1）原因：新水肥水后藻类大量繁殖，往往水质不够稳定，下午会偏高；蓝藻爆发，下午

21、pH值往往会升到9.2以上； 受碱性物质污染。 （2）危害：水体呈碱性，晴天下午pH一般值大于9，水体存在许多死藻和濒死的藻细胞；腐蚀鳃组织，使得氨氮毒性加大；能使孵化中的鱼卵卵膜早溶，引起胚胎过早出膜而大批死亡；碱性环境下会使小三毛金藻大量生长繁殖，而小三毛金藻的代谢物中有一种鱼毒素，可使鱼类中毒死亡，盐碱地的鱼池要特别注意小三毛金藻的发生。鱼类中毒症状：受刺激且狂游乱窜；体表大量粘液甚至可拉成丝；鳃盖腐蚀损伤、鳃部大量分泌凝结物；（3）调节措施：海联科105+红糖混合溶于水全塘泼洒用明矾沉降部分藻类适量浓度硫酸铜杀死部分藻类（慎用）工业醋酸调节pH水源好的地方适当换水2. pH过低过低（1

22、）原因：藻类不丰富，池塘DO和氧化还原电位降低，硫化氢等还原性物质增多，底质酸化，一般出现养殖后期；受酸性物质污染。 （2）危害：使硫化氢、二氧化碳的毒性增加；使鱼虾血液pH值下降，降低其载氧能力，造成生理缺氧；使鱼卵卵膜软化，卵球扁塌，失去弹性，在孵化时极易提前破膜；此外，使养殖动物对传染性疾病特别敏感pH过低池塘特征：鱼体色明显发白；水生植物呈现褐色或白色；水体透明度明显增加。（3）调节措施：淡水池塘用生石灰调节，海水池塘用小苏打调节肥水培藻，增强光合作用1. 硬度的定义硬度的定义硬度是指水中二价及多价金属离子含量的总和，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：脂肪酸的钠盐和钾盐 （一）水体硬度（一）水体硬度 (Hd)2. 硬度的组成硬度的组成除碱金属外的所有金属离子都能沉淀肥皂，如Ca2+ 、Mg2+、Al3+、Fe3+、Zn2+、Mn2+主要是Ca2+、Mg2+硬度合称总硬度单位：mmol/L、mgCaCO3/L、 mgCaO/L 、DHDH =10mgCaO/L=17.86mgCaCO3/L=0.178mmol/L 碳酸盐硬度Hc ：碳酸盐、重碳酸盐硬度; 重碳酸盐硬度（暂时硬度）：因其在水中煮沸后，即分 解成碳酸盐沉淀析出； 非碳酸盐硬度Hs （永久硬度） Hc和Hs构成总硬度3. 硬度与养殖生产的关

24、系硬度与养殖生产的关系作为营养元素：N、P、Si被称为第一位的营养元素，而Ca2+、Mg2+是第二位营养元素作为水质、底质的改良剂：稳定pH值；增加底质的透气性，促进好气微生物的活动，加速有机物的分解矿化夏季光合作用旺盛，Ca2+与CO32-结合析出CaCO3沉淀有利于有机物絮凝、聚沉。0 100 200 300 400 500600040002000 0logy=2.31+3.99logxr=0.78藻类现存量藻类现存量g(干重干重)/L溶解溶解Ca浓度浓度mol/L某些湖泊藻类现存量与溶解某些湖泊藻类现存量与溶解Ca的关系的关系 对有毒金属离子有拮抗作用Ca2+的存在可减少养殖动物对重金属

25、离子的吸附，从而减弱重金属离子的毒性 对施肥效果的影响据实验验证：池水总硬度小于10mg/L(0.2mmol/L)，即使施用无机肥料，浮游植物也生长不好；总硬度为10-20mg/L(0.2-0.4mmol/L)时，施无机肥料的效果不稳定；总硬度大于20mg/L时，施用无机肥料后浮游植物才会大量生长。1. 碱度的定义碱度的定义Alkalinity refers to the ability of water to resist change in pH。碱度：指水中所含的能与强酸发生中和作用的全部物质的总量，即能接受质子(H+)的物质的总量。碱度的单位：mmol/L、 mgCaCO3/L、HG

26、1 mmol/L=50.05mgCaCO3/L=2.804HG （二）水体碱度（二）水体碱度 (Alkalinity)2. 碱度的组成碱度的组成包括：OH-、NH3以及各种弱酸根（SiO32-、HS-、H2PO4-、HCO3-、CO32-等）养殖水体：主要是HCO3-和CO32-总碱度：HCO3-和CO32-3. 养殖水体中影响碱度的因素养殖水体中影响碱度的因素 光合作用 HCO3-CO2有机碳 Alk 呼吸作用 有机碳CO2 HCO3- NO3-同化 NO3- 有机氮 + OH- NH4+同化 NH4+ 有机氮 + H+ 氨化作用 有机氮 NH4+ + OH- 硝化作用 NH4+ NO3-

27、+ H+ 脱氮作用 NO3- N2 + OH- 好气分解作用 有机碳 CO2HCO3- 图中：实线为表水层、虚线为底水层图中：实线为表水层、虚线为底水层 4. 碱度的日变化碱度的日变化水层 项目 早晨到午后 午后到傍晚表层 HCO3- CO32- 底层 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(时时)HCO3-HCO3-CO32-a. 可维持pH值相对稳定范围适宜、稳定的pH值是水生生物生长繁殖的重要条件之一；足够的碱度可促进有机悬浮物及胶体物质的絮凝；可

28、中和多余有机酸以促进微生物的活动，加速有机物分解，增强水质肥力；水体的总碱度值不得小于0.4mmol/L，养殖用水碱度的适宜量以1-3mmol/L较好，白对虾养殖用水一般要求碱度达到2-3mmol/L。 5. 碱度对养殖生产的影响碱度对养殖生产的影响b. 可与重金属离子形成络合物或离子对，降低其毒性在用重金属防治鱼病时要注意重金属的用量与水体的碱度有关。 碱度大，重金属的药效就会降低。c. 光合作用旺盛时，可提供足够的CO2d. 碱度太高有毒性，四大家鱼的危险指标为10mmol/Le. 碱度过低，能够被浮游植物利用的有效碳低，因而限 制了初级生产力，影响了鱼产量1. CO32- -HCO3-

29、-H2CO3 缓冲系统缓冲系统 特点： 共轭酸碱缓冲系统，对酸碱都有缓冲作用 各种水体普遍存在（三）两个缓冲系统（三）两个缓冲系统pH8.3pH12pH4.0CO2CO2 + HCO3-HCO3- + CO32-CO32-pH值改变，则游离值改变，则游离CO2、HCO3-、CO32-的相对含量就会发生变化；反之亦然的相对含量就会发生变化；反之亦然a. 主要以H2CO3-HCO3-共存时 pH 8.3，对酸的缓冲能力更强 若CO32-、 HCO3-浓度越大，其比值越接近1，缓冲容量也越大 结论：若HCO3-的浓度比较低，则与之保持平衡的CO2和CO32-也比较低，它们之间组成缓冲对的缓冲容量也较

30、小；反之则较大碱度大的水体，其缓冲能力也较大具有相同或相近碱度的不同水体，生物活动强，pH值变化大；反之亦然2. Ca2+CaCO3缓冲系统缓冲系统 水中存在如下平衡： Ca2+2HCO3 CaCO3（s） H2O + CO2光合作用强烈时，如果水中HCO3- 较多，就可以通过上述平衡向右移动，补充被光合作用消耗的CO2；当呼吸作用较强时，多余的CO2可以转变为HCO3-储备起来。保持适宜量的碱度可使水pH值相对稳定。 特点：由Ca2+、CO32-和CaCO3之间的平衡移动间接阻止pH值的升高或降低当Ca2+ CO32- Ksp，则CaCO3生成当水体中Ca2+浓度足够大时，则与CaCO3沉淀

31、保持平衡的CO32-的浓度甚小，使CO2平衡系统趋于向右移动阻止pH值升高当Ca2+ CO32- 0.050.091.21.6海水鱼仔鱼海水鱼仔鱼0.010.3虹鳟虹鳟-0.44罗氏沼虾罗氏沼虾-1.4斑节对虾斑节对虾0.130.5中国对虾中国对虾0.16-0.221.9-2.5氨氮的毒性表（盐度0-0.5ppt）温度温度据据Creswell, 1993NH3在总氨氮中所占的比率在总氨氮中所占的比率氨氮的毒性表（盐度5-40ppt）温度温度据据Creswell, 1993NH3在总氨氮中所占的比率在总氨氮中所占的比率举例1：pH对NH3含量的影响假设某养殖水体： 总氨氮（TAN）=2.0mg/

32、L 盐度=15 ppt 温度=30 oC根据上表可知：pH=7.8 NH3=2.00.0274=0.0548 mg/LpH=9.0 NH3=2.00.3088=0.6176 mg/L 两者的NH3浓度相差： 0.6176/0.0548=11.27 (倍）假设某养殖水体： 总氨氮（TAN）=2.0mg/L 盐度=15 ppt 温度1=20 oC, pH1=7.0 温度2=35 oC, pH2=9.0根据上表可计算出： NH3-1=2.0 0.0022=0.0044 mg/L NH3-2=2.00.3858=0.7716 mg/L两种情况下NH3浓度相差： 0.7716/0.0044=175.37

33、 （倍）举例2：pH、温度对NH3含量的影响(8) 氨氮管理：测量总氨不是潜在的氨问题最好尺度总氨不是潜在的氨问题最好尺度NH3比NH4+更重要根据总氨含量及pH和温度可以得到非离子氨水平测定所需的水样应在午后收集测定所需的水样应在午后收集pH最高，大部分以NH3的形式存在,毒性最强测量频率测量频率问题较严重的池塘每2天一次，一般情况下每周左右测定一次测定方法测定方法实验室：化学法（纳氏比色法）或仪器现场：仪器或比色试剂盒加换新水最快速、有效的途径要求新水水质良好新水的温度、盐度等尽可能与原来的池水相近增加溶氧加快硝化反应降低氨氮毒性(8) 氨氮管理：降低水体氨氮清淤、干塘每年养殖结束后，进行

34、清淤、干塘，暴晒池底，使用生石灰、漂白粉等对池底彻底消毒去除氨氮可增强水体对pH的缓冲能力，保持水体微碱性杀菌消毒饲料与投饲管理避免过量投喂选用优质蛋白原料，使用具有更高氨基酸消化率的饲料提高饲料的能量/蛋白比(8) 氨氮管理：降低水体氨氮种植某些水生植物根须可吸收水体或淤泥中的有机物质施肥使用磷肥来刺激藻类生长，吸收氨氮控制水体pH降低有毒的NH3的比例在池塘中混养少许以有机碎屑为食的滤食性鱼类，如花白鲢等(8) 氨氮管理：降低水体氨氮水体用微生态制剂单一菌株或复合有益菌群直接施用于养殖水体中直接参与水体中氨氮、亚硝酸盐等的去除过程目前主要有三大类：光合细菌硝化细菌和反硝化细菌芽孢杆菌饲用微

35、生态制剂单一菌株或复合有益菌群添加到饲料中使用通过改善动物对饲料的利用率而间接降低水中氨氮等有害化学物质的含量，改善水质通过增加水中有益菌群，抑制有害菌类而优化水体微生态环境(8) 氨氮管理：降低水体氨氮(1) 养殖水体中亚硝酸盐的来源: 残饵 养殖动物的代谢（不仅仅是排泄） 死亡的藻类、微生物 3. 水体中的亚硝酸盐水体中的亚硝酸盐(2) 养殖水体中亚硝酸盐危害机理及表象a. 降低养殖动物血液的输氧能力： 当水体中亚硝酸盐含量过高时，可通过养殖动物的鳃部进入血液，使血液中运输氧气的血红蛋白与亚硝酸盐结合变成不能运输氧气的高铁血红蛋白，此时，尽管养殖水体中有充足的氧气，由于血液的输氧能力降低而

36、使养殖动物表现出生理缺氧，即使采取各种增氧措施效果也并不理想。b. 导致养殖动物鳃部病变： 当水体中亚硝酸盐含量过高时，可通过养殖动物的鳃部进入血液，并对其鳃部形成刺激，导致鳃部组织的分泌物出现应激性增加，如果长时间维持高浓度的亚硝酸盐，则养殖动物将出现鳃丝肿胀、黄鳃、烂鳃等症状。c. 破坏养殖动物的生存环境： 养殖水体中亚硝酸盐的积聚会导致水体中藻类非正常死亡、引起水体溶氧急剧下降、有害气体增多，有害细菌和条件致病菌大量滋生，造成鱼、虾、蟹等养殖动物的体质下降，抗应激能力差，易导致各种病原菌的侵袭，造成养殖动物疾病的大量暴发且难以控制。d. 对养殖动物机体的直接毒害作用： 亚硝酸盐可以与水体

37、中溶解的胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺，对养殖动物机体造成直接的损害，如对虾，其主要表现为：多数病虾在池塘表面缓慢流动或紧靠浅水岸边，呈现空胃，触动时反应迟钝，尾部、足部和触须略微发红；刚蜕壳的软虾较容易中毒，蜕壳高峰期常出现急性死亡现象。e. 各种水产养殖动物对亚硝酸盐的安全浓度养殖品种养殖品种安全浓度安全浓度(ppm)鲢鱼2.4鲤鱼1.8罗非鱼2.8团头鱼2.0欧洲鳗2.6草鱼(种)0.12罗氏沼虾(Z5幼体)0.60河蟹(Z3幼体)0.71斑节对虾(蚤状体)0.10中国对虾(1-2CM)0.20(3) 养殖生产中亚硝酸盐的控制 改善养殖水体的DO条件； 水源好的地方适当换水；

38、 培育优良藻类和特定的优势微生物菌群； 选择优质饵料，合理投喂，提高养殖动物的消化吸收效 率。（三）水体中的磷（三）水体中的磷 磷是一切藻类必须的营养元素，虽然在藻类细胞内磷的含量比氮要低（N平均为1.77%9.43%，P为0.081.17%），但是磷作为一种营养元素，对生物的作用绝不会亚于氮的作用； 在生物体内，磷主要用于构成核糖核酸和脱氧核糖核酸（DNA、RNA），其中含磷20%30%，还有核苷酸，如ATP、ADP、AMP，还有磷脂，某些纤维素、酶也需要磷； 自然界里磷化合物溶解性小，迁移性小，所以在养殖水体内磷的补给量和迁移速率往往满足不了藻类的需要，故磷常常成为水体中藻类和其它水生植物

39、的限制性营养元素。1. 活性磷与非活性磷活性磷与非活性磷 所谓活性磷，就是指用钼蓝法能够测定出来的磷，反之则称为非活性磷。 活性磷包括下面几种形式的磷：（1）无机正磷酸盐 以H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-形式存在于水中，这几种形式的磷占总正磷酸盐的比例取决于溶液中的pH，同时也与有关电解质的存在有密切的关系。 在天然水体的pH值范围内，则主要以H2PO4-和HPO42-的形式存在。（2）无机缩聚磷酸盐 按缩聚方式分为两大类：一种是直链状的多磷酸盐，如焦磷酸盐P2O74-、三聚磷酸盐P3O105-；另外一类是呈环状的偏磷酸盐。（3）不稳定的有机磷化合物 主要是指一些低分子有机

40、磷，如磷酸腺苷、ATP、ADP、AMP等，-磷酸甘油酸以及磷脂。这些低分子有机磷化合物主要来自水生生物的代谢废物。2. 有效磷与总磷有效磷与总磷 所谓有效磷，是指能被藻类直接吸收利用的磷。 一般认为可以把活性磷看成是有效磷。是因为活性磷中的“无机缩聚磷酸盐”和“低分子有机磷”，虽不能直接被藻类吸收利用，但这两种形式的磷可以被相当多藻类分泌的细胞外酶水解成为正磷酸盐以后再吸收利用。 总磷，包括水样中各种形式的磷。3. 水体中磷的循环水体中磷的循环（1）磷的循环特点 影响循环交换速率和循环达平衡所需时间的因素：生物量大小、粘土粒子的多少、温度、营养条件、pH、O2等a. 循环形式与途径简单（与N、

41、S等元素循环比较）。 主要是因为在磷的循环过程中，P始终是以磷氧四面体PO43-这样一个基团在生物与非生物之间发生交换作用 同样，磷在循环过程中不发生那种反应机理比较复杂、反应速度比较慢的氧化还原反应举例：在气温较高的季节，水生生物（浮游植物）量大，季节里施磷肥以后不久，测得水体中可溶性磷增加不明显或甚少便是这个原因。b. 水体和沉积物之中，不同形式的磷其丰度相差甚远。 含量丰度最高的是沉积物中无机形式的磷： 难溶的磷酸盐：FePO4-、AlPO4、Ca10(PO4)6(OH)2 被粘土粒子吸收的磷（Ca2+、Al3+存在） 另一类是沉积物中有机形式的磷。这类磷贮藏于有机碎屑和底栖生物之中。以

42、上两部分磷只有少量磷能矿化为有效磷后扩散到表水层为藻类所利用。其它形式的磷丰度则相对很少。表水层由于藻类生物量大，吸收溶解磷的速率快，故表水层中溶解磷比深水层中更低。湖泊中鳞迁移循环主要步骤稳态模式图（湖泊中鳞迁移循环主要步骤稳态模式图（Stumm et al, 1971）碎屑生物量食草动物溶解磷 2浮游植物 60-食草动物3.3细菌0.121.1溶解磷 150.1细菌0.10.30.71.025碎屑生物量底栖生物700间隙水溶解磷 3细菌0.10.20.1FePO4, AlPO4, Ca(PO4)6(OH)2粘土硅酸盐50 0000.40.11.4表水层深水层沉积物0.10.2磷的循环投饵施

43、肥加水动物排泄物生物尸体溶解有机磷溶解无机磷颗粒磷浮游生物鱼虾土壤吸附有机物螯合钙镁铝铁反应淤泥释放（2）增磷作用其一，是来自水生生物的排泄废物。 水体内的水生生物，特别是水生动物，它们的排泄废物中含有较多的磷。其二，是来自于沉积物中有机磷化合物的矿化和无机难溶磷酸盐的溶解。其三，是水源中补给而来。（3）耗磷作用a. 化学沉淀作用 受两组金属离子控制：Ca2+与Mg2+；Fe3+与Al3+pH7.5，Fe3+、Al3+水解成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，游离Fe3+、Al3+很少；Ca2+、Mg2+易与PO43-生成难溶的磷酸盐pHpH5时，粘土粒子对PO43-的吸附作用表现为最强。在天

44、然水体和养殖水体pH值范围内最易发生Ca3(PO4)2。 磷的实际含量：增磷与耗磷作用相互作用的结果 两作用在不同季节里作用强度相差很大 即使同一季节，同一水体在不同水层，两者也有差异 结果：形成季节变化和水层差4. 磷的分布特点磷的分布特点季节变化有效磷浓度最大值：冬季或早春最小值：暖季白天下午垂直变化停滞分层时，表水层有效磷可近于0；底水层相对较高（有机物矿化、沉积物补给）（1）当磷的浓度足够大时，可变主动吸收为被动吸收 即吸收依靠生物膜内外磷的浓度梯度进行。藻类“修养生息”扩散吸收，既使藻类获得营养又不消耗自身的能量（2）奢侈吸收(luxury uptake)现象 藻类细胞处于磷饥饿状态

45、时，不进行光合作用时也吸收磷且吸收速度比正常状况大得多吸收的磷以多聚磷酸盐的形式贮存，一旦环境缺磷，可供给需要5. 藻类吸收磷的特点藻类吸收磷的特点鱼类生长旺季，鱼池表层水中有效磷浓度应不低于50ug/L，大水面不低于30ug/L原因：鱼池要使磷的浓度提高较为容易，而大水面较难为防止大水面富营养化及天然饵料过少两种倾向，最好保持在30 ug/L6. 生产实际中的施肥指标生产实际中的施肥指标（1）依施肥目的不同而选用不同肥料改良水质：即“追肥”，选水溶性较好的磷肥，如过磷酸钙，磷酸二氢钙等；生长旺季施用改良底质：选用热制磷肥，如钙镁磷肥、脱氟磷肥等；该类肥料溶解性小，可慢慢向水中释放；常稍带碱性，有利提高底质的pH值，促进有机物分解矿化；冬季或早春鱼池清整时施放7. 施用磷肥的注意事项施用磷肥的注意事项（2）依磷肥的性质选择施肥的方法与时机a. 大雨后或施放石灰后不宜马上施磷肥b. 采用挂袋、挂篓的方式，促使可溶性磷在表水层停留时间延长c. 与有机肥一起沤制d. N/P为6-7/1，实际2-3/1e. 间歇施肥，适量多次提高肥料利用率f. 磷肥施用顺序：先磷后氮，间隔时间在4小时以上