【正文】 水產(chǎn)養(yǎng)殖用水“水質” 水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水質包括所有影響?zhàn)B殖產(chǎn)量的物理、化學和生物學的變量。 大多數(shù)池塘的管理方法都是以改善池塘的化學和生物學條件為目標的。 由于各種水生動物各有自身的生理生化和行為特征，因此，不同的養(yǎng)殖動物具有相應的水質要求。 第一部分：影響水質的因素 ? 物理因素 ? 化學因素 ? 生物因素 ? 地質因素 ? 環(huán)境要求 一、物理因素 物理因素往往是不可控制的，可控制的只是通過對場地慎重的選擇和良好的池塘設計，以便池塘的管理能與當?shù)氐臍夂蚝偷刭|狀況相協(xié)調。 反過來，了解當?shù)氐奈锢硪蛩兀瑢τ谶x擇與之相適應的養(yǎng)殖動物是必要的。 溫度和光照是重要的水質變量，它們也強烈地影響其他水質變量。 要把水的 質 與 量 完全分開是不可能的，所以池塘的水文特征在水質管理中也非常重要。 很明顯，氣候和天氣影響水溫、光照和當?shù)氐乃淖兞?，地質因素對決定池塘的水質也起著重要作用。 物理因素 天氣和氣候 大氣條件的短期變化稱為天氣，而在一段長時間的平均天氣條件稱為氣候。 養(yǎng)殖專家們必須很好地了解當?shù)氐奶鞖夂蜌夂?，尤其是每年天氣條件是如何隨著季節(jié)而變化的，以及能預測有多大的變化量。換句話說，必須知道所有的氣象變化的常規(guī)和極端數(shù)值。 最為重要的變量是：氣溫、太陽輻射、云量、風速、降水量和蒸發(fā)量。 大氣壓影響氣體在水中的溶解度。 物理因素 太陽輻射 影響太陽輻射的主要因素是大氣的透明度、日照時間和中午太陽照射到地面的角度。 大氣的透明度受塵埃、云層、水蒸氣以及光線到達地球表面必須穿過的大氣距離的影響。 離赤道越遠、越接近北極或南極，中午陽光照射到地面就越不垂直，光線穿過大氣的距離也越長。所以，到達地面的太陽輻射量在熱帶和亞熱帶最大，并隨著緯度的增加而下降。 物理因素 我國不同地區(qū)的太陽輻射量劃分 類別 年日照 kh 年輻射量 x104kJ／ cm2 相當于標準煤熱量 一類 ～ 670～ 837 225～ 285kg 二類 ～ 586～ 670 200～ 225kg 三類 ～ 502～ 586 170～ 200kg 四類 ～ 419～ 502 140～ 170kg 五類 ～ 335～ 419 115～ 140kg 物理因素 ——太陽輻射 我國不同地區(qū)的太陽輻射量劃分 類別 主要地區(qū) 一類 青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部。 二類 河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部。 三類 山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。 四類 長江中下游、福建、 浙江和廣東的一部分地區(qū)。 五類 四川、貴州兩省。 物理因素 ——太陽輻射 太陽輻射量的年分布 物理因素 ——太陽輻射 300 250 200 150 100 50 0 W/m2 西北 東北 中部 西南 南部 北部 東部 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 氣 溫 一般來說，氣溫與太陽輻射的關系非常密切，太陽輻射多的地方比太陽輻射少的地方暖和，太陽輻射多的季節(jié)比太陽輻射少的季節(jié)暖和。 緯度是影響氣溫的主要因素。 緩和氣溫的兩個因素往往是水體和海拔。 北方的大湖在夏季儲存熱量，到冬季再將這些熱量慢慢釋放出來，使周圍地區(qū)變得溫暖。 暖和的海流也會緩和北方冬季沿岸的溫度。 熱帶的山區(qū)氣候比較冷。 物理因素 風 風的速度和方向有日常性變化和季節(jié)性變化。 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，風是很重要的，因為它能使池塘水體流轉，強化了水體的自然增氧。 蒸發(fā)作用隨著風速的增加而增加。 風的速度一般用安裝在離地面幾米高的風速計測量。由于靠近地面的摩擦力最大，所以風速隨著距離地面高度的增加而增加。 從氣象服務部門取得的風速度量值不能用來表示池塘表面的風速。 物理因素 降 水 量 地球表面不同地區(qū)之間的雨量變化極大，關于雨量有許多一般的規(guī)則：溫暖地區(qū)降雨多于寒冷地區(qū)；沿海雨量一般多于內(nèi)陸；離岸的暖海流比冷海流有較多的雨水；上升的氣流往往帶來潮濕的氣候；而下降的氣流一般較少降雨。 月與月之間的雨量并不恒定，有些地區(qū)的降雨也有潮濕季節(jié)和干燥季節(jié)的周年變化。 降雨并沒有一般的模式可尋，某些年份可能比一般年份干燥或潮濕。 物理因素 蒸發(fā)作用 影響蒸發(fā)量的兩個因素是空氣的相對濕度和風速。 低濕度和高風速加強蒸發(fā)作用。 物理因素 水文氣候 大多數(shù)池塘往往建造在沒有集雨區(qū)的地方，水的供應是采用井水、河水、河口水或水庫水。即使是氣候潮濕的地方，一年中直接降到池塘里的雨水很少能代替蒸發(fā)量，在大多數(shù)溫暖的月份里降雨不可能補償蒸發(fā)量。 在溫暖、半干旱和干旱地區(qū)，蒸發(fā)量會大大超過落到池塘的雨水。 有些熱帶地區(qū)，降雨量和池塘蒸發(fā)量的關系在潮濕季節(jié)和干燥季節(jié)之間差別很大。 當然，池塘水也會滲漏，在對池塘進行水預算時，每月降水量超過或蒸發(fā)量超過都必須對滲漏做出調節(jié)。 物理因素 光 照 在白天，水生植物的光合作用隨著太陽輻射增加而增加，也隨著太陽輻射的降低而減少。同樣，厚厚的云層也能減少照射到水面的太陽輻射量，并立即降低光合作用速度。 一般認為在光強度低于水面光照 1％的深度時，光合作用速度不能超過呼吸速度。 光強在入射光照 1％以上的水層稱為透光帶。 池塘常常因為高密度的浮游生物而導致渾濁，所以透光帶很淺。 物理因素 可以根據(jù)光照透明度來估計池塘水體中浮游植物的生物量，再根據(jù)浮游植物對營養(yǎng)素的需求估算出施肥量。 物理因素 ——光照 溫度與分層 池塘中的水溫與太陽輻射和氣溫有關，水溫密切地跟隨著氣溫。 物理因素 水的密度與水的溫度有關。由于接近水體表面的熱吸收更快，以及溫暖水的密度比冷水小，池塘和湖泊會形成熱分層。 當上層和下層水體的密度差大到風力不能將它們混合時就出現(xiàn)分層。 二、化學因素 除了大海中的海水，其他的水都起源于大氣降水。 雨水在降落的過程中溶解了二氧化碳、空氣中的各種雜質； 地表徑流水與各種地質接觸，溶解了各種物質； 滲入到地下所形成的地下水，也同樣溶解了各種物質，不同 “ 經(jīng)歷 ” 的水，都有各自的化學特征。 水的組成 水中含有地殼和大氣中已發(fā)現(xiàn)的所有元素，只是量上或多或少而已。此外，活體生物所合成的有機化合物大部分也在水中發(fā)現(xiàn)。 主要離子 有機物質 溶解氣體 氧氣、二氧化碳、氮氣、痖氣、硫化氫、甲烷。 微量物質 糖類、脂肪酸、腐殖酸、單寧、維生素、氨基酸、蛋白質和尿素、各種腐解階段的生物殘骸和活體浮游植物、浮游動物、真菌和細菌。 氫離子、羥離子、磷、硝酸、亞硝酸、氨、總氮、鐵、鎂、銅、鋅、硼。 懸浮物質 土壤顆粒、浮游生物等。引起水的渾濁，所以，懸浮物質的量通常表示為濁度而不是重量。 地表水、地下水。 化學因素 鹽 度 水的出現(xiàn)模式 鹽度 （ mg╱ L） （ ‰ ） 雨水 3 地表水 30 地下水 300 河口水 3 000 3 海水 30 000 30 封閉的盆地湖水 300 000 300 化學因素 鹽 水 水 魚在淡水與咸淡水的水代謝 淡水中： 低滲水 魚體內(nèi) 排尿 咸水中： 高滲水 魚體內(nèi) 喝鹽水排鹽 化學因素 pH值 pH值定義為氫離子活性的負對數(shù)： pH = – log（ H+） 決定池塘水質 pH值的主要因素有水源、土質、池塘生物等因子， pH是池塘水質管理的重要指標。 pH值狀態(tài)反過來影響池塘的水質管理手段。 化學因素 堿度和二氧化碳 雖然二氧化碳在水中的溶解度很高，但由于大氣中含量很低，所以水中二氧化碳的平衡濃度很小，二氧化碳在水中起著酸的作用： H2O + CO2 = H2CO3 H2CO3 = H+ + HCO3– HCO3 – = H+ + CO32– 水中二氧化碳含量是生物活動的函數(shù)，任何地方只要呼吸大于光合作用，二氧化碳就會積累，所以，早晨池塘水往往為二氧化碳所飽和。 土壤中的水向下滲透，到達積水層之前經(jīng)過土壤的根帶，所以，滲透水積累二氧化碳。地下水常常含有一定的二氧化碳。 化學因素 由于溶解于水中形成 H2CO3很小，所以，一般記為： 總 CO2 + H2O = H+ + HCO3– 平衡表達式為： HCO3 – = H+ + CO32– 的平衡表達式為： ][H C O]][ C O[H 23 23 K???化學因素 ——堿度和二氧化碳 水中的二氧化碳含量稱為水的 碳酸鹽堿度 。 在水中，二氧化碳、碳酸氫根、碳酸根之間的關系： 2 1323 23][ H C O]] [ C O[H]CO[]] [ H C O[H KK?????總簡化為： 223210]CO[][ C O][H ?? ?總當總 [CO2] = [CO32–]時： [H+]2 = 10– [H+] = 10– pH = 所以，常常以 pH值 ，高于 化碳，低于 。 化學因素 ——堿度和二氧化碳 二氧化碳、碳酸氫根、碳酸根與 pH值之間的關系 4 5 6 7 8 9 10 11 H2CO2和游離 CO2 HCO3– CO32– [CO2] = [HCO3–] pH = [CO2] = [CO32–] pH = [HCO3–] = [CO32–] pH = 摩爾組成 pH值 化學因素 ——堿度和二氧化碳 水體中的二氧化碳會侵蝕巖石和土壤中的堿基，如： 方解石（ CaCO3） CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3– 白云石 [CaMg（ CO3） 2] CaMg(CO3)2 + 2CO2 + 2H2O = Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3– 長石 NaAlSi3O8 NaAlSi3O8 + CO2 + → Na+ + HCO3– + 2H4SiO4 + (OH)4 化學因素 ——堿度和二氧化碳 魚類和其他水生生物所產(chǎn)生并釋放到水中的氨也會形成堿度： NH3 + H2O = NH4+ + HO– HO– + CO2 = HCO3– 這樣，就大大地增加了 CO2在水體中的溶解度。所以，自然水體中的堿度要遠遠大于純水中 CO2的溶解度。 化學因素 ——堿度和二氧化碳 光合作用對 pH的影響： 在白天 ， 水生植物吸收水中的二氧化碳用于光合作用 ， 植物和動物的呼吸作用都不斷地向水中釋放二氧化碳 。 不過 ， 在白天 ， 水生植物從水中吸收二氧化碳一般比呼吸的補充還快 ， 光合作用對 pH值的影響很容易從方程式 2HCO3– = CO2 + CO32– + H2O 看出來 。 隨著二氧化碳被吸收 ， 碳酸根積累并水解 ， pH值上升 。 植物能夠繼續(xù)利用在 pH值高于 量二氧化碳 ， 碳酸氫根也可能被植物吸收 ， 來自碳酸氫根的一些碳也可能被用于光合作用 。 所以 ， 在池塘中 ，pH值可能高于 。 化學因素 ——堿度和二氧化碳 在碳酸氫根濃度低的水體 ， 緩沖能力很差 ， 在光合作用強烈的期間 ， 9～ 10的 pH值很常見 。 在晚上 ， 二氧化碳積累 ， pH值下降 。 在一個晝夜循環(huán)之中 ， 二氧化碳的吸收還引起碳酸氫根和碳酸根濃度的漂移 。 而且 ， 富營養(yǎng)化水體在溫暖的月份中 ， 二氧化碳通過光合作用轉化成有機碳的速度可能超過來自有機體呼吸所釋放的二氧化碳 ， 隨著季節(jié)的推移 ， 早晨的 pH值會逐漸升高 。 二氧化碳的吸收和演變引起 pH值的晝夜循環(huán)。 6:00 pH值 12:00 18:00 24:00 6:00 中等堿度 低堿度 化學因素 ——堿度和二氧化碳 在許多水體中，鈣離子與碳酸氫根和碳酸根離子有關，所以，當碳酸根增加到一定濃度時，碳酸鈣由于溶解度