【正文】 ——總硬度 由于碳酸硬度在煮沸的時(shí)候會(huì)沉淀， Ca2+ + 2HCO3－ → CaCO3 ↓+ H2O 所以 ， 碳酸硬度也叫暫時(shí)硬度 。 化學(xué)因素 對(duì)于衛(wèi)生工程而言，水根據(jù)硬度程度分為： 0～ 75 毫克 ╱ 升 軟 75～ 150 毫克 ╱ 升 中 150～ 300 毫克 ╱ 升 硬 300 毫克 ╱ 升 非常硬 水也有按硬度類型而分類的，總硬度化學(xué)上相當(dāng)于總堿度的部分稱為碳酸硬度。鈣硬度只是鈣濃度表示為當(dāng)量碳酸鈣而已。 由于二價(jià)堿土金屬與肥皂反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，含有高濃度任何堿土金屬的水都稱為硬水，在一般的淡水中，鈣和鎂是最豐富的堿土金屬，它們的濃度常常以當(dāng)量碳酸鈣作為總硬度的量。 化學(xué)因素 pH值 溫度（ ℃ ） 5 10 15 20 25 30 植物用于光合作用所能得到的二氧化碳的量是pH值、溫度和總堿度的函數(shù) 化學(xué)因素 ——總堿度 總 硬 度 石灰石的分解是天然水體中的堿度的一個(gè)主要來(lái)源。 堿度可分為碳酸氫根堿度 、 碳酸根堿度 ， 在某些水體中還有氫氧根堿度 。 碳酸氫根 、 碳酸根 、 氨 、 氫氧化物 、 磷酸根 、硅酸根以及一些有機(jī)酸能通過(guò)反應(yīng)中和氫離子 ，所以 ， 這些物質(zhì)都是堿基 ， 對(duì)水的堿度都有貢獻(xiàn) 。 引起這種現(xiàn)象是因?yàn)樘妓徕c和碳酸鉀的溶解度比碳酸鈣高 ， 使碳酸根離子積累更多 ， 并通過(guò)水解產(chǎn)生氫氧根 。碳酸鈣的沉淀有緩和 pH值的作用，但在鈣濃度高的水體中，光合作用期間 pH值也可能出現(xiàn) 9或更高。 二氧化碳的吸收和演變引起 pH值的晝夜循環(huán)。 在一個(gè)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 。 化學(xué)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(qiáng)烈的期間 ， 9～ 10的 pH值很常見 。 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(lái)自碳酸氫根的一些碳也可能被用于光合作用 。 不過(guò) ， 在白天 ， 水生植物從水中吸收二氧化碳一般比呼吸的補(bǔ)充還快 ， 光合作用對(duì) pH值的影響很容易從方程式 2HCO3– = CO2 + CO32– + H2O 看出來(lái) 。所以，自然水體中的堿度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純水中 CO2的溶解度。 在水中，二氧化碳、碳酸氫根、碳酸根之間的關(guān)系： 2 1323 23][ H C O]] [ C O[H]CO[]] [ H C O[H KK?????總簡(jiǎn)化為： 223210]CO[][ C O][H ?? ?總當(dāng)總 [CO2] = [CO32–]時(shí)： [H+]2 = 10– [H+] = 10– pH = 所以，常常以 pH值 ，高于 化碳，低于 。地下水常常含有一定的二氧化碳。 化學(xué)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(dòng)的函數(shù)，任何地方只要呼吸大于光合作用，二氧化碳就會(huì)積累，所以，早晨池塘水往往為二氧化碳所飽和。 化學(xué)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(xué)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(xué)因素 pH值 pH值定義為氫離子活性的負(fù)對(duì)數(shù)： pH = – log（ H+） 決定池塘水質(zhì) pH值的主要因素有水源、土質(zhì)、池塘生物等因子， pH是池塘水質(zhì)管理的重要指標(biāo)。引起水的渾濁，所以，懸浮物質(zhì)的量通常表示為濁度而不是重量。 氫離子、羥離子、磷、硝酸、亞硝酸、氨、總氮、鐵、鎂、銅、鋅、硼。 主要離子 有機(jī)物質(zhì) 溶解氣體 氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、痖氣、硫化氫、甲烷? 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。 二、化學(xué)因素 除了大海中的海水，其他的水都起源于大氣降水。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(huì)形成熱分層。 物理因素 ——光照 溫度與分層 池塘中的水溫與太陽(yáng)輻射和氣溫有關(guān)，水溫密切地跟隨著氣溫。 池塘常常因?yàn)楦呙芏鹊母∮紊锒鴮?dǎo)致渾濁，所以透光帶很淺。 一般認(rèn)為在光強(qiáng)度低于水面光照 1％的深度時(shí)，光合作用速度不能超過(guò)呼吸速度。 物理因素 光 照 在白天，水生植物的光合作用隨著太陽(yáng)輻射增加而增加，也隨著太陽(yáng)輻射的降低而減少。 有些熱帶地區(qū)，降雨量和池塘蒸發(fā)量的關(guān)系在潮濕季節(jié)和干燥季節(jié)之間差別很大。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(bǔ)償蒸發(fā)量。 低濕度和高風(fēng)速加強(qiáng)蒸發(fā)作用。 降雨并沒(méi)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 降 水 量 地球表面不同地區(qū)之間的雨量變化極大，關(guān)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(lái)潮濕的氣候；而下降的氣流一般較少降雨。由于靠近地面的摩擦力最大，所以風(fēng)速隨著距離地面高度的增加而增加。 蒸發(fā)作用隨著風(fēng)速的增加而增加。 物理因素 風(fēng) 風(fēng)的速度和方向有日常性變化和季節(jié)性變化。 暖和的海流也會(huì)緩和北方冬季沿岸的溫度。 緩和氣溫的兩個(gè)因素往往是水體和海拔。 物理因素 ——太陽(yáng)輻射 太陽(yáng)輻射量的年分布 物理因素 ——太陽(yáng)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(lái)說(shuō)，氣溫與太陽(yáng)輻射的關(guān)系非常密切，太陽(yáng)輻射多的地方比太陽(yáng)輻射少的地方暖和，太陽(yáng)輻射多的季節(jié)比太陽(yáng)輻射少的季節(jié)暖和。 四類 長(zhǎng)江中下游、福建、 浙江和廣東的一部分地區(qū)。 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。所以，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射量在熱帶和亞熱帶最大，并隨著緯度的增加而下降。 大氣的透明度受塵埃、云層、水蒸氣以及光線到達(dá)地球表面必須穿過(guò)的大氣距離的影響。 大氣壓影響氣體在水中的溶解度。換句話說(shuō)，必須知道所有的氣象變化的常規(guī)和極端數(shù)值。 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(zhǎng)時(shí)間的平均天氣條件稱為氣候。 要把水的 質(zhì) 與 量 完全分開是不可能的，所以池塘的水文特征在水質(zhì)管理中也非常重要。 反過(guò)來(lái)，了解當(dāng)?shù)氐奈锢硪蛩?，?duì)于選擇與之相適應(yīng)的養(yǎng)殖動(dòng)物是必要的。 由于各種水生動(dòng)物各有自身的生理生化和行為特征，因此，不同的養(yǎng)殖動(dòng)物具有相應(yīng)的水質(zhì)要求。水產(chǎn)養(yǎng)殖用水“水質(zhì)” 水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水質(zhì)包括所有影響?zhàn)B殖產(chǎn)量的物理、化學(xué)和生物學(xué)的變量。 大多數(shù)池塘的管理方法都是以改善池塘的化學(xué)和生物學(xué)條件為目標(biāo)的。 第一部分：影響水質(zhì)的因素 ? 物理因素 ? 化學(xué)因素 ? 生物因素 ? 地質(zhì)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(guò)對(duì)場(chǎng)地慎重的選擇和良好的池塘設(shè)計(jì)，以便池塘的管理能與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷刭|(zhì)狀況相協(xié)調(diào)。 溫度和光照是重要的水質(zhì)變量，它們也強(qiáng)烈地影響其他水質(zhì)變量。 很明顯，氣候和天氣影響水溫、光照和當(dāng)?shù)氐乃淖兞?，地質(zhì)因素對(duì)決定池塘的水質(zhì)也起著重要作用。 養(yǎng)殖專家們必須很好地了解當(dāng)?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(yù)測(cè)有多大的變化量。 最為重要的變量是：氣溫、太陽(yáng)輻射、云量、風(fēng)速、降水量和蒸發(fā)量。 物理因素 太陽(yáng)輻射 影響太陽(yáng)輻射的主要因素是大氣的透明度、日照時(shí)間和中午太陽(yáng)照射到地面的角度。 離赤道越遠(yuǎn)、越接近北極或南極，中午陽(yáng)光照射到地面就越不垂直，光線穿過(guò)大氣的距離也越長(zhǎng)。 物理因素 我國(guó)不同地區(qū)的太陽(yáng)輻射量劃分 類別 年日照 kh 年輻射量 x104kJ／ cm2 相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)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(yáng)輻射 我國(guó)不同地區(qū)的太陽(yáng)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。 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。 五類 四川、貴州兩省。 緯度是影響氣溫的主要因素。 北方的大湖在夏季儲(chǔ)存熱量，到冬季再將這些熱量慢慢釋放出來(lái)，使周圍地區(qū)變得溫暖。 熱帶的山區(qū)氣候比較冷。 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，風(fēng)是很重要的，因?yàn)樗苁钩靥了w流轉(zhuǎn)，強(qiáng)化了水體的自然增氧。 風(fēng)的速度一般用安裝在離地面幾米高的風(fēng)速計(jì)測(cè)量。 從氣象服務(wù)部門取得的風(fēng)速度量值不能用來(lái)表示池塘表面的風(fēng)速。 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。 物理因素 蒸發(fā)作用 影響蒸發(fā)量的兩個(gè)因素是空氣的相對(duì)濕度和風(fēng)速。 物理因素 水文氣候 大多數(shù)池塘往往建造在沒(méi)有集雨區(qū)的地方，水的供應(yīng)是采用井水、河水、河口水或水庫(kù)水。 在溫暖、半干旱和干旱地區(qū)，蒸發(fā)量會(huì)大大超過(guò)落到池塘的雨水。 當(dāng)然，池塘水也會(huì)滲漏，在對(duì)池塘進(jìn)行水預(yù)算時(shí)，每月降水量超過(guò)或蒸發(fā)量超過(guò)都必須對(duì)滲漏做出調(diào)節(jié)。同樣，厚厚的云層也能減少照射到水面的太陽(yáng)輻射量，并立即降低光合作用速度。 光強(qiáng)在入射光照 1％以上的水層稱為透光帶。 物理因素 可以根據(jù)光照透明度來(lái)估計(jì)池塘水體中浮游植物的生物量，再根據(jù)浮游植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的需求估算出施肥量。 物理因素 水的密度與水的溫度有關(guān)。 當(dāng)上層和下層水體的密度差大到風(fēng)力不能將它們混合時(shí)就出現(xiàn)分層。 雨水在降落的過(guò)程中溶解了二氧化碳、空氣中的各種雜質(zhì)； 地表徑流水與各種地質(zhì)接觸，溶解了各種物質(zhì)； 滲入到地下所形成的地下水，也同樣溶解了各種物質(zhì)，不同 “ 經(jīng)歷 ” 的水，都有各自的化學(xué)特征。此外，活體生物所合成的有機(jī)化合物大部分也在水中發(fā)現(xiàn)。 微量物質(zhì) 糖類、脂肪酸、腐殖酸、單寧、維生素、氨基酸、蛋白質(zhì)和尿素、各種腐解階段的生物殘骸和活體浮游植物、浮游動(dòng)物、真菌和細(xì)菌。 懸浮物質(zhì) 土壤顆粒、浮游生物等。 地表水、地下水。 pH值狀態(tài)反過(guò)來(lái)影響池塘的水質(zhì)管理手段。 土壤中的水向下滲透，到達(dá)積水層之前經(jīng)過(guò)土壤的根帶，所以，滲透水積累二氧化碳。 化學(xué)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(dá)式為： HCO3 – = H+ + CO32– 的平衡表達(dá)式為： ][H C O]][ C O[H 23 23 K???化學(xué)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 。 化學(xué)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(guān)系 4 5 6 7 8 9 10 11 H2CO2和游離 CO2 HCO3– CO32– [CO2] = [HCO3–]