水中溶解(溶解在水中的氧、硫化氢、氨氮、二氧化碳利与弊您真的了解吗？)

Posted 2023-05-30

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水中溶解(溶解在水中的氧、硫化氢、氨氮、二氧化碳利与弊您真的了解吗？)

溶解气体

水中溶解有多种气体，它们的主要来源有两个方面：

一是由空气中直接溶解入水；二是由水中生物的生命活动以及底质或水中物质发生化学变化而在水体中产生的气体。

水中气体的溶解量因水体环境而异，一般与水体的温度成反比，水温升高，气体的溶解度降低；

与大气压力成正比，气压增大，气体溶解度相应地增大；与水体中杂质浓度成反比，如硬水或含盐量高的水，会降低气体的溶解度。

水中溶解的气体,对鱼类影响最大的为氧气，其次是二氧化碳、硫化氢等。

氧气

溶解在水中的氧气称为溶解氧。氧气是各种生物生存的必要条件之一。鱼、虾、贝、藻类也是依靠溶解氧来维持其生命活动的。

水中的溶氧量少而多变。淡水水体中溶解氧的饱和度仅为8~10毫克/升，不到空气中氧含量的1/20。海水中的溶氧更少。

这表明，水中鱼、虾、贝、藻类的呼吸条件较差,不时面临着缺氧窒息的威胁。由于直接、间接缺氧而致死的鱼类,有时甚至占养殖鱼类死亡总数的60%。

由此可见，掌握水中溶氧的动态规律，熟悉缺氧的原因及解决缺氧的对策对于正确组织养殖生产、改进技术夺取高产是很重要的。

水中溶解氧的来源有二：

一是大气中的氧与水面接触溶解于水中，这种溶入作用非常缓慢,特别是静止的水面，如果将水面搅动，氧气的溶入速度则会加快。

二是水生植物在光合作用时所释放出的氧气，这是水中溶氧的主要来源。

由于光合作用的结果，往往能使近上层水体中的溶氧达到饱和甚至超过饱和的程度。

植物的光合作用只能在有光的时候才能进行，因而在同一水面，由于光照时间的不同，水生植物的数量分布不同，其溶氧量的平面分布也不相同；

在同一水域的不同深度，由于光照强度的不同和水生植物数量的不同,其溶氧量的垂直分布也不相同。

在同一天内，白天水生植物光合作用所释放的氧气远远超过鱼类和其他水生生物所消耗的氧气。

特别在傍晚，是水体中溶氧量的高峰时候，有时甚至有小的气泡吸附在水生植物的枝叶上；

在黑夜，由于水生植物不能进行光合作用和产生氧气，而鱼类和水生植物的呼吸还要继续消耗氧气，因而清晨是水体中溶氧量最低的时刻。

这就是溶氧量在一天之中的昼夜差异。湖泊、水库溶氧的昼夜差异也大致如此,但其幅度远较池塘为小。在一年里，水中溶氧有明显的季节性变化。

水体中溶氧的消耗大概有三个方面：

一是鱼类的呼吸耗氧；二是“水呼吸”耗氧，即是指水体的悬浮物质、浮游生物，溶解的无机物、有机物氧化时所消耗的氧气；三是底泥的耗氧。

其中鱼类的呼吸耗氧仅占5% ~20%，只是少部分；底泥耗氧约占10%；“水呼吸”耗氧约占70%。

在鱼类生长适宜的温度范围内，鱼类呼吸耗用的氧是随温度升高而增大的，在水温较高的时候，鱼类的呼吸成为消耗水中溶解氧的重要原因之一。

如在15°C时，每千克体重的鲤鱼每小时需要呼吸58~75毫克的氧气；当水温在30°C时，便增加到200毫克。

鱼类为了维持正常的生命活动，必须不断地呼吸，消耗氧气。

其消耗氧气的速度与鱼类的种类年龄、体重、体长、性别及食物质量等状况有关；与水中溶解气体、含盐量、酸碱度、温度等有关。

对于淡水鱼类溶氧的致死限度，是随鱼类种类的不同以及水体中许多理化因素的不同而不同的。

同一种鱼类在不同的生长阶段也会有不同的缺氧耐力。

鲤科鱼类对溶氧量的致死限度为0.7~1毫克/升，最佳的溶氧量为5.5毫克/升左右，但一般在4毫克/升以上时就可保持正常生长。

氧气对罗非鱼的致死限度为0.5毫克/升。作为鱼类饲料的浮游生物、底栖生物在含氧量为3毫克/升时都能正常地繁殖。

许多水生动物如水蚤、剑水蚤、摇蚊幼虫等,需氧量更少,甚至可以短时地缺氧。轮虫和甲壳动物在含氧量0.15~0.4毫克/升的水中，也能自由地生长和繁殖。

硫化氢

硫化氢是在缺氧条件下由含硫有机物分解而形成的。或者是在富有硫酸盐的水中，由硫酸盐还原变成硫化物,然后再生成硫化氢。

硫化物和硫化氢对鱼类都是有毒的，硫化氢毒性最强。

一般硫化物在酸性条件下，大部分以硫化氢形式存在，当水中溶解氧增加时，硫化氢即被氧化而消失。

硫化氢对鱼类的毒害作用就是与血红蛋白中的铁结合，使血红蛋白失去携氧能力，造成鱼体组织缺氧。

硫化氢对幼鱼的致死浓度:虹鳟为0.0087毫克/升，金鱼为0.084毫克/升,对其他水生生物也是如此，可见硫化氢对鱼类有很强的毒性。

因此,在养殖水体中要特别注意硫化氢的存在。

氨氮

在氧气不足时由有机物质分解而产生，或者由于氮化合物被反硝化细菌还原而生成。

水生动物代谢的最终产物一般是以氨的状态排出,淡水鱼亦是如此。

以NH3的形式存在。水温升高,NH3的比率也增大。NH3和NH4在水溶液中相互转化，它们是性质不同的两种物质。

NH3对鱼类和其他水生生物是有毒害的，而NH4则无毒,NH3即使浓度很低也会抑制鱼类的生长。

鱼类对NH3长期耐受的最大浓度为0.025毫克/升，允许极限指标为0.05毫克/升。

天然水体中,NH3的含量一般较低，鱼类和水生生物排泄的氨被水稀释,硝化细菌亦能将氨转化为硝酸盐。

因此，不会对鱼类带来多大影响。但在流水不畅、水生生物和鱼类密度较高的水体内，氨的浓度可能会达到抑制鱼类生长的程度，必须密切注意。

二氧化碳

天然水中二氧化碳主要来自水生动、植物的呼吸作用以及有机物质的分解。

大气中仅含0.033%的游离二氧化碳，从大气中溶入水中的量是很少的。

在水温25°C时，当大气和水中二氧化碳达到平衡时，每升水中的二氧化含量仅为0.5毫克。

水中二氧化碳的消耗主要是被水生植物光合作用吸收利用，以制造有机物。

水中二氧化碳的变动，随水生生物的活动和有机物的分解情况而变化，也有水平、垂直、昼夜和季节变化。

它的变化情况一般与氧的变化情况相反。如一天中，白天水中的二氧化碳被植物光合作用消耗到最低值。

晚上光合作用停止，而水中动、植物呼吸作用和有机物质分解作用还在继续进行，这就必使水中二氧化碳继续增加，在黎明前达到最高值。

高浓度的二氧化碳对鱼类有麻痹和毒害作用。如对青鱼、鲢鱼、鳙鱼的幼鱼试验表明,尽管水体中溶氧量保持充分。

二氧化碳量超过80毫克/升时，鱼类呼吸困难;超过100毫克/升时，便发生昏迷仰卧现象;超过200毫克/升时，就会引起死亡。

不过在通常情况下，二氧化碳不会达到使鱼类麻痹至死亡的浓度。除非在北方地区,冬季长期冰封的死水水域。

或活鱼运输途中,水中的二氧化碳可能会积累到很高的浓度，威胁鱼类的生命。