再说水中溶解氧的动态变化规律及其影响:溶氧高呈氧化状态,溶氧低呈还原状态

文摘   2024-12-01 22:36   重庆  

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溶解氧是指以分子状态溶存于水中的氧气单质。水中的溶解氧含量通常很低,只有百万分之一。水中有机物分解、生物呼吸、气压、盐度等许多因素,都对水中溶解氧产生影响。所以掌握水中溶解氧的动态规律,熟悉缺氧的原因,对于正确组织养殖生产、改进技术、获得高产是非常重要的。

一、溶氧的来源

1.空气

水在静止状态下来自于空气的溶氧是非常缓慢的,而且仅仅限于表层。在一定的温度、压力等条件下,空气中的氧气溶解于水中的最大量称为氧的饱和浓度,其溶氧量和水量的百分比称为饱和度,也是水对氧的溶解度。比如水温10℃时,纯水的溶解量是11.33毫克/升。它的溶解度应当是7.93毫克/升

在有水流动的河流中,空气中的氧气不断溶入水中,超过饱和度的溶氧也会逸入大气中。如果没有水的流动变化,只要有风浪出现,也会使空气与水体的界面接触不断更新,从而使氧气大量溶入水中。特别在湖泊、水库等大型水体,“无风三尺浪”,空气的溶入就成为大水面溶氧的主要来源。

2.水生植物的光合作用

在面积较小的池塘,一般水生动物的养殖密度较大,加之施肥、投饵的影响,水质肥沃,浮游植物密度大,在太阳照射下产生的氧气也多。如果天气平静无风,溶氧大量积存在水中,可以高达饱和度的200%以上。在有风浪的天气下,多于饱和浓度的溶氧就会逸入空中,直到降至饱和度为止。

二、溶氧的消耗

1.物理作用耗氧 

水中溶氧过饱和时会不断地向空气逸散,过饱和程度越大,曝气越充分,则逸散损失越多越快。这一过程仅在水-气界面进行。

2.化学作用耗氧 

水体内有些物质可以经由化学反应或生物代谢作用消耗氧。比如氧化一摩尔硫化氢所消耗的氧为2摩尔。

3.生物作用耗氧 

水中鱼虾、浮游生物、细菌等,在生命活动过程中要不断地呼吸消耗水中溶氧,生物密度越大,呼吸耗氧越多,在一定范围内,温度越高,呼吸耗氧越快。其他生物生态因子,如个体大小、营养条件、水的pH、O2、CO2及毒物含量,也对耗氧速度有影响。

三、溶氧的分布变化

1.日变化 

水面大、水质瘦的湖泊、水库,浮游生物不多,风浪又大,虽然在午后由于水生生物的光合作用溶氧有所增加,但数量不太显著。日出时由于夜间消耗溶氧有所降低,变化也不太明显。但在风浪小、水质肥、生物量大的池塘内,溶氧的日变化就非常显著。早上由于夜间有机质分解和生物呼吸,溶氧降低到最低点,因此鱼虾早上缺氧浮头最为严重。当太阳出来后,光合作用开始,溶氧状况马上就得到改善,此后溶氧含量越来越高,直到下午15:00左右达到最高峰。再后,产氧减少,等到太阳落山,光合作用终止,溶氧就只有净消耗了,直到次日黎明降到最低点。

2.季节变化 

夏季水温高,生物繁殖快,水中溶氧变化剧烈。春秋水温适中,溶氧变化也比较平稳。但到了冬季,因为水温4℃的淡水密度大,水表结冰,大气无法给水体供氧,只有靠冰下水生植物的光合作用。如果鱼多水肥,氧消耗量大于生产量,鱼池就会逐渐缺氧;如果水浅且肥,溶氧在冰下积累,超过了饱和度也可能使鱼患上气泡病。

3.深度变化 

由于光线穿过的水层很小,特别在水质肥沃的池塘,水很浑浊,光线更不能射入深处。能产氧的水仅限于表层。但水浅时稍有风浪或台风暴雨使气温降低,表层水温度下降沉入底层,下水层就得以混合,水温趋于一致。但如果水太深,中层出现了水温激烈变化的温跃层,就阻碍了上下层水的混合,一般要等到秋季天气变冷时温跃层才能逐渐破坏。在长期温跃层存在的情况下,底层的溶氧就消耗殆尽,鱼虾难以存活。

四、溶氧动态对水体的影响

1.对水质的影响

一是决定水质及底质的氧化还原条件。溶氧含量高则水质、底质呈氧化状态,氧化还原电位较高,变价元素多以高价态存在;相反,溶氧含量低时,则水质、底质呈还原状态,氧化还原电位较低,变价元素多以低价态存在。在溶氧含量从高变低时,水质底质也就从氧化状态变为还原状态,变价元素发生氧化还原反应。

二是决定好气嫌气微生物的活动与分布。水中溶氧多时,生物进行的是有氧呼吸,好气生物可以顺利活动发展,它们分解有机物比较迅速彻底,最终产物对生物无害。反之,若水中溶氧不足,生物只好用一些无机物或有机物代替O2作为受氢体,进行无氧呼吸。只有嫌气性或兼性嫌气性微生物才能在这种条件下正常活动,它们分解有机物速率慢,产物多为还原态,对鱼类及其饵料生物有毒害作用或不良影响。

2.对鱼类的影响

鱼类对水体中的溶氧含量有一定的要求,溶氧长期低于正常范围时,鱼的运动能力下降、摄食量减少、饵料系数增大、抵抗力下降、疾病增多。相反,溶氧大量过量对鱼虾也不好,会引起氧中毒及气泡病,严重时可使鱼苗大量死亡。

来源:黑龙江水产 2012年1期  
作者:臧淑梅
备注:西南渔业网对内容略有修改,图片源于网络,如有侵权请告知!

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