溶解氧--溶解氧的分布变化规律ppt课件

第二节溶解氧的分布变化规律，1、溶解氧分布是指同时，同一水中不同的水层、流域的溶解氧差情况。 溶解氧变化是指在同一水体内，同一水层、流域不同时刻溶解氧含量不同的情况。 水体中氧增加、耗氧作用及其影响因素的复杂性决定了水体内溶解氧分布变化的多样性和复杂性。 一般来说，贫营养水体中溶解氧多饱和，变化不大，相反，富营养或被污染的水体中溶解氧浓度不稳定，下陷很大，变化很大，因此，以下重点探讨其动态规律。 2、1、溶解氧的日变化和日变化的一般规律，1 .表层水中的溶解氧含量昼夜变化极大，最小值通常出现在早上日出前，最大值出现在下午日落前。 早上日出后的白天，溶解氧量从最小值到日落前达到最大值，日落后的半夜，溶解氧量从最大值到日出前达到最小值。 这种循环不会停止，变化也不会停止。 3、表层水中溶解氧含量的变化规律，是水中p-r矛盾运动的必然反映。 其原因是日出后，表层水中浮游植物开始光合作用，PR，放出大量的氧，表层水中的增氧作用超过了氧消耗作用，因此，水中溶解氧的实际含量逐渐提高，经过白天的积蓄，到日落为止积累到最大值。 日落后表层水中的浮游植物，不仅不能光合作用，而且释放氧，相反呼吸，消耗氧，r”p，耗氧作用大幅度超过耗氧作用，溶解氧的实际含量迅速减少，经过4，长时间的积累，到日出，表层水中的耗氧作用超过耗氧作用日落后表层水中的浮游植物，不能光合作用，不仅会释放氧，反而会呼吸，消耗氧，r”p，氧消耗作用大大超过氧增加作用，溶解氧的实际含量迅速减少，经过长时间的夜晚积蓄，到日出为止达到最小值. 5，溶解氧的最大值达到最小值寒冷季节、快、慢气温低、光合作用弱、热季节相比，溶解氧最大值的出现时间通常早24小时，溶解氧最小值的出现时间为12小时O2 .6，溶解氧的日大小慢，主要与水体自身的生产性能有关，其一般规律其他条件相同水体越肥，水中浮游植物的密度越大，溶解氧的日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日日，因此，一年中，夏天的溶解氧日最差，冬天最小综合上述两点，发现水质肥沃、生物密度大、光合作用强的鱼池，在酷暑季节表层水中的溶解氧量非常少，最高溶解氧量达到饱和度200%以上，最小溶解氧量达到饱和度20%以下，严重时鱼和贝类大量死亡。 因此，在溶解氧量非常差的水体中，到了溶解氧的最小值容易出现的季节和时间，就要特别注意溶解氧动态，加强水质管理，防止鱼和贝类的大量死亡。 将8、2溶解氧日变化的最大值和最小值之差简称为“昼夜变化幅度”，教科书第57页的最小值为1.2毫升/升，最大值为13.2毫升/升，日差高达13.2-1.2=12毫升/升。 9、3 .底层水中的溶解氧日变化趋势与表层水几乎相似。但是，由于底层水中的太阳光不足，白天光合成也不能正常进行，主要通过水团运动、分子扩散，从表层水层向底层水层补充了溶解氧，以远远少于表层水层的量，氧气消耗作用昼夜一样进行，强度的变化少，所以底层水中的溶解氧的日变化比表层水大水中溶解氧量除了日变化以外也有年变化，其基本原则与上述相同。 10，2，溶解氧的垂直分布，11，溶解氧的垂直分布的一般规律是：1.白天和下午，养殖水体中溶解氧的垂直分布特征是，表层水中溶解氧非常多，饱和度达到200%以上，下层水中溶解氧非常少，饱和度约4080%，更低。 在中层水中，溶解氧随着深度的增大急剧减少，形成“过渡层”。 整体趋势是，溶解氧量随着水深的增加而急剧减少。 溶解氧垂直分布的特点是： 12、太阳出来后，真光层内的浮游植物进行光合作用，产生大量的O2，给表水层内的氧增加作用带来氧消耗作用，氧增加作用超过O2消耗作用，溶解氧的含量增加，在日落前达到极大值。 在实际的调查中，溶解氧的最大值不出现在最表水层，而是经常发现在次表水层。 其原因除了逸散进入空气之外，主要与光强度有关。 最表水层的光强过高时，浮游植物的光合作用受到抑制，产O2减少，此时，次表水层的光强合适，产O2也多，因此极大值出现在该水层中。 与此同时，表层水吸收太阳的光能，水温上升。 因为水的比热大，热传导性小，表、底水层之间出现了跃温层。 如果没有风力搅拌等因素，表水层内很多O2无法通过水的对流混合，只能直接给底层浇水，通过扩散作用慢慢补给。 于是，底水层内的p“r、溶解氧的实际含量比表水层低得多。 在14、跃温层内，深度差虽然不大，但随着深度的增加，温度的下降很快。 因此，水的密度和浮力也迅速增大。 于是，从表层沉降的浮游生物的残骸、有机屑等进入跃温层内，由于浮力增大，沉降速度大幅度减少。 几个细小的碎片几乎全部被跳跃层遮挡，在那里积蓄大量的有机物。 与细菌一起大量繁殖，迅速分解有机物，消耗大量的O2，终于形成了溶解氧跃层。 15、溶解氧跃层的深度与跃温层基本一致，主要取决于表水层的升温速度和风力搅拌的强弱等因素。 升温快，时间短，风力搅拌弱时，过渡层离水面浅，变化剧烈，相反，升温慢，作用时间长，有强风力搅拌时，过渡层离水面深，变化缓慢。 16、如果在一定时间内升温降温交替进行，一些过渡层可能会变得复杂。 溶解氧垂直分布的极大值和极小值之差称为“水层差”，其大小取决于水体的生产性能和层流情况。 在夏季停滞期，水体的一次生产率越高，水层差别越大，底水层多缺氧。 水的垂直对流使水层的差异变小而消除。 17、2 .晚上，特别是半夜，溶解氧浓度不断下降，垂直分布有均匀的倾向。 其原因是，日晚，呼吸只消耗O2，到晚上气温下降，再加上表层水温下降，密度增大，表、底水层的密度差消失，上下变轻，产生垂直对流，或被风吹，循环流动，终于混合均匀，溶解由于正好水陆散热、降温速度不同，水面和地面空气存在温差和密度差，晚上经常从陆地吹到水面上，水面特别显着。 水体中有深度过大、地形复杂，即使在夜晚也不能刮风完全破坏层，底水层总是处于O2不还原的状态。18、3、溶解氧的水平分布，池的溶解氧水平分布主要取决于风向风力，无风时工厂的垂直分布不均匀，水平分布大致均匀，然后，在风力下溶解氧含量高的表层水向风下沿岸移动，溶解氧含量低的下层水在风上沿岸上浮，溶解氧水平分布出现不均匀的状态。 底层水中的溶存氧极少的话，在上风沿岸水中积蓄的鱼贝类有因缺氧而死亡的危险，所以要注意。 19、另外，河流支流流入处、湖沼池水出口、进口处、浅海淡水流入处、生活污水、工业废水污染处、鱼贝类集群，溶解氧和其他水质特征都与周围水质有很大差异，呈现出水平分布不均匀的状态。 例如，海水流通差时，珠笼内部的水的溶解氧量比笼外的水的溶解氧量少得多，特别是放养密集，笼的眼睛堵塞时，尽管笼外的溶解氧气多，笼内的珠贝却因缺氧而窒息，大量死亡。 网箱养鱼也有同样的问题。 这种水平分布均匀的溶解氧状态往往被忽略，必须特别注意。 20、4、溶解氧极值出现的一般规律，综合以上几点，养殖水体中溶解氧的最大值、最小值出现的规律如下。 1 .溶解氧的最大值通常出现在夏天白天日落前的表层。 溶解氧的最小值通常出现在以下情况： (1)黎明前或日出前的表层特别出现在下层的水中，(2)夏天的停滞期长期维持层状状态的下层的水和风上沿岸的下层的水和中层的水(3)水质过肥、放养过密、饵料施肥过多、水底泥厚的鱼池，夏天闷热、气遇到暴雨强风后，表层水和底水垂直流动混合，有泥的情况下，水体整体溶解氧可能达到最低值，导致养殖生物大量死亡的事故，上述情况在晚上发生时，结果会更加严重，要特别注意。 从21、溶解氧在水产养殖中的作用和三个变化规律、22，1溶解氧在水产养殖中的作用、1 . 如果氧气不足，这些生化反应过程就会中止，生命就会结束。 23、在实践中，人们明确认识到增加氧气可以解决养殖动物的浮头问题和预防泛塘，因此很多养殖者把增加氧气视为“救命”措施，从来没有充分意识到低氧对养殖动物和水体环境造成了危害。 24、1.2有利于好氧微生物的繁殖，促进有机物分解的好氧微生物对水体中有机物的分解很重要，在有氧条件下，进入水体的粪便、残饵、生物尸体(包括死亡藻类)和其他有机屑等在微生物中产生的各种细胞外酶逐渐分解成为各种可溶性有机物，最后变成简单的无机物形成新的物质循环这些需要氧气的参与。 25、1.3有毒、减少有害物质作用的氧直接氧化水体和底质中的有毒、有害物质，降低或去除毒性。 氧具有强的氧化性，可以直接将水中毒性大的硫化氢(H2S )、亚硝酸盐(NO2-)等氧化成低毒性的硫酸盐、硝酸盐等。 在26，1.4抑制有害厌氧微生物活动的缺氧条件下，厌氧微生物变得活跃，厌氧发酵有机物，产生多种恶臭的发酵中间物，如卡达韦林、硫化氢、甲烷、氨等对养殖动物有很大的危害。 低氧条件下水体和底质变成黑发臭，主要是因为硫化氢碰铁引起黑色沉淀。 水体中的高溶解氧有抑制这种有害的厌氧微生物的作用，有助于创造适当的养殖环境。27，1.5增强免疫力水中的充分溶解氧也有助于提高养殖动物对其他不利环境因子(氨氮、亚硝酸盐等)的耐受性。 处于连续低氧环境的动物，免疫力下降，对病原体的抵抗力减弱。 研究表明，水体溶解氧长期不足会增加斑点叉尾对细菌性疾病的敏感性。 28，2水中的溶解氧量和影响因素，2.1水中的溶解氧在各种因素的作用下不断变化的水体中的溶解氧，不是化合状态的氧元素或常见的氧泡，而是指分子状态下在水中溶解的氧单体。 氧在水中的溶解(溶解)和解析(逸散)是动态可逆过程，若溶解和解析速度相等，则能够实现溶解氧的动平衡，此时的水中溶解氧浓度是该条件下的溶解氧的饱和含量即饱和溶解氧量。 29、水中饱和溶解氧量受大气氧分压、水温、水中其他溶质(如其他气体、有机物或无机物)的含量等因素的共同作用影响。 水中的饱和溶解氧和大气氧分压呈正相关关系，在自然条件下大气氧分压没有很大变化，所以可以忽略对饱和溶解氧量的影响。 30、溶解氧随着水温的增高，饱和溶解氧量降低，盐度对溶解氧也有直接且明显的影响，随着水体的盐度增高，饱和溶解氧量降低。 很多情况下，养殖水体中溶解氧的实际含量低于饱和溶解氧量，其数值取决于当时条件下水中增氧和消耗氧的动态平衡作用结果。 31、氧气消耗量多的话，溶解氧会饱和，有时会“过饱和”。 这是一个晴朗的下午，藻类密度高，光合作用强的池塘中出现的氧气消耗占主导地位的话，水中的溶解氧将持续下降，结果会出现低氧，甚至无氧流域，有可能出现养殖动物的“浮头”，甚至“泛塘”现象。 32、2.2水中溶解氧增加的主要原因是池养殖，水中的增氧主要来源于浮游植物光合作用的氧释放，人工增氧(机械增氧、化学增氧等)和大气中氧的自然溶解，但根据条件的不同，上述几个增氧作用所占的比例也各不相同。 富营养型静水池以光合作用的增氧为主，高密度精养池以人工增氧为主，贫营养型水体和流动水体对大气溶解增氧的贡献很大。 33、2.3水中溶解氧减少的要因水体中的耗氧作用可分为生物、化学和物理源的耗氧作用。 生物的氧气消耗包括在动物、植物和微生物的呼吸作用下消耗的溶解氧，通常，水中的浮游生物和底生生物的呼吸氧气消耗占池的氧气消耗的大部分，呼吸氧气消耗主要发生在阴天和夜间的光合作用不强时。 化学需氧量包括环境中有机物的氧化分解和无机物的氧化还原。 物理耗氧主要意味着水中的溶解氧向空气中逸散，只占了很少的一部分，这个过程只在水和气的界面上进行。34、3养殖池在水体中的溶解氧的变化规律，总是存在于水中复杂的生物、化学和物理过程，这些相互关系的过程决定了水体增氧和耗氧的动态平衡，水体中溶解氧的分布和变化呈复杂多变化的情况，具有相对规律。 35、3.1昼夜的变化是没有人工增氧作用的养殖池，上层水的溶解氧昼夜的变化很明显。 通常下午比早上高，白天比晚上高。 白天随着藻类的光合作用的发展溶解氧上升，到下午日落为止达到最大值，夜间藻类无法光合作用，各种各样的氧气消耗作用依然在进行，因此水体的溶解氧持续降低，到早上日出为止达到最低水平。 但是，随着水层的深度增加，特别是在补偿深度以下，溶解氧的这一昼夜变化也有减弱或停滞的倾向。 36，3.2季节变化池水体溶解氧的季节变化也很明显。一般来说，冬春两个季节温度低，藻类生长抑制，光合作用弱，氧的产生少，但此时水中的生物量低，呼吸作用和化学需氧量下降，因此溶解氧相对低，变化小。 37、夏秋水温高，光强，藻类生长快，光合作用旺盛，释放大量氧，水体增氧作用显着，而夏秋季也是水体生物量、粪便、残饵、死亡动植物尸体等各种有机废弃物含量最高，氧消耗最强的季节， 水体溶解氧的变化很大，经常出现溶解氧过饱和流域、低氧甚至无氧流域等极端溶解氧水平，是水产养殖最容易出现溶解氧问题的季节。 38、3.3垂直变化与盐类溶解于水后均匀分散不同，溶解氧的水中分布呈从上向下垂直减少的状态，这主要与不同水层受到的光和温度差异有关。 由于对水体和其中藻类等物质的吸收，光进入水中后，随着深度的增加而变弱，达到一定深度时就会变成完全没有光的黑暗水域。 藻类只能在光亮的水层中生长放出光合作用氧，但耗氧作用按深度不断发生，水体中的溶解氧形成上层高、下层低、不均匀减少的垂直分布的现象经常出现在高温季节的深水池中。 39，4低氧对动物的