养殖水环境化学

1、养殖水环境化学 一、绪论我们的生活环境：大气圈、水圈、岩石圈与其相邻的局部称之为生物圈。1、大气圈：指覆盖整个地球，随整个地球运动的空气层。2、岩石圈：指地球表层具有刚性的一局部，是地质学研究的主要对象。3、水圈：海洋及陆地储存的各种水体。二、天然水系的复杂性1、水中含有的物质种类繁多，含量相差悬殊。2、水中溶存物质的分散程度复杂。3、存在各种生物。三、天然水中的化学成分的形成。1、大气淋溶：水滴在高空漂移过程中不断自周围空气溶解各种物质，雨滴下落过 程能将大气颗粒物一并带下并溶解，这就形成了降水中的化学成分。2、从岩石、土壤中淋溶：地面径流和地下径流在转移、聚集过程中充分与岩石、 土壤中的可

2、溶成分就转移到水中。3、生物作用：水中生物的光合作用、呼吸作用、代谢、尸体腐解等过程都可以向 水中释放氧气、二氧化碳、有机物及营养盐等物质。4、次级反响与交换吸收作用：水与土壤接触，除了可以从土壤中淋溶带可溶性成 分及胶体成分外，还可能有离子交换作用，使水体的离子成分发生变化。5、工业废水、生活污水和农业退水。水质指标： 物理性指标：温度、气味、颜色、透明度、悬浊物等。化学指标：溶解气体、有机物、无机物、非专一性如电导率 生物指标：微生物含量、藻类数量。放射性指标：四、养殖水环境化学课程包括：1、水环境化学成分的动态规律。2、水质调控方法。3、水质化验技术。 第一章：天然水的主要理化性质 天然

3、水各离子浓度以及溶解的气体之间具有恒定的比例。第一节：天然水的含盐量一、反响天然水的含盐量0、离子总量： 天然水中各种离子含量的之和， 常用 mg/L、mol/L 或 g/kg 、mmol/kg1、矿化度：天然水中所含无机矿物成分的总量。2、氯度：沉淀 0.3285234 kg 海水中全部卤素离子所需的纯银克数，在数值上即 为海水的氯度值。3、海水的盐度反映海水含盐量的指标 ：当海水中的溴和碘被相当量的氯所取 代、碳酸盐全部变为氧化物有机物完全氧化时，海水中所含全部固体物质的质量 与海水质量之比，以10-3或为单位，用符号弘表示，单位是g/kg一、盐度的分布和变化1 、影响因素：蒸发与降水、江

4、河水的流入、冰的融化和凝结、潮汐。2、分布：河口 沿岸 近岸 大洋二、含盐量对水产养殖的影响0、鱼类的渗透压调节 1 、鱼类的洄游 2 、鱼类的繁殖 3 、生长速度 4 病害的防治 二、天然水的密度1.0 、纯水的密度：是温度和压力的函数。三、天然水的化学分类法0、按含盐量的分类：按水中的含盐量把水分为各个类型的水。1、按主要离子成分的分类阿列金分类法具体分法如下首先；根据含量最多的阴离子将水分为三类：碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物类，然后在根据含量最多的阳离子将水分为三组：钙组、镁组和钠组钠组包括钾离子，最后在根据阴阳离子的比例关系将水分为四个型：I型：弱矿化水，主要是 Na与K和NaHC03

5、U型：低矿化的混合起源的水 川型：高矿化度的混合起源的水W型：不含碳酸氢根的水第二节：天然水的依数性和透光性一、天然水的依数性一、蒸汽压和冰点依数性是指稀溶液蒸气压下降4 P,沸点上升4 Tb,冰点下降4 Tf值等与溶液中溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关的一种属性。二、海水的渗透压海水的渗透压符合类似于理性气体状态方程形式关系式二、天然水的透光性一、水面对太阳辐射的反射太阳光到达水面后，一局部被反射，一局部折射进入水体，进入水体的局部，一 局部被吸收，一局部被散射，余下的继续向深处穿透，进行吸收和散射。折射光 受反射光的影响。二、水对太阳能的吸收和散射通过进入水面的太阳辐射，一局部

6、被水及其中溶存的物质吸收，一局部被散射， 一局部继续向深处穿透。被吸收的辐射能，大局部被转变成热，被水温升高。三、水的光学分层：0、真光层又叫营养生成层光照充足，光合作用速率大于呼吸作用速率的水层1、营养分解层 光照缺乏，光合作用速率小于呼吸作用速率的水层。2、补偿深度 有机物的分解速率等于合成速率的水层深度四、光照与水生生物的关系0、光照可以影响养殖水体的水温1、光照可以影响水生植物的光合作用 , 继而影响养殖水质。2、光照可以影响饵料生物的生长繁殖3、光照强度可以影响水产动物的摄食活动4、光照强度和光周期可影响水产动物的性腺发育五、养殖水体光照强度的调控方法0、遮阳棚：通常用于工厂化育苗池

7、或室外饵料生物培养池 1、加深水位：阻碍光线的穿透，降低池底的光照强度，抑制底生植物的生长2、营造水色：通过培养单胞藻类营造水色，到达遮光的目的、通过添加色素 营造水色，到达遮光的目的第四节：水的流转混合作用与水体的温度分布水的流转混合作用 对于一般湖泊，引起水体流转混合作用的因素有两个方面，一是风力引起的涡动混合，一是因密度差引起的对流混合一、风力的涡动混合 水面受到风力的吹拂后，外表水会随着风向移动，使水在下风岸处产生“堆积 即造成下风岸处水位有所增高，从而形成了压强差，使水形成了向下运动的原动 力。从而形成了相应的“风力环流 ，使得水体温度得到混合，可以使水体相应的 温度层增厚，如果水体

8、有温跃层，环流就发生在温跃层上方。二、水的密度环流 液态水温度在密度最大的温度 3.98 摄氏度以上时，符合“热胀冷缩原理， 温度越高密度越小，温度在密度最大的温度 3.98 摄氏度以下时，那么刚好相反 “热缩冷胀，温度越高密度越大。当表层水密度增大或底层水密度减小时，就会 出现“上重下轻的状态从而形成上下水团的对流混合。既可以小范围的发生也 可以大范围的发生。二、 水体的温度分布略三、水温与养殖生物的关系 水温是养殖生物生长、生存的重要环境条件，直接影响养殖生物的新陈代谢。0、对新陈代谢活动的影响1、对摄食、生长的影响2、对饵料生物繁殖的影响3、对有机物分解矿化速度的影响4、与疾病发生的关系

9、 5、对性腺发育的影响第二章：天然水的主要离子一、水的硬度及钙镁离子一、水硬度的概念及表示单位概念：水中二价及多价金属离子含量的总和， 包括： Ca+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、 Al3+表示单位：0、毫摩/ 升 mmol/L: 1L水中含有的形成硬度离子的物质的量之总和1、 毫克/ 升 CaCO3： 1L水中所含有的与形成硬度离子的量所相当的CaCO3勺质量表示，符号为 mg/L CaCO3。美2、 德国度oHG：将水中的Ca2+和Mg2+含量换算为相当的CaO量后，以1L水中含10mg CaO为1德国度oHQ 德、原苏联、我国二、天然水的硬度与 Ca+、 Mg2+一、钙镁的来

10、源：淋溶作用：来源主要有含石膏底层中CaSO4 2H2O的溶解，白云石CaCO3 MgCO方解石CaCO3在水和CO2作用下的溶解等。二、天然水硬度天然水的硬度主要由 Ca+、Mg2+离子形成的，某些缺氧地下水中可能含有较多的Fe2+,也形成水硬度。根据水中与硬度共存的阴离子的组成，可将硬度分为碳酸 盐硬度和非碳酸盐硬度1.0、碳酸盐硬度：水中与 HCO3及CO32所对应的硬度。加热煮沸，形成CaCO3沉淀而除去，称为暂时硬度1.1 、非碳酸盐硬度：对应于硫酸盐和氯化物的硬度，即由钙镁的硫酸盐、氯化物 形成的硬度。煮沸不能出去，称为永久硬度。三、鱼池水硬度的变化影响因素：1.0 、水源水的硬度

11、 1.1 、池塘土质 1.2 、池塘的使用时间 1.3 、生物作用1.4 、人为的水质调控四、钙、镁与养殖生产的关系0、生命过程所必需的营养元素，Mg2+是叶绿素的成分1、水生动物植物可直接从环境中吸收，生物体液和骨骼的组成成分，还参与新陈 代谢。2、可降低重金属离子、一价金属离子以及碱度的毒性3、可增加水的缓冲性，具有较好的保持 PH的能力。4、水中钙镁离子的比例，对海水鱼虾贝的存活具有重要影响5、提高水体的自净能力第二节 水的碱度、碳酸氢根、碳酸根离子一、碱度：是反响水结合质子能力，中和强酸的一个量，水中能结合质子的各种 物质共同形成碱度。受水中光合作用和呼吸作用的影响。二、碱度与水产养殖

12、的关系一、水体生产力和碱度的关系： mmol/L0、 AT <0.1, 生产力极低1、0.1<AT <0.3,生产力低2、0.3<AT <1.5,生产力一般3、1.5< AT <3.5,生产力高，生产力随AT增加而增加4、AT >3.5, 生产力也会受到一定的影响，过高也会产生抑制。二、降低水体中重金属的毒性三、调节C02的产耗关系、稳定水体 PH四、碱度过高对养殖生物起毒害作用五、促进水体自净能力第三节 硫酸根离子、氯离子、钠离子、钾离子一、 硫酸根离子在天然水中的含量：淡水：HCO3->SO42->CI-;海水：Cl-> S

13、O42->HCO3-影响含量的因素：自身各种硫酸盐的溶解度;与其他的离子生成沉淀的溶度积的 影响。一、硫在水中的转化0、蛋白质分解作用：蛋白质中的硫首先分解为-2 价硫，无游离氧条件稳定存在，有游离氧时被氧化为高价形式。1、氧化作用： 有氧条件下， 硫细菌可把复原态的硫 包括硫化物、 硫代硫酸盐等 氧化为元素硫或进一步氧化为硫酸根离子。2、 复原作用：缺氧条件下，各种硫酸盐复原菌可把SO42作为受氢体而复原为硫 化物。发生复原作用的条件： 1缺乏溶氧、 2含有丰富的有机物、 3 有微生物参 与 、4硫酸根离子的含量3、沉淀与吸附4、 同化作用：植物、藻类、细菌吸收利用SO42冲的硫合成蛋

14、白质。H2S只能被某些特殊细菌利用，进行光合作用，将H2S转变为S或SO42-，同时合成有机物二、氯离子 在天然水中广泛分布，几乎所有水中都存在 CI- ，但含量差异很大。来源：0、 沉积岩中食盐矿床是主要来源。1、火成岩的风化和火山喷发。2、某些工业废水和生活污水。Cl- 无毒，渔业用水一般不做限定。但对一些养殖品种，含量影响其发育。 三、钠离子与钾离子天然水中K+的含量一般远比Na+氐，K+容易被土壤胶粒吸附、被植物吸收K+与Na+与水生生物的关系：0、动物较多需要 Na+，植物较多需要 K+1、 对淡水动物，钾钠离子含量过多时，K+的毒性强于Na+2、钾离子含量太少，不利于育苗第四节 海

15、水组成恒定性原理一、海水组成恒定性原理 ：不管海水中所溶解的盐类其浓度大小如何，其中常 量成分浓度间之比几乎保持恒定原因：海水的环流、潮流、垂直等运动以及连续不断混合及海水与沉积物界面之 间的交换。0、连续不断地进行混合 1 、海水体积巨大第三章：溶解气体第一节 气体在水中的溶解度和溶解速率 一、气体在水中的溶解度在一定条件下，某气体在水中的溶解到达平衡以后，一定量的水中溶解气体的量， 称为该气体在所指定的条件下的溶解度。一、影响气体在水中溶解度的因素 气体在水中的溶解度，首先取决于气体本身的性质。极性分子气体在水中的溶解度大，非极性的气体分子在水中的溶解度小；能与水发生化学反响的气体溶解度

16、大，不能与水发生化学反响的气体溶解度小。0、 温度：一般温度升高气体在水中的溶解度降低。1、 含盐量：当温度、压力一定时，水含盐量的增加，会使气体在水中的溶解度降低。随着含盐量的增加，离子对水的电缩作用指离子吸引极性水分子，使水分子在其周围形成紧密排布的水合层现象加强，使得水可溶解气体的空隙减少。2、气体分压： 温度与含盐量一定时， 气体在水中的溶解度随气体的分压增加而增加。饱和度：指溶解气体的现存量占所处条件下饱和含量的百分比。二、气体在水中的溶解和溢出速率0、气体的不饱和程度：水中气体含量与饱和含量相差越远，气体由气相溶于液相 的速度就越快。1、水的单位体积外表积：单位体积外表积越大，浓度

17、增加越快。2、扰动状况：增加液相内部的扰动作用，把已溶有较多气体靠近界面的水移向深部，把深处含溶解气体较少的水移向界面，可提高溶解速率。三、气体溶解速率的双膜理论气体溶解速率的双膜理论认为：在气、液界面两侧，分别存在稳定的气膜和液膜 两层相邻在一起的膜， 这两层膜内流体保持层流状态。 而气、 液相呈湍流状态 层 流是指流体质点的运动迹线相互平行，有条不紊的流动。湍流是指流体质点的运 动迹线极其紊乱，流向随时改变的一种流体 。对气体的扰动都不能将这两层膜消 除掉，只能改变膜的厚度di和d2。由此：气相主体内的分子溶入液相主题中的过程有 4 个步骤。 靠湍流从气相主体内部到达气膜靠扩散穿过气膜到达

18、气 - 液界面，并溶于液相 靠扩散穿过液膜靠湍流离开液膜进入液相内部 第二节：水中的氧气来源和消耗水中的氧气来源 空气的溶解：水面与空气接触，空气中的氧气将溶于水中 光合作用：水生植物的光合作用释放氧气，是池塘中氧气的主要来源。 补水：补水的同时可增加水体氧气的含量。水中氧气的消耗 养殖生物的呼吸：呼吸速率随种类、个体大小、水温等而发生变化。 水中微型生物耗氧：水中微型生物耗氧主要包括：浮游动物、浮游植物、细菌呼 吸耗氧以及有机物在细菌参与下的分解耗氧，通常也叫做“水呼吸 ，为水中主要 耗氧因素 低质耗氧：比拟复杂，主要包括：底栖生物呼吸耗氧，有机物分解耗氧，呈复原 态的无机物化学氧化耗氧。逸

19、出：当表层水中溶氧过饱和时，就会发生氧气的逸出。 第三节：溶氧的分布和变化 日较差： 溶氧日变化中 , 最高值与最低值之差称为昼夜变化幅度 , 简称为 " 日较差II溶氧的变化溶氧的日变化：由于光合作用是水中氧气的主要来源，而光合作用受光照的日周 期性的影响，而呈一定的变化。溶氧的月变化和季节变化：随水温变化以及水中生物群落的演变，溶氧的变化也 可能发生一种趋向性的变化。溶氧的垂直分布和水平分布 溶氧的垂直分布：受水温、水生生物状况、水体的形态等因素的影响，在垂直分 布上层一定的关系溶氧的水平分布：由于溶氧的垂直分布的不均一性，在风力的作用下使溶氧的水 平分布表现为不均匀。第四节：溶

20、氧在水域生态系统中的作用溶氧动态对鱼的影响 溶解氧对水生动物的直接效应是低氧条件下引起生物体的窒息死亡。 维持鱼类正常的生命活动，所需一定的氧。溶氧量低还会影响鱼、吓的摄饵量及饵料系数 溶氧量低也会增加养殖鱼、虾的发病率也可使水体毒性增加 溶氧过饱和度太高又会引起气泡病胚胎发育二、溶氧动态对水质化学成分的影响0、氧化复原电位 1、溶解氧对元素存在价态的影响2、决定厌氧与好氧微生物的活动三、改善养殖水体溶氧状况的方法0、降低水体耗氧速率及数量：常去除淤泥，合理施肥投饵料。1、加强增氧作用，提高水中溶解氧浓度：一方面是利用生物增氧，保证水中有充 分的植物营养元素和光照，增加浮游植物种群数量。另一方

21、面是人工增氧，包括 机械增氧和化学增氧。第四章：天然水的PH和酸碱平衡第一节：天然水的 PH一、天然水中常见的弱碱、弱酸一、酸碱质子理论：能给出质子的物质是酸，能结合质子的物质是碱。二、天然水中的常见酸碱物质：碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和铵盐所形成的酸碱 物质。二、天然水的PH及缓冲性一、天然水的PH:天然水由于主要溶解了碳酸盐类酸碱物质，使水具有不同的PHo大多数的天然水为中性到弱碱性，PH为二、天然水的缓冲性天然水都具有一定的维持本身 PH的能力，具有一定的缓冲性，其原因是水中存在 以下3个平衡系统。0、碳酸盐的一级与二级电离平衡1、碳酸钙的溶解与沉淀平衡2、离子交换缓冲系统：水中的粘土胶粒外

22、表一般都带有电荷的阴离子或阳离子， 多数为阴离子，这些外表带电的基团都可以吸附水中与之带相反电荷的离子，从 而建立离子交换吸附平衡。第二节：二氧化碳平衡系统分布系数：由酸碱质子理论和离解平衡关系可直接计算分布系数详见分析化学 和普通化学一、开放体系的二氧化碳平衡0、CO2的溶解与逸出平衡1、溶解二氧化碳的电离平衡2、碳酸盐的沉淀与溶解平衡二、影响水体pH的因素0、化学因素：如：亚铁丰富的地下水注入鱼池后，可使水的pH降低1、物理因素：温度f pH J ,盐度f pH f2、生物因素：光合作用和呼吸作用三、pH分布变化特点0、年际变化：冬季降低；夏季升高1、垂直变化：表层水的 pH值高于底层；p

23、H值是一个重要的水化及生态因素、影响水中物质的存在形成及迁移过程。四、水体pH变化对水生生物的影响0、pH值超出一定的范围高限为9. 5，低限为4. 5，就会直接造成鱼的死亡。1、过高，会使鱼的鳃组织因受腐蚀而患烂鳃病；过低，鱼的血液酸性增加，血液 循环受阻，降低了载氧能力，造成缺氧症 即使水并不缺氧 。2、pH值偏高或偏低，亲鱼的性腺发育不良，对鱼类的胚胎发育影响大3、低pH值下，铁离子和硫化氢的浓度都会增加，而这些成分的毒性又和低pH值 有协同作用，加大了对鱼类的毒害；高 pH 值又会增大氨的毒性，因为氨离子是水 质中碱的重要指标，从而使得池水的 pH 值偏离了中性到弱碱性范围；4、pH

24、值影响水体的生物生产力， 变得过高或过低时， 都会抑制水中浮游植物的光 合作用和腐败菌的分解作用， 从而影响水中有机质的浓度而影响鱼类的生长繁殖。五、养殖水体 pH 的调控一、不同养殖生产阶段，对 pH 的要求不同0、石灰清塘时，pH必须大于11才能杀死有害生物，确保清塘效果。1、人工繁殖时pH以中性微偏碱为好。pH小于6.5时，人工繁殖就不能顺利进行。 人工繁殖过程对低pH的灵敏性依次为：产卵鱼苗生存鱼苗生长鱼卵受精。2、 鱼苗培育时，以弱碱性为好，pH较高8的鱼苗塘，培育效果往往较好。二、对pH偏低的水体应及时合理使用石灰水溶液。 0、在池底淤泥积存过多，水中有机物质，特别是腐殖质浓度过高

25、、浑浊黑暗、鱼 病有蔓延趋势的情况下，施用石灰水溶液尤为必要，可以使水质、底质向好的方 面转化。1 、地下水具有水温低、 有机物少、 有害生物少等优点， 对孵化很有利。 其缺点是： pH、碱度偏低、缺02, H2S与CO2较多，可能含有重金属等毒物。假设能用石灰水 处理提高pH,并充分曝气增氧，去害存利，再做孵化用水，常可得良好效果。2、 有些水体，缓冲能力小，光合作用进行较强时，pH就偏高，日差较大。此时， 最好能补给CO2如烟道废气，可以降低pH,提高碱度及缓冲能力。假设水中有机 物不多，那么应同时施有机肥，间接供应 CO2此法见效稍慢，但较持久。3、一些专用水质及底质改进剂，也有调节二氧

26、化碳系统的作用。 第五章：天然水中的生物营养元素第一节：营养盐与藻类的关系一、必需元素与非必须元素必需元素： 如果某种元素被证明至少是某种生物所必需的，那么该元素称为必需元素。常量必需元素：N、P、K、Ca Mg S、C H O等；微量必需元素： Fe、 Mn、 Cu、 Zn、B、 Mo、 Cl 等。非必需元素： 植物正常生长发育不需要的元素。二、藻类对营养盐的吸收 营养元素：水中的元素 N、P、Si 等，生物需求量较大，而往往含量较低，常常由于它们的缺乏而限制了植物的生长繁殖， 故把这类元素称为营养元素 营养盐：生物对 N、P、Si 的利用一般只吸收其中无机化合物的可溶性局部，如硝 酸盐、磷

27、酸盐、硅酸盐、铵盐、亚硝酸盐等，故常把这些盐类成为营养 盐。藻类吸收营养元素的特点：0 、选择性吸收有效形式N: NH4+> NO3-> NO2-P： H2PO42-、HPO4-一般不吸收磷脂类有机态磷1、比例性按比例吸收营养元素O ： P ： N： C = 138 ： 1 ： 16： 106 摩尔比 = 142： 1 ： 7.2 ： 41 质量比 2、吸收速率：a、被动吸收一一靠扩散，吸收速率决定于扩散速度，与浓度梯度 有关。b主动吸收一一细胞利用呼吸做功可以逆着浓度差吸收营养物质的过程, 符合酶反响动力学规律。三、酶促反响：0、Km反映酶对底物的亲和力1、Km可作为藻类细胞能正

28、常生长所需维持水中有效形式营养盐的临界浓度；2、 Km可用于比拟不同浮游植物吸收营养盐能力的大小；Km值越小，说明酶对底 物的亲和力越强，即当较低的S时，V就可以到达较高值；所以当营养盐含量较 低时，Kmf直越小的藻类越容易开展成优势种。四、影响天然水体初级产量与生产速率的限制因素0、营养元素有效形态的实际浓度 S 太低；为获得正常的初级生产速率，通 常要求水体的S应维持在3Km以上。1、水体内营养元素的总储量或补给量缺乏2、各种营养元素有效形态的浓度比例不适合浮游植物的需要3、迁移扩散速率太低以致有效浓度缺乏第二节 ：天然水中的氮一、天然水中氮元素的存在形态0、溶解游离态氮气：天然水中氮的最

29、丰富形态，主要来自空气的溶解。1、 硝酸态氮NO3 N:富氧水体，含氮物质的最终氧化产物，稳定；缺氧水 体，反硝化菌作用而被复原2、 亚硝酸态氮NO2 N:不稳定，含量少； NH4 + N和NO3-N间的一种中 间氧化状态；3、氨铵态氮TNH4-N 氨铵态氮指水体中以 NH3和NH4形态存在的 氮的含量之和，或称为总氨或总氨氮4、有机氮化物：尿素、氨基酸、蛋白质、腐殖酸等及其分解产物，含量少，性质 复杂。二、天然水中氮的来源和转化一、天然水中氮的来源 0、大气降水的淋浴。1、地下径流从岩石和土壤的溶解。2、水体中水生生物的代谢和固氮作用。3、沉积物中氮的释放。4、人为污染工业和生活污水、农业的

30、退水等5、对养殖水体来说，施肥投饵及养殖生物的代谢是水中氮的主要来源。二、天然水中的氮的转化0、氨化作用 ： 含氮有机物在微生物作用下分解释放氨态氮的过程即为氨化作用。 有无氧条件效率相差不大，但产物有所不同但都是铵态氮的氮，只是其他产物 不同； pH 影响氨化速率，中性、弱碱性效率高；氨化作用所释放的氨是水体的 有效氮源之一1、 同化作用：水生植物通过吸收利用天然水中的NH4+ NH3、N02- N03等合成自身的物质，这一过程称为同化作用。藻类利用无机氮的先后顺序NH4+> N03-> N02-,某些藻类直接利用游离氮作为氮源蓝藻，一般仅能吸收无机氮化合物，不能利用有机氮2、硝

31、化作用：在通气良好的天然水中，经硝化细菌的作用，氨可进一步被氧化为N03-，这一过程称为硝化。在养殖水体中受溶氧和PH等的影响。3、脱氨作用： 在微生物作用下，硝酸盐或亚硝酸盐被复原为一氧化氮或氮气的过 程，为脱氮作用。三、天然水中无机态氮与养殖生物的关系有益的方面 ： 在适宜的浓度范围内，增加其含量，促进浮游植物生长，间接促进 养殖生产。有害的方面 ： 浓度过高，常导致疾病的爆发流行。一、无机态氮的危害：0、对水质的影响 ：含量过高，导致水体富营养化，诱发有害水华或赤潮，危害生 态平衡，损害养殖生产。1、对养殖生物的危害 ：影响动物的生长发育和变态，甚至对养殖生物具有毒害作 用。 1NH4+

32、 与 NH3 0、可通过生物外表渗入体内1、非离子氨与离子氨均具有毒性2、毒性大小不同，非离子氨 > 离子氨3、影响毒性大小的因素：pH溶氧、硬度、浓度大小、生物种类、不同发育阶段等2氨0、氨的来源：含氮有机物的分解产品 、含氮化合物的反硝化复原、水生动 物的排泄物、无机氮肥的施用1、氨氮在池水有明显的昼夜变化、垂直变化和水平变化，这与植物的光合作用，有机物的分解，动物的排泄有密切关系2、防止氨积累和对养殖虾类的危害的措施： 换水 晴天中午开动增氧机搅水维持良好的水色使用底质改进剂及微生物制剂硝化细菌直接吸收调节适中的 pH 值。 3 NO2- N0、养殖水域中的亚硝酸盐是诱发水产动物爆

33、发性疾病的重要环境因素。1、机理：亚硝酸盐可将鱼虾蟹血液中的亚铁血红蛋白氧化成为高铁血红蛋白，从 而抑制血液的载氧能力，造成生理缺氧。2、鱼虾某些新陈代谢功能失常，体力衰退，此时鱼虾很容易患病，很多情况出现 大面积爆发疾病死亡。长期生活在含高浓度亚硝酸盐水中的鱼虾蟹，会出现慢性 中毒，此时鱼虾摄食量降低，鳃组织出现病变，呼吸困难，骚动不安。四、防治方法一、物理方法0、加注新水 1 、曝气 2、沸石粉 3、麦饭石 4 、纳米净水材料二、化学方法0、次氯酸钠 ：释放新生态氧，具有氧化能力，将亚硝酸盐氧化为无毒性的硝酸盐 氮。1、臭氧 ：具有强的氧化能力，氧化亚硝酸盐三、生物学方法0、光合细菌 1

34、、诺卡氏菌属 2 、浮游植物的大型绿藻、 席藻、螺旋藻和小球藻 3 、 大型水生植物的伊乐藻、轮叶黑藻四、固定化微生物技术0、吸附法：又叫载体结合法，是以微生物细胞自然附着力 物理吸附、离子结合 的方式通过固定在载体外表和内部形成的生物膜而发挥作用。1、包埋法： 是指用高分子材料制成凝胶， 将微生物包埋在其内部的一种物理方法。五、微生物制剂 利用微生物间的互生关系、辅代谢等生理特性，将具有特定生物转化能力的菌株 经过筛选、扩增、放大培养制成菌剂 , 投放到受污染的环境中，对污染物进行原位 降解和转化。五、池水氨氮、亚硝酸氮含量的调控0、严格投喂管理 1 、维持良好的池塘水色 2 、促进水池的混

35、合对流 3 、适量换水， 并掌握合理的换水时间 4 、提高池塘排污效率 5 、施用适量的沸石粉 6 、施用适 量的光合细菌和芽孢杆菌等有益微生物制剂 7 、保持池水中浮游动物种群数量的 相对稳定第三节： 天然水中的磷植物营养三要素之一 ， 一切藻类必须的营养元素 ，磷化合物其溶解性小，迁移性 小，所以养殖水体内磷的补给量和迁移速率往往满足不了藻类需要，故磷常成为 水体中藻类和其它水生植物的限制性营养元素一、天然水中磷的存在形态一、溶解态无机磷0、无机正磷酸盐：以 H3PO4 H2PO4、HPO42- PO43-的形态存在，各局部的相 比照例分布系数随 PH的不同而异。1、无机缩聚磷酸盐：受工业

36、废水或生活污水污染的天然水含有无机缩聚磷酸盐， 他们是某些洗涤剂、去污粉的主要添加成分。二、溶解态有机磷主要是指一些低分子有机磷：如磷酸腺苷、ATR ADR AMP等, a -磷酸甘油酸以及磷脂，主要来自水生生物的代谢废物(三) 、颗粒磷悬浮颗粒物直径大于 0.45um 的物质。这些颗粒内部或外表常常含有有机磷和无机磷酸盐，颗粒状无机磷主要为：Ca10(PO4)6(OH)2、Ca3(PO4)2、FeP04等容度积极小的难溶性磷酸盐。活性磷酸盐凡能与酸性钼酸盐反响 的，包括磷酸盐、局部溶解态的有机磷酸盐、吸附在悬浮 物外表的磷酸盐以及一局部在酸性中可以溶解的颗粒无机磷等统称为活性磷化合 物；相反

37、为非活性磷化合物。由于活性磷化合物主要以可溶性磷酸盐的形态存在， 所以通常称为活性磷酸盐。(四) 、有效磷与总磷 有效磷：能被藻类直接吸收利用的磷。一般可把活性磷看成有效磷 总磷：包括水样中各种形式的磷二、天然水中活性磷酸盐的分布变化及其影响因素(一) 、参与天然水中磷循环的各种因素 0、生物有机残体的分解矿化：在天然水中，水生生物的残体以及衰老或受损的细 胞，由于自溶作用而释放磷酸盐。同时，因悬浮于温跃层和深水层暗处受微生物 的作用而迅速再生的无机磷酸盐，构成水体中磷酸盐的重要来源。1 、沉积物的释放：大多数地表水水质系，其沉积物为上覆水有效磷的一个巨大的 潜在源。2、水生生物的分泌与排泄：

38、天然水中浮游植物在分泌出有机脂等有机态磷并使之 重新参与磷循环方面起着重要作用。浮游动物排泄的磷酸盐常常是有机磷的重要 的再生途径。3、水生植物的吸收利用：天然地表水的真光层中，大量的有效磷在水生植物生长 繁殖过程中被吸收利用，构成天然水中磷循环的重要环节之一。其中：在大多数 缺磷饥饿的藻类细胞，一旦接触到有效磷含量较高的水质环境，其吸收利用的速 度极快，此时，多吸收的磷一般以多聚磷酸盐的形态储存在细胞中。4、假设干非生物学过程：天然水中含磷物质的外部来源主要为降水、冲刷土壤地表 径流以及生活污水。可溶性喊磷物质的化学沉淀或吸附沉淀可以使局部有效磷离 幵水体。天然水体内的化学沉淀作用，主要是通

39、过Fe3+、AI3+、Ca2+等离子形成难溶磷酸盐沉淀。此外，悬浮于水中的粘土微粒或胶粒，可把说中的磷酸二氢盐 紧紧吸附在其外表，并无论是水体中的化学沉淀或者液固界面上的吸着作用都 可以降低水中的有效磷浓度，所以大多数区域都是严重缺磷的，致使磷成为初级 生产力的重要限制因素。通常，随着水体PH的降低，有效磷的化学沉淀或吸附固定的趋势减小。二、磷循环的特点： 0、磷循环中，始终以磷氧四面体 PO43- 基团在生物与非生物间交换1、由于不发生反响机理较复杂、反响速度较慢的氧化复原反响，故磷循环所 需要时间较短2、在气温较高季节，水生生物浮游植物量大，施磷肥后不久，测得水体中可 溶性磷增加不明显或甚

40、少三、磷的无效形式的有效化0、含磷有机物的矿化 ：和自然界各有机物矿化一样，含磷有机物矿化也和微生物活动密切相关，特别是微生物体外磷酸酶活性上下关系更重要；“磷酸酶活性 上下，主要与温度、pH和DO有关t从pH和DO这两个条件来看底质层不利于有 机磷化合物矿化，增高pH有利于有机态磷的矿化和交换解吸。1、难溶无机磷酸盐的溶解 ：无机磷酸盐的溶解，同样离不开细菌的作用； 降低pH,出现复原性条件那么有利于难溶无机磷酸盐的溶解。四、磷的分布特点 0、不同季节增磷作用和耗磷作用强度差1、同一季节、同一水体在不同水层，增磷和耗磷情况有差异2、因而水体内的磷表现出明显的时空分布不均现象3、藻类大量增殖的

41、季节与水层，越可能发生缺磷，这就需据具体情况采取一定措 施第四节 天然水中的硅和微量营养元素一、天然水中的含硅化合物 0、天然水中的含硅化合物的存在形式有可溶性硅酸盐、胶体、悬浮物以及作为硅 藻组织的硅等，可溶性硅大多以正硅酸及其硅酸盐存在。1、天然水中有效硅酸盐是许多浮游植物必须的一种大量营养元素，尤其是对于硅 藻类浮游植物、放射虫和硅质海绵，是构成其机体的不可缺少的组分。2、 硅藻及其他生物对硅的吸收利用以及与Ca、 AL 等离子的沉淀反响可降低有效 硅的浓度，而含硅悬浮物的溶解，特别是薄壁硅藻残骸的沉降过程的溶解，可使 有效硅含量增加。厚壁型硅藻死亡后溶解较慢，往往沉降至底层或进入沉积物

42、而 脱离循环。3、大陆上含硅岩石风化后，被溶解呈胶状的硅酸、铝硅酸或其盐类，随大陆水不 断被带入海水，成为海洋中硅的重要来源 二、铁0、铁属于动物和植物不可缺少的微量营养元素， 是叶绿素、 血红素中的组成局部， 也是某些酶的重要成分，在生物氧化复原过程中起着重要作用，也是海洋中初级 生产力的限制性因子。1、一般，天然地面水的含铁量较低，地下水的含铁量较高。地面水和地下水中的 含铁量与水流经地区所接触的岩石土壤的含铁量有关。2、含大量铁的地下水(主要为二价铁)大量注入鱼池，会使水质发生一系列的变化，二价铁被氧化成氢氧化铁，水变浑浊，PH降低，氢氧化铁絮凝时会将水中的藻类及悬浮物一并混凝、下沉，使

43、水有变澄清。过几天浮游植物又会繁生，水色 又渐渐变深，PH上升。大量二价铁氧化成氢氧化铁是要消耗水中的氧，使水体缺 氧，且大量的氢氧化铁微粒会堵塞鱼鳃，聚沉藻类。(一)、富铁水的危害富铁水特点：地下水，pH较低、缺氧：Fe2+铁的去除 (富铁地下水不能直接使用 )0、接触氧化过滤法 ：以表层覆有一层二氧化锰的砂或沸石作为过滤材料。同时在 水中添加氧、氯气或高锰酸钾等氧化剂，从而形成 Fe(OH)3 而除去过量的铁1、氧化凝集处理法： 以曝气的形式， 将铁形成 Fe(OH)3 而沉淀的别离法。 Fe(OH)3 为胶状体在水中悬浮，可添加明矾等凝集剂，将胶体的铁凝剂并与 Al(OH)3 凝集 沉淀

44、一同别离2、 臭氧法：用臭氧进行氧化，形成凝集沉淀，过滤以去除铁，一般臭氧1 分钟即 有 90%的去除率。发生的化学3、铁细菌：铁细菌能将二价的铁化合物氧化成为三价的铁化合物而获得能量，FeOH3 沉积在菌体外表或其分泌物中，这类细菌广泛存在于自然界尤其是地下 水中， 只要水中含 0.02mg/L 的铁即会繁殖， 井水中往往有铁锈状物质或红褐色的 粘片状物质，就是铁细菌繁殖的缘故。二、铁的来源0、大气气溶胶干湿沉降的铁输入开阔远海1、垂直混合和上升流输入 开阔远海2、河流和底层沉积物输入沿海和大陆架3、表层水中生物细胞铁的循环利用沿海和大陆架三、淡水湖泊中铁的来源0、流域岩石土壤的分化侵蚀产物1、大气沉降2、工农业生产及城市生活废水三、其他微量元素一 、铜与锌铜与锌都是植物生长必不可少的微量营养元素，均在数种酶中起决定性作用。铜在叶绿素合成中起主要作用，锌那么参与了植物体中生长素吲哚乙酸的合成。植物缺铜那么出现缺绿症，缺锌那么生长受阻。铜和锌也是动物不可缺少的元素，在 地表水中均以正二价态存在。都有易被络合与被吸附的性质。铜过量对生物有害， 而锌对海洋生物的毒性受环境因素如硬度、溶解氧、温度等的影响。二、锰与钼 锰是生理上进行的一些可逆反响不可缺少的元素，还是提高植物呼吸作用的重要 物质，能促进肽酶和精氨酸酶的活性，同时又能提高碳