溶解氧--溶解氧的分布变化规律PPT

1、第二节溶解氧的分布变化规律，溶解氧分布是指同一时刻同一数量的不同含水层和水的溶解氧的差异。溶解氧的变化是指同一水中同一含水层和水在不同时期溶解氧含量不同的情况。水的氧气增加、氧气消耗作用及其影响因素的复杂性决定了水溶解氧分布变化的多样性和复杂性。一般来说：营养不良，溶解氧几乎饱和，很少变化。反而富营养化或受污染的水，溶解氧浓度不稳定，主要关注大变化，其动态。1.溶解氧的日变化和日不良、溶解氧的日变化一般为1。地表水中溶解氧的含量主要变化为昼夜，最小值通常出现在早晨日出前，最大值出现在下午日落前。早晨日出后的整个白天，溶解氧从最小值到日落前的最大值逐渐升高，日落后整个晚上的溶解氧从最大值继续减少

2、，在早晨日出前到达最低值。这个周期不止，变化不断。地表水中溶解氧的这种变化规律是水中p-r相互矛盾运动的必然反映。因为日出后，表层水中的浮游植物开始光合作用，释放PR，大量的氧气，最终在表层水中超过氧气消耗作用；因此，水中溶解氧的实际含量越来越高，如果一天到晚累积，到日落为止，将最大限度地积累。日落以后，表层水中的浮游植物不能进行光合作用，释放氧气，相反，呼吸和氧气消耗，r p，氧气消耗作用远远超过氧气补充作用，氧气溶解的实际含量迅速减少，由于长夜的积累，在日出之前，地表水中的氧气消耗作用超过了。因此，水中溶解氧的实际含量越来越高，如果一天到晚累积，到日落为止，将最大限度地积累。日落后，在地表

3、水中，浮游植物不能进行光合作用，释放氧气，相反，呼吸和氧气消耗，r p，氧气消耗作用远远超过氧气上升作用，溶解氧的实际含量迅速减少，经过漫长夜晚的积累，在日出前达到最小值。溶解氧的最大值不仅与光有关，而且受到温度的影响。寒冷的季节，清晨，晚气温很低，光合作用很弱，与温暖的炎热季节相比，溶解氧的最大发生时间通常早2-4小时，溶解氧的最小发生时间倾向于晚1-2小时O2。溶解氧的大小主要与水本身的生产性能有关。其他条件相同或相似时，水越肥，水中浮游植物越大，可溶性氧浓度越大。生物与肥料条件相同或相似时，水温高，光照强度大，光合作用强时氧气融化，因此一年中夏季溶解氧天数最低，冬天最小，春天和秋天两个季

4、节位于中央，差异不大。综合两者，可以看出水质肥沃，生物密度高，光合作用强的渔场，到了酷暑的时候，地表水中溶解氧的使用情况很差，最大溶解氧饱和度在200%以上，最小溶解氧饱和度在20%以下，严重时会导致鱼类、贝类死亡。因此，对于溶解氧稀薄的水，在溶解氧水平最低的季节和时期，要特别注意溶解氧动态，加强水质管理，防止鱼类和贝类大量死亡。2溶解氧的日变化和最小值的差异称为“昼夜变化宽度”，简称。图57页的最小值为1.2ml/升，最大值为13.2ml/升，日差为13.2-1.2=12ml/升。3.在下层水中，溶解氧的日变化趋势大体上与表层水相似。但是，下层水缺乏阳光，白天光合作用也不能正常进行，主要是从

5、苏丹运动、分子扩散、表层向下层补充溶解氧的分量远低于表面水，而氧气消耗作用像白天和晚上一样进行，强度变化不大，从下层水到溶解氧化，一边比表层水小，一边也保持在较低的水平。水的溶解氧不仅有每日变化，还有年度变化，其基本原则如上。第二，溶解氧的垂直分布，溶解氧的垂直分布为1。中午和下午，养殖水中溶解氧的垂直分布特点是地表水中溶解氧很大，饱和度可以达到200%以上，下层水中溶解氧很少，饱和约为40-80%以下。在中间水中，溶解氧随着深度的增加而急剧减少，形成一个“跃点”。总体倾向是随着水深的增加，溶解氧含量急剧下降。溶解氧的垂直分布太阳出来后，真光层的浮游植物通过光合作用产生大量O2，在表层内进行氧

6、化作用，氧化作用超过O2作用，溶解氧的含量提高，累计到日落前的最大值。实际调查中经常发现，溶解氧的最大值没有出现在最高的地表水，而是来自目前的第二次表层。除了通过空气散射以外，主要与亮度有关。最表层水的亮度太高，抑制浮游植物的光合作用，生产O2减少。这时，二次表层水的亮度合适，产生的O2更多，因此其含水层出现了最大值。另一方面，地表水吸收太阳光，水温上升。水的比热大，导热系数小，因此桌子、水池之间出现了windows层。如果没有风的交配，表层的大量O2不会通过水的对流混合，而是直接带来下层水。只有在扩散作用下才能慢慢向下普及。因此，下层p r，溶解氧的实际量远低于表层。在急温层内，深度差异不大

7、，但随着深度的增加，温度急剧下降比较快。因此，水的密度和浮力也增加得更快。因此，表层下沉的浮游生物残骸、有机碎片等进入跳跃温层后，浮力增大，下沉速度大大减少。一些微小的碎片几乎全部被输液层堵塞，在这里积累了大量的有机物。沿着细菌繁殖，迅速分解有机物，消耗大量O2，最后形成了溶解氧水温层。溶解氧跃层的深度与药温层的温度大体一致，主要取决于表层的加热速度和风力的混合强弱等。快速加热，短时间，弱风搅拌时，跳跃层表面浅，变化更快，相反，加热缓慢，作用时间长，强风搅拌时，水面跳得更深，变化更柔和。如果在一定时间内发生加热冷却交错，多个跳跃层可能会变得复杂。溶解氧的垂直分布最大值和极小值之间的差异-称为“

8、水层差异”，其大小取决于水体的生产性能和层流循环情况。夏季停滞期间，水体的初级生产力越高，含水层的差异越大，底部层经常缺氧。水的垂直对流减少和消除含水层差异。2 .晚上，特别是下一夜，溶解氧浓度持续下降，垂直分布趋于均匀。因为太阳下山后，只有呼吸消费起O2作用，到了晚上，温度下降，地表水温变低，密度增大，表层或底部水层的密度差异消失，甚至轻微的重量产生垂直对流，或者风形成循环，溶解氧垂直分布均匀混合。正好在水陆散发热量、气温急剧变化等情况下，水面和地面的空气之间有温差，密度低，晚上风从陆地吹到水面上来的情况较多，大水面尤为明显。有些水域或深度太大或地形复杂，即使夜间刮风，也不能完全破坏分层状态

9、，水池常常缺乏O2还原状态。第三，溶解氧的水平分布，池塘中溶解氧的水平分布主要为风，无风时工厂的垂直分布不均匀，水平分布大体均匀，随后随着风的作用，溶解氧含量高的地表水移至下风海岸，溶解氧含量低的底水漂浮在优势沿岸，溶解氧的水平分布不均匀。如果一层水中的氧气稀薄，则保存在优势沿海的贝类有缺氧死亡的危险，所以要注意。此外，河流的支流流入处是湖泊池塘水的出口和进口处，浅海是淡水流入处，生活污水及工业废水污染处，贝类的集群中，溶解氧及其他水质特性与周围水质有着相当大的差异，水平分布不均。例如，海水流通不好的时候，笼子内部水的溶解氧比笼子外部水的溶解氧要少得多。特别是放得很密，大部分洞被堵住的时候，尽

10、管笼子外部的溶解氧，笼子内部的珠贝因缺氧窒息而大量死亡。网箱养鱼也有类似的问题。这种水平分布均匀的溶解氧状态经常被忽略，所以要特别注意。4.综合溶解氧极值的一般规律，养殖水中溶解氧的最大值和最小值出现的规律如下。1.溶解氧的最大值通常出现在夏季白天日落之前的表面。2.溶解氧的最小值通常出现在以下情况下：(1)凌晨或日出之前的表面，特别是底水，(2)在夏季停滞期间长期保持分层状态的下层水和沿着陆地的中层水，(3)水质太肥沃，太密，肥料太多，水底的泥浆太厚的渔具场，夏季天气闷热，气压低，风雨太强后。溶解氧在水产养殖中的作用和三种变异规则，溶解氧在养殖中的作用，1.1养殖动物生命活动所需的氧气，从能

11、源和生化的角度来看，旨在将动物食物中储存的能量转换为自己生命活动所需的、直接可用的能量，呼吸的氧气在分子水平通过生化反应实现这种转变。一旦缺氧，这种生化反应过程就会结束，生命也就结束了。实际上，提供氧气可以解决养殖动物码头问题，并且对预防泛舟很了解，但因此，很多养殖家认为氧气供应是一个“救生”措施，在此之前，还没有充分意识到氧气已经危害了养殖动物和水域环境。1.2有利于好氧微生物生长繁殖，有机物分解好氧微生物对促进水中有机物分解很重要。在好氧条件下，由微生物产生的各种细胞外酶，例如进入水中的粪便、残留诱饵、生物体(包括死藻)和其他有机碎片，逐渐分解成各种可溶有机物，最后成为简单的无机物，进入新

12、的物质循环，清除水体中的有机污染这些都需要氧气的参与。1.3减少有毒、有害物质的作用，氧气直接氧化水和沉积物中的有毒、有害物质，减少或消除其毒性。氧的氧化性好，在水中直接氧化毒性强的硫化氢(H2S)、亚硝酸盐(NO2-)等低毒硫酸盐、硝酸盐等。1.4抑制有害厌氧微生物的活动在缺氧状态下激活厌氧微生物，厌氧发酵有机物，产生大量的尸体胺、硫化氢、甲烷、氨等恶臭发酵中间物，对养殖动物造成巨大危害。氧气稀薄的状态下，水和底部的黑发变蓝是因为硫化氢遇到铁，引起了黑色沉淀。水中更高的溶解氧对这种有害的厌氧微生物有抑制作用，有助于营造合适的养殖环境。，1.5在免疫力强化物中，充分的溶解氧也有助于提高养殖动物

13、对氨氮、亚硝酸盐等其他不利环境因素的耐受性，加强对环境压力的抵抗力。持续低溶解氧环境下的动物免疫力下降，对病原体的抵抗力下降。研究结果表明，水中溶解氧长期不足会增加斑点叉尾对细菌性疾病的敏感性。2水中的溶解氧及影响因素，2.1水中的溶解氧在多种因素的作用下持续变化的水中溶解氧是以分子状态溶于水中的氧元素，而不是化型氧或一般氧气泡。在水中溶解(溶解)和分析(逃逸)的是溶解的氧的动态平衡，此时溶解的氧的浓度是在该条件下溶解的氧的饱和量，即饱和氧的含量。水的饱和溶解氧受其他溶质含量(例如大气氧分压、水温、其他气体、有机物或矿物质)的相互作用影响。水的饱和溶解氧与大气氧分压呈正相关，自然条件下大气氧分

14、压变化不大，对饱和溶解氧的影响可以忽略。溶解氧随水温的增加而减少饱和溶解氧。盐度对溶解氧也有直接而明显的影响，水的盐分升高会减少饱和溶解氧。大多数情况下，养殖水中溶解氧的实际含量低于饱和溶解氧，其值取决于当时条件下水中氧的增加和氧气消耗的动态平衡作用的结果。氧气比消耗的氧气多的话，溶解氧倾向于饱和，有时出现“过饱和”现象，这通常出现在晴天下午，鸟类密度高、光合作用强的池塘里；随着耗氧量的优势，水中溶解氧继续下降，从而产生了没有氧气和氧气的区域，甚至可能出现养殖动物“头”或“槽”现象。2.2水中溶解氧的增加因素在池塘培养中，水氧增加的主要原因是：浮游植物光合作用氧释放，人工氧增加(机械氧、化学氧

15、增加等)和大气中氧的自然溶解，但根据条件，上述各种氧增加作用的比例也各不相同。营养丰富的净水池塘以光合作用氧气供应为主，高密度的精密池塘以人工氧气供应为主，贫营养水体和流动物对大气溶解氧化有很大贡献。2.3水中溶解氧的减少因子水体中的氧消耗可分为生物、化学和物理来源的氧消耗。生物消耗氧包括动物、植物、微生物的呼吸作用下消耗的溶解氧。大多数情况下，水中的浮游生物和底栖生物的呼吸用氧气占池塘消耗的大部分氧气，呼吸用氧气主要发生在阴天和夜间光合作用不强的时候。化学耗氧包括环境中有机物的氧化分解和无机物的氧化还原。物理氧气消耗主要是从水中溶解氧气流失到空气中，只占很小的部分，这个过程只在水-气界面上完

16、成。3养殖池塘水中溶解氧的变化规律在任何时候，水都同时存在一系列复杂的生物、化学和物理过程，这种相互关联过程决定了水的氧气增加和氧气消耗的动态平衡，水中溶解氧的分布和变化都显示出复杂多变的情况，但具有比较规则的性质。3.1日和夜的变化在没有人工增氧效果的养殖池中，上层水溶解氧的昼夜变化明显。通常下午比早上高，白天也比晚上高。白天用于鸟类光合作用的溶解氧逐渐增加，直到下午日落前达到了最大值。夜间，藻类无法进行光合作用，各种氧气消耗作用在持续，因此水解化溶氧在清晨日出前继续减少到最低水平。但是随着含水层深度的增加，特别是在补偿深度下，溶解氧的这种昼夜变化也有减弱甚至停滞的趋势。3.2季节变化池塘中

17、溶解氧的季节变化也很明显。一般来说，冬天和春天气温低，鸟类的生长受到抑制，光合作用弱，氧气产生少，而此时水中生物量低，呼吸和化学氧气消耗少，溶解氧相对低，变化少。夏秋季水温高，光照强，藻类生长快，光合作用旺盛，释放大量氧气，水的氧气增加效果明显；但是夏天和秋天的两个季节也是水体中生物量、粪便、残渣、死去的动植物尸体等各种有机废物含量最高、耗氧最强的季节，因此水体中溶解氧变化最大，溶解氧过饱和地带、缺氧、无氧等极端溶解氧水平经常出现，是渔业中溶解氧问题最严重的季节。3.3垂直变化与盐溶于水后均匀分布不同，溶于水的氧分布主要与不同水层接收的光和温度的差异有关，表示自上而下垂直减少状态。由于水体或其中的藻类等物质的吸收，光线进入水中后，随着深度的增加，逐渐减弱，达到一定深度后，变成完全没有光的黑暗流域。藻类只在有光的水层生长，并释放光合氧气，氧气消耗在每个深度继续进行，形成上层、下层、非均匀减少的垂