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可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展一、可持續(xù)發(fā)展的由來現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展思想的產(chǎn)生早期的反思——《寂靜的春天》一服清醒劑——《增長的極限》可持續(xù)發(fā)展的提出——《我們共同的未來》重要的里程碑——聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)一、可持續(xù)發(fā)展的由來現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展思想的產(chǎn)生早期的反思——《二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念“既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人
滿足其自身需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展
”。——1987年環(huán)境和發(fā)展委員會(huì)(WCED)《我們共同的未來》核心:“公平”與“和諧”二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念“既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念經(jīng)濟(jì)發(fā)展是根本資源永續(xù)利用,生態(tài)環(huán)境持續(xù)良好是基礎(chǔ)謀求社會(huì)全面進(jìn)步是目標(biāo)多樣性是標(biāo)志基本思想二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念經(jīng)濟(jì)發(fā)展是根本資源永續(xù)利用,生態(tài)環(huán)境三、可持續(xù)發(fā)展的基本原則公平性原則持續(xù)性原則共同性原則三、可持續(xù)發(fā)展的基本原則公平性原則持續(xù)性原則共同性原則四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐1、可持續(xù)發(fā)展的支撐結(jié)構(gòu)以人為本六個(gè)空間人經(jīng)濟(jì)空間生態(tài)資源空間環(huán)境空間地理基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)空間四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐1、可持續(xù)發(fā)展的支撐結(jié)構(gòu)以人為四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐2、可持續(xù)發(fā)展與五律協(xié)同五律五力五律協(xié)同五力協(xié)同可持續(xù)發(fā)展自然規(guī)律技術(shù)規(guī)律社會(huì)規(guī)律經(jīng)濟(jì)規(guī)律環(huán)境規(guī)律自然力技術(shù)力社會(huì)力經(jīng)濟(jì)力環(huán)境力四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐2、可持續(xù)發(fā)展與五律協(xié)同五律五五、可持續(xù)發(fā)展的案例分析江蘇水系的污染控制構(gòu)想控制戰(zhàn)略——
清污兩制、控源導(dǎo)流總體方案——三線工程五、可持續(xù)發(fā)展的案例分析江蘇水系的污染控制構(gòu)想控制戰(zhàn)略——總可持續(xù)發(fā)展的由來教學(xué)課件四、可持續(xù)發(fā)展的案例分析“源地控源”與“控源導(dǎo)流”兩種思路比較源地控源控源導(dǎo)流自然規(guī)律社會(huì)規(guī)律經(jīng)濟(jì)規(guī)律環(huán)境規(guī)律技術(shù)規(guī)律四、可持續(xù)發(fā)展的案例分析“源地控源”與“控源導(dǎo)流”兩種思路比思考題《中國21世紀(jì)議程》的主要內(nèi)容包含哪幾個(gè)方面?《中國21世紀(jì)議程》的特點(diǎn)是什么?決定可持續(xù)發(fā)展水平的因素是什么?試舉例說明。中國可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀。思考題《中國21世紀(jì)議程》的主要內(nèi)容包含哪幾個(gè)方面?《中第三章溶解氣體
教學(xué)內(nèi)容:
氣體在水中的溶解度和溶解速率;水體中氧氣的來源和消耗;溶氧的分布及變化;溶氧在水生生態(tài)系統(tǒng)中作用;氣體溶解逸出與氣泡病的關(guān)系教學(xué)要求:掌握氣體的溶解度、溶解速率等有關(guān)概念;決定養(yǎng)殖水體中氧氣含量的因素,溶氧的分布及變化規(guī)律;溶氧在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的生態(tài)作用。初步掌握氣體溶解速率的雙膜理論,亨利定律的有關(guān)計(jì)算。了解氧氮?dú)怏w溶解規(guī)律與魚類氣泡病的關(guān)系。重點(diǎn)難點(diǎn):氣體的溶解度概念;決定養(yǎng)殖水體中氧氣含量的因素,溶氧的分布及變化規(guī)律;亨利定律的有關(guān)計(jì)算。第三章溶解氣體教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)氣體在水中的溶解度和溶解速率氣體在水中的溶解度定義:——在一定條件下,某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡以后,一定量的水中溶解氣體的量,稱為該氣體在所指定條件下的溶解度。一般用100g水中溶解氣體的克數(shù)來表示易溶氣體的溶解度,而用1L水中溶解氣體的毫克數(shù)(或毫升數(shù))來表示難溶氣體的溶解度。溶解度單位為ml/L或mg/L。兩者之間的換算系數(shù)f=Mr/22.4(mg/ml),式中Mr為氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于氧氣f=1.429mg/ml,氮?dú)鈌=1.251mg/ml。第一節(jié)氣體在水中的溶解度和溶解速率氣體在水中的溶解度影響氣體溶解度的因素
氣體本身的性質(zhì)
溫度
含鹽量
氣體分壓力
影響氣體溶解度的因素氣體本身的性質(zhì)1.氣體本身的性質(zhì)氣體的溶解遵循相似相溶原理——極性分子氣體在水中的溶解度大,非極性氣體分子在水中的溶解度小。能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體溶解度大,不能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體溶解度小。例如NH3、HCL在水中的溶解度很大,而N2、H2、O2在水中的溶解度很小。1.氣體本身的性質(zhì)(2)溫度溫度升高可使氣體在水中的溶解度降低,且溫度在低溫條件下變化對(duì)氣體的溶解度影響顯著。(2)溫度(3)含鹽量
當(dāng)溫度、壓力一定時(shí),水中含鹽量增加,會(huì)使氣體在水中的溶解度降低。這是因?yàn)殡S著含鹽量的增加,離子對(duì)水的電縮作用(指離子吸引極性水分子,使水分子在其周圍形成緊密排布的水合層的現(xiàn)象)加強(qiáng),使水可溶解氣體的空隙減少。因此,在相同溫度和分壓力下,氣體在海水中的溶解度比在淡水中小得多。例如氧氣在大洋海水中的溶解度大約只有在淡水中的80-82%。對(duì)于淡水而言,含鹽量的變化幅度很小,對(duì)氣體在水中的溶解度影響不大,一般不考慮含鹽量的影響,而近似地釆用在純水中的溶解度值。(3)含鹽量(4)氣體分壓力
在溫度與含鹽量一定時(shí),氣體在水中的溶解度隨氣體的分壓增加而增加。對(duì)于難溶氣體,當(dāng)氣體壓力不是很大時(shí),氣體溶解度與其壓力成正比,這就是享利定律。用公式表示為:
C=KH×P
式中:C——?dú)怏w的溶解度;
P——達(dá)到溶解平衡時(shí)某氣體在液面上的壓力;
KH——?dú)怏w吸收系數(shù),其數(shù)值隨氣體的性質(zhì)、溫度、水的含鹽量變化而變化,也與壓力(P)、溶解度(C)所釆用的單位有關(guān)。對(duì)同一種氣體在同一溫度下有
C1/C2=P1/P2
式中:C1----壓力為P1時(shí)的溶解度;C2----壓力為P2時(shí)的溶解度。(4)氣體分壓力對(duì)于混合氣體中某組分氣體在水中的溶解度,上述各式中的P則是指該組分氣體的分壓力,與混合氣體的總壓力無關(guān)。由幾種氣體組成的混合氣體中組分B的分壓力PB等于混合氣體的總壓力PT乘以氣體B的分壓系數(shù),這就是道爾頓分壓定律:見P65頁
對(duì)于混合氣體中某組分氣體在水中的溶解度,上述各式中的P則是指道爾頓分壓定律和亨利定律,只有理想氣體才能嚴(yán)格相符。對(duì)于不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的真實(shí)氣體,如N2、O2、CH4等,只要壓力不是很大都可以用道爾頓分壓定律和亨利定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。道爾頓分壓定律和亨利定律,只有理想氣體才能嚴(yán)格相符。對(duì)于不與氣體的飽和含量與飽和度
定義:飽和含量——在一定的溶解條件下(溫度、分壓力、水的含鹽量)氣體達(dá)到溶解平衡以后,1L水中所該氣體的量。對(duì)于難溶氣體飽和含量就等于溶解度。飽和度——溶解氣體的現(xiàn)存量占所處條件下飽和含量的百分比,即:氣體飽和度=(現(xiàn)存量/飽和含量)×100%
飽和度可以反映氣體在水中溶解時(shí)所達(dá)到的飽和程度,判斷氣體是否達(dá)到溶解平衡及溶解趨向。氣體的飽和含量與飽和度定義:有關(guān)亨利定律的計(jì)算例1已知20℃氧氣在純水中溶解的亨利常數(shù)KH=31.0molL-1atm-1,試計(jì)算壓力為161325Pa的干燥空氣中氧氣在水中的溶解度?已知干燥空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20.95%.解:∵
PT=161325Pa,體積分?jǐn)?shù)為20.95%
∴PO2=161325×20.95%=33798PaPa換算為atm
∴PO2=33798÷101325=0.3336atm
CO2=KH×PO2=31.0×0.3336=10.34mol/L
或=14.78mg/L有關(guān)亨利定律的計(jì)算例1已知20℃氧氣在純水中溶解的亨利常數(shù)K例2已知20℃時(shí)1.00atm的甲烷在水中溶解度為23.2mg/L,若在2.1m深的池底不斷釋放含甲烷40%的氣泡,求20℃時(shí)底層水中甲烷的含量最大可能達(dá)多少?假定2.1m深的壓力為2.1atm.解求氣泡在池底時(shí)甲烷的分壓力:∵PT=1.2atm,體積分?jǐn)?shù)為40%∴PCH4=1.2×40%=0.48atm
求甲烷溶解度
P1=1.0atm,C1=32.2mg/L
P2=1.0atm,C2=?
根據(jù)C1/C2=P1/P2得:C2=C1×P1/P2=23.2×0.48÷1=11.1mg/L
例2已知20℃時(shí)1.00atm的甲烷在水中溶解度為23.2m計(jì)算不同壓力下氧氣的溶解度和飽和度例計(jì)算淡水湖面大氣壓為85200Pa水溫15℃時(shí)氧氣的溶解度?解:求氧分壓:(101325Pa,P1和85200Pa,P2條件下的氧分壓)
P1=(PT1-PW0)×20.95%P2=(PT2-PW0)×20.95%
查表可知15℃時(shí),PW0=1707PaC1/C2=P1/P2
=[(PT1-PW0)×20.95%]÷[(PT2-PW0)×20.95%]=(PT1-PW0)÷(PT2-PW0)C2=C1×[(PT2-PW0)÷(PT1-PW0)]=10.07×[(85200-1707)÷(101325-1707)]=8.44mg/L注:PW0表示純水的飽和水蒸汽壓計(jì)算不同壓力下氧氣的溶解度和飽和度例計(jì)算淡水湖面大氣壓為8例已知青海湖水含鹽量為12.5g/L,湖面海拔3195m,試計(jì)算20℃時(shí)青海湖水溶解氧為8.50mg/L時(shí)的飽和度?解:采取直線內(nèi)插法求得海拔3195m處的平均大氣壓為68270Pa
查附表得20℃,鹽度為12.5g/L時(shí)氧氣溶解度為5.90mol/L
求壓力為68270Pa時(shí)大氣中氧的溶解度:
C2=C1×[(PT2-PW0)÷(PT1-PW0)]=5.90×[(68270-2337)÷(101325-2337)]=5.62mg/L飽和度=8.50÷5.62×100%=151%例已知青海湖水含鹽量為12.5g/L,湖面海拔3195m,試計(jì)算水體溶解氣體的分壓力例求16℃時(shí)溶氧含量為7.36mg/L的淡水中氧分壓.已知16℃時(shí),PW0=1817Pa.
解:查溶解度表知Cs=10.07mg/L飽和度=C/Cs×100%=7.36/10.07×100%=73.1%
求飽和分壓:PL0=(PT-PW0)×20.95%=(101325-1717)×20.95%=20847Pa
PL=PL0
×飽和度
=20847×73.1%=15239Pa計(jì)算水體溶解氣體的分壓力例求16℃時(shí)溶氧含量為7.36mg/例25℃淡水中溶解氮?dú)膺_(dá)到飽和,求水中氧氣需達(dá)多少時(shí)可能產(chǎn)生氣泡病?假定產(chǎn)生氣泡病時(shí)要求水中氣壓分壓總和在水中流體靜壓力的120%以上,水面壓力為101325Pa.解:由題意知:PN2+PO2+PW0≧101325×120%Pa已知25℃,PW0=3166Pa,N2達(dá)飽和時(shí)分壓
PN2=(101325-3166)×79.02=77565Pa∴PO2≧101325×1.20-PN2-PW0
≧121590-77565-3166
≧40859Pa25℃時(shí)氧氣的溶解度為8.25mg/L,標(biāo)準(zhǔn)分壓力
PO20=(101325-3166)×20.95%=20564Pa
對(duì)應(yīng)于分壓為40859Pa的溶解氧含量為:CO2≧8.25×(40859÷20564)≧8.25×1.99≧16.4mg/L例25℃淡水中溶解氮?dú)膺_(dá)到飽和,求水中氧氣需達(dá)多少時(shí)可能產(chǎn)生氣體在水中的溶解速率雙膜理論定義:——在氣、液界面兩側(cè),分別存在相對(duì)穩(wěn)定的氣膜和液膜;即使氣相、液相呈湍流狀態(tài),這兩層膜內(nèi)仍保持層流狀態(tài)。無論如何擾動(dòng)氣體或液體,都不能將這兩層膜消除,只能改變膜的厚度。氣體主體內(nèi)的分子溶入液體主體中的過程有以下4個(gè)步驟:(1)靠湍流從氣體主體內(nèi)部到達(dá)氣膜;(2)靠擴(kuò)散穿過氣膜到達(dá)氣—液界面,并溶于液相;(3)靠擴(kuò)散穿過液膜;(4)靠湍流離開液膜進(jìn)入液相內(nèi)部。通常易溶氣體主要受氣膜擴(kuò)散限制,難溶氣體主要受液膜擴(kuò)散限制。氣體在水中的溶解速率雙膜理論影響氣體溶解速度的因素
氣體的不飽和程度
水的單位體積表面積
擾動(dòng)狀況
影響氣體溶解速度的因素氣體的不飽和程度影響氣體溶解速度的因素氣體的不飽和程度
水中氣體含量與飽和含量相差越遠(yuǎn),氣體由氣相溶于液相的速度就越快。
dc/dt∝(Cs–C)水的單位體積表面積在同樣的不飽和程度下,單位體積表面積越大,溶解速度越快,即dc/dt與單位體積表面積(A/V)成正比。
dc/dt∝(A/V)
將以上兩式合并,則有
dc/dt=Kg(A/V)(Cs–C)Kg稱氣體遷移系數(shù),與氣體的性質(zhì)、溫度及擾動(dòng)狀況有關(guān),單位cm/min。在這些條件一定時(shí)Kg是常數(shù)。影響氣體溶解速度的因素氣體的不飽和程度擾動(dòng)狀況增加液相內(nèi)部的擾動(dòng)作用,把已溶有較多氣體靠近界面的水移向深部,把深處含溶解氣體較少的水移向界面,可加快溶解速度。增加氣相內(nèi)部的擾動(dòng)作用,也可以加快溶解速度。擾動(dòng)狀況通過學(xué)習(xí)影響氣體溶解速度的因素,談?wù)勊鼘?duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)有何意義?(或如何利用影響氣體溶解速度的因素于養(yǎng)殖生產(chǎn)中?)通過學(xué)習(xí)影響氣體溶解速度的因素,談?wù)勊鼘?duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)有何意義?(試從影響氣體溶解速度的因素方面來分析葉輪式增氧機(jī)是如何增氧的?試從影響氣體溶解速度的因素方面來分析葉輪式增氧機(jī)是如何增氧的第二節(jié)
溶解氧
水體中氧平衡由:
增氧作用耗氧作用
1.增氧作用2.耗氧作用(1)空氣中氧氣的溶解(1)水呼吸(2)植物光合作用(2)水生生物呼吸(3)補(bǔ)水與機(jī)械作用(3)底泥耗氧作用(4)化學(xué)試劑(4)逸出
第二節(jié)
溶解氧水體中氧平衡由:增氧作用(1)空氣中氧氣的溶解
若沒有風(fēng)力或人為地?cái)噭?dòng),空氣溶解增氧速率很慢,遠(yuǎn)不能滿足池塘對(duì)氧氣的需求。缺氧時(shí)可開動(dòng)增氧機(jī)。中午前后開動(dòng)增氧機(jī),不能促進(jìn)氧氣的溶解,只能加速水中溶氧的逸出,但能改善下午光合作用的產(chǎn)氧效率,從而改善晚上的溶氧狀況。
空氣中氧氣溶解的速率與水中溶氧的不飽和程度成正比,還與水面擾動(dòng)狀況及單位體積的表面積有關(guān),也就與風(fēng)力和水深有關(guān)。氧氣在水中的不飽和程度大,水面風(fēng)力大和水較淺時(shí),空氣溶解的作用就大增氧作用(1)空氣中氧氣的溶解(2)植物光合作用水生植物進(jìn)行光合作用釋放氧氣,是養(yǎng)魚水體氧氣的重要來源。
水生植物光合作用釋放氧氣,是池塘中氧氣的主要來源。一般河流、湖泊表層水夏季光合作用產(chǎn)氧速率為0.5-10g/m2·d-1。光合作用產(chǎn)氧速率與光照條件、水溫、水生植物種類和數(shù)量、營養(yǎng)元素供應(yīng)情況等因素有關(guān)。
光合作用產(chǎn)氧速率與光照條件、水溫、水生植物種類和數(shù)量、營養(yǎng)元素供給狀況等因素有關(guān)。氣溫較高的夏季產(chǎn)氧速率較大,冬季溫度較低產(chǎn)氧速率要低一些。各水層光合作用產(chǎn)氧速率隨深度的增加而變化。
各水層光合作用產(chǎn)氧速率隨深度的增加而變化。浮游植物在過強(qiáng)光照射下會(huì)產(chǎn)生光抑制效應(yīng),表層光合作用速率反而不如次表層大,在晴天一般有光抑制現(xiàn)象,次表層水溶氧量最高,陰天則表層水為最高。適當(dāng)數(shù)量的浮游植物,可增加水柱產(chǎn)氧速率,浮游植物生物量過高,透明度降低,植物自遮作用光照不足反而使產(chǎn)氧速率下降。
(2)植物光合作用藻類進(jìn)行光合作用的最終結(jié)果是合成藻體的有機(jī)質(zhì),浮游植物的平均元素組成可用(CH2O)106(NH3)16H3PO4來表示,光合作用的各元素的計(jì)量關(guān)系可用下式來反應(yīng):
106CO2+16NO-3+HPO2-4+122H2O=(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2
由此式可計(jì)算出浮游植物光合作用對(duì)P、N、C的需求及釋放O2的比例
P:N:P:O2=1:16:106:138(摩爾比)
或P:N:P:O2=1:7.2:41:142(質(zhì)量比)
由此式可以得出:浮游植物光合作用釋放1mgO2產(chǎn)生有機(jī)碳的量為0.289mg,這對(duì)研究水體的初級(jí)生產(chǎn)力有重要的意義。藻類進(jìn)行光合作用的最終結(jié)果是合成藻體的有機(jī)質(zhì),浮游植物的平均補(bǔ)水可以補(bǔ)充氧氣。
魚池在補(bǔ)水的同時(shí),可增加缺氧水體氧氣的含量。補(bǔ)水效果要看具體情況而定:1.流動(dòng)水體:網(wǎng)箱流水養(yǎng)殖,普通流水養(yǎng)殖,工廠化流水養(yǎng)魚養(yǎng)殖模式中補(bǔ)水補(bǔ)氧是氧氣的主要來源。
2.在非流水養(yǎng)魚的池塘中,補(bǔ)水量較小,補(bǔ)水對(duì)魚池的直接增氧作用不大。只有補(bǔ)充水中氧氣含較高,池塘水中氧氣缺乏時(shí),補(bǔ)水增氧才具有明顯的效果。
3.地下水:冬季,北方越冬池注入井水一般不會(huì)起到增氧作用,因?yàn)榈叵滤型ǔQ鯕夂康陀诔靥?。增氧機(jī)補(bǔ)氧
補(bǔ)水可以補(bǔ)充氧氣?;瘜W(xué)增氧:借助一些化學(xué)制劑向水中供O2,如過氧化鈣CaO2、活性沸石等過氧化鈣CaO2——該物質(zhì)為白色結(jié)晶粉末,與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)CaO2+H2O=Ca(OH)2+O2釋放出氧氣。據(jù)研究,千克過氧化鈣可產(chǎn)氧氣77800ml,在20℃純水中可連續(xù)產(chǎn)氧200天以上,在魚池內(nèi)施用后1-2個(gè)月內(nèi)均可不斷放出氧氣。一般每月施用一次即可,初次每畝用6-12kg,第二次以后可以減半。水質(zhì)、底有機(jī)物負(fù)荷過高時(shí),用量取高限,反之,則取低限。過氧化鈣不僅能增氧而且可增加水體的堿度和硬度,提高pH,保持水體呈微堿性,絮凝有機(jī)物及膠粒。能夠起到改良水質(zhì)和底質(zhì)的作用。
活性沸石——某些種類的活性沸石,施用于池塘?xí)r,每千克可帶入空氣100000毫升,相當(dāng)于21000毫升氧氣,它們均以微氣泡放出,增氧效果較好,活性沸石也有吸附異物改良水質(zhì)、底質(zhì)的功效。此外過氧化氫、高錳酸鉀在水中施用都有一定的增氧效果?;瘜W(xué)增氧:借助一些化學(xué)制劑向水中供O2,如過氧化鈣CaO2、養(yǎng)殖池氧氣來源:
不同類型魚池氧氣來源不一致:
國外低產(chǎn)魚池:光合作用89%、空氣溶解7%、補(bǔ)水4%。
國內(nèi)高產(chǎn)魚池:光合作用61%、空氣溶解39%(開增氧機(jī)導(dǎo)致空氣溶解比例增大)、補(bǔ)水增氧可忽略。養(yǎng)殖池氧氣來源:耗氧作用
水呼吸定義——即水中微型生物耗氧,主要包括:浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌呼吸耗氧以及有機(jī)物在細(xì)菌參與下的分解耗氧.
這部分氧氣的消耗與耗氧生物種類、個(gè)體大小、水溫和水中機(jī)物的數(shù)量有關(guān)。據(jù)日本對(duì)養(yǎng)鰻池調(diào)查,在20.5-25.5℃時(shí)浮游動(dòng)物耗氧的速率為721-932ml(O2)/kg·h;原生動(dòng)物的耗氧速率為17×10-3-11×103ml(O2)/kg·h;浮游植物也需呼吸耗氧,只是白天其光合作用產(chǎn)氧量遠(yuǎn)大于本身的呼吸耗氧量。據(jù)研究,處于迅速生長的浮游植物,每天的呼吸耗氧量占其產(chǎn)氧量的10-20%;有機(jī)物耗氧主要決定于有機(jī)物的數(shù)量和有機(jī)物的種類(在常溫下是否易于分解)。前蘇聯(lián)學(xué)者對(duì)十個(gè)湖泊水庫的水呼吸組成研究指出:在水呼吸中浮游動(dòng)物占5-34%,平均23.5%,浮游植物占4-32%,平均19.1%,細(xì)菌占44-73%,平均57.4%。可見細(xì)菌呼吸耗氧是水呼吸耗氧的主要組成部分。耗氧作用水呼吸水呼吸測(cè)定方法:黑白瓶測(cè)定法
——將待測(cè)水樣用虹吸法注入黑瓶及測(cè)氧瓶中,測(cè)氧瓶立即固定測(cè)定,黑瓶放入池塘取樣水層,過一段時(shí)間后,取出黑瓶測(cè)定其溶氧。據(jù)前后兩次測(cè)得溶氧量之差和在池塘中放的時(shí)間,就可以計(jì)算出每升水在24小時(shí)內(nèi)所消耗氧氣的量,此為水呼吸??梢娝粑粌H包括浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌呼吸耗氧、有機(jī)物的分解耗氧,還包括水中的其它化學(xué)物質(zhì)氧化對(duì)氧氣的消耗量。水呼吸測(cè)定方法:黑白瓶測(cè)定法水生生物呼吸——主要是指魚蝦的呼吸。
魚蝦的呼吸好氧速率隨魚蝦種類、個(gè)體大小、發(fā)育階段、水溫等因素而變化。魚蝦的耗氧量(以每尾魚每小時(shí)消耗氧氣毫克數(shù)計(jì))隨個(gè)體的增大而增加;而耗氧率(以單位時(shí)間內(nèi)消耗氧氣的毫克數(shù)計(jì))隨個(gè)體的增大而減?。换顒?dòng)性強(qiáng)的魚耗氧率較大;在適宜的溫度范圍內(nèi),水溫升高,魚蝦耗氧率增加。水生生物呼吸——主要是指魚蝦的呼吸。底泥耗氧作用
底質(zhì)耗氧包括底棲生物呼吸耗氧、有機(jī)物分解耗氧、呈還原態(tài)的無機(jī)物化學(xué)氧化耗氧。許多研究者對(duì)不同地區(qū)、不同類型養(yǎng)殖水體的底質(zhì)耗氧率進(jìn)行測(cè)定指出:我國湖泊底質(zhì)耗氧速率為0.3-1.0g(O2)/m2·d。遼寧地區(qū)夏季養(yǎng)魚池塘耗氧速率為0.67-2.01,平均1.31±0.35g(O2)/m2·d,哈爾濱地區(qū)魚類越冬池平均耗速率為0.4g(O2)/m2·d(雷衍之1992)。內(nèi)蒙古地區(qū)魚池,生長期1.4,越冬期0.47g(O2)/m2·d(申玉春1998)。日本養(yǎng)鰻池為1.1-13.2g(O2)/m2·d,美國養(yǎng)魚池底質(zhì)耗氧率中值為1.46g(O2)/m2·d,前蘇聯(lián)養(yǎng)鯉池為0.4-1.0g(O2)/m2·d。底泥耗氧作用逸出
當(dāng)表層水中氧氣過飽和時(shí),就會(huì)發(fā)生氧氣的逸出。靜止的條件下逸出速率是很慢的,風(fēng)對(duì)水面的擾動(dòng)可加速這一過程。養(yǎng)魚池中午表層水溶氧經(jīng)常是過飽和,會(huì)有氧氣逸出,不過占的比例一般不大。逸出對(duì)各耗氧因素所占的比例曾有研究者進(jìn)行估算
國外池塘養(yǎng)魚單產(chǎn)較低,池中魚載量小,池魚耗氧占總耗氧的5-15%,逸出占1.5%,其它占80-90%。
國內(nèi),淡水魚池,無錫地區(qū)高產(chǎn)池的估算結(jié)果①池魚耗氧占總耗氧的20%,水呼吸占71%,底質(zhì)耗氧占9%(忽略了逸出損失)②池魚耗氧占總耗氧的16.1%,水呼吸占72.9%,底質(zhì)耗氧占0.6%,逸出占10.4%。③池魚耗氧占總耗氧的15.3%,水呼吸占69.4%,底質(zhì)耗氧占14.8%(忽略了逸出損失)。海水對(duì)蝦池,①蝦呼吸耗氧占總耗氧的25.2%,水呼吸占58.2%,底質(zhì)耗氧占16.6%(臧維玲1995)②蝦呼吸耗氧占總耗氧的21.8%,水呼吸占75.1%,底質(zhì)耗氧占3.17%。(臧維玲1995)③蝦呼吸耗氧占總耗氧的34%,水呼吸占35%,底質(zhì)耗氧占30%(林斌1995)。對(duì)各耗氧因素所占的比例曾有研究者進(jìn)行估算溶氧的分布變化規(guī)律
定義溶氧分布:同一時(shí)刻,同一水體內(nèi)不同水層水區(qū)的溶氧差別狀況溶氧變化:同一水體內(nèi),同一水層水區(qū)在不同時(shí)刻的溶氧差別狀況溶氧日變化:同一水體內(nèi),同一水層水區(qū)在一日內(nèi)不同時(shí)刻溶解氧含量差別情況溶氧日較差:溶氧日變化最大值與最小值之差,反映的是日溶氧的變化幅度,也可側(cè)面反映出水體的類型.溶氧的分布變化規(guī)律定義1.溶氧的日變化(1)表層水
湖泊、水庫表層水的溶氧有明顯的晝夜變化。受光照日周期性的影響,白天水中植物有光合作用,晚上光合作用停止。從而導(dǎo)致表層水溶氧白天逐漸升高,晚上逐漸降低,如此周而復(fù)始地變化。溶氧最高值出現(xiàn)在下午日落前的某一時(shí)刻,最低值則出現(xiàn)在日出前后的某一時(shí)刻,最低值與最高值的具體時(shí)間決定于增氧因子和耗氧因子的相對(duì)關(guān)系。
(2)中層和底層水
湖泊和水庫的中層與底層,溶氧也有晝夜變化,但變化幅度較小,變化的趨勢(shì)也有所不同。由于在一般水體中中層和底層光照較弱,產(chǎn)氧就少,風(fēng)力的混合作用可將上層的溶氧送至中下層,從而影響溶氧的變化。(3)日較差
溶氧日變化中,最高值與最低值之差稱為晝夜變化幅度,簡(jiǎn)稱為“日較差”。日較差的大小可反映水體產(chǎn)氧與耗氧的相對(duì)強(qiáng)度。當(dāng)產(chǎn)氧和耗氧都較多時(shí)日較差才較大。日較差大,說明水中浮游植物較多,浮游動(dòng)物和有機(jī)物質(zhì)適中,也即餌料生物較為豐富,這有利于魚類的生長。
在溶氧最低值不影響?zhàn)B殖魚類生長的前提下,養(yǎng)魚池的日較差大些較好。南方漁農(nóng)中流傳的“魚不浮頭不長”的說法,是對(duì)早晨魚浮頭的魚池,魚一般生長較快現(xiàn)象的總結(jié)。這主要是針對(duì)以培養(yǎng)天然餌料養(yǎng)魚來說的,如果用全價(jià)配合飼料流水養(yǎng)魚或網(wǎng)箱養(yǎng)魚,就不存在池水日較差大對(duì)魚類生長有利的說法了。1.溶氧的日變化可持續(xù)發(fā)展的由來教學(xué)課件溶氧的年變化
一年中,隨水溫變化及水中生物群落的演變,溶氧的狀況也可能發(fā)生一種趨向性的變化。只是情況比較復(fù)雜,變化的趨向隨條件而變。如貧營養(yǎng)型湖泊,水中生物較少,上層溶氧接近于溶解度,溶氧的年變化將是冬季含量高,夏季含量低。
養(yǎng)魚池生物密度大,變化比較劇烈,在一段時(shí)間內(nèi)(長則10-15天,短則3-5天),水中生物群落就會(huì)發(fā)生較大的變化,從而引起溶氧狀況的急劇變化。如浮游植物豐富、浮游動(dòng)物適中、溶氧正常的水體,在3-5天后可能轉(zhuǎn)變?yōu)楦∮蝿?dòng)物多、浮游植物貧乏、溶氧過低的危險(xiǎn)水質(zhì),這一點(diǎn)應(yīng)加以注意。
日照時(shí)間的變化對(duì)溶氧會(huì)產(chǎn)生一定的影響。冰封初期,日照較長,冰層也薄,光合作用產(chǎn)氧量較大,大部分越冬池的溶氧變化呈上升趨勢(shì);后來日照時(shí)間越來越短,冰層也加厚,光合作用產(chǎn)氧量減少,大部分越冬池在此期間溶氧都降低;以后日照越來越長(盡管冰層已達(dá)最厚),溶氧又開始回升。冬季池塘溶氧的日較差較小。溶氧的年變化溶氧的垂直變化
湖泊、水庫、池塘溶氧的垂直分布情況比較復(fù)雜,與水溫、水生生物狀況、水體的形態(tài)等因素密切相關(guān)。
貧營養(yǎng)型湖泊溶氧主要來自于空氣的溶解作用,含量主要與溶解度有關(guān)。夏季湖中形成了溫躍層,上層水溫高,氧氣的溶解度低,含量也相應(yīng)低一些。下層水溫低,氧氣的溶解度高,含量也相應(yīng)高一些。
富營養(yǎng)型湖泊,營養(yǎng)鹽豐富,有機(jī)質(zhì)較多,水中生物量較大,水的透明度低,上層水光合作用產(chǎn)氧使溶氧豐富,下層得不到光照,無光合作用,水中原有溶氧很快被消耗,處于低氧水平。
各水層光合作用產(chǎn)氧速率隨深度的增加而變化。浮游植物在過強(qiáng)光照射下會(huì)產(chǎn)生光抑制效應(yīng),表層光合作用速率反而不如次表層大,在晴天一般有光抑制現(xiàn)象,次表層水溶氧量最高,陰天則表層水為最高。
對(duì)于較淺的水體(如40-50cm深),水清見底,水中有大量底棲藻類生長,整個(gè)水體溶氧都過飽和,也會(huì)出現(xiàn)底層水溶氧高于表層水的情況。溶氧的垂直變化4.溶氧的水平分布
由于溶氧垂直分布的不均一性,從而在風(fēng)的作用下使溶氧的水平分布也表現(xiàn)為不均勻。一般認(rèn)為水較深、浮游植物較多的魚池,上風(fēng)處水中溶氧較低,下風(fēng)處水中溶氧較高,相差可能達(dá)到每升數(shù)毫克。
在水中溶氧底層高于表層的情況下,會(huì)出現(xiàn)與上述相反的情況----溶氧上風(fēng)處高于下風(fēng)處。
在河流的支流匯入處,湖泊、池塘的進(jìn)出水口處,淺海的淡水流入處,生活污水及工業(yè)廢水污染處,甚至魚貝類集群處,溶氧及其水質(zhì)特點(diǎn)也會(huì)與周圍有相當(dāng)大的差別,水平分布呈不均勻狀態(tài)。例如,有研究者發(fā)現(xiàn),養(yǎng)珍珠貝的珠籠內(nèi)溶氧較籠外低得多,特別是放養(yǎng)密度大,網(wǎng)眼較小時(shí)尤其如此。4.溶氧的水平分布溶氧的生態(tài)學(xué)意義
對(duì)水質(zhì)的影響
:(1)對(duì)氧化還原電位的影響
天然水的氧化還原狀況是由水中的氧化還原物質(zhì)所決定。水的氧化與還原狀態(tài)的分界不是絕對(duì)的,一般含有較豐富溶氧的水稱為氧化狀態(tài)水(或氧化環(huán)境)。
氧化與還原狀態(tài)的分界與pH有關(guān),即隨pH的升高而降低。堿性條件下Eh>0.15V即為氧化狀態(tài),而酸性條件下Eh>0.4-0.5V才為氧化狀態(tài)。在弱還原環(huán)境,即酸性條件下Eh<0.4-0.5V以及在堿性條件下Eh<0.15V時(shí),鐵與錳以低價(jià)狀態(tài)存在;Eh繼續(xù)降低降低SO42-將被還原為H2S,Eh變?yōu)樨?fù)值;在強(qiáng)還原條件下,將有CH4與H2生成。
(2)對(duì)元素存在價(jià)態(tài)的影響
溶氧含量豐富的水體中NO3-、Fe3+、SO42-、MnO2等是穩(wěn)定的;如水中缺氧,則被相應(yīng)還原為NH4+、Fe3+
、S2-、Mn2+等。在缺氧條件下,有機(jī)物氧化不完全,會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸及胺類。在有氧條件下,有機(jī)物氧化則較完全,最終產(chǎn)物為CO2、H2O、NO3-
、SO42-等無毒物質(zhì)。當(dāng)水體有溫躍層存在時(shí),上下水層被隔離,底層溶解氧可能很快耗盡,出現(xiàn)無氧環(huán)境。此時(shí),上下水層的水質(zhì)有很大差別,許多物質(zhì)的存在形式及含量將有很大不同。溶氧的生態(tài)學(xué)意義對(duì)水質(zhì)的影響:對(duì)水生生物的直接影響
:(1)急性影響——引起水生生物的窒息死亡
窒息點(diǎn):引起生物窒息死亡的溶氧上限值稱為該生物的窒息點(diǎn)。不同生物的窒息點(diǎn)可能不同,溫度升高能使窒息點(diǎn)提高,海水魚耐低氧能力差。(2)慢性影響
如果水中溶氧偏低,但尚未達(dá)到窒息點(diǎn),不會(huì)引起水生生物的急性反應(yīng),但會(huì)產(chǎn)生慢性影響,主要表現(xiàn)在:
影響魚蝦的攝餌量及餌料系數(shù)——長期生活在溶氧不足的水體中,攝餌量會(huì)下降;
影響魚的發(fā)病率——長期生活在低氧條件下的水生生物,體質(zhì)下降,對(duì)疾病的抵抗力降低,故發(fā)病率升高。在低氧環(huán)境下,寄生蟲病也容易蔓延;
影響胚胎的正常發(fā)育——在魚、蝦孵化期,胚胎對(duì)溶氧的要求高,如氧氣供應(yīng)不足,易出現(xiàn)畸形,引起胚胎死亡;
影響水中毒物的毒性——溶氧降低,使水生生物呼吸頻率增加,如果水中存有毒物,則水生生物對(duì)毒物的接觸量將增大,危害也就增大。對(duì)水生生物的直接影響:幾種養(yǎng)殖魚類溶解氧最低適應(yīng)量種類全長(cm)水溫(℃)pH窒息點(diǎn)(mg/L)鳙4-527-286.8-6.90.68-0.34鳙17-18237.20.30鰱4-527-286.80.72-0.34鰱10-13237.20.79草魚3-429-306.7-7.00.51-0.30草魚12-13237.00.39鯉魚6-729-307.10.34-0.30鯽魚6-7296.90.13-0.11野雜魚0.67-0.7幾種養(yǎng)殖魚類溶解氧最低適應(yīng)量種類全長(cm)水溫(℃)pH窒養(yǎng)殖魚類對(duì)水中氧氣的適應(yīng)(mg/L)種類正常生長發(fā)育呼吸受抑制窒息點(diǎn)鯽魚2.01.000.10鯉魚4.01.500.20-0.30鳙魚4.0-5.01.550.23-0.40鰱魚5.51.750.26-0.79草魚5.01.600.40-0.57養(yǎng)殖魚類對(duì)水中氧氣的適應(yīng)(mg/L)種類正常生長發(fā)育呼吸受抑可持續(xù)發(fā)展的由來教學(xué)課件(3)氣泡病
當(dāng)水中的藻類等浮游植物或青苔過多,尤其是在夏季氣溫高時(shí),氧氣在水中的溶解度降低,而水受陽光強(qiáng)烈照射后,水中植物的光合作用大大加強(qiáng),產(chǎn)生大量的氧,水中無法溶解,于是氧形成氣泡。魚體附著氣泡以及誤吞氣泡,使得魚失去控制沉浮的能力,無法自由游動(dòng),在水中掙扎,消耗很大,最終死亡。在運(yùn)輸過程中過度送氣也容易引起氣泡病。(3)氣泡病可持續(xù)發(fā)展的由來教學(xué)課件耗氧率(耗氧量)定義:耗氧率:單位體重魚在1小時(shí)中所消耗的氧量.單位:mg/g魚.h或mg/kg魚.h反應(yīng)魚類消耗氧的強(qiáng)度,是魚對(duì)氧的要求指標(biāo),是魚類代謝強(qiáng)度指標(biāo)根據(jù)耗氧率的高低對(duì)魚類劃分:1.需氧量極高魚類:常生活急流,冷水環(huán)境中如鮭科魚類:﹥5mg/L2.需氧量高魚類:生活江河等流動(dòng)水體魚類5-7mg/L3.需氧量較底魚類:生活流水或靜水水體.如四大家魚主要為溫水性魚類4-4.5mg/L4.需氧量低魚類:0.5-1.0mg/L如鯉.鯽魚及熱帶魚耗氧率(耗氧量)定義:影響耗氧率的因素內(nèi)因:種間差異,年齡大小,活動(dòng)性等一般魚的耗氧量隨魚的年齡和體重增加而上升,但耗氧率下降.此外魚的性別,饑餓,生殖亦影響耗氧量影響耗氧率的因素內(nèi)因:種間差異,年齡大小,活動(dòng)性等我國主要養(yǎng)殖魚類耗氧率
種類水溫體重(g/尾)耗氧率(mg/g魚.h)鳙2021.30.068鳙29314.00.170鰱2019.50.061鰱29180.00.180鯉171075.00.024鯽16225.00.027草魚29120.00.300團(tuán)頭魴29140.00.320羅非魚2560.0-70.00.206我國主要養(yǎng)殖魚類耗氧率
種類水溫體重(g/尾)耗氧率(mg/外因:1.溫度:耗氧量與溫度呈正相關(guān)夏季耗氧量高于冬季如2齡鰱魚:夏季0.161-0.264mg/g魚.h
冬季0.012-0.037mg/g魚.h2.CO2與pH:增加或降低都會(huì)降低耗氧量3.鹽度:鹽度變化會(huì)導(dǎo)致耗氧量下降再升高再恢復(fù)正常水平外因:4.溶氧分壓水中溶氧分壓與魚類耗氧率之間的關(guān)系模式圖4.溶氧分壓(1)AG線表示基礎(chǔ)代謝耗氧情況——A點(diǎn)為基礎(chǔ)耗氧率,即魚不攝食不運(yùn)動(dòng),僅為生存所必需的最低耗氧率;A’點(diǎn)稱為窒息點(diǎn);a點(diǎn)為窒息點(diǎn)的氧分壓,也稱臨界點(diǎn)氧分壓。我國主要養(yǎng)殖的四大家魚和中國對(duì)蝦的窒息點(diǎn)在0.5-1mg(O2)/L。在水中的分壓大于該值時(shí),魚的基礎(chǔ)耗氧率與氧分壓無關(guān)。
(2)當(dāng)水中氧分壓小于窒息點(diǎn)a時(shí)——魚的耗氧率沿AD線下降,一定時(shí)間后魚即死亡。溶氧分壓在o—a區(qū)間稱為窒息區(qū);當(dāng)氧分壓大于a時(shí),魚可正常生存,故叫生存區(qū)。
(1)AG線表示基礎(chǔ)代謝耗氧情況——A點(diǎn)為基礎(chǔ)耗氧率,即魚不(3)當(dāng)水中氧分壓小于d時(shí)——魚無法耗氧,迅速死亡,稱即死區(qū),D為即死點(diǎn)。
(4)當(dāng)氧分壓大于m時(shí)——當(dāng)水中的氧分壓從a點(diǎn)起不斷增大,則魚的耗氧速率沿AM線升高,活動(dòng)能力隨之加強(qiáng)。M點(diǎn)稱為上線點(diǎn),為最大活動(dòng)耗氧率。M’點(diǎn)則為最大溶氧分壓。水中氧分壓大于m值時(shí),溶氧不成為限制呼吸耗氧率的因素,魚類可完全自由的活動(dòng),稱為自由區(qū)或獨(dú)立區(qū);相反如水中氧分壓介于m和d之間,魚的呼吸耗氧率隨氧分壓的升高而加快,在同樣時(shí)間內(nèi)釋放的代謝能也較多,這一區(qū)域稱為依存區(qū)。大體上,AM線段中的C點(diǎn)相當(dāng)于中等運(yùn)動(dòng)量,B點(diǎn)為相對(duì)安靜的狀態(tài)。當(dāng)水中氧分壓等于b時(shí),魚類便不能有任何多余活動(dòng)了。顯然水中溶氧分壓在a和m之間是溶氧不足區(qū)。(3)當(dāng)水中氧分壓小于d時(shí)——魚無法耗氧,迅速死亡,稱即死區(qū)養(yǎng)殖生產(chǎn)中溶氧的管理管理的任務(wù):1.確保溶氧不低于某臨界標(biāo)準(zhǔn)2.防止水體溶解氧變動(dòng)過于劇烈養(yǎng)殖生產(chǎn)中溶氧的管理管理的任務(wù):管理辦法:
1.加強(qiáng)增氧作用(1)生物增氧保證水中有充分的植物營養(yǎng)元素和光照,增加浮游生物種群數(shù)量。(2)人工增氧機(jī)械增氧——注入溶氧量較高的水,或用增氧機(jī)攪水以增加空中氧氣向水中溶解或充入純氧?;瘜W(xué)增氧——借助一些化學(xué)試劑向水中釋放氧氣,如過氧化鈣、活性沸石等。2.減少耗氧作用(1)降低水體耗氧速率及數(shù)量——養(yǎng)殖生產(chǎn)中常用挖去底泥,合理施肥投餌,用明礬、黃泥漿凝聚沉淀水中有機(jī)物及細(xì)菌等方法。(2)改良水質(zhì)——減少或消除有害呼吸的物質(zhì)(如濁度、CO2、NH3、毒物等)。搶救泛塘?xí)r使用的石灰、黃泥等,就有這種作用。管理辦法:防止缺氧窒息的措施定義缺氧:魚體內(nèi)部組織,細(xì)胞得不到充足的氧氣以維持其正常的機(jī)能活動(dòng).窒息:生物缺氧時(shí)而表現(xiàn)出的呼吸困難現(xiàn)象.防止缺氧窒息的措施定義引起缺氧窒息的原因外因:無氧性缺氧內(nèi)因:血紅蛋白和水體氧結(jié)合少而缺氧
引起缺氧窒息的原因外因:無氧性缺氧措施降低水體耗氧量:沉淀有機(jī)物,去除淤泥,合理投餌,降低養(yǎng)魚密度改良水質(zhì):石灰,黃泥加強(qiáng)增氧作用1.生物增氧2.化學(xué)增氧3.機(jī)械增氧措施降低水體耗氧量:確定用水流量養(yǎng)魚密度水中溶解氧動(dòng)態(tài)可用方程式表示:dc/dt=(v/V)(c1-c)+k(cs-c)-k1C表示t時(shí)間水體內(nèi)溶解氧含量(mg/L)dc/dt表示t時(shí)間養(yǎng)魚水體溶解氧的變化量c1表示來水中溶解氧含量(mg/L)cs表示同一條件下溶解氧的飽和濃度V表示水體原有的水體量(L)v表示單位時(shí)間補(bǔ)給的水量(L/h)k表示氧氣溶入速率k1表示水體內(nèi)生物及非生物耗氧總量(mg/L.h)(v/V)(c1-c)表示流水增氧k(cs-c)表示空氣溶解增氧確定用水流量養(yǎng)魚密度水中溶解氧動(dòng)態(tài)可用方程式表示:K1=kA+BA表示養(yǎng)魚密度(kg/L)B表示其它因素耗氧率K表示養(yǎng)殖魚的耗氧率(mg/kg.h)K1=kA+B流水式養(yǎng)殖流水養(yǎng)殖中,水中氧氣含量應(yīng)為臨界需氧濃度.則公式dc/dt=(v/V)(c1-c)+k(cs-c)-k1
0=(v/V)(c1-c)+k(cs-c)-k1即
k1=(v/V)(c1-c)+k(cs-c)∵K1=kA+B∴kA+B=(v/V)(c1-c)+k(cs-c)水中溶解氧來源主要是流水增氧,耗氧主要為養(yǎng)殖生物耗氧即k(cs-c),B可忽略
則:A=1/k×[(v/V)(c1-c)]流水式養(yǎng)殖流水養(yǎng)殖中,水中氧氣含量應(yīng)為臨界需氧濃度.則公式例1:設(shè)有一長方形(8*4*1.5m3)的流水養(yǎng)殖池,養(yǎng)殖某種魚的k=200mg/kg.h,c=2mg/L,流水的溶解氧為8mg/L,若流水的流速為0.02m/s,0.05m/s,0.1m/s,求養(yǎng)殖池的最大載魚量分別為多少公斤?例1:設(shè)有一長方形(8*4*1.5m3)的流水養(yǎng)殖池,作業(yè):某種魚的k=200mg/kg.h,c=2mg/L,若流水的交換次數(shù)為2次/h,水溫30℃(溶解氧飽和值為7.6mg/L),溶解氧的飽和度分別為80%,90%,100%時(shí),求最大載魚能力(kg/m3)?作業(yè):某種魚的k=200mg/kg.h,c=2mg/L,可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展一、可持續(xù)發(fā)展的由來現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展思想的產(chǎn)生早期的反思——《寂靜的春天》一服清醒劑——《增長的極限》可持續(xù)發(fā)展的提出——《我們共同的未來》重要的里程碑——聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)一、可持續(xù)發(fā)展的由來現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展思想的產(chǎn)生早期的反思——《二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念“既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人
滿足其自身需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展
”。——1987年環(huán)境和發(fā)展委員會(huì)(WCED)《我們共同的未來》核心:“公平”與“和諧”二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念“既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念經(jīng)濟(jì)發(fā)展是根本資源永續(xù)利用,生態(tài)環(huán)境持續(xù)良好是基礎(chǔ)謀求社會(huì)全面進(jìn)步是目標(biāo)多樣性是標(biāo)志基本思想二、可持續(xù)發(fā)展的基本概念經(jīng)濟(jì)發(fā)展是根本資源永續(xù)利用,生態(tài)環(huán)境三、可持續(xù)發(fā)展的基本原則公平性原則持續(xù)性原則共同性原則三、可持續(xù)發(fā)展的基本原則公平性原則持續(xù)性原則共同性原則四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐1、可持續(xù)發(fā)展的支撐結(jié)構(gòu)以人為本六個(gè)空間人經(jīng)濟(jì)空間生態(tài)資源空間環(huán)境空間地理基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)空間四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐1、可持續(xù)發(fā)展的支撐結(jié)構(gòu)以人為四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐2、可持續(xù)發(fā)展與五律協(xié)同五律五力五律協(xié)同五力協(xié)同可持續(xù)發(fā)展自然規(guī)律技術(shù)規(guī)律社會(huì)規(guī)律經(jīng)濟(jì)規(guī)律環(huán)境規(guī)律自然力技術(shù)力社會(huì)力經(jīng)濟(jì)力環(huán)境力四、可持續(xù)發(fā)展的理論探討與實(shí)踐2、可持續(xù)發(fā)展與五律協(xié)同五律五五、可持續(xù)發(fā)展的案例分析江蘇水系的污染控制構(gòu)想控制戰(zhàn)略——
清污兩制、控源導(dǎo)流總體方案——三線工程五、可持續(xù)發(fā)展的案例分析江蘇水系的污染控制構(gòu)想控制戰(zhàn)略——總可持續(xù)發(fā)展的由來教學(xué)課件四、可持續(xù)發(fā)展的案例分析“源地控源”與“控源導(dǎo)流”兩種思路比較源地控源控源導(dǎo)流自然規(guī)律社會(huì)規(guī)律經(jīng)濟(jì)規(guī)律環(huán)境規(guī)律技術(shù)規(guī)律四、可持續(xù)發(fā)展的案例分析“源地控源”與“控源導(dǎo)流”兩種思路比思考題《中國21世紀(jì)議程》的主要內(nèi)容包含哪幾個(gè)方面?《中國21世紀(jì)議程》的特點(diǎn)是什么?決定可持續(xù)發(fā)展水平的因素是什么?試舉例說明。中國可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀。思考題《中國21世紀(jì)議程》的主要內(nèi)容包含哪幾個(gè)方面?《中第三章溶解氣體
教學(xué)內(nèi)容:
氣體在水中的溶解度和溶解速率;水體中氧氣的來源和消耗;溶氧的分布及變化;溶氧在水生生態(tài)系統(tǒng)中作用;氣體溶解逸出與氣泡病的關(guān)系教學(xué)要求:掌握氣體的溶解度、溶解速率等有關(guān)概念;決定養(yǎng)殖水體中氧氣含量的因素,溶氧的分布及變化規(guī)律;溶氧在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的生態(tài)作用。初步掌握氣體溶解速率的雙膜理論,亨利定律的有關(guān)計(jì)算。了解氧氮?dú)怏w溶解規(guī)律與魚類氣泡病的關(guān)系。重點(diǎn)難點(diǎn):氣體的溶解度概念;決定養(yǎng)殖水體中氧氣含量的因素,溶氧的分布及變化規(guī)律;亨利定律的有關(guān)計(jì)算。第三章溶解氣體教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)氣體在水中的溶解度和溶解速率氣體在水中的溶解度定義:——在一定條件下,某氣體在水中的溶解達(dá)到平衡以后,一定量的水中溶解氣體的量,稱為該氣體在所指定條件下的溶解度。一般用100g水中溶解氣體的克數(shù)來表示易溶氣體的溶解度,而用1L水中溶解氣體的毫克數(shù)(或毫升數(shù))來表示難溶氣體的溶解度。溶解度單位為ml/L或mg/L。兩者之間的換算系數(shù)f=Mr/22.4(mg/ml),式中Mr為氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于氧氣f=1.429mg/ml,氮?dú)鈌=1.251mg/ml。第一節(jié)氣體在水中的溶解度和溶解速率氣體在水中的溶解度影響氣體溶解度的因素
氣體本身的性質(zhì)
溫度
含鹽量
氣體分壓力
影響氣體溶解度的因素氣體本身的性質(zhì)1.氣體本身的性質(zhì)氣體的溶解遵循相似相溶原理——極性分子氣體在水中的溶解度大,非極性氣體分子在水中的溶解度小。能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體溶解度大,不能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體溶解度小。例如NH3、HCL在水中的溶解度很大,而N2、H2、O2在水中的溶解度很小。1.氣體本身的性質(zhì)(2)溫度溫度升高可使氣體在水中的溶解度降低,且溫度在低溫條件下變化對(duì)氣體的溶解度影響顯著。(2)溫度(3)含鹽量
當(dāng)溫度、壓力一定時(shí),水中含鹽量增加,會(huì)使氣體在水中的溶解度降低。這是因?yàn)殡S著含鹽量的增加,離子對(duì)水的電縮作用(指離子吸引極性水分子,使水分子在其周圍形成緊密排布的水合層的現(xiàn)象)加強(qiáng),使水可溶解氣體的空隙減少。因此,在相同溫度和分壓力下,氣體在海水中的溶解度比在淡水中小得多。例如氧氣在大洋海水中的溶解度大約只有在淡水中的80-82%。對(duì)于淡水而言,含鹽量的變化幅度很小,對(duì)氣體在水中的溶解度影響不大,一般不考慮含鹽量的影響,而近似地釆用在純水中的溶解度值。(3)含鹽量(4)氣體分壓力
在溫度與含鹽量一定時(shí),氣體在水中的溶解度隨氣體的分壓增加而增加。對(duì)于難溶氣體,當(dāng)氣體壓力不是很大時(shí),氣體溶解度與其壓力成正比,這就是享利定律。用公式表示為:
C=KH×P
式中:C——?dú)怏w的溶解度;
P——達(dá)到溶解平衡時(shí)某氣體在液面上的壓力;
KH——?dú)怏w吸收系數(shù),其數(shù)值隨氣體的性質(zhì)、溫度、水的含鹽量變化而變化,也與壓力(P)、溶解度(C)所釆用的單位有關(guān)。對(duì)同一種氣體在同一溫度下有
C1/C2=P1/P2
式中:C1----壓力為P1時(shí)的溶解度;C2----壓力為P2時(shí)的溶解度。(4)氣體分壓力對(duì)于混合氣體中某組分氣體在水中的溶解度,上述各式中的P則是指該組分氣體的分壓力,與混合氣體的總壓力無關(guān)。由幾種氣體組成的混合氣體中組分B的分壓力PB等于混合氣體的總壓力PT乘以氣體B的分壓系數(shù),這就是道爾頓分壓定律:見P65頁
對(duì)于混合氣體中某組分氣體在水中的溶解度,上述各式中的P則是指道爾頓分壓定律和亨利定律,只有理想氣體才能嚴(yán)格相符。對(duì)于不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的真實(shí)氣體,如N2、O2、CH4等,只要壓力不是很大都可以用道爾頓分壓定律和亨利定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。道爾頓分壓定律和亨利定律,只有理想氣體才能嚴(yán)格相符。對(duì)于不與氣體的飽和含量與飽和度
定義:飽和含量——在一定的溶解條件下(溫度、分壓力、水的含鹽量)氣體達(dá)到溶解平衡以后,1L水中所該氣體的量。對(duì)于難溶氣體飽和含量就等于溶解度。飽和度——溶解氣體的現(xiàn)存量占所處條件下飽和含量的百分比,即:氣體飽和度=(現(xiàn)存量/飽和含量)×100%
飽和度可以反映氣體在水中溶解時(shí)所達(dá)到的飽和程度,判斷氣體是否達(dá)到溶解平衡及溶解趨向。氣體的飽和含量與飽和度定義:有關(guān)亨利定律的計(jì)算例1已知20℃氧氣在純水中溶解的亨利常數(shù)KH=31.0molL-1atm-1,試計(jì)算壓力為161325Pa的干燥空氣中氧氣在水中的溶解度?已知干燥空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20.95%.解:∵
PT=161325Pa,體積分?jǐn)?shù)為20.95%
∴PO2=161325×20.95%=33798PaPa換算為atm
∴PO2=33798÷101325=0.3336atm
CO2=KH×PO2=31.0×0.3336=10.34mol/L
或=14.78mg/L有關(guān)亨利定律的計(jì)算例1已知20℃氧氣在純水中溶解的亨利常數(shù)K例2已知20℃時(shí)1.00atm的甲烷在水中溶解度為23.2mg/L,若在2.1m深的池底不斷釋放含甲烷40%的氣泡,求20℃時(shí)底層水中甲烷的含量最大可能達(dá)多少?假定2.1m深的壓力為2.1atm.解求氣泡在池底時(shí)甲烷的分壓力:∵PT=1.2atm,體積分?jǐn)?shù)為40%∴PCH4=1.2×40%=0.48atm
求甲烷溶解度
P1=1.0atm,C1=32.2mg/L
P2=1.0atm,C2=?
根據(jù)C1/C2=P1/P2得:C2=C1×P1/P2=23.2×0.48÷1=11.1mg/L
例2已知20℃時(shí)1.00atm的甲烷在水中溶解度為23.2m計(jì)算不同壓力下氧氣的溶解度和飽和度例計(jì)算淡水湖面大氣壓為85200Pa水溫15℃時(shí)氧氣的溶解度?解:求氧分壓:(101325Pa,P1和85200Pa,P2條件下的氧分壓)
P1=(PT1-PW0)×20.95%P2=(PT2-PW0)×20.95%
查表可知15℃時(shí),PW0=1707PaC1/C2=P1/P2
=[(PT1-PW0)×20.95%]÷[(PT2-PW0)×20.95%]=(PT1-PW0)÷(PT2-PW0)C2=C1×[(PT2-PW0)÷(PT1-PW0)]=10.07×[(85200-1707)÷(101325-1707)]=8.44mg/L注:PW0表示純水的飽和水蒸汽壓計(jì)算不同壓力下氧氣的溶解度和飽和度例計(jì)算淡水湖面大氣壓為8例已知青海湖水含鹽量為12.5g/L,湖面海拔3195m,試計(jì)算20℃時(shí)青海湖水溶解氧為8.50mg/L時(shí)的飽和度?解:采取直線內(nèi)插法求得海拔3195m處的平均大氣壓為68270Pa
查附表得20℃,鹽度為12.5g/L時(shí)氧氣溶解度為5.90mol/L
求壓力為68270Pa時(shí)大氣中氧的溶解度:
C2=C1×[(PT2-PW0)÷(PT1-PW0)]=5.90×[(68270-2337)÷(101325-2337)]=5.62mg/L飽和度=8.50÷5.62×100%=151%例已知青海湖水含鹽量為12.5g/L,湖面海拔3195m,試計(jì)算水體溶解氣體的分壓力例求16℃時(shí)溶氧含量為7.36mg/L的淡水中氧分壓.已知16℃時(shí),PW0=1817Pa.
解:查溶解度表知Cs=10.07mg/L飽和度=C/Cs×100%=7.36/10.07×100%=73.1%
求飽和分壓:PL0=(PT-PW0)×20.95%=(101325-1717)×20.95%=20847Pa
PL=PL0
×飽和度
=20847×73.1%=15239Pa計(jì)算水體溶解氣體的分壓力例求16℃時(shí)溶氧含量為7.36mg/例25℃淡水中溶解氮?dú)膺_(dá)到飽和,求水中氧氣需達(dá)多少時(shí)可能產(chǎn)生氣泡病?假定產(chǎn)生氣泡病時(shí)要求水中氣壓分壓總和在水中流體靜壓力的120%以上,水面壓力為101325Pa.解:由題意知:PN2+PO2+PW0≧101325×120%Pa已知25℃,PW0=3166Pa,N2達(dá)飽和時(shí)分壓
PN2=(101325-3166)×79.02=77565Pa∴PO2≧101325×1.20-PN2-PW0
≧121590-77565-3166
≧40859Pa25℃時(shí)氧氣的溶解度為8.25mg/L,標(biāo)準(zhǔn)分壓力
PO20=(101325-3166)×20.95%=20564Pa
對(duì)應(yīng)于分壓為40859Pa的溶解氧含量為:CO2≧8.25×(40859÷20564)≧8.25×1.99≧16.4mg/L例25℃淡水中溶解氮?dú)膺_(dá)到飽和,求水中氧氣需達(dá)多少時(shí)可能產(chǎn)生氣體在水中的溶解速率雙膜理論定義:——在氣、液界面兩側(cè),分別存在相對(duì)穩(wěn)定的氣膜和液膜;即使氣相、液相呈湍流狀態(tài),這兩層膜內(nèi)仍保持層流狀態(tài)。無論如何擾動(dòng)氣體或液體,都不能將這兩層膜消除,只能改變膜的厚度。氣體主體內(nèi)的分子溶入液體主體中的過程有以下4個(gè)步驟:(1)靠湍流從氣體主體內(nèi)部到達(dá)氣膜;(2)靠擴(kuò)散穿過氣膜到達(dá)氣—液界面,并溶于液相;(3)靠擴(kuò)散穿過液膜;(4)靠湍流離開液膜進(jìn)入液相內(nèi)部。通常易溶氣體主要受氣膜擴(kuò)散限制,難溶氣體主要受液膜擴(kuò)散限制。氣體在水中的溶解速率雙膜理論影響氣體溶解速度的因素
氣體的不飽和程度
水的單位體積表面積
擾動(dòng)狀況
影響氣體溶解速度的因素氣體的不飽和程度影響氣體溶解速度的因素氣體的不飽和程度
水中氣體含量與飽和含量相差越遠(yuǎn),氣體由氣相溶于液相的速度就越快。
dc/dt∝(Cs–C)水的單位體積表面積在同樣的不飽和程度下,單位體積表面積越大,溶解速度越快,即dc/dt與單位體積表面積(A/V)成正比。
dc/dt∝(A/V)
將以上兩式合并,則有
dc/dt=Kg(A/V)(Cs–C)Kg稱氣體遷移系數(shù),與氣體的性質(zhì)、溫度及擾動(dòng)狀況有關(guān),單位cm/min。在這些條件一定時(shí)Kg是常數(shù)。影響氣體溶解速度的因素氣體的不飽和程度擾動(dòng)狀況增加液相內(nèi)部的擾動(dòng)作用,把已溶有較多氣體靠近界面的水移向深部,把深處含溶解氣體較少的水移向界面,可加快溶解速度。增加氣相內(nèi)部的擾動(dòng)作用,也可以加快溶解速度。擾動(dòng)狀況通過學(xué)習(xí)影響氣體溶解速度的因素,談?wù)勊鼘?duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)有何意義?(或如何利用影響氣體溶解速度的因素于養(yǎng)殖生產(chǎn)中?)通過學(xué)習(xí)影響氣體溶解速度的因素,談?wù)勊鼘?duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)有何意義?(試從影響氣體溶解速度的因素方面來分析葉輪式增氧機(jī)是如何增氧的?試從影響氣體溶解速度的因素方面來分析葉輪式增氧機(jī)是如何增氧的第二節(jié)
溶解氧
水體中氧平衡由:
增氧作用耗氧作用
1.增氧作用2.耗氧作用(1)空氣中氧氣的溶解(1)水呼吸(2)植物光合作用(2)水生生物呼吸(3)補(bǔ)水與機(jī)械作用(3)底泥耗氧作用(4)化學(xué)試劑(4)逸出
第二節(jié)
溶解氧水體中氧平衡由:增氧作用(1)空氣中氧氣的溶解
若沒有風(fēng)力或人為地?cái)噭?dòng),空氣溶解增氧速率很慢,遠(yuǎn)不能滿足池塘對(duì)氧氣的需求。缺氧時(shí)可開動(dòng)增氧機(jī)。中午前后開動(dòng)增氧機(jī),不能促進(jìn)氧氣的溶解,只能加速水中溶氧的逸出,但能改善下午光合作用的產(chǎn)氧效率,從而改善晚上的溶氧狀況。
空氣中氧氣溶解的速率與水中溶氧的不飽和程度成正比,還與水面擾動(dòng)狀況及單位體積的表面積有關(guān),也就與風(fēng)力和水深有關(guān)。氧氣在水中的不飽和程度大,水面風(fēng)力大和水較淺時(shí),空氣溶解的作用就大增氧作用(1)空氣中氧氣的溶解(2)植物光合作用水生植物進(jìn)行光合作用釋放氧氣,是養(yǎng)魚水體氧氣的重要來源。
水生植物光合作用釋放氧氣,是池塘中氧氣的主要來源。一般河流、湖泊表層水夏季光合作用產(chǎn)氧速率為0.5-10g/m2·d-1。光合作用產(chǎn)氧速率與光照條件、水溫、水生植物種類和數(shù)量、營養(yǎng)元素供應(yīng)情況等因素有關(guān)。
光合作用產(chǎn)氧速率與光照條件、水溫、水生植物種類和數(shù)量、營養(yǎng)元素供給狀況等因素有關(guān)。氣溫較高的夏季產(chǎn)氧速率較大,冬季溫度較低產(chǎn)氧速率要低一些。各水層光合作用產(chǎn)氧速率隨深度的增加而變化。
各水層光合作用產(chǎn)氧速率隨深度的增加而變化。浮游植物在過強(qiáng)光照射下會(huì)產(chǎn)生光抑制效應(yīng),表層光合作用速率反而不如次表層大,在晴天一般有光抑制現(xiàn)象,次表層水溶氧量最高,陰天則表層水為最高。適當(dāng)數(shù)量的浮游植物,可增加水柱產(chǎn)氧速率,浮游植物生物量過高,透明度降低,植物自遮作用光照不足反而使產(chǎn)氧速率下降。
(2)植物光合作用藻類進(jìn)行光合作用的最終結(jié)果是合成藻體的有機(jī)質(zhì),浮游植物的平均元素組成可用(CH2O)106(NH3)16H3PO4來表示,光合作用的各元素的計(jì)量關(guān)系可用下式來反應(yīng):
106CO2+16NO-3+HPO2-4+122H2O=(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2
由此式可計(jì)算出浮游植物光合作用對(duì)P、N、C的需求及釋放O2的比例
P:N:P:O2=1:16:106:138(摩爾比)
或P:N:P:O2=1:7.2:41:142(質(zhì)量比)
由此式可以得出:浮游植物光合作用釋放1mgO2產(chǎn)生有機(jī)碳的量為0.289mg,這對(duì)研究水體的初級(jí)生產(chǎn)力有重要的意義。藻類進(jìn)行光合作用的最終結(jié)果是合成藻體的有機(jī)質(zhì),浮游植物的平均補(bǔ)水可以補(bǔ)充氧氣。
魚池在補(bǔ)水的同時(shí),可增加缺氧水體氧氣的含量。補(bǔ)水效果要看具體情況而定:1.流動(dòng)水體:網(wǎng)箱流水養(yǎng)殖,普通流水養(yǎng)殖,工廠化流水養(yǎng)魚養(yǎng)殖模式中補(bǔ)水補(bǔ)氧是氧氣的主要來源。
2.在非流水養(yǎng)魚的池塘中,補(bǔ)水量較小,補(bǔ)水對(duì)魚池的直接增氧作用不大。只有補(bǔ)充水中氧氣含較高,池塘水中氧氣缺乏時(shí),補(bǔ)水增氧才具有明顯的效果。
3.地下水:冬季,北方越冬池注入井水一般不會(huì)起到增氧作用,因?yàn)榈叵滤型ǔQ鯕夂康陀诔靥?。增氧機(jī)補(bǔ)氧
補(bǔ)水可以補(bǔ)充氧氣?;瘜W(xué)增氧:借助一些化學(xué)制劑向水中供O2,如過氧化鈣CaO2、活性沸石等過氧化鈣CaO2——該物質(zhì)為白色結(jié)晶粉末,與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)CaO2+H2O=Ca(OH)2+O2釋放出氧氣。據(jù)研究,千克過氧化鈣可產(chǎn)氧氣77800ml,在20℃純水中可連續(xù)產(chǎn)氧200天以上,在魚池內(nèi)施用后1-2個(gè)月內(nèi)均可不斷放出氧氣。一般每月施用一次即可,初次每畝用6-12kg,第二次以后可以減半。水質(zhì)、底有機(jī)物負(fù)荷過高時(shí),用量取高限,反之,則取低限。過氧化鈣不僅能增氧而且可增加水體的堿度和硬度,提高pH,保持水體呈微堿性,絮凝有機(jī)物及膠粒。能夠起到改良水質(zhì)和底質(zhì)的作用。
活性沸石——某些種類的活性沸石,施用于池塘?xí)r,每千克可帶入空氣100000毫升,相當(dāng)于21000毫升氧氣,它們均以微氣泡放出,增氧效果較好,活性沸石也有吸附異物改良水質(zhì)、底質(zhì)的功效。此外過氧化氫、高錳酸鉀在水中施用都有一定的增氧效果?;瘜W(xué)增氧:借助一些化學(xué)制劑向水中供O2,如過氧化鈣CaO2、養(yǎng)殖池氧氣來源:
不同類型魚池氧氣來源不一致:
國外低產(chǎn)魚池:光合作用89%、空氣溶解7%、補(bǔ)水4%。
國內(nèi)高產(chǎn)魚池:光合作用61%、空氣溶解39%(開增氧機(jī)導(dǎo)致空氣溶解比例增大)、補(bǔ)水增氧可忽略。養(yǎng)殖池氧氣來源:耗氧作用
水呼吸定義——即水中微型生物耗氧,主要包括:浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌呼吸耗氧以及有機(jī)物在細(xì)菌參與下的分解耗氧.
這部分氧氣的消耗與耗氧生物種類、個(gè)體大小、水溫和水中機(jī)物的數(shù)量有關(guān)。據(jù)日本對(duì)養(yǎng)鰻池調(diào)查,在20.5-25.5℃時(shí)浮游動(dòng)物耗氧的速率為721-932ml(O2)/kg·h;原生動(dòng)物的耗氧速率為17×10-3-11×103ml(O2)/kg·h;浮游植物也需呼吸耗氧,只是白天其光合作用產(chǎn)氧量遠(yuǎn)大于本身的呼吸耗氧量。據(jù)研究,處于迅速生長的浮游植物,每天的呼吸耗氧量占其產(chǎn)氧量的10-20%;有機(jī)物耗氧主要決定于有機(jī)物的數(shù)量和有機(jī)物的種類(在常溫下是否易于分解)。前蘇聯(lián)學(xué)者對(duì)十個(gè)湖泊水庫的水呼吸組成研究指出:在水呼吸中浮游動(dòng)物占5-34%,平均23.5%,浮游植物占4-32%,平均19.1%,細(xì)菌占44-73%,平均57.4%??梢娂?xì)菌呼吸耗氧是水呼吸耗氧的主要組成部分。耗氧作用水呼吸水呼吸測(cè)定方法:黑白瓶測(cè)定法
——將待測(cè)水樣用虹吸法注入黑瓶及測(cè)氧瓶中,測(cè)氧瓶立即固定測(cè)定,黑瓶放入池塘取樣水層,過一段時(shí)間后,取出黑瓶測(cè)定其溶氧。據(jù)前后兩次測(cè)得溶氧量之差和在池塘中放的時(shí)間,就可以計(jì)算出每升水在24小時(shí)內(nèi)所消耗氧氣的量,此為水呼吸。可見水呼吸不僅包括浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌呼吸耗氧、有機(jī)物的分解耗氧,還包括水中的其它化學(xué)物質(zhì)氧化對(duì)氧氣的消耗量。水呼吸測(cè)定方法:黑白瓶測(cè)定法水生生物呼吸——主要是指魚蝦的呼吸。
魚蝦的呼吸好氧速率隨魚蝦種類、個(gè)體大小、發(fā)育階段、水溫等因素而變化。魚蝦的耗氧量(以每尾魚每小時(shí)消耗氧氣毫克數(shù)計(jì))隨個(gè)體的增大而增加;而耗氧率(以單位時(shí)間內(nèi)消耗氧氣的毫克數(shù)計(jì))隨個(gè)體的增大而減小;活動(dòng)性強(qiáng)的魚耗氧率較大;在適宜的溫度范圍內(nèi),水溫升高,魚蝦耗氧率增加。水生生物呼吸——主要是指魚蝦的呼吸。底泥耗氧作用
底質(zhì)耗氧包括底棲生物呼吸耗氧、有機(jī)物分解耗氧、呈還原態(tài)的無機(jī)物化學(xué)氧化耗氧。許多
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