水化學(xué)全套課件

溶解氧

第一節(jié)溶解氧的含量及其影響因素Section1ConcentrationofDOandItsAffectingFactors一、飽和含量、溶解速率和飽和度Saturatedconcentration,dissolvedvelocityandsaturation二、水中溶氧的來源SourcesofDOinWaters三、水中溶氧的消耗ConsumptionofDOinwaters四、決定水中溶氧實(shí)際含量的因素P、RPandR,whichdeterminetheactualcontentofDOinwaters一、飽和含量、溶解速率、飽和度Saturatedconcentration,dissolvedvelocityandsaturation1．溶解氧的飽和含量Saturatedconcentration：一定條件下，水中DO達(dá)飽和時(shí)的含量，稱該條件下的飽和含量“一定條件”：氧氣在空氣中的分壓；水的溫度；水的含鹽量([Cl-])（1）與氧氣分壓P分的關(guān)系T、[Cl-]

一定時(shí)，P分↗則CS（飽和濃度）↗P分大小與CS關(guān)系可用亨利定律表達(dá)，即：

CS=K·P分式中：K——?dú)怏w的吸收常數(shù)（mL/(L·atm)）如:P空=1atm時(shí)，P分=0.21atm20℃，水中DO吸收系數(shù)31mL/(L·atm)CS

=31mL/(L·atm)×0.21atm=6.51mL/L（2）與水溫T的關(guān)系當(dāng)P分、[Cl-]一定時(shí)，隨T↑CS↓（因

T↑，吸收系數(shù)K↓）（3）與Cl-的關(guān)系T、P分一定時(shí)，[Cl-]↗則CS↘其它條件相同時(shí)，DO：海水/硬水中<淡水/軟水，一般為淡水、軟水82%左右表3-1在不同溫度、鹽度下溶解氧的飽和含量其它條件一定時(shí)，Cs隨溫度、含鹽量↑而↓表中數(shù)值是空氣總壓力1atm，氧分壓0.21atm時(shí)的飽和含量，若空氣總壓或氧分壓非此值，則應(yīng)作壓力校正，按亨利定律求其Cs2．影響溶解速率的因素——雙膜理論（1）氣—液界面兩邊存在氣膜和液膜（2）氣膜和液膜間氣體交換速度較慢（3）氣體與液體主體內(nèi)，流體以湍流或紊流形式運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散物質(zhì)不存在濃度梯度（4）相間界面不存在物質(zhì)擴(kuò)散的阻力和濃度降。即Ci=K·Pi（1）氣—液界面兩邊存在氣膜和液膜氣液兩相都是流體，兩相物質(zhì)相對(duì)流動(dòng)時(shí)，存在相互阻力，因而使兩相邊界部分形成薄層流體，薄層流體流動(dòng)減緩而表現(xiàn)為層流或靜止?fàn)顟B(tài)

（2）氣膜和液膜間氣體交換速度較慢在邊界膜內(nèi)，流體表現(xiàn)為層流或靜止，所發(fā)生的氣體傳質(zhì)只能進(jìn)行分子擴(kuò)散，擴(kuò)散的分子與介質(zhì)有較大相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而所遇到阻力也大，結(jié)果在很短距離就有較大濃度降（存在濃度梯度）（3）氣體與液體主體內(nèi)，流體以湍流或紊流形式運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散物質(zhì)不存在濃度梯度因這種條件下，氣體傳質(zhì)主要靠介質(zhì)對(duì)流卷帶作用進(jìn)行擴(kuò)散，這時(shí)被擴(kuò)散的物質(zhì)總體運(yùn)動(dòng)雖大，但與周圍介質(zhì)阻力不大，故在紊流區(qū)濃度梯度很小或不存在濃度梯度（4）相間界面不存在物質(zhì)擴(kuò)散阻力和濃度降即Ci

=K·Pi3．飽和度用飽和程度表示水中溶解物質(zhì)實(shí)際含量的單位之一飽和度=C/CS×100%式中：

C—實(shí)測(cè)濃度；CS—實(shí)測(cè)條件下的飽和濃度若是溶解氣體，還要考慮壓力變化，這時(shí)：飽和度=C/CS×P/760×100%式中：P—實(shí)際大氣壓空氣中氧氣的溶解二、水中溶氧的來源SourcesofDOinWaters植物光合作用增氧隨水源補(bǔ)給

1．空氣中氧氣的溶解特點(diǎn)與不飽和度和風(fēng)力有關(guān)只要未達(dá)飽和，溶解過程可持續(xù)不同水體，空氣中氧氣溶解差異很大(表3-2)魚池內(nèi)部這種增氧不主要。無增氧設(shè)備魚池，占全部氧氣來源7%-8%100%80%60%40%20%10%小池大湖緩流的河川大的河川急流的河川000000.31.01.31.93.10.61.92.73.86.20.92.94.05.89.31.23.85.47.612.41.54.86.79.615.5表3-2在自然條件下通過單位界面由空氣增氧的數(shù)量(g/m2·d)2．植物光合作用（photosynthesis）（1）特點(diǎn)A.養(yǎng)殖水體（特別精養(yǎng)魚池）DO主要來源，有明顯周日變化和水層差——一般占總增氧量80%以上，多可達(dá)90%B.因受光照、浮游植物數(shù)量、水溫等因素影響，增氧不穩(wěn)定（2）植物光合作用增氧的測(cè)定及其表示方法測(cè)定水體中光合作用增氧（也是測(cè)定初級(jí)生產(chǎn)力的一種方法），通常采用掛黑白瓶法白瓶：一般是硬質(zhì)玻璃透光瓶黑瓶：一般茶色瓶，外涂黑色油漆并包裹黑色膠布（不透光），容量100～150mL具體操作以白瓶和黑瓶同時(shí)取某一深度水樣（將瓶封閉），懸于所取水樣深度，并測(cè)定裝水時(shí)水體中DO為C0一般經(jīng)24h后，取出測(cè)定各瓶中白瓶中溶氧=C0+光合作用增氧—水呼吸耗氧黑瓶中溶氧=C0—水呼吸耗氧光合作用增氧=白瓶中溶氧—黑瓶中溶氧操作注意事項(xiàng)A．掛瓶分層：表層、1/2倍透明度、1倍透明度、2倍透明度、…B．掛瓶時(shí)間原則：須水呼吸耗氧<C0，但C0不能達(dá)飽和，更不能過飽和一般夏季白天9:00～10:00為宜3．隨水源補(bǔ)給這部分增氧一般只占全部增氧3%-4%例：某水池原有水5000t，DO=5mg/L，后注入DO為10mg/L的水1000t并徹底混勻，則注水后DO的濃度為：（1000×10+5000×5）÷（1000+5000）=5.8mg/L

三、水中溶氧的消耗

ConsumptionofDOinwaters

1．物理作用消耗通常指水中溶氧到飽和時(shí)向空氣的擴(kuò)散光合作用產(chǎn)氧是池塘中溶氧最大補(bǔ)給者，特別晴天，池水上層溶氧有時(shí)可超200%以上——DO垂直分布不均，由于水的熱阻力上層飽和氧無法及時(shí)輸?shù)较聦?，其中相?dāng)一部分氧氣擴(kuò)散到大氣2．水呼吸respiration耗氧水中化學(xué)物質(zhì)氧化及浮游動(dòng)、植物和細(xì)菌等小型生物呼吸耗氧（1）化學(xué)物質(zhì)的氧化oxidization某些無機(jī)還原性物質(zhì)和低分子有機(jī)物的氧化耗氧天然和養(yǎng)殖水體內(nèi)，純化學(xué)耗氧意義不大常需某些微生物參加，所以化學(xué)物質(zhì)氧化與細(xì)菌呼吸耗氧關(guān)系密切（2）浮游動(dòng)、植物等小型生物耗氧——占池水中各耗氧因素比例最大a.生物個(gè)體越小，呼吸耗氧強(qiáng)度越大（單位時(shí)間內(nèi)、單位體重呼吸耗氧量）耗氧率與個(gè)體大小的關(guān)系例：24℃鯉的呼吸強(qiáng)度為0.105g/kg.h.原生動(dòng)物的為1.94g/kg.h.b.微生物增殖快、密度大（→生產(chǎn)量大）養(yǎng)殖水體中，浮游生物、細(xì)菌增殖速度和密度很大。例如，細(xì)菌在良好環(huán)境中每20~30min分裂一次因這些微小生物生產(chǎn)周期較短，且常為較高等動(dòng)物吞食，故水體內(nèi)不可能將其生產(chǎn)量積累，但在一定水體、一定時(shí)間內(nèi)，究竟能生產(chǎn)多少可計(jì)算以浮游植物為例：據(jù)有關(guān)資料，以施肥為主、營(yíng)養(yǎng)鹽類充足的池塘，光合作用效率為合成有機(jī)碳1~1.9gC/m3.h取1.5gC/m3.h，一年取4~10月這7個(gè)月，每天正常光合作用7h，設(shè)面積為667m2，水深為1m計(jì)算7×30×7=1470h;1.5gC/m3.h×1470h=2205gC/m32205gC/m3×667m2×1m

=1470735gC據(jù)研究，每0.375gC≈5.3g浮游植物濕重則1470735gC≈20786kg浮游植物濕重可見：生物耗氧中，浮游生物、細(xì)菌等小型生物耗氧最大；各種耗氧中，水呼吸耗氧最大3.魚類呼吸耗氧一般只占10%~15%，載魚量大可達(dá)20%4.底質(zhì)耗氧底質(zhì)中無機(jī)還原性物質(zhì)如H2S、NH3等及有機(jī)物在細(xì)菌作用下所消耗的氧氣池塘具體情況不同，底質(zhì)耗氧也不盡相同。目前，在計(jì)算有關(guān)魚池耗氧中，底質(zhì)耗氧常計(jì)61mgO2/(m2.h)，即1.46gO2/(m2.d)以上幾種耗氧因子，所占比例各人計(jì)算不同例：池魚呼吸耗氧20%，水呼吸耗氧71%，底質(zhì)耗氧9%，其余可忽略不計(jì)四、決定水中溶氧實(shí)際含量的因素P、R

PandR,whichdeterminetheactualcontentofDOinwaters1.P、R的含義水中DO的來源與消耗是決定水中DO實(shí)際含量的一對(duì)矛盾，來源與消耗中，哪些矛盾是最主要的？來源：光合作用增氧消耗：小型生物、浮游動(dòng)植物等呼吸耗氧P代表水中植物光合作用增氧總量，或表示一類光合自養(yǎng)生物的生長(zhǎng)速度（Photosynthesis，光合作用）R代表水呼吸耗氧總量或表示水體中單純依靠有機(jī)物和溶氧來生長(zhǎng)繁殖的一類呼吸異養(yǎng)生物的生長(zhǎng)速度（Respiration，呼吸作用）2.決定P、R相對(duì)大小的因素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的類型（有機(jī)還是無機(jī)形式）光照條件例：剛給池塘施有機(jī)肥后，以有機(jī)物作營(yíng)養(yǎng)的生物（細(xì)菌），有充足有機(jī)物作營(yíng)養(yǎng)而大量繁殖，這一過程大量消耗氧氣同時(shí)，由于水體中有機(jī)物的↑，水渾濁度↑，光照條件受限制，又由于細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖速度快，因此這時(shí)靠光照和無機(jī)鹽來繁殖的自養(yǎng)生物（浮游植物）則受到嚴(yán)重限制這樣表現(xiàn)為總的結(jié)果：細(xì)菌生物量大幅度↑，藻類和綠色植物生物量↓●剛施有機(jī)肥：有機(jī)物濃度高

細(xì)菌↗光照差，藻類生物量↘DO↘R>P（決定實(shí)際含量）魚池施入有機(jī)肥之后，容易造成缺氧●經(jīng)一段時(shí)間，有機(jī)物在細(xì)菌作用下分解礦化，濃度逐步↓，水中無機(jī)鹽含量變得很高，水質(zhì)也較清晰，光照條件較好，藻類和綠色植物生長(zhǎng)繁殖有利，光合作用強(qiáng)烈，而異養(yǎng)生物則受營(yíng)養(yǎng)條件限制，明顯衰落。這時(shí)總結(jié)果是：有機(jī)物濃度↘

藻類↗無機(jī)物濃度↗，光照條件較好，細(xì)菌↘DO↗P>R

第二節(jié)溶解氧的分布變化規(guī)律

Section2DistributionandVariationofDissolvedOxygen溶氧的分布：同一時(shí)刻、同一水體不同水層、水區(qū)的溶氧差別溶氧的變化：同一水體、同一水層、水區(qū)在不同時(shí)刻溶氧差別

表層——DO高表層DO高，底層相對(duì)較低，中間水層有一急劇減少的變化，形成所謂躍變層，DO垂直↓1.垂直分布verticaldistribution①白天中層——躍變層DO↓底層——DO低日較差大的原因表層——P>>R光照強(qiáng)，浮游植物光合作用強(qiáng)，DO不斷↑，在表層水中積累，濃度↑底層——R>P水溫低，水體正分層，表層高濃度DO，只能靠分子擴(kuò)散緩慢向底層遷移，且底層光照較弱中間“躍變層”——P≈R溫度↓快，水的密度較上層迅速變化，水浮力↑，由表層落下的有機(jī)物（碎屑）達(dá)這一水層后沉降速度↓，使這層截留較多有機(jī)物，為細(xì)菌繁殖提供良好營(yíng)養(yǎng)條件，耗氧量明顯大于表層然而，“躍變層”與表層距離較近，表層高濃度DO可通過擴(kuò)散得到一些補(bǔ)充，因此這一層不至于嚴(yán)重缺氧，但也不易達(dá)飽和濃度②夜晚特點(diǎn)：表層DO大幅↓，上下水層DO較均一a.

R>>P：光合作用停止，主要為呼吸耗氧b.

表水層受氣溫變化影響，密度變大，形成密度流，發(fā)生垂直流轉(zhuǎn)，所以較均一c.

風(fēng)力的影響：水陸散熱程度不同，在水面形成風(fēng)，促進(jìn)水體上、下層循環(huán)流轉(zhuǎn)，水體分層打破，氧趨向于分布均一③清晨特點(diǎn)：整個(gè)水體DO都低，經(jīng)一夜R>>P耗氧作用，minDO出現(xiàn)2.DO的水平分布horizontaldistribution水平分布：是指同一時(shí)間、同一水層、不同水區(qū)的DO的變化造成水體DO水平分布不均的原因，可能有以下兩點(diǎn)：①風(fēng)的影響從圖看出：當(dāng)水體中DO垂直分布不均時(shí)，如受到風(fēng)的吹動(dòng)，則出現(xiàn)水平分布不均，下風(fēng)處DO高，上風(fēng)處DO低再如曾有測(cè)定早晨6：30上風(fēng)處3.33mg/L下風(fēng)處3.33mg/L下午18：30

上風(fēng)處12.2mg/L下風(fēng)處16.9mg/L上下風(fēng)處DO水平分布不均，垂直分布不均是基本前提②池塘進(jìn)出水處對(duì)于池塘設(shè)置網(wǎng)箱有一定的指導(dǎo)意義3.DO的日變化①表底層的共同特點(diǎn)a.晨→傍晚DO↑表層P>>R，DO↑↑底層P>R，DO↑

b.傍晚→夜間→晨表底層都是P=0，R>>P，晨DO出現(xiàn)極小值②不同點(diǎn)表水層：白天P>>R是由夜間的R>>P轉(zhuǎn)化來，故溶氧表現(xiàn)為大幅↑，日差較大底層：雖是P

>R，但是由夜間R>>P轉(zhuǎn)化來，又由于微弱的光合作用，及表層擴(kuò)散少量溶氧到底層，所以溶氧有所↑，但增幅遠(yuǎn)不如表層大，溶氧日差較?、塾绊懭蛰^差的因素a.水質(zhì)差異有機(jī)營(yíng)養(yǎng)和無機(jī)營(yíng)養(yǎng)都比較充足的水體，浮游植物和S細(xì)菌的增殖速度都很大，密度大，白天光合作用強(qiáng)烈，P很大，到晚上則R很大，故表現(xiàn)為日較差b.與光照和水溫的關(guān)系如夏季與冬天比較夏季的日較差遠(yuǎn)大于冬季夏季光照強(qiáng)度大、時(shí)間長(zhǎng)、溫度高，白天積累的DO高，而晚上耗氧也強(qiáng)烈，故形成較大的日較差冬季光照強(qiáng)度小、時(shí)間短、溫度低，白天積累的DO低，而晚上耗氧也較少，所以表現(xiàn)為日較差較小所以在同一個(gè)季節(jié)、不同池塘的DO通過日較差的比較，可以判斷水質(zhì)肥瘦4.溶氧極值出現(xiàn)的一般規(guī)律P70主要了解極小值出現(xiàn)的時(shí)間和地點(diǎn)第三節(jié)溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水體生產(chǎn)的影響Section3EffectsofDynamicsofDOonProductionofWaterBody一、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水質(zhì)的影響DynamicsofDOandItsEffectonwaterQuality二、溶氧過量與不足對(duì)魚的影響

ImpactonfishesofexcessiveandinsufficientDO三、養(yǎng)殖生產(chǎn)對(duì)溶氧的要求

DOrequirementofaquaculture四、池魚可能出現(xiàn)浮頭或泛塘的判斷一、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水質(zhì)的影響

DynamicsofDOandItsEffectonwaterQuality1.決定水質(zhì)及底質(zhì)的氧化還原條件DO↗，Eh↗，則具有可變化合價(jià)的元素由低價(jià)態(tài)向高價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化反之，DO↘，Eh↘，則具有可變化合價(jià)的元素由高低價(jià)態(tài)向低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化——在天然水體和養(yǎng)殖水體內(nèi)氧電對(duì)通常是決定電位體系）

溶氧的變化必然改變水體內(nèi)的氧化還原狀態(tài)，進(jìn)而改變物質(zhì)的存在形式，對(duì)水生生物產(chǎn)生不同的影響?zhàn)B殖水體內(nèi)，由于溶氧變化而導(dǎo)致化合價(jià)和形態(tài)發(fā)生改變，同時(shí)又是對(duì)水生生物影響較大的元素有:N、S、P、C、Fe等元素2.決定不同種類微生物microorganism的活動(dòng)與分布DO充足：利于好氣微生物活動(dòng)，以氧作電子接受體對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化，氧化產(chǎn)物多為元素的高價(jià)態(tài)。如CO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43-等。這些化學(xué)形式，都可作營(yíng)養(yǎng)元素的有效形式，對(duì)水生生物無毒DO不足：利于嫌氣微生物活動(dòng)（這些微生物可以相應(yīng)的CO2、NO3-、SO42-、PO43-作電子受體，最終生成CH4、NH3、H2S、PH3等——這些形式一般不能作營(yíng)養(yǎng)元素的有效形式，且對(duì)水生生物有毒圖3-5表明水體內(nèi)微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解時(shí)所利用的電子受體出現(xiàn)先后順序，由不同類型的還原產(chǎn)物的大量出現(xiàn)，可以判斷水體的還原程度。（如H2S、CH4的出現(xiàn)）圖3-6，出現(xiàn)Eh、pH范圍有重疊現(xiàn)象以上介紹的1.2.兩部分的內(nèi)容，概括起來可以用圖3-8來表示之3.溶氧動(dòng)態(tài)與非保守成分含量的關(guān)系非保守成分：指水體中那些變化與溶氧動(dòng)態(tài)和生物關(guān)系密切的水化學(xué)成分——O、C、N、P、Si、S等關(guān)系的提出：水體內(nèi)進(jìn)行的一系列生物化學(xué)反應(yīng)中，最主要、最基本的分為兩類有機(jī)合成——通過光合作用實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分解——通過呼吸作用實(shí)現(xiàn)

這兩種作用基本反映了水體中DO消長(zhǎng)關(guān)系這兩類作用除與DO間有相互依存關(guān)系外，與其它有關(guān)營(yíng)養(yǎng)元素間也存在一定關(guān)系可以DO變化為基礎(chǔ)，估算其它營(yíng)養(yǎng)元素的變化其計(jì)量關(guān)系是：植物營(yíng)養(yǎng)元素的濃度（μmol/L）=[A]+常數(shù)×AOUAOU（表觀耗氧量）——溶氧飽和含量與現(xiàn)存量之差。當(dāng)現(xiàn)存量小于飽和含量時(shí)，AOU為正值，反之為負(fù)值[A]——即AOU=0時(shí)，水中溶氧的現(xiàn)存量為飽和濃度時(shí)植物營(yíng)養(yǎng)元素的濃度常數(shù)——幾種營(yíng)養(yǎng)元素與氧元素的相對(duì)比例也就是：植物通過光合作用進(jìn)行有機(jī)物合成過程中，釋放出一定量的氧氣，必然按一定比例吸收有關(guān)的營(yíng)養(yǎng)元素，而通過呼吸作用進(jìn)行有機(jī)物的分解時(shí)，消耗一定量的氧氣則必然按一定比例釋放有關(guān)的營(yíng)養(yǎng)元素，這樣就可以通過光合作用和呼吸作用這一對(duì)反應(yīng)來反映這些常數(shù)

106CO2+16NO3-+PO43-+122H2O+19H++(微量元素)光合作用C106H263O110N16P1+138O2呼吸作用從上式看出，光合作用每釋放出138個(gè)O2要消耗1個(gè)P原子、16個(gè)N原子、106個(gè)C原子，因而：P/O2=1/138C/O2=106/138N/O2=16/138Si/CO2=23/138水體中某時(shí)刻的[A]可測(cè)定出來，而AOU也可測(cè)，只要將相應(yīng)常數(shù)代進(jìn)上式就可推測(cè)某時(shí)刻水體中上述幾種營(yíng)養(yǎng)元素的濃度水體中若呼吸作用耗氧占優(yōu)，溶氧現(xiàn)存量則可能<其飽和濃度，則AOU為正值，R>P水體中光合作用產(chǎn)氧量占優(yōu)，溶氧現(xiàn)存量可能高于其飽和濃度，則AOU為負(fù)值，R<P上述公式在實(shí)際應(yīng)用中效果如何呢？參看圖3-7二、溶氧過量與不足對(duì)魚的影響

ImpactonfishesofexcessiveandinsufficientDO1.水中溶氧分壓（濃度）與魚類耗氧率的關(guān)系耗氧率：mgO2/g·hgO2/kg·h耗氧率的大小，可以直接反應(yīng)魚類新陳代謝水平的高低，所以這個(gè)參數(shù)很重要影響魚類耗氧率的因素較多，最主要的有溫度、體重、pH及水中氧氣含量③0dOA’B’M’耗氧率圖2水中溶氧分壓Po2與魚耗率之間關(guān)系的模式圖Fig.2RelationshipbetweenPo2andDO

consumingrateoffishesaPo2G0運(yùn)動(dòng)量bmMBADC④⑤①②SII圖3-9中AD、AM、AG線反映了溶氧分壓與魚耗氧率之間的關(guān)系A(chǔ)G線表示基礎(chǔ)代謝耗氧水平（維持生存必須的最低耗氧率）：A，所代表的數(shù)值，即基礎(chǔ)耗氧率當(dāng)氧的分壓達(dá)到魚類基礎(chǔ)耗氧率的需要，即使氧的分壓再大，PO2>a，基礎(chǔ)耗氧率不變當(dāng)氧的分壓PO2<a，魚類達(dá)不到基礎(chǔ)耗氧率水平，那么魚類的生存就受到威脅，故A點(diǎn)稱為窒息點(diǎn)。PO2<a的區(qū)域稱窒死區(qū)當(dāng)d<PO2<a，此時(shí)AD線表示O2

的分壓與耗氧率之間的關(guān)系，魚類維持生存最低氧的分壓都達(dá)不到，故此刻的魚呼吸已受到嚴(yán)重的抑制◆實(shí)際：在生產(chǎn)中處于這種狀態(tài)的魚浮于水面不游動(dòng)，或游動(dòng)極其緩慢，大口的吞咽空氣中的氧，對(duì)外界的刺激反應(yīng)不明顯——如果不采取急救，則魚必然死亡當(dāng)PO2=d時(shí)，魚類耗氧率為0，故PO2<d的區(qū)域稱為即死區(qū)。達(dá)到PO2=d時(shí)，魚類立即死亡，D為即死點(diǎn)

當(dāng)a<PO2<m：AM。魚類耗氧率和運(yùn)動(dòng)量受氧分壓控制。分壓越高，則耗氧率越大，運(yùn)動(dòng)量也越大，故a<PO2<m的區(qū)域稱為依存區(qū)當(dāng)PO2≥m時(shí)，魚類對(duì)氧的需要達(dá)到自由區(qū)。氧的分壓再增高，耗氧速率也不會(huì)再增大，處于這種狀態(tài)下的魚行動(dòng)敏捷，攝食能力強(qiáng)，餌料系數(shù)低，抗病能力與適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng)。如果其它條件適宜，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)就有了保證

三、養(yǎng)殖生產(chǎn)對(duì)溶氧的要求由于目的與對(duì)象的差異，對(duì)溶氧要求不一。綜合不同國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，有：3mgO2/L，5mgO2/L對(duì)溫水魚類，要求5mgO2/L以上對(duì)冷水魚類

產(chǎn)卵場(chǎng)7mgO2/L以上

生長(zhǎng)環(huán)境6mgO2/L以上

四、池魚可能出現(xiàn)浮頭或泛塘的判斷1.水溫26℃日本靜岡2000年7月因受炎熱影響，大量活魚缺氧死亡。如鯔、鱸大量死亡水溫26℃以上2.水溫最高季節(jié)7月中旬——8月中旬（浮頭或泛塘頻率最高）3.施有機(jī)肥之后4.人的自我感覺（暴風(fēng)雨之后）5.天氣的變化6.新開魚池溶氧預(yù)報(bào)和缺氧防止增氧：增氧機(jī)或化學(xué)試劑

測(cè)氧：用儀器、化學(xué)方法和比色法

生物營(yíng)養(yǎng)元素

第一節(jié)概說

Section1Generality一、魚類的餌料二、營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)水生生物生長(zhǎng)的限制作用三、水體施肥的特殊性一、魚類的餌料Forageforfishes魚類生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)+能量人工投放餌料天然餌料農(nóng)副產(chǎn)品+某些添加劑（如氨基酸、礦物質(zhì)、維生素、微量元素）水體中活的生物，歸根結(jié)蒂源于綠色植物：養(yǎng)殖水體中主要是浮游植物和高等水生植物或底棲生物——須依賴水中無機(jī)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)天然餌料有機(jī)碎屑(organicdetritus)活的生物(livingorganism)生物死亡后尸體碎片或溶解有機(jī)物→吸附、絮凝、浮選浮游動(dòng)植物、細(xì)菌和若干高等動(dòng)植物或底棲生物二、營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)水生生物生長(zhǎng)的限制作用Restrictiveeffectsofnutrientsonthegrowthofaquaticorganisms*營(yíng)養(yǎng)元素：必要性與養(yǎng)殖方式有關(guān)必需元素和非必需元素常量必需元素：N、P、K、Ca、Mg、S、C、H、O微量必需元素：Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl等

在養(yǎng)殖水體，生物營(yíng)養(yǎng)元素不斷被水生生物利用，或因某些物理、化學(xué)因子使有效形式轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效形式，其濃度變化，以致對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生限制作用怎樣解決？1.營(yíng)養(yǎng)元素可能起限制作用的因子，如以A代表營(yíng)養(yǎng)元素的有效形式CA——總儲(chǔ)量，即各種形式的A[A0]——藻類細(xì)胞表面水中A的實(shí)際濃度[A]——水中A的平均濃度VA——A從溶液主體向細(xì)胞表面遷移速率找出A元素的限制方式2.幾種可能的限制作用①各種營(yíng)養(yǎng)元素[A]（平均濃度）比例不適有氧光合作用中，植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收按一定比例原子個(gè)數(shù)比：C︰N︰P=106︰16︰1重量比：C︰N︰P=41︰7.2︰1藻類吸收營(yíng)養(yǎng)合成自身細(xì)胞原生質(zhì)時(shí)，按一定比例進(jìn)行。只有當(dāng)水體中有關(guān)營(yíng)養(yǎng)元素濃度適于水生植物吸收特點(diǎn)，才能獲較高初級(jí)生產(chǎn)力Liebig最小量限制法則：基礎(chǔ)生產(chǎn)由水中有效形式濃度相對(duì)較低的那種元素所限制，產(chǎn)生這種限制作用的營(yíng)養(yǎng)元素稱限制性營(yíng)養(yǎng)元素木桶盛水理論在不同的養(yǎng)殖水體中，在不同的時(shí)期和具體情況下，限制性營(yíng)養(yǎng)元素可能會(huì)不同，但一般情況下，P、N是限制性元素，C也可能成為限制性營(yíng)養(yǎng)元素②[A0]、CA、VA均小●這種限制作用會(huì)導(dǎo)致：藻類細(xì)胞分裂緩慢，增殖速率很小→整個(gè)水體浮游藻類的產(chǎn)量低（初級(jí)生產(chǎn)力低）產(chǎn)量產(chǎn)量AB2121細(xì)胞數(shù)的對(duì)數(shù)③[A0]、VA大，CA甚小●后果：一段時(shí)間內(nèi)，浮游植物吸收營(yíng)養(yǎng)元素可達(dá)飽和速率而迅速增殖，表現(xiàn)為較高初級(jí)生產(chǎn)力但一段時(shí)間后，[A0]、VA必變小，高的初級(jí)生產(chǎn)力只是曇花一現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)中常稱水體肥力與后勁不足（偶爾追施化肥）④CA雖大，但[A0]和/或VA小●結(jié)果：短時(shí)間內(nèi)浮游植物不可能有較高產(chǎn)量，但[A0]可由CA不斷供給●故初級(jí)生產(chǎn)量常步子不快、慢慢走，這種水體短時(shí)間內(nèi)不可能有較好經(jīng)濟(jì)效益——生產(chǎn)中可能：CA，其中A主要是N、P●[A0]、VA

大，CA小，如化肥養(yǎng)魚●各種[A]比例不適，經(jīng)常見由于常在生產(chǎn)中出現(xiàn)，所以往往十分注意，且一些生產(chǎn)方式已以傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)繼承實(shí)例1：江浙一帶池中投羊糞、豬糞、牛糞廣東大草（綠肥）湖南、安徽人糞、牛糞湖北各種有機(jī)肥“漁肥”以上均為有機(jī)肥——增加各限制性營(yíng)養(yǎng)元素的CA

實(shí)例2：在魚類生長(zhǎng)旺季，池塘除適當(dāng)施有機(jī)肥外，還常追施無機(jī)肥，如N、P肥——加大[A0]和VA實(shí)例3：有針對(duì)性的追施某種化肥（如P），解決比例不適的問題施肥：生產(chǎn)管理中經(jīng)常調(diào)節(jié)平衡的過程三、水體施肥的特殊性

Particularityoffertilizinginwaters

1.經(jīng)濟(jì)施肥農(nóng)業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)施肥，都為使人得到相應(yīng)產(chǎn)品農(nóng)業(yè)：施肥→植物（稻、麥）→人漁業(yè)：施肥→植物（浮游植物）→魚→人漁業(yè)施肥與農(nóng)業(yè)施肥所獲產(chǎn)品的性質(zhì)不一樣：自養(yǎng)型的農(nóng)作物Vs異養(yǎng)型的魚林德曼10%定律——兩種不同類型生產(chǎn)形式使人得到的能量相差10n倍肥→植物→浮游、底棲動(dòng)物→小型魚類→鱖→人1001010.10.010.001肥→植物（浮游）→白鰱→人1001010.1施肥是否經(jīng)濟(jì)：依養(yǎng)殖對(duì)象食物鏈長(zhǎng)短而定，食物鏈越短，越經(jīng)濟(jì)；食物鏈越長(zhǎng)，施肥效果越差2.安全施肥——傳統(tǒng)養(yǎng)殖生產(chǎn)中，魚類餌料的增殖場(chǎng)所與魚類的生活環(huán)境處于同一水體內(nèi)，雖然施肥可以增加魚類餌料，但不適當(dāng)?shù)氖┓士赡苤苯踊蜷g接影響到魚類的生長(zhǎng)，甚至造成魚類死亡第二節(jié)氮

Section2Nitrogen一、天然水體內(nèi)氮的存在形式及反應(yīng)特點(diǎn)二、水中有效氮的實(shí)際濃度及其影響因素三、常用氮肥及其特點(diǎn)四、合理施用氮肥的水化學(xué)要求五、水體老化一、天然水體內(nèi)氮的存在形式及反應(yīng)特點(diǎn)Existingpatternandreactioncharacteristicsofnitrogeninnaturalwaters★氮被稱為生命的元素，無論低等還是最高等生物，N都是一種必須的大量營(yíng)養(yǎng)元素（macronutrients）——即動(dòng)植物生長(zhǎng)需要量大的元素N、P、C、S、O、K、Ca、Mg（在動(dòng)植物干組織中含量>0.1%均為大量營(yíng)養(yǎng)元素，其中C、O含量最大，都為45%左右）對(duì)于水生植物（包括藻類）N同樣是必須的大量營(yíng)養(yǎng)元素。當(dāng)水體中N供應(yīng)不足時(shí)，也有可能形成限制性營(yíng)養(yǎng)元素1.

天然水體中N的主要存在形式：I.無機(jī)N（NH3、（NH4+）、NO3-、NO2-）II.有機(jī)N（蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素）III.單質(zhì)的N2在水體中主要由于生物的作用可相互轉(zhuǎn)化，構(gòu)成了氮在水體內(nèi)的循環(huán)擴(kuò)散同化擴(kuò)散擴(kuò)散沉降氨化同化逸散溶解N2有機(jī)NNO3-NO2-NH3N2有機(jī)NNO3-NO2-NH3N2有機(jī)NNH3沉積物N固氮硝化氨化湖上層湖下層固氮脫氮氨化固氮嫌氣分解沉積物2.氨化作用（aminification）(1)含氮有機(jī)物在微生物作用下釋放出氨的過程如蛋白質(zhì)→膠→胨→肽→氨基酸→滲入細(xì)胞內(nèi)

細(xì)胞外酶AA細(xì)菌細(xì)胞Protein合成新的蛋白質(zhì)AA轉(zhuǎn)為另一種氨基酸t(yī)ransaminationNH3有機(jī)N向無機(jī)N轉(zhuǎn)化的第一步脫氨基作用/氨化作用deamination+(1/2)O2CH3-C-COOHO+NH3(2)脫氨基可通過氧化、還原、水解等方式實(shí)現(xiàn)CH3-CH-COOH+NH3+2H2+2H2OCH3-CH2-OH+CO2+NH3CH3-CHNH2

-COOH(3)氨化作用條件A.溫度：30~45℃順利B.pH：中性~弱堿性強(qiáng)烈(pH7~8)C.有機(jī)物中N/C：含氮高的有機(jī)物有利于氨化作用，如黃豆餅、牛糞、大草等不同既然氨化作用可在有氧，也可在無氧條件下進(jìn)行，因而無論是上層、下層或底質(zhì)層都可能發(fā)生氨化作用3.硝化作用(nitrification)氨在微生物作用下，逐步氧化成亞硝酸鹽、硝酸鹽的過程反應(yīng)程序第一步：銨氧化成羥胺，NH2OH第二步：羥胺和亞硝酸作用生成硝基羥胺第三步：硝基羥胺被氧化成亞硝酸鹽第四步：亞硝酸鹽被氧化成硝酸鹽NH-OHNO2NH2-OHNH4++O2HNO2O2HNO2O2HNO32NO2-+O2→2NO3-2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+NH4++1.83O2+1.93HCO3-→0.98NO3-+0.021C5H7NO2+1.041H2O+1.88H2CO3兩種細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)：自養(yǎng)型可以無機(jī)碳作碳源；在天然水體和養(yǎng)殖水體內(nèi)則可以HCO3-作碳源氮源——NH4+

細(xì)菌原生質(zhì)幾種主要元素組成：C5H7NO2：在硝化作用中，一定量的NH4+被氧完全氧化的氧和HCO3-消耗量NH4++1.83O2+1.93HCO3-D.

光照——可抑制硝化作用的第二個(gè)階段影響硝化作用的主要因素A.DO：6mg/L以上最有利，下限1mg/LB.pH：8.4最有利C.T：5～30℃范圍內(nèi)T↑，硝化作用↑E.其它：非離子氨、重金屬于德爽,彭永臻,張相忠.海水鹽度對(duì)短程硝化反硝化的影響.工業(yè)水處理.2003.23(1):50-54.王靜,等.海水鹽度對(duì)完全混合活性污泥法氨氮去除率的影響研究.工業(yè)水處理.2000.20(4):18-194.脫氮作用（denitrification)硝化作用一直十分關(guān)注：NH3→NO2-→NO3-（能逆否？）脫氮菌占5%脫氮作用損失極大：生物圈90%影響因素●NO3-、NO2-的含量：脫氮反應(yīng)速率隨著含量↑而↑●pH：最適范圍7～8，pH<5脫氮作用停止●溶解氧：<（0.15-0.5）mg/L，才順利●有機(jī)物等：需接受電子的基質(zhì)，環(huán)境工程上使用甲醇●重金屬：對(duì)人工濕地反硝化作用影響實(shí)驗(yàn)證實(shí)，三種離子對(duì)反硝化作用都存在抑制Cd2+〉Zn2+〉Cu2+

5.固氮作用（nitrogenfixation）單質(zhì)N參與水中N的循環(huán)，通過固氮作用實(shí)現(xiàn)天然條件下，固氮作用是單質(zhì)N轉(zhuǎn)化為化合N的唯一方式工業(yè)合成NH3（1913實(shí)現(xiàn)）要400～500℃、200～600atm，且要Fe、K2O、Al2O3的混合物作催化劑水體中固氮作用通過某些固氮藍(lán)藻和固氮菌進(jìn)行。固氮菌1901被別依耶林克（Beijerinck）首先發(fā)現(xiàn)近一個(gè)世紀(jì)，一直期盼用化學(xué)方式模擬生物固氮過程（望能在常溫、常壓或較溫和條件下，將空氣中氮固定下來）生物固氮研究的途徑對(duì)固氮酶的組成和結(jié)構(gòu)的研究固氮機(jī)理和人工模擬固氮的研究如：現(xiàn)已分離出純凈固氮酶，并確定由兩種蛋白質(zhì)組成一種為Fe、Mo蛋白，分子量約20萬，其中含兩個(gè)Mo，24~33個(gè)Fe，24~27個(gè)S另一種Fe-蛋白，分子量5.5~5.6萬，含有4個(gè)Fe，4個(gè)S僅僅了解組成好不行，還要研究其結(jié)構(gòu)。首先就是要制取較大的晶體，通過X-射線衍射方法來測(cè)定這種酶的空間結(jié)構(gòu)我國(guó)已獲長(zhǎng)200μ、寬5μ的鐵鉬蛋白晶體，現(xiàn)處于研究空間結(jié)構(gòu)階段隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代來，人們開展了固氮菌、固氮基因的研究，甚至轉(zhuǎn)基因二、水中有效氮的實(shí)際濃度及其影響因素Actualconcentrationofactivenitrogenandtheiraffectingfactorsinwaters1.有效氮能被藻類和其他水生植物直接吸收利用的氮的形式單質(zhì)氮絕大多數(shù)藻類、植物×固氮藻類、固氮微生物√有機(jī)氮一些藍(lán)藻√N(yùn)H3（NH4+）、NO2-、NO3-絕大多數(shù)藻類、植物有機(jī)氮化合物水解酶類等藍(lán)藻細(xì)胞尿素AA其它◎天然和養(yǎng)殖水體內(nèi)，通常NH3（NH4+）和NO3-處共存條件下，許多研究指出：絕大多數(shù)藻類優(yōu)先利用NH4+，只有NH4+利用到相當(dāng)?shù)偷某潭群蟛盼誑O3-

原因之一：當(dāng)兩種形式的N共存時(shí)，NH3（NH4+）對(duì)藻類吸收NO3-的硝酸酶有抑制作用，↓這種酶的活性，阻止NO3-吸收2.增氮作用（1）生物固氮●空氣約78%氮?dú)?，繞地球大氣中約4000萬億t，地上空約5300t/667m2●生物固氮：70～280kg/(667m2·a)●固氮藍(lán)藻：生長(zhǎng)過程中將自己從空氣中固定總氮的20%~60%釋到水中，死后7~15d內(nèi)即可分解礦化，并釋放有效氮成分（2）水中生物的代謝廢物●魚、貝類以排氨為主●浮游植物以多肽為主，還少量AA和蛋白質(zhì)●浮游動(dòng)物以氨為主，還有尿素、氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)這些含氮化合物代謝后，很大一部分將釋放到水中，主為氨的形式，其次尿素、氨基酸及蛋白質(zhì)●由于生物代謝活動(dòng)受環(huán)境溫度、食物水平、個(gè)體大小等影響，所以各種動(dòng)物通過代謝向水中排泄氮的速率也不同●實(shí)際上是水體內(nèi)氮元素的一種“再利用”——處于同一水層的浮游動(dòng)物和浮游植物，其浮游動(dòng)物所排泄的氮在很大程度上能滿足浮游植物需要，可達(dá)浮游植物需要量的2.54%～181.7%所以，養(yǎng)殖生產(chǎn)中，通過合理放養(yǎng)不同食性魚類（花白鰱），一定程度上控制浮游動(dòng)植物比例，利于氮和其它營(yíng)養(yǎng)元素充分利用（3）含氮有機(jī)物的分解礦化水體含氮有機(jī)物據(jù)分解礦化難易，大體分類可溶、易分解，如尿素、氨基酸、肽難溶、不易分解，如蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)中N分子較小，無機(jī)化過程不需經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間水解

一般在表水層和躍溫層內(nèi)就基本分解礦化為浮游植物所利用絕大多數(shù)藻類都可利用尿素，還有些藻類可直接利用氨基酸所以這部分能很快進(jìn)入食物鏈，只要水體內(nèi)物質(zhì)循環(huán)暢通，便不會(huì)在水中停留很長(zhǎng)時(shí)間◎難溶并不易分解，須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間水解，才逐步變成較小分子有機(jī)氮化合物往往在水層中來不及水解就和有機(jī)碎屑或懸浮物吸附成較大顆粒沉入底泥由于底泥中通常處于厭氧狀態(tài)，只能通過異養(yǎng)微生物的嫌氣分解→通常只能使這類含氮有機(jī)物分解成為NH3（NH4+），即無氧條件下的氨化作用→這些NH4+則儲(chǔ)存于底泥的間隙水中底泥間隙水中的NH4+能否為生長(zhǎng)在水體中的浮游植物所利用呢？要看兩個(gè)基本條件：第一，“間隙水”和“上覆水”兩者中NH3（NH4+）的“濃度梯度”?！伴g”>“上”，則越有利于向水中擴(kuò)散。因?yàn)檫@些銨態(tài)氮擴(kuò)散至上覆水中以后，并不能有效的被上層水中浮游植物所利用第二，看水體能否發(fā)生垂直流轉(zhuǎn)，因?yàn)閮H靠分子擴(kuò)散速度太慢a.大氣中閃電引起（電弧法制硝酸：空氣通過4000℃電弧→混合氣體冷卻到1200℃，得NO氣體→進(jìn)一步冷卻過程中NO與O2作用生成NO2→NO2被水吸收成硝酸）b.人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)。燃燒有機(jī)物（如煤、石油等），以及其它氣體含有氮氧化合物c.紫外線輻射。使大氣中的氮與氧結(jié)合，有部分氮氧化合物生成（4）隨水源補(bǔ)給（大致可分為三種形式）第一、雨水第二、隨地表徑流地表各種不同形式土壤或多或少存在NH4+與NO3-或NO2-，極易溶解于水，所以地表水經(jīng)土壤又流入水體就會(huì)給水體帶進(jìn)這些化合物在農(nóng)業(yè)上這叫做N的流失，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是不利的，但對(duì)水體補(bǔ)充氮卻是有利的第三、人類生產(chǎn)生活活動(dòng)所造成的大量生活污水和某些“輕工業(yè)”污水——如食品、糧食加工、家畜屠宰廠等的廢水，其中也含有大量的N化合物地表各種不同形式土壤或多或少存在NH4+與NO3-或NO2-，極易溶解于水，所以地表水經(jīng)土壤又流入水體就會(huì)給水體帶進(jìn)這些化合物在農(nóng)業(yè)上這叫做N的流失，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是不利的，但對(duì)水體補(bǔ)充氮卻是有利的小結(jié)上述（2）、（3）兩個(gè)來源，只能是水體內(nèi)部的“再生與利用”，即在水體中有封閉式循環(huán)的特點(diǎn)（1）、（4）兩個(gè)來源，雖從水體外面補(bǔ)給，但從我國(guó)高產(chǎn)魚池對(duì)N的需求量來看，似乎又供之不足，而且不同水體差異很大所以高產(chǎn)魚池有施肥這樣一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)1925年，德國(guó)“德摩爾”基于試驗(yàn)工作，提出“魚池?zé)o氮施肥理論”理論要點(diǎn)：魚池中只要施夠磷肥，可免除魚池對(duì)氮的需要。即不需施氮肥，就可獲較高初級(jí)生產(chǎn)力“無氮施肥理論”是有條件限制的：如固氮藍(lán)藻其它生態(tài)條件都適宜，只因缺磷才引起生態(tài)不平衡而限制了其固氮能力，這時(shí)施以磷，就可促進(jìn)固氮作用進(jìn)行，達(dá)到以磷帶氮，以氮促磷的目的3.耗氮作用（1）生物吸收：餌料生物、無益/有害生物（2）脫氮作用：缺氧、好氣——厭氣細(xì)菌（3）離開真光層：水體外、底層脫氮、底泥中4.水體內(nèi)氮的分布規(guī)律N的分布與變化同水生生物特別浮游植物活動(dòng)密切相關(guān)（1）季節(jié)變化（2）水層差——水體停滯分層時(shí)，則更明顯（水層差與溶氧相反）表層水：含量相對(duì)低。這是由于表層水光合作用強(qiáng)，大量的氮被浮游植物吸收利用底層水：光照弱，浮游植物活動(dòng)弱，對(duì)有效氮的吸收利用少，消耗少；另一方面底層間隙水中N的補(bǔ)給，因此含量較高三、常用氮肥及其特點(diǎn)

Commonlyusednitrogenfertilizersandtheirfeatures1.NH3（NH4+）-N★易吸收，肥效快●缺點(diǎn)：①濃度過大，對(duì)浮游植物生長(zhǎng)有抑制作用，對(duì)魚類有毒②NH3（NH4+）與NO3-或尿素共存時(shí)，會(huì)抑制藻類對(duì)NO3-和尿素的吸收利用③易揮發(fā)，尤其是氨水2.NO3-N

★易吸收，一般施肥濃度下對(duì)其它餌料生物及魚類無不良影響

●缺點(diǎn)：一遇缺氧條件，很容易脫氮損失在NH3+共存時(shí)，藻類對(duì)NO3-的吸收受抑制，損失的幾率更大3.酰胺態(tài)氮

★尿素在農(nóng)業(yè)上作為一種優(yōu)良的氮肥，水產(chǎn)養(yǎng)殖中則不盡如此盡管很多藻類能吸收利用尿素，不過在有7μg/L以上的NH3(NH4+)-N共存時(shí)，藻類利用尿素能力就受抑制，NH3(NH4+)-N這一低濃度的極值是水體內(nèi)容易遇到的種植業(yè)研究表明，尿素轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3(NH4+)-N在高溫季節(jié)需2~3d，低溫季節(jié)需7~10d，屬于緩效肥。若在流動(dòng)的水體中使用，損失較大

四、合理施用氮肥的水化學(xué)要求

Hydrochemicalrequirementforreasonableutilizationofnitrogenfertilizers1.施肥指標(biāo)所謂合理施肥，中心問題是要解決施“多少”的問題：太少不能滿足藻類生長(zhǎng)的需要；太多則可能造成浪費(fèi)，有時(shí)甚至給水生生物帶來不利的影響“施多少”：常以藻類吸收速率為標(biāo)準(zhǔn)。即據(jù)藻類能否達(dá)較滿意的吸收速率確定施肥用量●藻類吸收營(yíng)養(yǎng)鹽類，是酶促生物化學(xué)反應(yīng)。因此吸收問題，只能據(jù)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理解決，即用米氏方程來解決：V=（V極大·S）/（KS+S）V——N的實(shí)際濃度為S時(shí)，藻類對(duì)氮的吸收速率V極大——N在飽和濃度下的極大吸收速率KS——V=1/2V極大時(shí)溶液中N的濃度——KS是一個(gè)很重要的常數(shù)：對(duì)于藻類吸收一定的營(yíng)養(yǎng)鹽類，其KS值一般為一個(gè)常數(shù)●一般認(rèn)為KS值可作為藻類生長(zhǎng)的臨界濃度（即要使藻類生長(zhǎng)正常，其營(yíng)養(yǎng)鹽類的濃度不能低于此值）●而研究認(rèn)為當(dāng)S=3KS，即V=0.75V極大時(shí)，養(yǎng)殖水體能產(chǎn)生比較好的初級(jí)生產(chǎn)力根據(jù)這樣一個(gè)原則，看看水體內(nèi)究竟氮的指標(biāo)定多少為好？據(jù)研究，大多數(shù)藻類吸收N（NH4-N、NO3-N）的KS值為8μmol/L（0.10～15）∴S=3KS，即S=3×8μmol/L=24μmol/L24×14=0.34mgN/L即水體中有效氮濃度達(dá)0.34mg/L時(shí)，藻類才能達(dá)較滿意的吸收速率那么這個(gè)理論計(jì)算值是否符合實(shí)際情況？如江蘇無錫市水產(chǎn)研究所對(duì)畝產(chǎn)1500kg的高產(chǎn)魚池的水化學(xué)指標(biāo)作全面分析，認(rèn)為N保持在0.3mg/L是必要的2.施放氮肥應(yīng)注意的事項(xiàng)關(guān)鍵在：①時(shí)間——晴天、午前；②少量多次主要是圍繞一個(gè)中心問題：盡快被浮游植物吸收，最大限度滿足魚類對(duì)餌料的需要五、水體老化Agingofwaterbody1.銨（氨）態(tài)氮肥的利弊★優(yōu)點(diǎn)：易吸收，肥效快●缺點(diǎn)：①濃度過大，對(duì)浮游植物生長(zhǎng)有抑制足以，對(duì)魚類有毒②NH3（NH4+）與NO3-或尿素共存時(shí)，則會(huì)抑制藻類對(duì)NO3-和尿素的吸收利用③易揮發(fā)，尤其是氨水2.水體老化（漁場(chǎng)老化）——生產(chǎn)中，某些魚池，多少年來都獲得較滿意魚產(chǎn)量，可后來慢慢魚池產(chǎn)量逐步下降，且魚病防不勝防。按一般生產(chǎn)管理措施很難改變這種局面●養(yǎng)殖水體發(fā)生這種情況，有人把它叫做“水體老化”或“漁場(chǎng)老化”、“水質(zhì)老化”。各種說法不一，但反映特點(diǎn)基本一致“氧債”有機(jī)物分解的一些中間產(chǎn)物和無機(jī)還原物質(zhì)、H2S、NH3、胺類、低級(jí)脂肪酸、吲哚等放養(yǎng)密度大→代謝產(chǎn)物積累（NH3）有機(jī)肥和餌料沉于池底有機(jī)物在嫌氣條件下，由異養(yǎng)微生物嫌氣分解●由于上述兩個(gè)方面的原因，又加之通常沒把魚池中增氧當(dāng)作一項(xiàng)日常性的工作來抓，這樣就難以排除這些有害物質(zhì)的積累——這些物質(zhì)中尤其以NH3的積累可歸結(jié)為水體老化的主要矛盾●在依賴于部分天然餌料的養(yǎng)殖水體，保持N（NH3或NH4+）的濃度非常有必要。但完全投喂人工餌料水體則應(yīng)排除NH3●大鱗大麻哈魚魚種放養(yǎng)到0.018mg/L的NH3或低于此值池中飼養(yǎng)6周，結(jié)果觀察到鰓瓣上皮細(xì)胞增生●NH3與鋅、銅對(duì)魚毒性有協(xié)同作用第三節(jié)磷

Section3Phosphorus一、天然水體內(nèi)磷的存在形式二、天然水體內(nèi)有效磷的實(shí)際濃度及其影響三、合理施用磷肥的水化學(xué)要求●植物營(yíng)養(yǎng)三要素之一●一切藻類必須的營(yíng)養(yǎng)元素。雖藻類細(xì)胞內(nèi)磷的含量比氮低（N平均為1.77%～9.43%，P為0.08%～1.17%），但磷作為一種營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)生物的作用絕不亞于氮●生物體內(nèi)，磷主要用于構(gòu)成（1）核糖核酸（DNA、RNA），其中含磷20%～30%；（2）核苷酸，如ATP、ADP、AMP；（3）磷脂；（4）某些纖維素、酶也需磷▲其中核糖核酸主要功能在于控制蛋白質(zhì)合成，而核苷酸則主要在能量?jī)?chǔ)存——氮是合成蛋白質(zhì)所必須的原料，磷是促進(jìn)蛋白質(zhì)合成不可缺少的元素●自然界里磷化合物與氮化合物比較，其溶解性小，遷移性小，所以養(yǎng)殖水體內(nèi)磷的補(bǔ)給量和遷移速率往往滿足不了藻類需要，故磷常成為水體中藻類和其它水生植物的限制性營(yíng)養(yǎng)元素●因此，有些資料水體營(yíng)養(yǎng)類型，常以磷含量評(píng)價(jià)●一些水體初級(jí)生產(chǎn)力和磷含量明顯相關(guān)——中科院水生生物研究所對(duì)東湖多年調(diào)查，確定東湖藻類生物量與東湖湖水中正磷酸鹽濃度就存在明顯相關(guān)性Y=2.2888+4.6329XY——藻類生物量每年平均估算量（mg/L）X——正磷酸鹽實(shí)測(cè)濃度的平均值（mg/L）●藻類吸收各種營(yíng)養(yǎng)元素，是按照一定的比例吸收的。既然在東湖藻類生物量與正磷酸鹽之間存在著這樣的相關(guān)性，這就說明，在東湖，元素磷就是第一位的限制性營(yíng)養(yǎng)元素一、天然水體內(nèi)磷的存在形式ExistentformsofPinnaturalwaters●自然界絕大多數(shù)含磷化合物中，磷原子通過氧原子和別的原子或基團(tuán)相聯(lián)結(jié)，而磷原子與氧原子通常組成一個(gè)很穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元（磷氧四面體），所以盡管磷有四種不同化合價(jià)+1、+3、+5、-3，然而在天然情況下，通常以+5價(jià)出現(xiàn)●藻類吸收磷是以正磷酸鹽的形式，且以同一形態(tài)直接參與體內(nèi)物質(zhì)代謝，而無法經(jīng)過還原轉(zhuǎn)化磷存在形式與氮很不同。如：由于P在水體中形態(tài)和在生物體內(nèi)相同，所以磷的分類與N不同1.溶解磷與不溶解磷●溶解的定義為：溶質(zhì)與溶劑之間沒有相的區(qū)別，即不存在界面，溶質(zhì)的顆粒應(yīng)<1mμ●但溶解磷不能滿足這一要求。所謂溶解或不溶解具有新的、約定俗成的含義，即指能通過某種規(guī)格濾器的便叫溶解，否則稱為不溶解磷（稱顆粒狀磷或散式磷）——顯然，在實(shí)際工作中這種劃分標(biāo)準(zhǔn)通常要受到兩種因素的制約第一、濾器孔徑規(guī)格●如濾器孔徑不一致，則同一水樣中所謂溶解磷與不溶解磷形態(tài)與含量可相差甚遠(yuǎn)目前國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是能通過0.45μm孔徑的磷為溶解磷，不能的為顆粒狀磷或散式磷第二、過濾方式●上面所說的濾器，一般孔徑都很小，如讓水溶液自然過濾，必很慢，且往往孔易堵塞為加快過濾速度，常抽濾，隨所抽相對(duì)真空程度不同，抽濾瓶?jī)?nèi)外壓力差也不一樣，則會(huì)使浮游植物細(xì)胞不同程度遭破壞，以致細(xì)胞內(nèi)容物中所含磷進(jìn)入濾液，使溶解磷增加2.活性磷與非活性磷●所謂活性磷，是指用鉬藍(lán)法能夠測(cè)定出來的磷，反之則稱非活性磷活性磷包括下面幾種形式的磷：（1）無機(jī)正磷酸鹽這種正磷酸鹽，可以幾種形式存在于水中，如H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-各形式磷占總正磷酸鹽比例決定于溶液pH，同時(shí)也與有關(guān)電解質(zhì)的存在密切相關(guān)（2）無機(jī)縮聚磷酸鹽——從縮聚方式看分為兩大類●直鏈狀的多磷酸鹽，如焦磷酸鹽P2O74-、三聚磷酸鹽P3O105-●呈環(huán)狀的偏磷酸鹽天然水體內(nèi)縮聚形式磷酸鹽主要是直鏈狀，且非天然產(chǎn)物，主要來自人工合成洗滌劑的廢水——通常生活廢水中含這種化合物這類磷酸鹽很易水解成為可溶性正磷酸鹽，而被藻類吸收利用（3）不穩(wěn)定的有機(jī)磷化合物——主要是指一些低分子有機(jī)磷：如磷酸腺苷、ATP、ADP、AMP等，α-磷酸甘油酸以及磷脂●這些低分子有機(jī)磷化合物主要來自水生生物的代謝廢物●上述三類形式的磷化合物都可歸結(jié)為活性磷的范疇無機(jī)正磷酸鹽，可直接用鉬藍(lán)法測(cè)出而后兩種形式的磷化合物在實(shí)驗(yàn)室條件下，控制一定的酸度和溫度，可將其水解成無機(jī)磷酸鹽，也可通過鉬藍(lán)法測(cè)定3.有效磷與總磷有效磷：能被藻類直接吸收利用的磷。一般可把活性磷看成有效磷“無機(jī)縮聚磷酸鹽”和“低分子有機(jī)磷”，雖不能直接被藻類吸收利用，但可被相當(dāng)多藻類分泌的細(xì)胞外酶水解成為正磷酸鹽后再吸收利用總磷，包括水樣中各種形式的磷●綜合上述幾種分類方式，從水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的角度，常常用總磷作為指標(biāo)●也有用可溶性磷（離心方式）二、天然水體內(nèi)有效磷的實(shí)際濃度及其影響ActualconcentrationofavailablePanditseffectsinnaturalwaters●和N不一樣，磷在水體內(nèi)由于生物因素（主要）和非生物因素綜合作用，有著具有一定特點(diǎn)的循環(huán)途徑●各形式的磷之間的循環(huán)交換速率和整個(gè)循環(huán)達(dá)成平衡所需要的時(shí)間，由于各種水體的具體條件不同而有差異（特別是循環(huán)達(dá)成平衡的時(shí)間差異更大）——這些具體條件是：生物量大小、粘土粒子的多少、溫度、水體營(yíng)養(yǎng)條件、pH、O2等碎屑生物量食草動(dòng)物溶解磷2浮游植物60食草動(dòng)物3.3細(xì)菌0.121.1溶解磷150.1細(xì)菌0.10.30.71.025碎屑生物量底棲生物700間隙水溶解磷3細(xì)菌0.10.20.1FePO4,AlPO4,Ca(PO4)6(OH)2粘土—硅酸鹽500000.40.11.4表水層深水層沉積物0.10.2湖泊中鱗遷移循環(huán)主要步驟穩(wěn)態(tài)模式圖（Stummetal,1971）◎Aqualitativemodelofthephosphoruscycleinafishpond(Boyd,1971)DetritusSolubleorganicphosphorusPhytoplanktonConsumersMacrophytesPhosphateMicrobialactivityPermanentlosstosedimentRunoffStreaminflowAtmospherePlantdebrisAnimalactivityFertilizationFishfeedsOutflowAnimalactivityFishharvest

LOSS

INPUT◎①循環(huán)形式與途徑簡(jiǎn)單磷循環(huán)中，始終以磷氧四面體[PO4]3-基團(tuán)在生物與非生物間交換由于不發(fā)生反應(yīng)機(jī)理較復(fù)雜、反應(yīng)速度較慢的氧化——還原反應(yīng)，故磷循環(huán)所需要時(shí)間較短在氣溫較高季節(jié)，水生生物（浮游植物）量大，施磷肥后不久，測(cè)得水體中可溶性磷增加不明顯或甚少②水體和沉積物中不同形式磷的豐度相差甚遠(yuǎn)豐度最高：沉積物中無機(jī)磷A．難溶磷酸鹽。FePO4-、AlPO4、Ca10(PO4)6(OH)2（即羥基磷灰石）B．被粘土粒子吸附的磷。主要是離子選擇吸附：Ca2+、Al3+存在于粘土粒子上這部分無機(jī)磷除極少量的有效化（可溶）后，能擴(kuò)散到表水層為藻類利用外，絕大多數(shù)是無效的另一類是沉積物中有機(jī)磷貯于有機(jī)碎屑和底棲生物也只少量能礦化為有效磷后擴(kuò)散到表水層為藻類利用其它形式的磷豐度則相對(duì)很少，其中尤以溶解狀態(tài)磷含量最少表水層藻類生物量大，吸收溶解磷快，故表水層溶解磷<深水層③各種磷之間轉(zhuǎn)化速率大小不一◎2.增磷作用水生生物的排泄廢物沉積物中有機(jī)磷化合物的礦化和無機(jī)難溶磷酸鹽的溶解水源中補(bǔ)給而來（1）來自水生生物的代謝廢物水生生物，特別水生動(dòng)物排泄廢物中含較多磷下面以浮游動(dòng)物研究一例說明①浮游動(dòng)物排磷量與環(huán)境條件的關(guān)系Peter研究發(fā)現(xiàn)：溫度（T）高低、個(gè)體大?。╓）、食物水平（C）等都與浮游動(dòng)物排磷速率（E）有密切關(guān)系定量研究，多重回歸方程E=0.0286e（0.0387T+0.00001C-3.34P）W-0.383該方程基礎(chǔ)上確立：最適溫度和最佳營(yíng)養(yǎng)條件時(shí)浮游動(dòng)物上限排磷速率；低溫和最差營(yíng)養(yǎng)條件時(shí)下限排磷速率T20℃，C1.0×105cells/mL→P=0.021μg/mLE=0.157W-0.383（上限方程）T10℃，C0cells/mL→P=0.91μg/mLE=0.042W-0.383（上限方程）

以浮游動(dòng)物的干重W為橫坐標(biāo)，以排磷速率E為縱坐標(biāo)作圖②浮游動(dòng)物排磷與浮游植物需磷量的關(guān)系當(dāng)水體生物群落處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，處于同一水層的浮游動(dòng)物排磷和浮游植物需磷之間的關(guān)系A(chǔ)．浮游動(dòng)物只能吞食細(xì)胞?0.45~30μm內(nèi)藻類和細(xì)菌B．0.45~30μm藻類和細(xì)菌所吞食的磷占表水層總磷量的34.3%C．浮游動(dòng)物吞食藻類和細(xì)菌速率為80%D．設(shè)表水層總磷量為1，則1×34.3%×80%=0.274：每天藻類和細(xì)菌為浮游動(dòng)物所提供磷為0.274E．浮游動(dòng)物所攝食總磷中54%可溶性磷排入水中為浮游植物利用，則0.274×54%=0.148F．剩余的則隨糞便殘?jiān)寥氲讓?.274-0.148=0.126只要水體中浮游動(dòng)物與浮游植物處于一種穩(wěn)態(tài)，則每日只要向表水層輸入表水層總磷的12.6%就能維持這種穩(wěn)態(tài)也就是說，浮游動(dòng)物的排磷量在很大程度上可以滿足浮游植物的需磷量討論是假定在穩(wěn)態(tài)條件下，但實(shí)際情況并非完全如此養(yǎng)殖水體內(nèi)藻類和浮游動(dòng)物還要被魚類和其它水生昆蟲吞食，因而很難達(dá)這種穩(wěn)態(tài)但是，生產(chǎn)中可通過控制不同食性魚類數(shù)量使水體中浮游植物和浮游動(dòng)物量維持在適當(dāng)比例范圍內(nèi)。充分利用這部分P，同時(shí)也充分利用N、Si、C等營(yíng)養(yǎng)元素（2）來自深水層及沉積物自然界里的磷遷移性小→決定了在水底底層沉積物內(nèi)含磷量>>溶解在水體內(nèi)的磷Stumm計(jì)算湖泊內(nèi)沉積物中的磷的豐度比表水層含磷量高600多倍

沉積物有“磷酸鹽貯存庫”之稱盡管沉積物內(nèi)含如此豐富的磷，但若不施人為作用，就不能很好發(fā)揮作用沉積物中磷多為無效形式：與Ca2+、Fe3+、Al3+等結(jié)合為難溶的鹽類；為粘土顆粒所吸附；本來為難溶的有機(jī)態(tài)磷與藻類密集區(qū)距離遠(yuǎn)：上述各形式磷即使一部分在一定條件轉(zhuǎn)為可溶性磷，但水體處停滯分層時(shí)，這部分溶解磷難達(dá)水體表層，所以生活在表層的藻類很難及時(shí)利用因此，底層沉積物究竟能為表層提供多少有效磷，以及提供的速率有多大，則決定于：①磷的無效形式的有效化②水—沉積物界面處磷酸鹽的交換過程③由深水層向表水層遷移①磷的無效形式的有效化A．含磷有機(jī)物的礦化和自然界各有機(jī)物礦化一樣，含磷有機(jī)物礦化也和微生物活動(dòng)密切相關(guān)，特別是微生物體外磷酸酶活性高低關(guān)系更重要“磷酸酶”活性高低，主要與溫度、pH和DO有關(guān)→從pH和DO這兩個(gè)條件來看底質(zhì)層不利于有機(jī)磷化合物礦化B．難溶無機(jī)磷酸鹽的溶解這一類無機(jī)磷酸鹽的溶解，同樣離不開細(xì)菌的作用很多微生物都具溶解無機(jī)磷化合物的能力，但作用機(jī)制和有機(jī)磷化合物被微生物分解礦化完全不同這些微生物主要通過兩個(gè)基本途徑來實(shí)現(xiàn)難溶無機(jī)磷酸鹽的溶解Fe3+→Fe2+FePO4→Fe3(PO4)2產(chǎn)生或模擬一種還原環(huán)境主要影響“鐵-磷酸鹽系統(tǒng)”溶解性Ca(H2PO4)2→CaHPO4

→Ca3(PO4)2通過產(chǎn)物降低pH值主要影響“鈣-磷酸鹽系統(tǒng)”溶解性②水—沉積物界面處磷酸鹽的交換過程流轉(zhuǎn)期：P

間隙水>P上覆水停滯分層期：P

間隙水<P上覆水

③由深水層向表水層遷移（3）隨水源補(bǔ)給磷雨水：地表徑流水、生物污水、家畜糞便等3.耗磷作用生物作用化學(xué)因素物理因素（1）化學(xué)沉淀作用通常受兩組金屬離子控制：Ca2+、Mg2+；Fe3+、Al3+①pH>7.5條件下，F(xiàn)e3+、Al3+通常已水解生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，游離的Fe3+、Al3+離子很少；但水體中Ca2+、Mg2+在中性偏堿條件下不會(huì)發(fā)生水解，因而很容易與PO43-生成難溶磷酸鹽更有甚者，夏天光合作用旺盛，大量消耗水中的CO2，pH逐步↑。表層水則可析出CaCO3，與磷酸氫鹽作用生成羥基磷灰石：10CaCO3（固）+6HPO42-+2H2O=Ca10(PO4)6(OH)2（固）+10HCO3-所以夏天，光合作用強(qiáng)烈的魚池，沉水物體上會(huì)有一層白色析出物，則可能是幾種難溶鹽類的混合物②pH值<5時(shí)，F(xiàn)e3+、Al3+離子可能發(fā)生水解作用，但可與PO43-生成難溶的磷酸鹽；雖然Ca2+、Mg2+同樣不能發(fā)生水解作用，但其磷酸鹽在此pH值條件下溶解度更大（2）吸附固定當(dāng)6.5>pH>5時(shí)，粘土粒子對(duì)PO43-的吸附作用表現(xiàn)為最強(qiáng)天然水體和養(yǎng)殖水體的pH值范圍內(nèi)最容易發(fā)生Ca3(PO4)2↓4.磷的分布特點(diǎn)水體中磷的實(shí)際含量，是增磷作用與耗磷作用這對(duì)矛盾相互作用的結(jié)果不同季節(jié)增磷作用和耗磷作用強(qiáng)度差同一季節(jié)、同一水體在不同水層，增磷和耗磷情況有差異因而水體內(nèi)的磷表現(xiàn)出明顯的時(shí)空分布不均現(xiàn)象

藻類大量增殖的季節(jié)與水層，越可能發(fā)生缺磷，這就需據(jù)具體情況采取一定措施三、合理施用磷肥的水化學(xué)要求Hydrochemicalrequirementforreasonableutilizationofphosphorusfertilizers1.藻類吸收磷的特點(diǎn)●藻類吸收和利用磷，同樣也是酶促反應(yīng)，那么藻類對(duì)磷的正常吸收利用，也符合酶促動(dòng)力學(xué)原理。然而，在非正常情況下，會(huì)表現(xiàn)出一些特異性（1）磷濃度足夠大時(shí)，主動(dòng)吸收→被動(dòng)吸收●這種吸收是靠生物膜內(nèi)外磷濃度差進(jìn)行擴(kuò)散來完成→這對(duì)于藻類起到“修養(yǎng)生息”的作用：擴(kuò)散方式吸收，既使藻類獲得營(yíng)養(yǎng)又不消耗自身能量（2）奢侈吸收現(xiàn)象●當(dāng)藻類細(xì)胞處于磷饑餓狀態(tài)時(shí)，也違背了一般的吸收規(guī)律——不進(jìn)行光合作用情況下，也能吸收磷（通常情況下，植物吸收磷與光照有明顯的相關(guān)性），且吸收速度比正常狀況下大得多●這時(shí)吸收到細(xì)胞內(nèi)的磷以多聚磷酸鹽形式貯存。一旦環(huán)境中缺磷，又可供藻類生長(zhǎng)繁殖所需2.施肥指標(biāo)●淡水浮游植物對(duì)有效磷的吸收，其未飽和常數(shù)KS在0.2~0.8μmol/L間，通常取平均值0.5μmol/L；S=3KS時(shí)藻類吸收磷可達(dá)理想速率——可得出S=3×0.5×31=46.5μg/L（有效磷濃度）●實(shí)際情況：我國(guó)高產(chǎn)水體PO43-含量大大超過這個(gè)理論值——譬如原武漢漢口漁場(chǎng)魚池里磷酸鹽含量最高時(shí)可達(dá)225μg/L；江蘇無錫市高產(chǎn)魚池中磷含量200μg/L以上●但作為一種指導(dǎo)全局生產(chǎn)的指標(biāo)，應(yīng)局限于各地具體情況，既符合養(yǎng)殖生產(chǎn)一般要求，又切實(shí)可行。所以擬訂：●魚池，魚類生長(zhǎng)旺季，表層水中有效磷濃度≥50μg/L；大水面，≥30μg/L▲一方面，要使魚池磷的濃度提高較為容易，而大水面較難▲另一方面，為防止大水面富營(yíng)養(yǎng)化及天然餌料過少兩種傾向，最好保持在30μg/L3.施用磷肥應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）依施肥的目的不同而選用肥料不同①改良水質(zhì)，常稱“追肥”，選擇水溶性較好的：過磷酸鈣、磷酸二氫鈣、磷酸二氫鉀等；時(shí)間一般魚類生長(zhǎng)旺季，魚類越冬或攝食量不太大的季節(jié)不宜追肥②

如為改良底質(zhì)，則選熱制磷肥：湯姆斯肥、鈣鎂磷肥、脫氟磷肥，這類肥料溶解性小，可以慢慢向水中釋放，同時(shí)常稍帶堿性，利于提高底質(zhì)pH，促進(jìn)有機(jī)物分解礦化；時(shí)間一般冬季或早春魚池清整（2）根據(jù)磷肥的性質(zhì)選擇施肥的方法與時(shí)機(jī)①大雨后或施放石灰后不宜馬上施磷肥②掛袋、掛簍的方式——使得可溶性磷在表水層停留時(shí)間延長(zhǎng)（例水庫養(yǎng)珍珠）③與有機(jī)肥一起漚制④

N︰P為6~7︰1，實(shí)際2~3︰1第四節(jié)其它營(yíng)養(yǎng)元素

Section4OtherNutritionalElements一、C二、Si一、碳

Carbon一切有機(jī)體中含量占相當(dāng)大比重，如植物體碳占干重的一半左右可見，碳對(duì)于植物來講，無疑是一種需要量極大的營(yíng)養(yǎng)元素——植物對(duì)碳需要量很大，但作為一種營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)它的重視不如N、P、K：陸地上可被植物利用碳的有效形式CO2主要貯存于大氣。大氣碳素約有6千億噸，植物可直接利用——陸地上動(dòng)植物呼吸作用、動(dòng)植物尸體與排泄物經(jīng)微生物分解：CO2源源不斷的補(bǔ)充，空氣中含量較恒定因此，陸地上植物缺乏C元素及由此對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響不及N、P等元素明顯（不被人們所認(rèn)識(shí)）

科學(xué)研究證明：空氣中CO2濃度對(duì)植物充分進(jìn)行光合作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠：對(duì)CO2的需要，可以說植物常處于一種“饑餓”狀態(tài)之中——例如：小麥、水稻、豆類、薯類、蔬菜等多種農(nóng)作物對(duì)CO2的需要，要比空氣中CO2高1~4倍黑萊等在塑料溫室內(nèi)以水稻作試驗(yàn)，當(dāng)空氣中CO2濃度從0.03%增至0.24%，水稻產(chǎn)量可從畝產(chǎn)1333斤/畝（1kg/m2）增到2520斤/畝（植物雜志，1981.5期）1.C對(duì)藻類生長(zhǎng)的限制作用水中藻類吸收碳的有效形式與陸地上吸收碳的有效形式的特點(diǎn)不同。除CO2外，有的藻類還可直接吸收HCO3-作為碳源（CO2能借助擴(kuò)散、被動(dòng)吸收）（HCO3-主動(dòng)吸收）

由于碳酸鹽存在形式與水體中pH關(guān)系密切，則由HCO3-轉(zhuǎn)化成CO2的方式也有所不同經(jīng)研究證明●pH<8：HCO3-可能轉(zhuǎn)化成H2CO3，再由H2CO3脫水分解釋放出CO2。即HCO3-+H