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水体中溶解氧与水温、盐分、大气压的关系!

所属分类:公司头条    发布时间:2021-01-13   作者:admin
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空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度等有密切关系。在自然环境中,空气中的含氧量变动不大,故水温是主要的因素。气温越高,溶解度越小,气温越低,溶解度越大;但实践证明,盐分对水体中的溶解氧也有较大的影响。

一、水中氧气的来源

溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。其来源一是水中溶解氧未饱和时,大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。

1、空气的溶解

水面与空气接触,空气中的氧气将溶于水中,溶解的速率与水中溶氧的不饱和程度成正比,还与水面扰动状况及单位体积的表面积有关,也就与风力和水深有关。氧气在水中的不饱和程度大,水面风力大和水较浅时,空气溶解起的作用就大。

2、光合作用

水体中含有的水生植物与阳光的光合作用可释放出氧气,是水体中氧气的另一主要来源。

3、一些水塘或水库在补水的同时,可增加缺氧水体氧气的含量。在工厂化流水养鱼中的补水是充氧过程。在非流水养鱼的池塘或水库中,补水量较小,补水对鱼池的直接增氧作用不大。

二、水中氧气的消耗

1、鱼、虾等养殖生物呼吸

鱼、虾呼吸耗氧率随鱼、虾种类、个体大小、发育阶段、水温等因素而变化。一般鱼的呼吸耗氧率在63.5~665mg/kg·h,且随个体的变大而增加。而耗氧率(以单位时间内消耗氧气的毫克数计)随个体的变大而减小。在适宜的温度范围内,水温升高,鱼、虾耗氧率增加,即水温和个体大小对生物的耗氧速率影响很大。

2、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。这部分氧气的消耗也与耗氧生物种类、个体大小、水温和水中有机物的数量有关。浮游植物也呼吸耗氧,只是白天其光合作用产氧量远大于本身的呼吸耗氧量。据研究,处于迅速生长期的浮游植物,每天的呼吸耗氧量占其产氧量的百分之10~20。有机物耗氧主要决定于有机物的数量和有机物的种类(在常温下是否易于分解)。通常把这一部分氧气的消耗叫做“水呼吸”耗氧。

水体中微生物分解有机物时消耗水中溶解氧的量也就是我们通常所说的生化需氧量(BOD5)。

3、底质耗氧

底质耗氧比较复杂,主要包括:底栖生物呼吸耗氧,有机物分解耗氧,呈还原态的无机物化学物氧化耗氧等。

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4、逸出

当表层水中溶氧过饱和时,就会发生氧气的逸出。静止的条件下逸出速率是很慢的,风对水面的扰动可加速这一过程。

5、水体中的有机物、化学物质消耗氧气

水体中含有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等还原性物质,在氧化还原过程中会消耗氧气,如水中的氨和硫化氢在有充足的溶解氧的情况下,经过水生微生物的好氧分解作用,氨会转化为亚硝酸再转化为硝酸,硫化氢会转化为硫酸盐,亚铁盐则转化成三价铁盐。水中的还原性物质如各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等在氧化还原过程中所消耗的氧气量,即为化学需氧量(CODcr),与生化需氧量(BOD5)一样,化学需氧量(CODcr)值的大小可表示水中有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等还原性物质多少,用以指示水中有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等还原性物质的污染程度。

水体中之有机物,其碳素以不同的氧化状态存在,某些碳素可被生物利用氧化,我們以生化需氧量來加以量化,而一般有更多的碳素可用化学氧化剂加以氧化,形成二氧化碳(CO2),我們则用化学需氧量来加以量化。然而,还有部分碳素无法以生物或化学方法加以测量。

总有机碳(TOC)是比起COD或BOD更为方便且更详细、直接的碳素表現方法。它是指所有机物結合之碳素,把水体中的所有有机物质的含量以有机物中的主要元素一一碳的量来表示,是以碳含量表示水体中所有有机物质总量的综合指标。

6、盐分

各种酸、碱、盐等无机物进入水体(酸、碱中和生成盐,它们与水体中某些矿物相互作用产生某些盐类),使淡水资源的矿化度提高和透明度降低,并且挤占、填充水分子之间的空隙,致使水体中的溶解氧降低。