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CO2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->Cl-；海水：
Cl->SO42->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，硫细菌可把还原态的硫（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、还原作用：
缺氧条件下，各种硫酸盐还原菌可把SO42-作为受氢体而还原为硫化物。
发生还原作用的条件：
（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-中的硫合成蛋白质。
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Cl-，但含量差别很大。
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+低，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
第四节海水组成恒定性原理
一、海水组成恒定性原理：
不论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达到平衡以后，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；能与水发生化学反应的气体溶解度大，不能与水发生化学反应的气体溶解度小。
1、温度：
一般温度升高气体在水中的溶解度降低。
2、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。
3、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、水的单位体积表面积：
单位体积表面积越大，浓度增加越快。
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（d1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氧化耗氧。
逸出：
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".
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、氧化还原电位
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：
常清除淤泥，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PH。
大多数的天然水为中性到弱碱性，PH为6.0-9.0
（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：
水中的粘土胶粒表面一般都带有电荷的阴离子或阳离子，多数为阴离子，这些表面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↑pH↓，盐度↑pH↑
2、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；pH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、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O2，H2S与CO2较多，可能含有重金属等毒物。
若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。
若水中有机物不多，则应同时施有机肥，间接供给CO2。
此法见效稍慢，但较持久。
3、一些专用水质及底质改良剂，也有调节二氧化碳系统的作用。
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，则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，常常由于它们的不足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部分，如硝酸盐、磷酸盐、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——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——细胞利用呼吸做功可以逆着浓度差吸收营养物质的过程，符合酶反应动力学规律。
三、酶促反应：
0、Km反映酶对底物的亲和力
1、Km可作为藻类细胞能正常生长所需维持水中有效形式营养盐的临界浓度；
2、Km可用于比较不同浮游植物吸收营养盐能力的大小；Km值越小，表明酶对底物的亲和力越强，即当较低的[S]时，V就可以达到较高值；所以当营养盐含量较低时，Km值越小的藻类越容易发展成优势种。
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不足
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不足
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，反硝化菌作用而被还原
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）、NO2-、NO3-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+＞NO3-＞NO2-，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NO3-，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还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。
（1）NH4+与NH3
0、可通过生物表面渗入体内
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：
①含氮有机物的分解产品、②含氮化合物的反硝化还原、③水生动物的排泄物、④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
升级会员 