养殖水化学 下载本文

沫内,一起升至水面的作用.

4) 正吸附、气提和浮选作用意义: ①提供有机碎屑饵料.

将溶解性有机物转变为有机碎屑(颗粒变大,营养更集中),为水生生物提供天然饵料; ②提供植物营养元素

在水面微表层中,有机营养丰富,含氧充足,温度又高,有机物分解迅速,为植物特别是浮游植物提供营养元素;

③ 由于产生微表层,降低水-气界面处气体的交换(不希望气体溶入时—有益;反之,则有害) 2 有机物絮凝作用

1)有机物絮凝作用:溶解或者细微不溶解有机物在物理,化学或者生物作用下形成絮凝物的过程.

有机物的絮凝作用包括无机碎屑(如粘土微粒)的吸附凝结和高分子物质的吸附桥连作用(即高分子化合物一个分子同时吸附多个胶粒的现象)。

在养殖水体内,有机胶体,细微有机碎屑和一些溶解有机物,经过絮凝作用,聚集增大,变为絮凝物从水中析出,并下沉.

2)有机物的絮凝作用意义:

1) 提供有机碎屑饵料,促进植物营养元素再生; 2) 降低有机负荷减轻水体污染

有研究发现,在水体吸附因子未达到饱和吸附量之前, 即使水中有机物含量很高,对水生生物来讲,也不会构成威胁;而当超过饱和吸附量后(过饱和),才对鱼贝类不利,絮凝作用也是一种水体自净作用,降低了水层有机物的负荷.

但是,对于某些微量毒物例如农药,重金属等,絮凝作用使它们在絮凝物中聚集,对水层来讲是已和自净过程,但是对底质和碎屑食性动物而言,危害加大---造成蓄积作用.

3) 有助于向沉积物补给氧气

有机絮凝物粒子间隙大,沉降至水底时,将一些溶解氧一起带入底层,为底栖生物带来氧气.

3 有机物的降解矿化作用

有机物降解矿化作用:有机物在生物特别时各类微生物及酶的作用下最终分解为无机物的过程,包括有氧分解和无氧分解(酵解).

有机物的降解矿化作用意义:

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4 其他作用:络合作用、螯合作用、异养吸收作用等等.

二 水体中有机物的意义

有机物对水生生物具有双重影响,我们综合上面几种有机物的变化,水中有机物的作用可以归纳为以下几个方面:

1 间接供给C、N、P等营养元素; 2 直接作为水生生物的饵料及营养;

3 调节水中金属离子的含量,改良水质;(通过吸附作用等) 4 水中有机物分解,大量耗氧,导致水体老化等等.

三 有机物负荷过大的处理方法

1 主要根据BOD5对有机物对水体的分类

一般认为BOD5<1.0的水质非常清洁;1.0< BOD5<2.0为清洁水;2.0< BOD5<3.0为良质水;3.0< BOD5<5.0为可疑水;5.0< BOD5<7.5为不好;7.5< BOD5<10.0为恶化水; BOD5>20.0为严重恶化水.

根据水中BOD5值的大小将水分为6种:Ⅰ类水(瘦水): BOD5<1.0;Ⅱ类水: BOD5<2.0;Ⅲ类水:2.0< BOD5<5.0;Ⅳ类水:5.0< BOD5<10.0;Ⅴ类水:10.0< BOD5<100;Ⅵ类水(劣五类水): BOD5>100.其中养殖可以利用Ⅰ类水-Ⅳ类水,以Ⅲ类水,Ⅳ类水最佳. 2 有机物负荷过大的处理方法

① 减少施肥,投饵的数量和次数甚至完全停止; ② 提高溶氧;

③ 换水等(以上三种方法有局限性); ④ 絮凝等作用降低有机负荷.

利用粘土(最好用蒙脱土)—内表面积大、吸附有机物多、絮凝作用强.

最佳粘土的选择:25毫升试管若干,加入纯水或者自来水10毫升,去待测粘土2-3g,捣碎,倒入试管搅拌至无块状,静置,若数小时内大部分粘土均沉淀析出,则不宜采用;若24小时内有60%沉淀析出---不算好粘土;若超过24小时仍然有80%的没有沉淀----优质粘土(一般制瓦的粘土多为蒙脱土)

另外,还可以使用黄泥、石灰、明矾等作为助凝剂.

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第三节 水中腐殖质(P229-235)

一 水中腐殖质概念及分类

1 概念

水体和土壤中存在的有机物分为两大类: 一类是构成生物体的物质 另一类是腐殖质

腐植酸迄今为止没有严格的定义,Stevenson等将腐殖质定义为“一系列经过微生物参与下的二次合成反应的,以富含含氧功能基团为特征的从黄色到黑色的高分子物质”。 2 分类

根据腐殖质在酸和碱溶液中的溶解性分为三类:

① 胡敏酸(也称腐植酸):可溶于稀碱溶液但不溶于酸的部分,相对分子量从数千到数万; ② 富里酸:既溶于酸又溶于碱的部分,相对分子量从数百到数千; ③ 胡敏素(也称腐败黑物):不能被酸碱提取的部分。 3 来源

腐殖质是有机物在微生物作用下经过分解、转化、合成等复杂反应所形成的性质不同于原有机物的新的一类物质。

目前关于腐殖质的形成主要有两种假说:

① 木质素理论:认为腐殖质是木质素在微生物作用下的残余物,经过脱甲基化作用、氧化作用和含氮化合物(如蛋白质)的缩合反应,首先形成腐植酸,腐植酸进一步降解的碎片即为富里酸;

② 多酚理论:木质素在微生物的作用下先形成酚醛和酚酸类物质并进一步转化为多酚化合物,多酚化合物在多酚氧化酶催化下形成苯醌类物质,并与氨基酸结合形成富里酸和腐植酸;此外,有机物中的纤维素和其他非木质素类物质也可以在微生物的作用下形成多酚化合物,并转化为腐植酸。

木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间, 起抗压作用。在木本植物中,木质素占25%,是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。 木质素是由四种醇单体(对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物。

木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物,对土壤中的高价金属离子有较强的亲和力。

二 腐殖质在水体中的作用及其影响(P232-235)

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第五章 水中有毒物质(P191、P250)

第一节 水中有毒物质来源及对水生生物的影响

毒物(toxicact):对活的机体造成有害作用的物质。通常指的是哪些对机体危害大的有害物质(毒理学概念)。

毒性(toxicity):指某种化学物质对机体的易感部位引起有害生物学作用的能力。通俗的讲指对生物正常的生长、发育、繁殖等生命活动产生不良影响的特性(毒理学概念)。

有毒性的物质不一定就是毒物;而毒物只有在一定浓度,一定的接触时间后才表现出毒性.

一 来源

1水体内部因物质循环失调而生成、积累的毒物

常见的有害物质有非离子氨、亚硝酸盐、硫化氢、高浓度游离二氧化碳等。

1) 非离子氨:少量氨氮是藻类生长繁殖的营养盐,但若其含量超过一定限度则会对水生生物产生毒害。动物的排泄也可产生相当数量的氨

氨氮中的非离子氨对生物具有显著毒性,且总氨氮的毒性随着pH的增大而增大。当氨氮含量达0.05-0.2mg/L时,鱼生长速度都会下降

2) 亚硝酸盐:NO2--N是水中有机物分解的中间产物,极不稳定,当氧气充足时可转化为对鱼毒性较低的硝酸盐,而在缺氧时转化为毒性较强的氨氮。NO2--N能与鱼体血红素结合成高铁血红素,失去与氧结合的能力,致使血液呈红褐色,随着鱼体血液中高铁血红素的含量增加,血液颜色可以从红褐色转化呈巧克力色。最终导致鱼类缺氧死亡。

3) 硫化氢:缺氧条件下,含硫有机物经厌气细菌分的分解产生硫化氢;而在富硫酸盐的池水中,经硫酸盐还原细菌的作用,可使硫酸盐转变为硫化物,在缺氧和低pH条件下进一步生成硫化氢。硫化物和硫化氢均具毒性。在底层水中有一定量的活性铁,可被转化为无毒的硫或硫化亚铁。

4)高浓度游离CO2:天然水中CO2主要来自于水生生物的呼吸作用以及有机物的分解。高浓度游

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