养 殖 水 化 学
(Water Chemistry for Aquaculture)
绪论
利用各种物理、化学和生物的方法对水体中溶解气体、pH值和主要离子(8种)、有机物和营养元素、有毒物质等指标进行分析和检测，保护水资源，防止和控制渔业水域水质污染，保证鱼、虾、贝、藻类等水生生物正常的生长、繁殖和水产品的质量,使之有利于水产养殖的这样一门科学。 第一节 养殖水体特点
一、水资源
据估算地球上水的总量约1.36×109km3，主要分布在海洋，约占总水量的97%，淡水约占3%，并且大约70%的淡水分布在冰川冻土中，存在于湖泊、河流、土壤和地下600米以内含水层中的淡水仅占淡水总量的30%左右（见表）。对人类有最大实用意义的淡水资源是主要与降水量有关的江河径流和浅层地下水的淡水量。每年参与全球自然循环的水量平均约占总水量的0.031%，其中从海洋蒸发的水量每年约有36.1×104km3，其余则是来自陆地的各种蒸发。海洋蒸发中的90%落回了海洋，10%漂流到陆地上空降落，形成地面径流与地下径流、淋溶岩石、土壤石汇聚成江河水，最终又流回大洋。形成了水的地球化学循环。
地球水资源分布（汤鸿霄，1979） |
类 别 | 水 源 | 容量（×104km3） | 百分比（%） |
地表水 | 江河 淡水湖 盐湖与内海 | 0.125 12.5 10.4 | 0.0001 0.009 0.008 |
地下水 | 土壤水及结合水 浅层地下水 深层地下水 | 6.7 417 417 | 0.005 0.31 0.31 |
冰川水 大气水 海洋水 | | 2920 mide-0081.2 132000 | 2.15 0.001 97 |
总 计 | | 136000 | 100 |
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2、我国水资源
我国水资源总量比较丰富，平均年降水量为6.19×1012 m3，平均降水深648mm，平均河川径流量2.7×1012m3，合径流深284mm，约占全球径流总量的5.8%，居世界第6位。但我国人口众多，如按12亿人口计，人均占有年平均河川径流量2260 m3，不足世界平均值的1/4，是美国人均占有量的1/6，前苏联的1/8，巴西的1/19和加拿大的1/58，被列为世界上十三个贫水国之一。我国耕地平均占有的河川年径流量也只有世界平均水平的80%。所以，从人均、亩均水资源数据看，我国水资源的供需矛盾突出。根据2000年水利部的通报，至2010年，在中等干旱年份，我国需水量约为6988亿立方米，而可能的供水量为6670亿立方米，缺水318亿立方米，充分表明了未来几年内，我国水资源所面临的短缺问题。
我国水资源在分布上具有时、空分布不均衡和水、土资源组合不平衡的显著特征。我国地域辽阔，跨越高、中、低三个纬度大，全国降水量和径流量的地区分布极不均匀，基本呈现由东南沿海向西北内陆递减的趋势。东南沿海径流深为1200mm，而西北干旱地区小于50mm，甚至为0。南方人均河川径流可达3600m3，北方地区人均仅720m3，仅及南方人
均的1/5，使我国北方农村、城市都严重缺水。北方片中黄河、淮河、海河三大流域的水资源总量仅占全国的7.5%，而人口和耕地却分别占到全国的34%和39%。尤其是海、滦河片，人均和亩均水量都是全国的最低值，人均占有水量为全国均值的16%，亩均占有水量为全国均值的14%，是我国缺水最严重的地区之一。
全国各片水资源总量分布表（水体污染与防治编写组，1984） |
分片名称 | 水资源总量（×108m3） |
黑龙江流域片 | 1389 |
辽河流域片 粉条生产线 | 581 |
海、滦河流域片 | 406 |
黄河流域片 | 762 |
长江流域片 | 1024 |
淮河流域片 | 9600 |
珠江流域片 | 4739 |
浙闽台诸河片 偏心轮机构 | 2714 |
西南诸河片 | 4684 |
内陆诸河片 | 1207 |
全国 | 27106 |
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我国位于世界著名的东亚季风区，属于显著的大陆性季风气候，因此降水量和径流量的年内年际变化都相当大，而且贫水地区的变化一般大于丰水地区。据统计，全国大部分地区连续最大四个月降水量占全年的70%左右。南方大部分地区连续最大四个月径流量占全年径流量的60%左右，华北、东北的一些地区可达全年径流量的80%以上。年降水量的最大与最小比值，在南方为2～4倍，在北方为3～6倍。年径流量的最大与最小比值，在长江、珠江、松花江为2～3倍，黄河为4倍，淮河为15倍，海河则高达20倍。而且年际间还存在着连丰、连枯的现象。
根据环境部门对全国河流、湖泊、水库等水质状况的监测，由于近年来工业废水和城镇生活污水的排放等原因，我国主要水系的水体都遭到了不同程度的污染。从洞庭湖、太湖到安徽的巢湖、云贵高原上的"明珠"滇池，一个又一个大湖，普遍受到污染的危害。昔日光彩正在失去，有些湖泊已成了"无鱼区"和臭水湾。我国的大江、大河均承受了来自人类生活和生产活动所带来的巨量的污染物质，而假如我们依然无动于衷，放任污水自流，则我国水域水质的未来可想而知。
3淡水水产养殖水体---泛指地球表面低洼地带的集水区,包括江河,湖沼,塘堰,水库,溪流,水渠等等.
二 水体主要特点
1 水的重要性
地球上的一切生物都需要水(地球上的各种生物都离不开水….美国的凤凰号在火星上发现了冰的存在！)。水是生物体主要的组成要素，水栖植物体含水量达95％上。陆栖动物体内含水量达50-75％；生物体内的生物化学反应总是在体内的水溶液中以酶为催化剂缓慢进行的；而植物的光合作用就是在光照和叶绿素的作用下由水与二氧化碳合成碳水化合物的过程。水是水栖生物的生活环境，也为陆栖生物提供良好的栖息条件，地球上原始的生命孕育于原始的海洋中。
1) 在日常生活中,我们常用“鱼水情深”来形容军民关系,可见鱼和水之间密不可分;
2)而在我国养鱼8字经:“水,种,饵,密,混,轮,防,管”,水摆在8字经的第一位,可见水在水体养殖中的重要性,离开了水体就不存在水体养殖;也有养鱼先养水的说法。
2 水体的主要特点（:
1) 水体的热学特性:
1 水的比热很大. 水的比热是4.18J/g.℃;空气的比热为1J/g.℃;铁的比热为0.46J/g.℃;
②ofp002 水的导热率低. 热量的吸收和释放都很缓慢,因此,水温的变化不剧烈,有利于水生动物生活;
③ 4℃（严格来讲是3.98℃）时水的密度最大,0℃结冰时密度最小,因此冰块总是浮于水面,低层不易结冰,为水生生物创造了良好的越冬环境.
(4℃以下向4℃升高时----整个水体温度趋于4℃,全同温流转期;由4℃继续升温----形成温跃层,这时水温上高下低-正分层;向4℃降温时----同样整个水体温度趋于4℃,全同温流转期; 由4℃开始降温----这时水温上低下高-逆分层)
盐度为24.9的海水，密度最大的温度和冰点均为-1.35℃。
2 )水的浮力
水的密度较空气的大很多.在水体形成一个特殊体------浮游生物；由于水的浮力,使得水生动物不需要有坚强的骨骼来支持身体,有些动物如水母甚至没有骨骼,而在空气环境中这些动物不可能生存的.
3)水的流动性
我们常说“一潭死水”？错！从养殖水体的分析角度来看其内部也是在不断流动变化的,再平静的水体也存在流动(水平流动和垂直流动),水体的流动使水中的气体、营养、热量等扩散使之分布均匀;同时使生物代谢的废物消散,使水环境得以循环更新;另外,水体的流动还有利于水生动物的繁殖与分布等作用.
4)水的溶解能力很强.
水是一种良好的溶剂,有着极大的溶解能力;水中溶解的物质有:溶解气体(主要有氧气和二氧化碳,另外可能存在硫化氢,氨气,甲烷等气体)、主要离子(8大主要离子)、生物营养元素(碳,氮,磷等)、微量元素(钙、镁、铁)、有机物等五类物质.
增补作用----水中的溶存物质的一些变化可使水中某些物质的实际数量或者浓度增大;
消耗作用----水中的溶存物质的一些变化可使水中某些物质的实际数量或者浓度减小;
总结:以上水的4个主要特性,总的来讲对水生动物是十分有利的;当然也存在不利的一面例如底层光照差,水中溶解氧气少(容易造成缺氧浮头智能卡服务,甚至窒息死亡)等等.
ppm=百万分之一(毫克/升);ppb=十亿分之一(微克/升);1Å（埃）=10-8cm;
第二节 影响水体成分的因素
一 水体溶存物质来源:
1 大气降水;
2 与土壤,岩石溶淋而来;
3 与土壤,岩石的交换作用而来;
4 由动植物的残骸而来.
二 影响水体成分变化的因素
1 水溶液内的化学反应(氧化反应,水解反应,中和反应等);
2 新相的生成或消失(如沉淀的生成与溶解,气体的消散与溶解等);
3 各类水生生物新陈代谢过程中的生化反应,尤其是光合作用和呼吸作用;
4弹起式地面插座水体运动.
养殖水体要求:肥 、活 、爽。
第三节 养殖水体的物理性质
物理性质除比热,密度外,与养殖密切相关的还有温度,其次是透明度和水体流动等.
一 温度
在水生生物的生活条件中,温度是一个极其重要的因素,水生生物的生长,发育,繁殖,分布和数量变化都直接或者间接受到温度的影响.水的能量来源主要是太阳辐射,对于水体来说,水温是随气温的变化而变化的.一天中,水的平均温度要高于气体的平均温度.
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