化學中的酸堿鹽是沉澱嗎?專注水産适用技術,奉獻實用養魚信息,接下來我們就來聊聊關于化學中的酸堿鹽是沉澱嗎?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
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池塘雖小,學問挺大。要解決池塘裡發生問題,投下去的時間,金錢,汗水能有收獲,不僅需要經驗作為支撐,更需要掌握相關知識,明白其中的原理。因此,優秀的水産人不僅知其然,更應知其所以然。本文梳理池塘常見的問題,分析一下池塘裡發生變化時的外因和内因。更好的了解養殖過程背後的化學反應對池塘的影響。
一、池塘的PH值
池塘裡的PH值是衡量水溶液酸堿度的指标,是水體重要的非生物因子。而養殖水體非常複雜,水體富營養化,有機物多,生物量大,藻類豐富多變等因素,均有可能影響池塘裡的PH。但是決定PH值大小的而是水體的光合作用和呼吸作用,它們通過改變水中二氧化碳的總量而起作用。
1、PH概念
PH值定義是水體中的氫離子濃度的負對數(PH=-lg[H ]),PH每上升或者降低一個單位,氫離子濃度相差10倍。
藻類的光合作用消耗二氧化碳(CO2),促使平衡向左移動,導緻H 被吸收,H-減少,pH上升;池塘的呼吸作用(生物呼吸和水呼吸)釋放出,平衡向右進行,PH上升。
3、 池塘PH值上下分層和晝夜變化
(1)、上下分層
養殖季節晴朗的白天,上層水溫度高,密度小,下層水溫度低,密度大。通常情況下,這種水溫分層現象很難被打破。這種水溫分層現象不僅導緻了水體溶氧的分層同樣也導緻pH的上下分層。上層水體光照強,藻類多分布于上層,光合作用強烈,藻類增殖旺盛,pH高。因為白天和夜晚光合作用強弱差别很大,所以上層水pH值波動幅度很大;而池塘底層光線弱,藻類分布少,光合作用很微弱,底層水體中主要進行有機物的分解活動及生物呼吸作用,即池塘的呼吸作用不論白天或夜間一直處于主導地位,所以底層水pH值低且晝夜的波動幅度很小。
(2)、晝夜變化
一般情況下,人們測量pH都是在表水層,加上底層水pH晝夜波動幅度很小,所以這裡講的水體pH的晝夜變化都是指表水層。白天,光合作用強,減少,PH較高;晚上則相反。
4、 PH變化與池塘中生物活性的關系
池塘中可以進行光合作用生物:藻類
池塘中呼吸作用生物:浮遊生物、細菌,養殖動物,藻類
健康的池塘:藻類光合作用強度【浮遊生物 養殖動物 藻類】呼吸強度,考慮到養殖動物呼吸基本可以近似不變(健康情況),浮遊生物(微生物)活性好壞直接影響池塘呼吸作用強度。
白天,PH較高;晚上,PH較低,出現一定幅度變化。1個單位範圍内。一天中PH範圍最高值和最低值之間的值可以看做PH原點。代表水體酸堿平衡度。如果一定時間内,日均PH位于PH原點附近,則說明菌藻平衡;若日均PH大于PH原點并且向上方移動,則說明PH高,菌類呼吸減少,活性變弱,需要提高微生物活性;若日均PH小于PH原點并向下方移動,則說明PH低,藻類光合作用變弱,需要提高藻類活性,培藻。如果一個池塘的PH值一天變化很小或者沒有變化,排除陰雨天影響,則說明藻類和微生物沒有活性或者沒有生物。
二、池塘的氨氮和亞硝酸鹽
池塘中氨氮和亞鹽是養殖水産中最常檢測的水質參數,也是水環境惡化最直接的表現。
1、氨氮與亞鹽的來源
一般氨氮有兩大來源:一是池塘有機污染物的分解産物,稱作氨化作用;二是養殖動物及其他水生動物的排洩産物。氨氮有兩種形式,NH3和NH4 ,水環境裡氨氮這兩種形式可以相互轉化。亞硝酸鹽是NH3、HNO3、N2等氮轉化過程中的中間産物,這裡氮轉化主要指氨硝化作用、硝酸呼吸(還原)或脫氮作用。
氨氮NH4 -- NH3平衡
氨氮中NH4 -- NH3平衡兩種形式,都是藻類直接吸收利用,但NH3對養殖動物有很大毒性。
NH3 H20 → NH4 OH-
氨硝化作用,是在溶氧适宜條件下,經硝化細菌的作用,氨進一步被氧化為NO3,這一過程稱為硝化作用。硝化分兩個階段進行,第一階段主要由亞硝酸菌屬引起第二階段主要由硝酸菌屬引起。
2NH4 3O2 → 4H 2NO2 2H2O 能量(亞硝酸菌)
2NO2 O2 → 2NO3 能量 (硝酸菌)
N03 12H- 10e → N2 6H2O (脫氮細菌)
一般來說,溫度一定時水體氨氮中NH3和NH4 的比例取決于水體pH值,pH值越高,NH3比例越大。具體NH3:NH4 比值取決于養殖水體的pH值和水溫,pH值越小,水溫越低,氨(NH3)的比例越小,其毒性越低,pH低于7.0時,幾乎都是離子氨(NH4 );pH越高,水溫越高,氨(NH3)的比例越大。
總之,溫度一定時,pH值越高,NH3比例越高,毒性越強;PH值一定時,PH越高,NH3比例越高,毒性越強。
2、氨氮亞鹽危害
(1)氨氮的毒性:依據濃度不同而不同,一般控制在0.02ppm之下(ppm:濃度單位,百萬分比濃度)。慢性中毒出現現象:一是幹擾滲透壓調節系統;二是破壞鰓組織;三是降低攜帶氧能力。措施:換水,注入新鮮水;使用微生物菌劑。
(2)亞硝酸鹽危害:當水體中存在亞鹽時,魚蝦類血液中的亞鐵血紅蛋白被其氧化成高鐵血紅蛋白,從而抑制血液的載氧能力。魚類長期處于高濃度亞硝酸鹽中,載氧能力逐漸喪失,會造成魚蝦慢性中毒,魚蝦攝食降低,鰓組織出現病變,呼吸困難,很多情況下魚蝦爆發疾病而死。措施:改底,微生物試劑。
三、池塘的硫化氫(H2S)
硫化氫是一種可溶性毒性氣體,帶有臭雞蛋味。主要原因有兩個方面:
(1)是養殖池底中的硫酸鹽還原菌在厭氧條件下分解硫酸鹽;
(2)是異氧菌分解殘餌或糞便中的有機硫化物。硫化氫與泥土中的金屬離子結合形成金屬硫化物,緻使池底變黑,這是硫化氫存在的标志。硫化氫與魚蝦血液中的鐵離子結合使血紅蛋白減少,降低血液載氧能力,導緻魚蝦呼吸困難,中毒死亡。
H2S → H HS-
H HS → H2S
H2S有毒,HS-無毒。等量的H2S,PH值越低,毒性越大。
當PH為9時,呈堿性時,主要以HS-形式存在,毒性小。
當PH為7時,呈中性時,主要是HS-和H2S各一半。
當PH為5時,呈酸性時,主要以H2S存在。
(3)維持池水中硫化氫不超标方法
充分增氧:高溶解氧可以氧化消耗H2S,并可抑制硫酸鹽還原菌生長;
控制PH值:PH越低,發生H2S中毒機會越大,可以使用生石灰等提高PH值;
經常換水:降低池水有機污染物濃度;合理投餌,清除池底污泥改底。
四、池塘的堿度
對于池塘養殖水體而言,堿度反應水結合質子(H )的能力,也就是和強酸中和能力的一個量,主要堿度成分是 CO3, HCO3, OH-,簡單的說,一定堿度的養殖水體具有一定的抗酸性。
1、堿度的表示單位
一般使用“ALK”和“A”表示。
OH- H == H20;
CO3- H ==HCO3-;
HCO3- H ==H2CO3
以上三種堿度的總和稱為總堿度(Ar),堿度的表示單位有2種:毫摩爾/升;毫克CaCO/升。
(1)毫摩爾/升(mmol/L):用1升水中含有能結合質子(H )的物質的量表示。
(2)毫克CaCO3/升(mg/L):用1升水中含有能結合質子(H )的物質所相當的CaCO3的質量,以毫克CaCO3/升來表示。
2、養殖池塘水的堿度
水的堿度受水中光作用和呼吸作用的影響,會發生變化。對于生物密度很大的室外養魚池,還會有周期性的晝夜變化。變化的原因是水中存在以下兩個化學平衡:
2HCO3 = CO3 H20 C02 (1)
Ca2 CO3 = CaCO3↓ (2)
當光合作用速率超過呼吸作用速率時,CO2被不斷吸收利用,式(1)平衡向右移動,結果是CO3含量增加,使式(2)平衡也向右移動,有CaCO3沉澱生成。兩個化學平衡右移的結果是水的堿度、硬度下降,pH上升。
當呼吸作用速率超過光合作用速率時,不斷有CO2産生,促使式(1)、式(2)平衡均向左移動其結果是堿度、硬度都上升,pH下降。
3、堿度與水産的關系
水的堿度對水産養殖有重要影響。養殖用水需要有定的堿度,濃度過高又有害。水體堿度與水産養殖的關系體現在以下三個方面。
(1) 降低重金屬的毒性
重金屬一般是遊離的離子态降毒性較大。重金屬離子能與水中的碳酸鹽形成絡離子,遊離金屬離子的濃度降低。堿度大,含重金屬的藥物效果就會降低。
(2) 調節CO2的産耗關系、穩定水的pH值
由于水中存在以下化學平衡
Ca2 2HCO3 == CaCO3(s) H20 co2
光合作用強烈時,上述化學平衡将向右移動,補充被光合作用消耗的CO2。當呼吸作用較強時,多餘的CO2可以通過化學平衡向左移動轉變為HCO3而儲備起來。因此,堿度較大可以使水中CO2含穩定,pH相對穩定。
(3) 堿度過大對養殖生物的毒害作用
養殖用水堿度的适宜量以1-3毫摩爾/升較好,四大家魚養殖用水堿度的危險指标是10毫摩爾/升。達到這個指标就應該特别小心。增加鈣含量可以降低水中堿度。
(來源:國際微生物。整理:西南漁業網)
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