背景:本次分析主要结合了/02/18至/03/05这16天对某草鱼养殖场A、B、C、D四口塘记录的数据进行比较,得出几大指标在池塘水中的变化趋势,并以此为基础分析几大指标之间存在的关系,部分结论为推论。
在池塘水的养殖过程中,氨氮、亚硝酸盐、PH、COD、BOD、总碱度,水温、藻相、有益菌种的数量等等是衡量一个池塘水好与差的重要指标。池塘水每时每刻都在进行着各种物质代谢,这些代谢过程对水的某些指标具有较大的影响。在高密度的池塘水养殖中,氨氮,亚硝酸盐非常容易超标,引起鱼类的急性中毒。通过对氨氮、亚硝酸盐、PH、溶氧、温度五项指标进行分析,结合天气,能大体上判断出池塘水体的情况。下面将谈谈对这几项指标的分析报告。
一、氨氮
1.氨氮的来源:(1)经过多天的观察,天气对鱼的吃料有较大的影响,当天气较差气温比较低时,鱼的吃料比较差。这时池塘中实际投料量大于鱼所能摄食的,这时岸边会经常漂浮鱼类未吃完的饵料。这些饵料在池水中逐渐变成粉末并且沉于底泥中发酵变质。当隔一段时间气温稍有转高,去测水时会发现池塘中的氨氮明显增多了很多。所以氨氮主要来源之一是饵料残渣。(2)水生生物的排泄物。这些氨无法及时被身为分解者的有益菌分解掉,池塘中的氨氮会有所增加。(3)水生生物尸体的分解。池塘中每天都会有鱼类死亡,这些鱼类在腐烂发酵之前是沉于水底的,无法及时捞出,尸体分解同时也增加了池塘水氨氮的含量。
2.氨氮的危害及影响氨氮在水中量的分析
氨的毒性主要是分子氨,分子氨会引起鱼类的中毒,当池塘水中氨氮含量比较高时,会影响鱼类的生长,鱼类食欲较弱。下图1是这16天池塘水中氨氮的变化,可以看出氨氮的整体是增长的趋势。
根据水化学中氨氮水解的化学式:NH3·H2O=NH4++OH-得知,当水中的氢氧根离子比较多时,分子态氨的数量逐渐增加,也就是说,当水体的PH比较大时,水中的分子氨含量应该是比较高的,但由图2可知,近期PH并无太大波动,所以近期影响氨氮变化的主要因素不是PH,可能还是高密度养殖下残余饵料中的氨氮引起水体氨氮的变化。
图1
图2
二.亚硝酸盐
1.亚硝酸盐的来源:我们要知道亚硝酸盐是氨在转化成硝酸盐过程中的中间产物,水中的氨在氧气充足的情况下可以被亚硝化菌转化为亚硝酸盐,在硝化细菌的作用下进一步转化为无毒的硝酸盐。但是当天气不好,水中藻类大量死亡,光合作用不足,水中的溶氧也比较少,这时硝化作用受阻,水中的亚硝酸盐的量就会增加。
2.影响水体中亚硝酸盐含量的因素分析
亚硝酸盐会通过影响鱼类的呼吸作用引起鱼类的中毒。图3是近16天鱼塘亚硝酸盐含量的变化图。图4为温度与溶氧变化的趋势图。图5为亚硝酸盐和溶氧的折线图。单单从图5来看,溶氧和亚硝酸盐的含量趋势相同,表面看起来这与溶氧高亚硝酸盐低,相反溶氧低亚硝酸盐的含量高的事实不符合。这时就要考虑到天气问题,从图3左侧的天气可以看出从2/18开始到2/20天气逐渐变为阴天,这时池塘中的亚硝酸盐的含量逐渐增加;从2/20-2/27天气为持续的阴天,这时亚硝酸盐的含量在池塘中达到最高;2/27-3/4天气逐渐好转,亚硝酸盐的含量又逐渐降低下来。前半段连续的阴雨天气导致气温逐渐下降到了最低点的13.9℃,这时的溶氧最高,分析推测应该是过低的温度导致池塘中微生物(硝化细菌)的代谢减慢,即使这时水中的溶解氧含量很高,但是硝化反应因温度原因受阻,产生的亚硝酸盐量比较多,硝化反应消除的亚硝酸盐的量比较少,因此亚硝酸盐的含量逐渐增加到了最高点。当气温逐渐变好时,水中分解者代谢恢复正常水平,亚硝酸盐的含量又逐渐降低。当然还要考虑到一个关键因素,外界能量的进入(投料),由于气温的降低,鱼类对饵料的摄食率降低,水中的饵料残渣逐渐增多,氨氮的含量增多,水中的浮游植物也由于气温低少了很多,无法同化较多的氨氮。这时由亚硝化反应方程式,如下:
55NH4++76O2+HCO3-→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+H2CO3
可以得知,氨氮含量高时,亚硝酸盐的含量也随之增高,如图6。
图3
图4
图5
图6
三.PH
1.影响水中PH变化的因素:(1)就池塘水来说,关键因素之一是单胞藻类等池塘生物的代谢活动。(2)总碱度。(3)水温等等。由图2可以得知池塘的PH值较为稳定,基本为7.9左右。证明水体中水生生物的呼吸和植物的光合作用处于一个较为平衡的状态。水中的缓冲机制较为平衡。
四.溶解氧
1.影响水中溶解氧的因素:(1)浮游植物的光合作用,植物光合作用是水体溶解氧气的主要来源。(2)增氧机和增氧制剂的使用,当池塘缺氧时,开启增氧机是有效的增氧方法,当出现停电时,使用增氧制剂是增氧的应急方法。(3)大气的溶解作用等等。
2.影响水体中溶解氧含量的因素分析
理论上讲,一天中早晨6点的溶解氧含量最低,下午4点溶解氧含量最高。这是因为植物在太阳落山之后,光合作用停止,而水中的呼吸作用还在继续,消耗氧气,水中溶解氧逐渐减少,这个过程一直持续到早上太阳升起来前,此时水中的溶解氧含量最低。植物逐渐恢复光合作用,当达到水中一切呼吸作用和植物光合作用以及其他物理增氧的速率相同时,水中的溶解氧含量逐渐增加,这个过程一直持续到下午,但是由于中午午后一段时间内光照太强,植物光合作用减弱,产氧减少,但整体溶氧还在增加,到下午四点时达到最高溶解氧。
本次测溶解氧只分析每天上午8点、9点、10点左右的溶解氧,这时的溶解氧含量也比较低,这时测溶解氧对防止鱼类大面积浮头有较好的准备作用。图7是近期的溶解氧变化蓄势图。结合图3以及每天的天气情况进行分析,可以看出(1))当天气刚刚转为阴天时,由于水的比热容较大,所以水温的变化幅度并不是特别大,维持在20℃左右,这时水中的溶解氧整体趋于递减状态,分析原因可能是天气变为阴天,浮游植物的光合作用减弱,但是这段时间的水温还没有降低,水中浮游植物和微生物,鱼类的呼吸作用还处于天气晴朗时的状态,水中产生的氧气少而消耗的多,所以溶解氧逐渐降低。(2)第二个阶段是2/24-2/27,这段时间溶解氧随温度的进一步降低达到了最高,分析原因是水温的进一步降低,浮游植物,浮游动物大量死亡,由于水温低,低泥中的微生物,存活的浮游动、植物,鱼类的呼吸代谢作用都处于一个较低的水平,消耗的氧气少了,这时水中的部分浮游植物还在进行光合作用,增氧机的增氧以及水温低大气中氧气溶于水中的比例增加导致水中的溶解氧积累大于消耗,水中溶解氧不断增加,当水温为最低的13.9℃时,溶氧也达到了最高的8.2mg/L。(3)第三个阶段是2/27-3/5,这段时间是气温逐渐回升的阶段,溶解氧的含量逐渐降低。分析原因是天气转好、气温的回升使得水中生物的呼吸代谢逐渐恢复正常水平,这时水中呼吸消耗的氧气量是比较大的。但是由于二阶段气温的降低,水中很多浮游藻类死亡,而水中氧气的主要来源就是植物的光合作用,水体中产生氧气的藻类较少,而水中生物呼吸消耗的氧气较多,所以水中溶解氧逐渐减少。这时水体中藻类应该处于一个增长繁殖阶段,若后期天气逐渐转好,水中溶解氧应该会恢复为正常水平。
图7
池塘水是一个复杂的化学变化系统,各项指标相辅相成,共同影响着水体的健康,其中氨氮,亚硝酸盐,Ph,溶解氧等几项大指标在反映池塘水健康时起着关键作用,我们要对影响其变化的因素进行分析,希望能从中找到能使池塘水稳定的对策。
如有专业性错误,望批评指正。
点评:本文是我们实验室成员之一的栗涵在一线养殖实践中的一些思考,发出来以飨读者。从本文中,可以看出作者的一些主动的思考和融会贯通,把学到的专业知识运用到实践中去,这是值得推崇的。
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