水產養殖正在從一個粗放模式向集約化、工廠化、科學化的道路轉變,智能化已經走入水產,對池塘的管理也是越來越好。池塘水質檢測要養成定期記錄的習慣,在一個養殖周期內每天的養殖情況,如溫度、溶解氧、pH值等指標詳細記錄,其中也包括鹼度、硬度及磷和餘氯的檢測。
自然水體中有八大離子,離子是指化學中的一些離子的成分,如碳酸氫根、碳酸根、硫酸根、氯離子屬於陰離,淡水中主要是碳酸氫根,海水中以氯離子為主。陽離子有鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子,淡水中主要存在的是二價的鈣離子,海水中主要存在的是鈉離子。
酸是指可以電離出氫離子的物質;鹼是可以電離出氫氧根的物質;鹼度是指在常溫下,1升天然水中全部的鹼性物質被中和時所需要的氫離子的物質的量。氫氧根和氫離子結合生成水。水可以電離出氫離子和氫氧根,但是水主要以水分子的形式存在。酸溶液是指氫離子濃度偏高;鹼溶液指氫氧根偏高。淡水適宜的鹼度範圍是1.5~3.5 mmol/L,海水的鹼度相對穩定為2~2.5 mmol/L。
水體總鹼度對水產養殖的意義:穩定水體理化指標,減少水生動物應激反應。總鹼度大的水體抵抗重金屬離子的毒害作用優於總鹼度低的水體,總鹼度高,水中的重金屬如銅、鋅的毒性降低。水的酸鹼度穩定,則水中營養鹽可利用性高,有利於浮遊植物如藻類的穩定生長。水體總鹼度高,水色(藻類)較為穩定,即使出現惡劣天氣(颱風、暴雨、冷空氣等),藻類比例和數量沒有大幅度變化。適當提高水體總鹼度,預防「轉水」、「倒藻」的發生概率,同時,在天氣轉晴後,降低「氣泡病」的發病概率。適當提高總鹼度,有利於促進水草生長、狀莖、壯根,預防青苔、地皮、鞭毛藻類、藍藻等的滋生。
足夠量的鹼度值可以促進有機懸浮物及膠體物質的絮凝,防止缺氧和疾病的發生,也可以中和底質中多餘的有機酸以促進微生物的活動,加速有機物的分解,增強水質的肥力。高鹼度具有毒性。鹼度過高對養殖生物的毒害作用分析表明,pH值越高,鹼度對養殖動物的毒性越大。魚類在過高鹼度的水中,體表分泌大量黏液,鰓出血,迅速死亡。
在化學中,鹼度檢測的方法有利用滴定法、分光光度計及各種儀器的檢測,但對於養殖戶最快速簡便的方法是購買市面上總鹼度的快速測試的試劑盒,一般會有比色管和試劑瓶,只要按照指定方法進行操作都可以得到一個在檢測範圍內的值,準確度相比於滴定法或者儀器分析法的準確度不是最高的,但也能反映水體中總鹼度的情況。
硬度是指單位水體中所含的二價和二價以上的金屬離子的總量。這些離子包括鈣離子、鎂離子、三價鐵離子、三價鋁離子、錳離子、等金屬離子。養殖水體硬度的適宜範圍是1-3mmol/L。表示水離子的方法是以水中鈣離子和鎂離子總量換成氧化鈣的含量。
水硬度的分類:在0-4度表示很軟水,4-8度表示軟水,8-16度表示中等硬度水,16-30度表示硬水,30度以上是很硬水。
魚池水硬度的變化特點:淡水硬度相對變化大,參與水體溶解吸附平衡,也就是水體中二氧化碳含量決定了水硬度的大小;海水硬度相對變化小。硬度取決於水源、池塘土質;新建池塘水硬度較高(土壤溶鈣),逐漸減少(淋溶損失)。與水生光合、呼吸作用有關,晝夜變化較大,在光合作用較強時,硬度偏小,而在呼吸作用偏大的夜間的硬度偏大。人為引起硬度變化,施用過磷酸鈣、石灰乳等。
以上反應式的左邊是鈣離子和碳酸氫根離子,右邊生成的是難溶的碳酸鈣、鹽、水和二氧化碳。當光合作用進行時,消耗大量的二氧化碳,右邊二氧化碳消失後促使鈣離子和碳酸氫根離子反應像右移動,這時鈣離子的含量減少,硬度減小;而當呼吸作用增強時水體中會產生大量的二氧化碳,這時右邊二氧化碳含量高生成較多的鈣離子。所以在光合作用強時,硬度較小,而呼吸作用為主時硬度增大。
在化學中進行總硬度測定時,採用絡合滴定法(EDTA)測定。將水體的pH調到10的氨性溶液中,採用鉻黑T (In)做指示劑,用EDTA標準溶液直接滴定水體中鈣離子、鎂離子總量。最終通過EDTA的使用量來計算出水體中鈣離子和鎂離子的含量。當然養殖戶想用簡便的方法檢測總硬度可以使用總硬度的試紙進行檢測。水硬度試紙應用範圍適用於工業水,食品,循環水,農業等領域的環境工藝等分析,也非常適用於各級別實驗室預分析,特別適合戶外檢測。
水硬度試紙使用說明:取出檢測試紙,浸入待測液體中1-3秒後取出,靜置30秒後與標準色卡對比。
水硬度試紙注意事項:
取出試紙時請勿接觸試紙反應端,以免汙染試紙,影響檢測結果。取出所需試紙數量後,將剩餘試紙密封保存好,避免高溫或者眼光直射。待測液體pH在5-9,要求似乎無色或者淺色,顏色過深的液體檢測前,先做脫色處理。使用前仔細閱讀操作說明及注意事項。水硬度試紙測試原理:滴定計數法、目測法。不含危險物質,不會產生環境汙染;價格經濟;使用方便;有較高的靈敏度和精確性;由於分開滴定試劑,顏色變化更為明顯;試劑瓶上清楚的標有用量說明。
水硬度試紙使用方法:將測試條的反應區域浸入待測溶液中1秒鐘,取出測試條,甩掉上面多餘的水份。1分鐘後,將測試條的反應區與比色卡的顏色進行對比,從而確定待測溶液的硬度值。
磷(P)是生物生長必須的元素之一,在一般天然水中磷酸鹽含量不高,但水體中磷含量過高(如超過0.2 mg/L)可造成藻類過度繁殖,直至數量上達到有害程度(稱為富營養化),造成胡泊、河流透明度降低,水質變壞。所以磷是評價水質的重要指標。大量有機物在水體中分解消耗溶解氧,使水體發黑,發臭。氮、磷能促使藻類生長,可使水體很快形成富營養化狀態,並使得魚類缺氧。
磷的循環:水中的藻類生長和光合作用離不開磷元素,在水體中磷含量較低,主要以正五價的形式存在;可以形成溶解或者懸浮的正磷酸鹽的形式存在;也可以形成溶解或懸浮不溶解的有機磷化合物存在。
磷的主要來源:
來自水體生物的殘骸或代謝廢物。水體中的藻類和生命體的生長離不開磷元素,所以水體中生物在殘骸後會分解,形成可溶性的磷再排洩回水中,供水體中的細菌、植物、魚類等再次使用。養殖的動物或浮遊動植物及微生物的代謝活動對於表層水中有效磷的再生補給作用較大,被浮遊動物吞食的細菌、或者是游離植物的總磷中又有50%以可溶性磷的形式再排洩到水中,並且能供植物、細菌重新利用。魚類及其他的水生植物代謝廢物也含有磷,同時這些水生生物的殘骸等有機碎屑也會迅速分解再生成有效地磷。來自沉澱物或者是底層的水中。在長時間的積累中,有些磷會以沉澱的形式儲存在底層的水中,這個底層物中磷也會經過物理、化學或微生物的作用會重新變成溶解的磷,擴散到底層水中,在一些情況下還會轉入到表層水中。來自餌料、無機水源或人工施肥。人工施肥是補充養殖水體中磷的快速方法,通常是無機或有機形式的磷,是水體中磷的重要來源。一些外在的無機水會給水體帶入一些有機的了磷。此外,降水或汙水中不慎排入養殖水體中,也會補充水體中的磷。水體中磷的主要去向:第一水生生物的吸收利用,磷在池塘水體中會被水體中生物或浮遊植物吸收再排洩,形成循環的過程,水體中的磷被水中的藻類進行光合作用吸收之後,再固定成植物的一部分。第二是隨著水體的流失,指定期在養殖水體中或者魚池中溢出消耗水體中的一部分磷。第三是化學和吸附引起的沉澱,水體中會有一些離子,如鈣離子、鐵離子、鋁離子等會相應的生成一些磷酸鈣、磷酸鐵、磷酸鋁等磷酸鹽,這些離子如果和其他物質結合在一起就會很容易沉澱到水體的底部。
營養級劃分標準:當水體中氮小於0.2 mg/L,磷小於0.03mg/L,屬於貧營養水質;當水體中氮在0.2-0.3mg/L,磷在0.03-0.045mg/L,屬於中度營養水質;當水體中氮大於0.3mg/L,磷大於0.45mg/L,屬於富營養水質。事實上磷過多會引起富營養化水質,但磷是藻類的生長不可缺少的,在有益藻生長的時間段內磷缺乏也會導致藻類的死亡,所以要將磷控制在合適的範圍內。
在化學中採用磷鉬藍分光光度法進行總磷的測定,總磷是水體中各種無機磷(主要是正磷酸鹽及縮合磷酸鹽)和有機磷酸鹽之和。測定總磷的常規方法是應用酸式過硫酸鹽氧化法。總磷分析分成兩步,第一步為總磷氧化,在酸性條件下,應用過硫酸鹽做強氧化劑,在120°C氧化30 min,使水體中的無機磷酸鹽及有機磷酸鹽氧化成正磷酸鹽。第二步是顯色,正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻鉚反應生產磷酸雜多酸,被還原劑抗壞血酸還原生成藍色絡合物,即磷鉬藍。在700 nm波長處,30 mm玻璃比色皿條件下測其吸光度值而求得總磷含量。
總磷的測定(磷鉬藍分光光度法)
品名:水質檢測試劑盒。項目:測定水樣含溶解性磷酸鹽中磷的濃度。規格:比色卡一張,吸管一個,刻度管一個,粉劑勺一個,磷酸鹽試劑(1)一瓶(液體),磷酸鹽試劑(2)一瓶(粉劑),磷酸鹽試劑(3)一瓶(液體)。測定次數:50次。測定範圍:0.05-0.15-0.25-0. 50-0.75-1.0 mg/L。操作詳細:用水樣將比色管衝洗兩次,然後取水樣至20毫升刻度線,加試劑(I)10滴,搖勻再加試劑(lI)一小勺,搖動至試劑完全溶解,靜置1分鐘再加試劑(II)10滴,搖勻放置15分鐘,自上而下與標準色卡目視比色,與管中水樣色調相同的色標即是水中磷酸鹽中磷的含量(以磷計:毫克/升)。說明:若水樣混濁應過濾後再取水樣測定。本法測定結果為可溶性磷酸鹽,若測總磷量應做消解處理。
注意事項:
檢測時,儘量在光線比較好的狀況下比色。在檢測過程中,如不慎將本產品檢測試劑濺如眼、口、鼻、皮膚等,應立刻用清水清洗,濺到桌面或器物上應立即擦洗即可。本方法只作為半定量檢測,不作為法定依據。本產品防止兒童接觸。產品特點:不需要任何設備,採用目視比色法或數滴法進行測量。適用於家庭飲用水、企業用水、養殖用水等各種水質的現場水質分析。使用方法簡單,測定結果可靠。體積小,重量輕,攜帶方便。2~ 10分鐘即可完成-個水樣的分析工作。檢測分析費用低。測試人員無需培訓,只需按說明書步驟操作即可。
消毒劑一般用於消滅水中的病菌,消毒劑加入水中達到一定量之後,其最低和最高值都必須要進行檢測,各地政府對此也有強制規定。消毒劑對病菌的殺傷力強的同時,對其他有機物也會產生類似的影響,所以需嚴格規範控制其添加量消毒劑的過量投入會危害人和動物的安全。
氯的存在方式:活性游離氯又稱自由活性氯,主要是次氯酸分子,它是消毒過程中起最重要作用的部分。總游離氯是通常所指的氯消毒劑,他們由單質氯氣分子、次氯酸分子、次氯酸根離子等方式的氯組成。化合氯由氯和氮化物,化合構成化合物,此化合態的氯化物無消毒活性作用。總結合氯指游離氯和化合氯的總稱。
氯化消毒:在城市給水處理廠中,水經過混凝沉澱和過濾後能除去不少細菌和其他微生物,還必須進行水的消毒。消毒的目的是殺死水中的病原細菌和其他對人體健康有害的微生物。生活汙水和某些工業廢水也有大量細菌,有時還會有較多的病原細菌、病毒和寄生蟲卵等。一般的廢水處理無法去除。氯消毒起源於1850年,因其價格低廉、消毒效果好、使用方便,100年來一直是國外水廠的主要消毒劑。此外,在水處理工業中,氯除了用於給水消毒劑外,還常用作強氧化劑來處理含氰廢水,含硫廢水和廢水脫色、除臭等,常稱為氯化處理。
氯的化學性質:
氯的分子為黃綠色有刺激性氣味的氣體,液化後為黃綠色透明液體。氯有窒息性氣味,有強烈的刺激臭和腐蝕性。一般在1個大氣壓下降溫至-34.5℃可液化,可存儲與鋼瓶中備用。常溫下氯瓶是承壓的,溫度不可超過50 °C。使用時液氯經氣化後溶於水中。氯與水的作用:氯略溶於水,10°C時最大溶解度約1%。水中加入氯後即能發生水解反應,氯氣和水反應生成次氯酸、氫離子和氯離子。次氯酸是一種弱酸,進而在瞬間解離為次氯酸根和氫離子。氯與胺的作用:氯和次氯酸不僅能與細菌作用,殺死細菌,也能與存在於水中的多種物質作用。當水中有氨存在時,氯和次氯酸易與氨化合成各種氯胺。各種氯胺水解後,又變成次氯胺。因此它們也具有消毒殺菌的能力,殺菌作用進行的緩慢。氯胺在水中較為穩定,殺菌持續時間長。有些水廠會在加氯消毒的同時,還外加一些氨,形成一定量的氯胺。該方法稱氯胺消毒法。為保證水中所有病原細菌都能夠受到氯的作用,水經過氯消毒接觸一定時間後,應該有適量的剩餘氯留在水中以保證持續的殺菌能力。投加的氯除去與細菌和雜質作用消耗之後,剩餘的部分稱之為餘氯。總氯包括游離氯(氯氣分子、次氯酸以及次氯酸根)和化合氯(一氯胺、二氯胺、三氯胺)。由於化合氯及游離氯在消毒能力方面有很大差別,分別測定這兩種餘氯就顯得頗為重要。
餘氯測定方法:分光光度計、多參數比色計、餘氯袖珍比色計、餘氯比色盤、數字滴定器、餘氯試紙和試劑盒。
使用方法:測試需要先用待檢水樣衝洗比色管兩次,滴加餘氯試劑10滴與比色管,然後取待檢水樣至比色管20升刻度線(如水樣混濁可稍放澄清),搖勻靜置3分鐘,自上而下與標準色卡目視比色,與比色管中溶液色調相近的色標即是水樣中氯的含量(毫克/升)。說明:若水樣溫度低於15℃應預熱至15℃以上(用手握管),再按上述方法進行檢測。
取樣注意事項:由於氯的水溶液很不穩定,水樣中的氯含量會迅速降低。在日光或其他強光的照射或攪動時氯含量會迅速減少。所以,無論採用哪種方法最好再取樣後馬上測定,水樣不得保存。
△內容來源:範老師微藻物聯世界,作者:褚佳,圖片來自網絡,版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫我們刪文
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