水中溶解氧的變化規(guī)律及其影響

臧淑梅

（黑龍江省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站 黑龍江 哈爾濱 150018）

溶解氧是指以分子狀態(tài)溶存于水中的氧氣單質(zhì)。水中的溶解氧含量通常很低，只有百萬(wàn)分之一。水中有機(jī)物分解、生物呼吸、氣壓、鹽度等許多因素，都對(duì)水中溶解氧產(chǎn)生影響。所以掌握水中溶解氧的動(dòng)態(tài)規(guī)律，熟悉缺氧的原因，對(duì)于正確組織養(yǎng)殖生產(chǎn)、改進(jìn)技術(shù)、獲得高產(chǎn)是非常重要的。

一、溶氧的來(lái)源

1.空氣：水在靜止?fàn)顟B(tài)下來(lái)自于空氣的溶氧是非常緩慢的，而且僅僅限于表層。在一定的溫度、壓力等條件下，空氣中的氧氣溶解于水中的最大量稱(chēng)為氧的飽和濃度，其溶氧量和水量的百分比稱(chēng)為飽和度，也是水對(duì)氧的溶解度。如水溫10℃時(shí)，純水的溶解量是11.33mg/L。它的溶解度應(yīng)當(dāng)是7.93mg/L。

在有水流動(dòng)的河流中，空氣中的氧氣不斷溶入水中，超過(guò)飽和度的溶氧也會(huì)逸入大氣中。如果沒(méi)有水的流動(dòng)變化，只要有風(fēng)浪出現(xiàn)，也會(huì)使空氣與水體的界面接觸不斷更新，從而使氧氣大量溶入水中。特別在湖泊、水庫(kù)等大型水體，“無(wú)風(fēng)三尺浪”，空氣的溶入就成為大水面溶氧的主要來(lái)源。

2.水生植物的光合作用：在面積較小的池塘，一般水生動(dòng)物的養(yǎng)殖密度較大，加之施肥、投餌的影響，水質(zhì)肥沃，浮游植物密度大，在太陽(yáng)照射下產(chǎn)生的氧氣也多。如果天氣平靜無(wú)風(fēng)，溶氧大量積存在水中，可以高達(dá)飽和度的200%以上。在有風(fēng)浪的天氣下，多于飽和濃度的溶氧就會(huì)逸入空中，直到降至飽和度為止。

二、溶氧的消耗

1.物理作用耗氧 水中溶氧過(guò)飽和時(shí)，會(huì)不斷地向空氣逸散，過(guò)飽和程度越大，曝氣越充分，則逸散損失越多越快。這一過(guò)程僅在水-氣界面進(jìn)行。

2.化學(xué)作用耗氧 水體內(nèi)有些物質(zhì)可以經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)（或生物代謝作用）消耗氧。如氧化一摩爾硫化氫所消耗的氧為2摩爾。

3.生物作用耗氧 水中魚(yú)蝦、浮游生物、細(xì)菌等，在生命活動(dòng)過(guò)程中要不斷地呼吸消耗水中溶氧，生物密度越大，呼吸耗氧越多，在一定范圍內(nèi)，溫度越高，呼吸耗氧越快。其他生物生態(tài)因子，如個(gè)體大小、營(yíng)養(yǎng)條件、水的pH、O2、CO2及毒物含量，也對(duì)耗氧速度有影響。

三、溶氧的分布變化

1.日變化 在水面大、水質(zhì)瘦的湖泊、水庫(kù)，浮游生物不多，風(fēng)浪又大，雖然在午后由于水生生物的光合作用溶氧有所增加，但數(shù)量不太顯著。日出時(shí)，由于夜間消耗溶氧有所降低，變化也不太明顯。但在風(fēng)浪小、水質(zhì)肥、生物量大的池塘內(nèi)，溶氧的日變化就非常顯著。早上，由于夜間有機(jī)質(zhì)分解和生物呼吸，溶氧降低到最低點(diǎn)，因此魚(yú)蝦早上缺氧浮頭最為嚴(yán)重。當(dāng)太陽(yáng)出來(lái)后，光合作用開(kāi)始，溶氧狀況馬上就得到改善，此后溶氧含量越來(lái)越高，直到下午15：00左右達(dá)到最高峰。再后，產(chǎn)氧減少，等到太陽(yáng)落山，光合作用終止，溶氧就只有凈消耗了，直到次日黎明降到最低點(diǎn)。

2.季節(jié)變化 夏季水溫高，生物繁殖快，水中溶氧變化劇烈。春秋水溫適中，溶氧變化也比較平穩(wěn)。但到了冬季，因?yàn)樗疁?℃的淡水密度大，水表結(jié)冰，大氣無(wú)法給水體供氧，只有靠冰下水生植物的光合作用。如果魚(yú)多水肥，氧消耗量大于生產(chǎn)量，魚(yú)池就會(huì)逐漸缺氧；如果水淺且肥，溶氧在冰下積累，超過(guò)了飽和度也可能使魚(yú)患上氣泡病。

3.深度變化 由于光線穿過(guò)的水層很小，特別在水質(zhì)肥沃的池塘，水很渾濁，光線更不能射入深處。能產(chǎn)氧的水僅限于表層。但水淺時(shí)稍有風(fēng)浪或臺(tái)風(fēng)暴雨使氣溫降低，表層水溫度下降沉入底層，上、下水層就得以混合，水溫趨于一致。但如果水太深，中層出現(xiàn)了水溫激烈變化的溫躍層，就阻礙了上下層水的混合，一般要等到秋季天氣變冷時(shí)溫躍層才能逐漸破壞。在長(zhǎng)期溫躍層存在的情況下，底層的溶氧就消耗殆盡，魚(yú)蝦難以存活。

四、溶氧動(dòng)態(tài)對(duì)水體的影響

1.對(duì)水質(zhì)的影響

一是決定水質(zhì)及底質(zhì)的氧化還原條件。溶氧含量高則水質(zhì)、底質(zhì)呈氧化狀態(tài)，氧化還原電位較高，變價(jià)元素多以高價(jià)態(tài)存在；相反，溶氧含量低時(shí)，則水質(zhì)、底質(zhì)呈還原狀態(tài)，氧化還原電位較低，變價(jià)元素多以低價(jià)態(tài)存在。在溶氧含量從高變低時(shí)，水質(zhì)底質(zhì)也就從氧化狀態(tài)變?yōu)檫€原狀態(tài)，變價(jià)元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

二是決定好氣嫌氣微生物的活動(dòng)與分布。水中溶氧多時(shí)，生物進(jìn)行的是有氧呼吸，好氣生物可以順利活動(dòng)發(fā)展，它們分解有機(jī)物比較迅速?gòu)氐祝罱K產(chǎn)物對(duì)生物無(wú)害。反之，若水中溶氧不足，生物只好用一些無(wú)機(jī)物或有機(jī)物代替O2作為受氫體，進(jìn)行無(wú)氧呼吸。只有嫌氣性或兼性嫌氣性微生物才能在這種條件下正常活動(dòng)，它們分解有機(jī)物速率慢，產(chǎn)物多為還原態(tài)，對(duì)魚(yú)類(lèi)及其餌料生物有毒害作用或不良影響。

2.對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響

魚(yú)類(lèi)對(duì)水體中的溶氧含量有一定的要求，溶氧長(zhǎng)期低于正常范圍時(shí)，魚(yú)的運(yùn)動(dòng)能力下降、攝食量減少、餌料系數(shù)增大、抵抗力下降、疾病增多。相反，溶氧大量過(guò)量對(duì)魚(yú)蝦也不好，會(huì)引起氧中毒及氣泡病，嚴(yán)重時(shí)可使魚(yú)苗大量死亡。