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林文辉老师谈“池塘里的那些事儿”之水质调节

   日期:2019-08-11    来源:中国水产养殖联盟网  浏览:131    评论:0    
核心提示:7、水质调节之一水产养殖与水质属性基本原则:养殖的目的是创造经济效益(说白一点,养殖的目的就是赚钱),用动物最适宜的水质

7、水质调节之一水产养殖与水质属性

基本原则:养殖的目的是创造经济效益(说白一点,养殖的目的就是赚钱),用动物最适宜的水质去养殖,效益是最高的。因此,如果确定了某种动物,就选择该动物最佳的水质条件;或,给定水质条件,那只能选择适合于该水质的动物去养殖。

如果要在偏离动物最佳的水质条件进行养殖,必然要付出相应的代价(即提高养殖成本)。因此,在投入养殖之前,必须进行经济效益评估。

换而言之,没有不能养殖的水体,只是有没有经济效益而已。例如,你可以在寒冷的地方养热带鱼,通过人为加热就可以解决温度问题,只是加热造成成本增加,只要还有钱赚,完全可以进行。如果由于加热成本而不能盈利,那养殖再成功也没有任何意义。

水质调节的目的是:一、满足养殖动物最佳生存生长的需要;二、满足环境生物最佳生长的需要。

养殖前的水质调节是对水质属性的“校准”,养殖过程中水质调节是对水质变化的“维护与修正”。

因此,想把水质调属性校准好,必须满足两个条件:一是调节之前,知道你的池塘水的水质是什么;其次,知道你想满足的动物、植物、细菌所需要的水质条件是什么。例如,你打算养殖南美白对虾,那你必须知道你的池塘水质属性是什么,南美白对虾对水质的要求是什么。

另外,水质调节至少包含两个层次,一个是个性调节,即针对养殖对象,如南美白对虾养殖;另一个是共性调节,即池塘水体的生产力和缓冲能力的调节。

个性调节。例如,我想养殖南美白对虾,首先我得知道,南美白对虾生存生长的最佳水质条件是什么?如果我发现这根本找不到研究资料,那我得去了解南美白对虾祖籍(南美洲墨西哥湾)的水质指标是什么。其次,我也必须知道我的池塘现在的水质指标是什么;什么东西多了,什么东西少了。其三,如果我要购买现成的水质调节产品,我还得了解各种产品的有效成份和浓度。

共性调节。共性调节一般指的是生产力和缓冲能力的调节,对所有养殖对象都大同小异。目标就是提高水体的光合作用效率,稳定藻相、菌相以及其它各种水质参数。

一般来说,世界上没有两个属性完全相同的水体,而“水质调节”并非像配制培养基培养细菌那样完全标准化。例如养殖南美白对虾,我们没有可能也完全没有必要配制出墨西哥湾的标准海水去养殖(当然,或许用墨西哥湾海水养殖效果是最好的)。

水质调节的本质是对水体中八大离子进行调节。但是,水中的矿物是易增难减的,也就是说,少了容易通过添加来解决,多了是很难处理掉的。因此,水质调节是在现有水质的条件下,根据养殖动物、环境生物的最佳需求进行“优化”而已。

8、水质调节之二

水质调节的本质是对八大离子的浓度和比例进行调节。根据电中性原理,有:

氢离子+钙+镁+钠+钾=碳酸氢根+碳酸根+硫酸根+盐酸根+羟离子

单位为当量/升。

其中,

A、[氢离子]X[羟离子]约等于10的负14次方。意味着其中一个离子的浓度上升,另一个离子的浓度必然下降。

B、碳酸氢根和碳酸根(水体中碳酸氢根加碳酸根加溶解的二氧化碳称为总无机碳)不仅会根据pH互相转化,而且与大气二氧化碳浓度存在着平衡关系。意味着当水中的浓度不足时,大气中的二氧化碳会溶解于水中,引起总无机碳增加;当水中的浓度过饱和时,水中的无机碳会转化为二氧化碳进入大气中,引起总无机碳浓度降低。

C、由于碳酸钙的溶解度低,钙离子浓度与碳酸根的浓度之间会相互制约。当碳酸根与钙离子的溶度积达到饱和时,钙离子浓度的增加会引起碳酸根浓度的降低,反则反之。

水质调节和做饲料配方的道理是一样的——牵一发而动全身!调节一种离子,必然会影响到其它离子。例如,想提高pH,即降低氢离子浓度,世界上没有一种能够单独降低氢离子浓度的方法!

例如,传统上,我们通过添加石灰(氧化钙)来提高pH,就是通过提高阳离子的浓度来“挤兑”氢离子。但是,由于钙离子浓度发生变化,除了降低氢离子浓度而提高pH外,阳离子(钙)浓度的增加,必然导致阴离子浓度相应增加,此时,羟离子浓度增加,而羟离子的增加又导致二氧化碳被吸收,总碱度增加,同时pH的变化又打破了原来的碳酸平衡体系,碳酸氢根和碳酸根按不同比例增加。

可见,用石灰调节pH,水体中变化的不仅仅是氢离子浓度,而是发生了一些列变化——包括硬度、碱度、盐度、镁/钙比值、碳酸氢根/碳酸根比值等等。

9、水质调节之三

水质调节的本质是八大离子的组成调节。就共性而言,就是碱度、硬度和pH调节。

请读者再回头看看(4)那张示意图,水质调节的目的就是希望将自己池塘水的属性调整到A区的范围内。

如果你的池塘水质属性本身就落再在A区,那恭喜你,你的水质已经很好了。但可以进一步优化,让它落到那条弧线上(即碳酸钙处于饱和临界状态),那才是最佳的。

A区的水可以用石灰调节(同时提高碱度、硬度和pH)。如果只想提高硬度而不想提高碱度和pH,可使用硫酸钙或氯化钙;如果只想提高碱度而不想提高硬度,可使用碳酸钠或碳酸氢钠。如果想同时提高碱度和硬度,又不想提高pH,可用硫酸钙或氯化钙与碳酸钠或碳酸氢钠按1:1的摩尔比例同时使用。

D区水质的调节。这个区域的水体属于低碱度、低硬度,但往往也是低盐度偏酸的水体,常见于山区的水库水。这种水体偏“瘦”,培藻比较难,晴天早晚pH变化大,容易倒藻和滋生蓝藻。鲢鳙鱼产量很低,经常碰到低溶氧、高氨氮的问题。

尽管D区的水体钙+镁与碳酸根+碳酸氢根比较接近(即硬度与碱度比较接近),但浓度都很低。必须同时提高碱度、硬度和pH,因此,只需要使用石灰就可以了。造成这种水质属性的一个很重要的原因,可能是这种池塘的底部土壤严重缺钙。因此,水体中的钙很容易流失,必须经常检测钙浓度并不时补充。

由于盐度很低(可溶性固体很少),碳酸钙溶解度不大,碱度和硬度一般只能调节到70~80(毫克碳酸钙/升)左右。但要勤调。

如果池塘里还没放苗,可以大剂量使用石灰处理。如果已经放了苗,就要非常小心。许多养殖户往往是等到池塘出了问题才想起水质调节,但是,俗话说,虚不受补!特别是当池塘氨氮浓度高的时候下石灰是非常危险的。

由于D区水体碱度低、硬度低,几乎没什么pH缓冲能力,所以,晴天光合作用会引起水体pH剧烈波动,晴天中午或下午pH会比较高,因此,石灰应该在晴天的凌晨或阴天使用。同样,水体缓冲能力差,每次石灰的使用量也不能多。

10、水质调节之四

B区的调节。按照八大离子当量平衡等式,B区水质等式的左边钙离子浓度合适,但右边的碳酸根和碳酸氢根不足。可以判断,水体中的钙主要是以硫酸钙或氯化钙的形式存在。

因此,B区的水质调节是左边补充镁或钠或钾,等式右边补充碳酸根或碳酸氢根。如果总硬度等于钙硬度,说明镁不足,可补充碳酸镁,如果镁也合适,则补充钠或钾,由于钾是一种植物营养素,不宜太高,一般情况下是补充钠。常见的调节剂为碳酸钠或碳酸氢钠。

由于碳酸钠的钠离子含量高于碳酸氢钠,所以补充碳酸钠的剂量可以少一些。

如果水质属性落在B区的下限,除补充碳酸钠外,还可以适当补充一些氧化钙。

B区水质调节本质上是通过补充镁、钠、钾,将硫酸钙或氯化钙转化为硫酸镁或硫酸钠或硫酸钾,或将氯化钙转化为氯化镁或氯化钠或氯化钾,从而将钙转化为碳酸钙。

由于调节B区的水质属性会带来pH上升,因此也必须关注水体中的氨氮,操作和注意事项与D区一样。

C区水质的调节。与B区相反,C区水质的八大离子平衡等式中,右边的碳酸根、碳酸氢根够,但左边的钙不足,所以,这种水的矿物主要是碳酸钠(碳酸镁或碳酸钾型的水很少见)。

很明显,左边需要补钙,但右边不能补碳酸,只能补硫酸根或盐酸根。因此,C区的水质需要用硫酸钙或氯化钙来校正。

很多人以为缺钙都可以用“石灰”解决,在这种情况下使用石灰,根本补不了钙!一不小心反而会导致“脱钙”,造成更加严重的缺钙。

由于硫酸钙或氯化钙既不耗氧,也基本上不改变pH,所以,一般随时都可以进行操作。

11、水质调节之五:极端水质属性的调节

前面说过,对于水质矫正而言,加易减难。B区缺碳酸碱度、C区缺钙硬度,D区两种都缺,缺可以通过补充来解决。而水体中某些矿物过量,必须“拿掉”就没那么方便了,必须付出更大的代价才能矫正过来。

F区和G区就是极端水质。江河湖海中这种属性的水体很少,造成这种极端属性的原因是池塘土壤引起的,前者是酸性硫酸盐土壤的池塘大量或长期使用石灰引起的,后者是盐碱地土壤土壤引起的。

上述这两种水质属性本身不适合于水产养殖,如果有选择余地的话,尽量避免在这样的水质属性进行养殖。还是那句老话,没有养不了鱼虾的水,只是有没有经济效益而已。

F区的八大离子中主要是硫酸钙,高水平的钙导致碳酸盐碱度非常低,光合作用效率很低,难培藻,易倒藻。如果不降低钙含量,根本无法提高碱度。

尽管水体偏酸,但不能用石灰处理,如果使用石灰处理,pH在短时间内可以提高。而pH的提高又使原本只有少量碳酸氢根转化为碳酸根,将所添加的石灰完全沉淀掉,过两天pH又回到原位,这就是我们常说的“返酸”现象。

处理方法是根据八大离子平衡原则,采用钠离子去平衡硫酸根,降低方程左边的钙,同时提高右边的碳酸碱度。

1、氢氧化钠。氢氧化钠加到水里后,提高水体的pH,使[二氧化碳]<—>[碳酸氢根]<—>[碳酸根]缓冲系统向右移动,使空气中的二氧化碳不断进入水里,产生更多的碳酸根,形成碳酸钙沉淀,降低钙离子水平。

2、碳酸钠。碳酸钠与硫酸钙起反应产生硫酸钠和碳酸钙,过量的碳酸钙发生沉淀,降低钙离子水平。

3、碳酸氢钠。碳酸氢钠的作用与碳酸钠相同,比碳酸钠温和,但用量差不多高一倍。

由于[钙]X[碳酸]=常数(碳酸钙溶度积),钙少了,碳酸自然就会多出来。

G区水质属性的调节。与F区相反,G区水中八大离子的组成主要是碳酸氢钠,也就是人们常说的碳酸水。高水平的碳酸根限制了钙的浓度,如果不降低碱度,无法提高钙的浓度。只有除掉一定数量的碳酸,才能提高钙浓度以满足养殖动物如对虾生存生长的需要。

1、盐酸。盐酸降低pH,使上述碳酸盐缓冲系统向左移动,使碳酸根转化为碳酸氢根,碳酸氢根再转化为二氧化碳并逸出水体,同时,盐酸中的氯离子占据了碳酸的位置,从而为钙离子的溶解提供空间。

2、氯化钙。氯化钙与碳酸氢钠反应,形成氯化钠和碳酸钙沉淀,从而降低碳酸盐碱度,为钙的溶解提供空间。

总而言之,极端的水质属性调节需要付出很大的代价,成本也很高。尤其是盐碱水,因为高碱度本身对pH有很强的缓冲作用,意味着需要加入大量的盐酸才能降低一点点pH。

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