影响水的溶氧量因素

影响水的溶氧量因素
影响水的溶氧量因素

影响水的溶氧量因素

一、水中的溶氧

溶解于水中的氧气的多少,即为水的溶氧量,通常用"毫克/升(ppm)"来表示。溶氧是指溶解于水体之中、分子状态的氧。水体中的生物靠水中的溶氧进行呼吸作用。在20℃、一大气压时,纯水中的溶氧约9 ppm。

二.氧气的来源:

1、生物增氧。草缸中水生植物、浮游植物的光合作用所释放出的氧气,水生植物的盛衰对水体溶氧起着重要的作用。正常情况下草缸的溶氧量高于裸缸。

2、机械增氧。通过气泵、潜水泵等形式强制充氧。气泵强制充氧是我们主要的供氧途径。

3、化学增氧。加入化学药品增氧,多用于乏氧时的急救。目前使用的化学增氧剂主要有过氧化钙、过氧化氢和过氧二硫铵等。

4、换水增氧。更换新水可提高溶氧量,以及在换水得过程中水流经过一定的流程和落差可使溶氧量提高。

5、空气中的氧气的直接溶入。空气溶入水体中的速度与大气压、水温、盐度、水流、气流等有关。大气压高,氧气溶入水体中的速度快,流水的溶氧量一般比静水的高。

三、影响溶氧量的因素

1、物理因素。水的溶氧量受水温、气压、盐度等因素的影响。水的溶氧量与水温、盐度成反比,温度增高则溶氧量降低,盐度越高,溶氧越低,反之则溶氧高。水的溶氧量与气体的压力成正比,水面上氧的分压愈大则溶氧量愈大。我们用气泵给鱼缸供氧时,水面越深溶氧的效果也就越好。同时水泡越小与水体接触的相对面积越大,溶氧的效果也就越好。太版一再推广使用变形气条,其道理就在于此。

有报道磁化水可提高溶氧量,最大能增加溶氧量270%,可能于磁化后的水分子链缩短,分子间的空隙增多有关,看来磁化水不仅能够活化水体对增加溶氧量也大有裨益。

2、生化因素。水生生物的数量过多和密度过大及饲料残渣过多等都会使水体富营养化,有机物含量增高,水体的溶氧量下降。

水域溶解氧分布特征及影响因素研究综述

水域溶解氧分布特征及影响因素研究综述 摘要:基于水域溶解氧分布特征及影响因素的前期研究成果,本文对其进行系统分区整理,总结归纳影响溶解氧含量变化的主要因素,并对后续研究方向提出建议,望能够对同行业有一定的参考性价值。 关键词:溶解氧;影响因素;研究综述 随着海洋经济不断发展,海洋污染日益严重,富含N、P等营养物质的生活、工业废水大量排入海洋造成某些海域富营养化,直接导致某些海区海水缺氧现象日益严重。溶解氧(DO)代表溶解于海水内氧气的含量,绝大部分的海洋生物均需依赖溶解氧来维持生命。溶解氧水平不仅是衡量水体自净能力的一个重要指标,也反映了海洋生物的生长状况和海水的环境质量,对海洋渔业发展有重大影响。 然而,当前低氧已经成为世界范围内沿岸物理交换不良水域的一个主要环境问题,典型的例子当属长江口外的季节性大范围底层低氧现象[1]。Vaquer-Sunyer 等人研究发现,许多海洋生物在溶解氧3mg/L~4mg/L时就受到显著影响[2]。此外,溶解氧水平在很短时间内就会发生剧烈变化,因此海洋溶解氧一直是保持海洋生态平衡最重要的环境因素之一。 为及时有效应对溶解氧含量过低对海洋环境产生的恶劣影响,针对溶解氧含量的分布特征及影响因素研究,一直是海洋环境监测和海洋动力学、海洋化学研究的重要内容之一,国内外众多学者针对重点海域、湖泊及生物养殖区溶解氧的分布特征及影响因素给予大量关注,整理归纳,主要有以下几片海域。 长江口海域溶解氧分布特征及影响因素研究 张莹莹、张经等[3]对长江口及其毗邻海域某断面上的溶解氧的分布特征的研究结果表明,在6月的航次中,DO值随着离岸距离的增加逐渐增加,底层DO值低于表层;8月份调查海区底层明显出现低氧状态,形成原因主要是海水层状结构稳定水交换较弱和有机物分解耗氧;长江径流N、P污染物的不断输入为低氧区域表层浮游植物的生长提供了丰富的营养盐,从而加剧了氧亏损。石晓勇、陆茸等[4]对长江口邻近海域的秋季溶解氧分布特征及主要影响因素进行了研究,结果显示,溶解氧平面分布整体上呈近岸高、外海低,表层高、底层低的分布趋势,在约20m深度存在溶解氧跃层。调查海域溶解氧不饱和状态由表层至底层逐渐加剧。该海域秋季溶解氧分布主要受陆地径流和外海水等物理过程控制,生物活动仅在底层溶解氧低值区有较大的影响。 黄东海海域溶解氧分布特征及影响因素研究 胡小猛、陈美君等[5]分析了黄东海海域的DO分布和季节变化规律,结果表明:基于太阳辐射导致的海水温度时空差异,影响黄东海DO分布及其季节变化的主要因素是黄海暖流和大陆入海径流。杨庆霄、董娅婕等[6]描述了黄、东

溶解氧影响因素

什么是水的溶解氧?受哪些因素的影响? 溶解于水中的游离氧称为溶解氧,常以mg/L、ml/l等单位来表示.天然水中氧的主要来源是大气溶于水中的氧,其溶解量与温度/压力有密切关系.温度升高氧的溶解度下降,压力升高溶解度增高.天然水中溶解氧含量约为8-14mg/l,敞开式循环冷却水中溶解氧一般约为5-8mg/L. 水体中的溶解氧含量的多少,也反映出水体遭受到污染的程度.当水体受到有机物污染时,由于氧化污染质需要消耗氧,使水中所含的溶解氧逐渐减少.污染严重时,溶解氧会接近于零,次数厌氧菌便滋长繁殖起来,并发生有机物污染的腐败而发臭.因此,溶解氧也是衡量水体污染程度的一个重要指标. 影响溶解氧测量的因素氧的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐,另外氧通过溶液扩散比通过膜扩散快,如流速太慢会产生干扰。 1. 温度的影响由于温度变化,膜的扩散系数和氧的溶解度都将发生变化,直接影响到溶氧电极电流输出,常采用热敏电阻来消除温度的影响。温度上升,扩散系数增加,溶解度反而减小。温度对溶解度系数a 的影响可以根据Henry 定律来估算,温度对膜扩散系数β可以通过阿仑尼乌斯定律来估算。 (1)氧的溶解度系数:由于溶解度系数a 不仅受温度的影响,而且受溶液的成分的影响。在相同氧分压下,不同组分的实际氧浓度也可能不同。根据亨利定律可知氧浓度与其分压成正比,对于稀溶液,温度变化溶解度系数a 的变化约为2%/ ℃。 (2)膜的扩散系数:根据阿仑尼乌斯定律,溶解度系数β与温度T 的关系为: C=KPo2·exp(-β/T),其中假定K、Po2 为常数,则可以计算出β在25℃时为2.3%/ ℃。当溶解度系数a 计算出来后,可通过仪表指示和化验分析值对比计算出膜的扩散系数(这里略去计算过程),膜的扩散系数在25℃时为1.5%/℃。 2. 大气压的影响根据Henry 定律,气体的溶解度与其分压成正比。氧分压与该地区的海拔高度有关,高原地区和平原地区的差可达20%,使用前必须根据当地大气压进行补偿。有些仪表内部配有气压表,在标定时可自动进行校正;有些仪表未配置气压表,在标定时要根据当地气象站提供的数据进行设置,如果数据有误,将导致较大的测量误差。

1 溶解氧对发酵的影响

1 溶解氧对发酵的影响 溶氧是需氧发酵控制最重要的参数之一。由于氧在水中的溶解度很小,在发酵液中的溶解度亦如此,因此,需要不断通风和搅拌,才能满足不同发酵过程对氧的需求。溶氧的大小对菌体生长和产物的形成及产量都会产生不同的影响。如谷氨酸发酵,供氧不足时,谷氨酸积累就会明显降低,产生大量乳酸和琥珀酸。 1.1 溶氧量在发酵的各个过程中对微生物的生长的影响是不同的 改变通气速率发酵前期菌丝体大量繁殖,需氧量大于供氧,溶氧出现一个低峰。在生长阶段,产物合成期,需氧量减少,溶氧稳定,但受补料、加油等条件大影响。补糖后,摄氧率就会增加,引起溶氧浓度的下降,经过一段时间以后又逐步回升并接近原来的溶解氧浓度。如继续补糖,又会继续下降,甚至引起生产受到限制。发酵后期,由于菌体衰老,呼吸减弱,溶氧浓度上升,一旦菌体自溶,溶氧浓度会明显上升。 1.2 溶氧对发酵产物的影响 对于好氧发酵来说,溶解氧通常既是营养因素,又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说,DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位,同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。[1] 在黄原胶发酵中,虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。 [2] 需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中,高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低,产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快,这可能是由于在高溶氧条件下,剧烈的通气和搅拌加剧了菌体的死亡速度和发酵活性的衰减。[3] DO值的高低还会改变微生物代谢途径,以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明,L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系,可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。[4] 2 溶氧量的控制

溶解氧和造成溶氧不足地原因

溶解氧和造成溶氧不足的原因 内容摘要:水质对养殖的水生动物起着至关重要的作用。正常的养殖水体(未被工业污染),影响水质的主要指标是pH值(酸碱度)、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等5项指标。重金属、农药、化工污水等污染的水源,如超出《渔业水质标准》,则不能用于水产养殖生产。对养殖用水,必须定期进行全面科学检测。如果片面检测或仅凭经验主观判断,可能招致灾难性的后果。 一、养鱼先养水,好水养好鱼 俗话说:“养鱼先养水,好水养好鱼”。水是鱼、虾、蟹、鳖、龟、蛙等水产养殖动物的生活环境,水质的好坏直接影响到水产养殖生物的生长和发育,从而影响到产量和经济效益。每一种水产动物都需要有适合其生存的水质条件,水质若能满足要求,养殖动物就能顺利生长发育。如果水质的一些基本指标超出生物的适应和忍耐范围,轻者养殖动物生长速度缓慢,成活率降低,饲料系数提高,经济效益下降。重者可能造成养殖动物的大批死亡,引起严重的经济损失。 恶化的水质不仅有害于动物机体的健康,甚至还危及它们的生命。众所周知水是一种优良的溶剂和悬浮剂,它可溶解各种气体,如氧气、二氧化碳、氨和硫化氢等,也可溶解各种盐类,如亚硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐等,还可悬浮尘埃、有机碎屑、细菌、藻类、小型的原生动物以及各种虫卵等。水体中溶解和悬浮的种种有形或无形的物质和成分,其中一部分对水产动物的生长、发育是必需的,有一些是无益的,而另一部分则是有害的,或者在含量较多时有害,同样,它们对水体中的其他生物,也有有利和不利的方面,特别是某些成分对养殖动物生长和健康不利,而对一些病原体(如病原菌、寄生原生动物)的繁殖、滋生以及产生毒力等是必需的,就容易导致疾病的发生。 水质对养殖的水生动物起着至关重要的作用。正常的养殖水体(未被工业污染),影响水质的主要指标是pH值(酸碱度)、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等5项指标。重金属、农药、化工污水等污染的水源,如超出《渔业水质标准》,则不能用于水产养殖生产。对养殖用水,必须定期进行全面科学检测。如果片面检测或仅凭经验主观判断,可能招致灾难性的后果。 科学的检测的可得出正确的数据。这些数据可以告诉养殖者水质的状况,从而判断水质是否满足水产动物生长的要求,以及是否会引起动物发病。水质检测的另一个作用是为改善水质、鱼病用药提供依据,减少因施肥、投饵、用药等日常管理造成的鱼类死亡损失。因此,水质检测是保证水质健康的必要,也是水产健康养殖的基础。 二、溶解氧——水产动物生命要素 同人一样,水产动物也必须在有氧的条件下生存,不同的是人呼吸空气中的氧气,而水产动物呼吸的是水体中的溶解氧。水体缺氧可使其浮头,严重时泛塘致死。 1. 养殖(育苗)水体溶氧要求 一般来说,养殖(育苗)水体的溶解氧应保持在5~8mg/l(ppm),至少应保持3mg/l 以上。各种鱼、虾类的需要溶解氧条件如表1。 表1 各种鱼、虾类所需溶氧范围(mg/l)

影响水的溶氧量因素

影响水的溶氧量因素 一、水中的溶氧 溶解于水中的氧气的多少,即为水的溶氧量,通常用"毫克/升(ppm)"来表示。溶氧是指溶解于水体之中、分子状态的氧。水体中的生物靠水中的溶氧进行呼吸作用。在20℃、一大气压时,纯水中的溶氧约9 ppm。 二.氧气的来源: 1、生物增氧。草缸中水生植物、浮游植物的光合作用所释放出的氧气,水生植物的盛衰对水体溶氧起着重要的作用。正常情况下草缸的溶氧量高于裸缸。 2、机械增氧。通过气泵、潜水泵等形式强制充氧。气泵强制充氧是我们主要的供氧途径。 3、化学增氧。加入化学药品增氧,多用于乏氧时的急救。目前使用的化学增氧剂主要有过氧化钙、过氧化氢和过氧二硫铵等。 4、换水增氧。更换新水可提高溶氧量,以及在换水得过程中水流经过一定的流程和落差可使溶氧量提高。 5、空气中的氧气的直接溶入。空气溶入水体中的速度与大气压、水温、盐度、水流、气流等有关。大气压高,氧气溶入水体中的速度快,流水的溶氧量一般比静水的高。 三、影响溶氧量的因素 1、物理因素。水的溶氧量受水温、气压、盐度等因素的影响。水的溶氧量与水温、盐度成反比,温度增高则溶氧量降低,盐度越高,溶氧越低,反之则溶氧高。水的溶氧量与气体的压力成正比,水面上氧的分压愈大则溶氧量愈大。我们用气泵给鱼缸供氧时,水面越深溶氧的效果也就越好。同时水泡越小与水体接触的相对面积越大,溶氧的效果也就越好。太版一再推广使用变形气条,其道理就在于此。 有报道磁化水可提高溶氧量,最大能增加溶氧量270%,可能于磁化后的水分子链缩短,分子间的空隙增多有关,看来磁化水不仅能够活化水体对增加溶氧量也大有裨益。 2、生化因素。水生生物的数量过多和密度过大及饲料残渣过多等都会使水体富营养化,有机物含量增高,水体的溶氧量下降。

水体中溶解氧的含量变化及相关问题

水体中溶解氧的含量变化及相关问题 /L,对于水中鱼类而言,溶解氧需大于4mg/L才能保证其正常的生命活动。1 影响水体中溶解氧含量的条件水体,不同于单纯的水。它除了包括水之外,还包括水中的植物、动物、底泥等,属于生态系统的概念范畴。因此水体中的含氧量与水体中生物群落的组成,分布等密切相关。1、1 两种作用水体中溶解氧的含量受到两种作用的影响:一是耗氧作用。包括需氧有机物降解时的耗氧、生物呼吸时的耗氧以及无机物的氧化耗氧等。所谓需氧有机物,是指在微生物的生物化学作用的分解过程中需要消耗氧的有机物。如糖类、蛋白质、脂质、木质素等。这类污染物若过量排放,会大量消耗水中的溶解氧。生物呼吸的耗氧,则指水中植物、动物及需氧细菌等需氧生物所耗的氧。无机物的的氧化耗氧则指如Fe、H2s等还原性物质在氧化过程中所消耗的氧。其中,需氧有机物降解和生物呼吸所耗氧是主要的。另一种作用是富氧作用。主要包括空气中氧的溶解和水生植物的光和作用等。1、2 环境因素天然水体溶解氧的含量是各种环境因素综合作用的结果。除与水体中生物数量和有机物数量有关外,还与大气中的氧分压、水温、水层、水面状态、水的流动方式等因素有关。正常情况下,地表水的溶解氧含量一般为5mg/L~10mg/L,一般清洁河流、湖泊可大于7mg/L,有风浪时,海水溶氧量可达 14mg/L,水藻繁生的水体,溶氧量常处于过饱和状态,地下水溶氧

量较少,深层水中甚至无氧。2 几种常见情况下的变化2、1 正常情况下的变化正常情况下,各种水体都能保持一定的溶解氧水平,但由于各种因素的综合影响,两种作用相互消长,使得水体中的溶解氧呈现一定的时空变化。 (1)在时间上,主要存在日变化和季节变化。这主要是因为温度和光照(包括光照强度与日照长短)等因素会随着昼夜交替、季节变更而发生变化。这些变化进而影响水体中植物的光和作用,需氧生物的耗氧情况,以及氧在水体中的溶解,从而影响水体中溶解氧的含量变化。以季节为例:我国南方湖泊生态系统一般在4月~5月时会出现一个溶氧量的高峰,这是由于此时气候已逐渐转暖,水温较高,光照强度逐渐增强,日照时间也不断延长,再加上冬季积累的无机养分,利于浮游植物大量繁殖;而且由于动物数量的增长总是滞后于植物,此时水中动物相对数量较少,耗氧量较少,所以,水中溶解氧会有大幅度增加。此后,由于无机养分的消耗,动物数量的增加,限制了水中植物数量增长;而且,动物的排泄物和动物遗体的分解,也造成需氧型细菌耗氧量增加,因此,水中溶解氧会降至一个较低水平。而到了秋冬季,气温下降,光强减弱,日照缩短,水体生物群落中各种群的密度都会下降,生物的生命活动也所减弱,但由于空气与水体仍然存在氧的溶解平衡,所以,水体中溶解氧能保持一个不低的水平。(2)在空间上,主要存在垂直方向即不同深度的变化,这是由于光能影响植物在水中的垂直分布,进而影响动物等其他需

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