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90%的养户忧虑pH值为何飘忽不定?奥本大学博士告诉你真相...

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发表于 2018-8-6 20:48:13 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
除水温和溶解氧浓度外,pH值可能是水产养殖中最常测量的水质指标。在水产养殖系统中水质指标观察中,这三个指标也表现出最频繁和最大的波动。水产养殖者知道为什么水温变化,大多数人都可以对溶解氧浓度变化的原因给出可行的解释。大多数人也了解水温和溶解氧浓度变化的后果。

然而,就pH值而言,大多数养殖者都没明确的概念,但大家经常对监测到的pH变化感到忧虑。

无论是自然形成还是通过撒石灰调节,养殖池的都应保持足够的碱度,ph值应在6.5以上
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卵囊藻

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 楼主| 发表于 2018-8-6 20:50:44 来自手机 | 显示全部楼层
什么是pH值

我将首先与读者一同回顾pH值概念。pH是氢离子(H+)强度的指数。根据定义,pH是H+活性的负对数(有效H+浓度)。氢离子活度和H+浓度通常相似,这里将使用H+浓度。在25℃和pH7的水中,H+和羟基离子(OH-)的浓度均为0.0000001摩尔(10-7M),10-7M的负log(pH)为7。H+的反应是酸性的,而OH-的反应是碱性的(碱性)。因此,在pH值为7的情况下,纯净水是中性的(既不是酸性也不是碱性)。当H+相对于OH-增加时,pH降至7以下,pH越低,水的酸性反应越大。当H+相对于OH-降低时,pH增加到7以上并且pH越高,水的碱性反应越大。

pH值影响水产养殖动物的存活和生长。表1中说明了连续暴露于不同pH水平对水生动物的常见影响。在pH约4和10-11之间,水生动物将死亡。它们通常在6.5-8.5的pH范围内生长最好,pH7-8可能是大多数物种的最佳选择。

pH值           影响
4                 致死酸度
4 - 5            无法繁殖
5 - 6            生长缓慢
6 - 9            生长良好
9 -  11         生长缓慢
11               致死碱度

表1,pH值对池塘养殖的鱼类和甲壳类生物的影响
小广州昆虫酶浆

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 楼主| 发表于 2018-8-6 20:52:34 | 显示全部楼层
常见的pH管理方式
大多数水产养殖者可能已经见过表1所列的pH值影响分级,这可能也是大家关注pH值的原因。在养殖塘中,早晨pH值通常接近中性,下午高于8.5。我们通常向高酸性池塘中添加石灰以提高pH值,但在养殖系统中很少见到低pH值。然而,pH值在9-10范围内是常见的,尤其是在下午。

我们之前说可以向水体中添加石灰以避免过低pH值,但是下午几小时(或在某些情况下几天)的高pH值是养殖塘水体的一项特征。升高的pH值肯定会对水生动物的生长产生一些影响,但实际上对大多数养殖塘并没有始终避免高pH值的实用方法。为什么某些区域水域的pH值不同于其他区域以及pH值快速变化的原因值得解释。

酸性最强的水体是与活性酸性硫酸盐土壤接触的水体。这些土壤中的硫化铁沉积物会氧化,产生硫酸,导致pH值降至2至3。这些土壤通常位于沿海地区-在澳大利亚和东南亚的一些沿海地区尤为常见-但在其他地区也是存在的。最好的选择当然是不要在此类土壤地区建设养殖塘。但是,通过交替干燥期使硫化铁氧化以及通过冲洗清除所产生的酸性,是可以使建造在这种土壤上的养殖塘适于的。在此基础上,通过施用石灰可以有效地将pH保持在可接受的范围内。

养殖塘中pH值较低的最常见源头是,被高度浸透的因缺乏碱性阳离子而导致低pH值的流域和底层土壤。水体呈低碱度,pH通常为4.5至6.5。在所有大陆都有大片此类土壤,例如美国东部的大部分沿海平原。建在这些土壤上的养殖塘可以加以改善,并且可以很容易地克服酸性条件对水产养殖的限制。通常,养殖塘可以将含碱量提高到40mg/L左右,这样可以将通常在清晨发生的最低pH值提高到7或7.5。

在石灰岩沉积物普遍且土壤中可能含有游离碳酸盐的地区,地表水的碱度浓度可能为50至300mg/L,pH通常接近8。干旱地区也往往具有高碱度的地表水,在某些情况下即使在早晨,pH也可能远高于8。在微咸水和海水区域填建的养殖塘碱度为80至120mg/L,pH值接近8。对碱度超过40至50mg/L的水体,一般没有必要使用石灰调节。

总而言之,水产养殖塘应具有pH值高于6.5的水体和足够的碱度,无论是天然还是由于使用石灰调节。到此为止,事情如乌托邦般理想,但事情并未在此结束。

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 楼主| 发表于 2018-8-6 20:53:40 | 显示全部楼层
关于pH值的波动
或多或少,pH值波动的现象几乎在所有水体中发生,并且是由生物过程引起的。在营养浓度低的水域(贫营养水体),pH的日变化很小,很少超过0.5到1.0个pH单位(图1)。在水产养殖塘中施用肥料和饲料,这大大增加了生物活性,并且在24小时内发生了更广泛的pH变化(图1)。
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图一:受浮游动物生物量影响的pH值日波动(横坐标为从早到晚的时间,纵坐标为水体pH值)

在这儿,我不再赘述pH值变化的复杂化学反应。各位了解二氧化碳在水中是酸性的就足够了。由于营养供应充足,浮游植物在水产养殖塘中大量繁殖。在白天,浮游植物光合作用吸收二氧化碳比所有水生生物的呼吸作用向水中释放二氧化碳更快,从而导致pH升高。

pH值8.3及以上的水中不含二氧化碳。许多水生植物可以使用来自碳酸氢盐的碳,但是这个过程导致水中的碳酸盐增加。碳酸盐水解并释放出OH-,pH值继续上升,有时达到10或更高。在夜间,光合作用停止,但呼吸作用继续向水中释放二氧化碳。结果是碳酸盐转化回碳酸氢盐,pH降至8.3,并且pH随着二氧化碳的增加而继续下降。

对低碱度水体使用石灰,增加了碳酸氢根离子浓度,从未提高了碱度。更高的碱度提供更多的缓冲能力,从而减少pH变化。

上述情况是自然过程,且在养殖塘或含有浮游植物的其他水产养殖生产系统中没有可行的方法来避免这种过程。尽管pH变化有时会对养殖水生物产生负面影响,但它们很少会导致死亡,对生产的影响可能相当小。

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 楼主| 发表于 2018-8-6 20:56:27 | 显示全部楼层
其他相关信息
另外一些关于pH值的关注点也是不得不提的。在具有高碱度但钙硬度低的池塘中,pH可升至11或更高。高pH值的结果是因为钙浓度不足以从水中沉淀出足够的碳酸盐(碳酸钙)以限制pH值升高到可接受的水平以上。在pH值高于11的情况下,水生生物肯定会在几小时内死亡。改善这种情况的常见方法是使用农用石膏(硫酸钙)来增加钙硬度浓度。

作为降低pH值的方法,我们经常推荐在高碱并且pH缓慢升高的养殖塘中使用酸性肥料如尿素或硫酸。使用这些肥料的论据在于它们会提升氨浓度,并且硝化细菌对氨的氧化产生H+从而降低pH。虽然逻辑是正确的,但是获得期望结果所需的肥料量会使pH值偏高的养殖塘中的氨浓度增加到引起中毒的水平。

可以应用硫酸来降低pH。但是,硫酸会中和碱度,高pH值问题很快就会恢复,甚至可能降低的过多。水体的碱度作为pH缓冲剂,具有较高碱度的水抵抗pH变化优于较低pH值的水。硫酸处理降低了碱度,这降低了缓冲能力,这有利于之后的pH提高。

浮游植物光合作用产生高pH值的现象,温暖、炎热的天气情况下在浮游植物密集的养殖塘中更加凸显。一些管理人员已经应用灭藻剂来控制浮游植物的密度。灭杀浮游植物会减少光合作用产生的溶解氧,死亡的浮游植物会分解,溶解氧的降低有时会导致鱼类的压力或死亡。此时,随着聚藻作用下降,藻类将再次开始大量繁殖。

虽然pH很容易通过各种方法测量–试条,试剂盒,笔型pH测试设备和标准电子仪表-测量pH值的最佳方法是使用经过精心校准的电子仪表。其他方法可能存在相当大的错误,并且导致水产养殖者对虚高pH值的担忧。

希望以上信息更能够缓解长期以来大家对pH值的相关忧虑。



来源:全球水产养殖联盟
作者:Claude E.Boyd博士
渔业、水产养殖和水产科学学院-奥本大学
美国阿拉巴马州奥本市



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