《水中的“氧气”》
21 水中的“氧气”

经过检测发现池塘溶解氧非常低,只有2.3mg/L,总氨氮略超,亚硝酸盐和 pH等均正常。

这种导致鱼死亡的原因是因为缺氧,一般当水体中容氧量每升低于2毫克时, 就会引起鱼类的缺氧浮头,严重时还会成批死亡。

今天,我们来看一看,有哪些传感器可以用在水下检测水中的物质含量变化。

先让我们来认识认识这个放在水下检测的装置,它叫做水文微观察记录仪,它是由溶解氧传感器、浊度传感器、水位传感器、温度传感器等组成的。

先来认识下这几个测量数据变化的传感器吧。

通过这些传感器,我们可以测量水中氧气的溶度,水的清澈程度,水的温度和水位的高度。再把这些测出的数据传送到我们的Pad上。通过Pad 连接网络,登陆我们的专属APP,这样无论我们在学校还是家里,都可以观察到“水文微观察记录仪”的环境变化啦!

有了水文微观察记录仪,我们就可以实时的观察水中物质含量的变化情况了,那让我们先来学习渔业对于水质的要求吧。

1. 什么是水质?

水质是水体质量的简称。它标志着水体的物理(如色度、浊度、臭味等)、化学(无机物和有机物的含量)和生物(细菌、微生物、浮游生物)的特性及其组成的状况。

水质为评价水体质量的状况,规定了一系列水质参数和水质标准。

2. 渔业的水质标准

①溶解氧

溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作 DO,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。

从上图表中可以看出,水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,故水温是主要的因素,水温愈低,水中溶解氧的含量愈高。

②温度

随着温度的上升,鱼类耗氧量会急剧上升;而水中的溶氧量却随着温度的上升而下降。 尽管水温变化对于鱼类来说是很正常的,但是还是要注意观察水温变化后产生的一些问题,同时也要注意鱼类能量消耗的多少。

举个例子,早春的时候温度太高可能使鱼类体内能量大量消耗,最多可能至50% 之多。这样,由于体内能量的大量消耗,暖春就可能导致鱼体抵抗病变能力减弱,从而形成鱼群的大量病变。极端的温度变化也会导致鱼类的休克甚至是死亡。比如说从小于 10 度的水温马上升温到 25 度就会产生这种现象。随着温度的提高,换气和摄食的频率也随着提高直至到达最佳的水温。

③PH值

养殖水体 PH 值范围为 6.5—8.5,这是鱼类生长的安全 PH 值范围,PH 值小于 6.5 时,水体中鱼类对传染性鱼病特别敏感,即使水中并不缺氧也会呼吸困难,而且鱼对饲料的消化率低,生长缓慢。 PH 值过高时,离子 NH4+ 转变为分子氨NH3,毒性增大,水体为强碱性,腐蚀鱼类的鳃组织,造成呼吸障碍,严重时使鱼窒息。强碱性的水体还影响微生物的活性进而影响微生物对有机物的降解。

实验一:水中溶解氧的测量

4人为一个小组,用溶解氧瓶取水面下 20-50cm 的河水、池塘水、湖水或自来水,分别用便携式溶氧仪和水文观察记录仪中的溶解氧传感器测出水中溶解氧的溶度,记录两种方式获取的数据,并记录在表格中。

思考:

同一时间,为什么溶解氧的值有较大不同?

实验二:测量水的高度

4人为一个小组,自愿选择加入 A 组或 B 组,A 组同学准备一根很长的棍子插入到学校的池塘里一直到池塘的底部,做好标记并用尺子量出池塘的高度。B组同学利用我们的水文微观察记录仪中水位传感器测量学校池塘水体的高度,两组同学分别将所测得的数据记录在表格中并记录实验所花时间。

思考:

水下淤泥层对水位的影响是什么?写一写你所知道的水位传感器测量水位的几种原理?

你是否住在较大的水体附近呢?利用电子地图来寻找出这个水体的位置。利用我们今天所学的知识,通过上网查阅、咨询等方式调查出你周边水体是否达到饮用水标准。如果没有达到,那么请同学们继续思考造成水体污染的原因有几种?如何才能减少水体污染,需要做好哪些防治工作?最后,请同学们写一份水体污染防治建议书。

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