【专家讲堂】池塘养殖水质系列（4、5、6）

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       是什么因素，支配这水生生态系统的天然生产力？一般来说，水生生态系统的天然生产力来自系统的光合作用效率。因此，支配天然水生生态系统的生产力主要因素有两个：太阳辐射和二氧化碳。
       太阳辐射是地域性因素，不是水体自身的因素。所以，就水体自身因素而言，支配水生生态系统的主要因素是二氧化碳。
       虽然大气中的二氧化碳可以溶解到水体中，但由于空气中的二氧化碳浓度很低，靠空气中的二氧化碳向水中扩散很难满足水生生态系统光合作用的需求。
        因此，水体中的二氧化碳主要来自土壤和岩石矿物的溶解，在所有能产生二氧化碳的含碳酸的岩石中，碳酸钙的溶解度是比较高的。
       “由于碳酸钙的快速风化和碳酸盐的缓冲能力，少量的碳酸钙可以主宰水生系统的地球化学行为”（Murse，1990）。

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        高钙水体碳酸含量低，碳酸钙含量也低，高碳酸水体钙含量低，碳酸钙含量也低。水体中碳酸含量等于钙含量时，碳酸钙含量最高。
       由于水体的缓冲能力与碳酸钙含量有关，所以，高钙低碳酸或低钙高碳酸的水体缓冲能力都偏低。
        因此，从水体稳定性能来看，钙浓度大约等于碳酸的水体缓冲能力最强。
       水体中的二氧化碳、碳酸氢根、碳酸根是可以相互转化的，在水中，总碳酸包含了碳酸氢根和碳酸根，所以，水体中的总碳酸当量约等于总碱度（总碱度约等于碳酸氢根+两倍碳酸根）。
       也就是说，碳酸根当量大致上可以用总碱度表示。这就解释了水产养殖传统上认为钙硬度大约等于总碱度的水最好的道理。

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       对生态具有重要影响的水体重要属性包括：温度、盐度、pH、pe、碱度、硬度。
       其中，温度是地域太阳辐射属性，pe是生物活动的结果。pH受水体本身和生物活动的双重影响。
       决定水质其它参数的是溶解于水中的八大离子：钙、镁、钾、钠、碳酸氢根、碳酸根、硫酸根和盐酸根（或称氯离子）。其中钙、镁、钾和钠是阳离子，碳酸氢根、碳酸根、硫酸根和盐酸根是阴离子。
1、八大离子的重量和决定了水的盐度。例如，标准海水中，这八大离子的重量和占总离子重量和（即盐度）的99%以上。
2、八大离子中阳离子的当量和与阴离子当量和之差，决定了水体的pH。水是电中性的（正电荷与负电荷相等）。当水体中阳离子（带正电荷）的当量和小于阴离子（带负电荷）的当量和时，水体中的氢离子（带正电荷）浓度就会高于羟离子（带负电荷）浓度，水体呈酸性（pH低于7）；当阳离子的当量和等于阴离子当量和时，氢离子浓度等于羟离子浓度，水体呈中性（pH等于7）；当阳离子当量和大于阴离子当量和时，氢离子浓度低于羟离子浓度，水体呈碱性（pH高于7）。
3、八大离子中钙和镁决定了水体的硬度。即水体的总硬度大约等于（毫摩尔钙离子/升+毫摩尔镁离子/升）X100（毫克碳酸钙/升）。
4、八大离子中碳酸氢根和碳酸根决定了水体的总碱度。即水体的总碱度大约等于（毫摩尔碳酸氢根/升+2X毫摩尔碳酸根/升）X50（毫克碳酸钙/升）。
可见，八大离子的组成是水体的最重要属性。所以，只有了解水体的八大离子组成，才能了解水体的属性，才能为水质调节提供基本依据。