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了解水产养殖的水质变量

克劳德·博伊德,博士

博伊德教授消除了对计量单位的困惑

质量变量
一些现代的溶解氧计可以选择测量氧饱和度的百分比。图片由Darryl Jory提供。

报告水质变量所用的单位(维度)不同可能会造成混淆,有时甚至会导致评估错误。将讨论与水产养殖中某些常见水质值的计量单位有关的主题。

报告各种水质变量浓度的最常见方法是以毫克每升(mg / L)或微克每升(mg / L)的形式给出它们。例如,溶解氧,总碱度和总氨氮浓度通常以毫克/升表示,而痕量金属浓度通常以微克/升表示。浓度为1 mg / L相当于百万分之一(1 ppm),如下所示:

推理可以扩展为每升微克,因为1升等于1,000,000,000毫克,而1u-g / L等于十亿分之一(ppb)。毫克和微克每升分别与百万分之一和十亿分之一互换使用。

要完全正确,1 mg / L和1 u-g / L等于1 ppm和1 ppb;分别仅在3.98摄氏度下进行。这是因为仅在此温度下1升水的重量就正好为1千克。在水产养殖水质评估中,假设1 mg / L或1 u-g / L分别等于1 ppm或1ppb,无论水温如何,都不会造成严重错误。

无机物质

某些无机物质(例如氨,铵,硝酸盐,亚硝酸盐和磷酸盐)的浓度可以表示为该物质的浓度,例如表示为亚硝酸盐,或者表示为氮,磷或其他元素的浓度。物质,例如硝酸盐中的氮。因此,1 mg / L的亚硝酸盐与1 mg / L的亚硝酸盐氮不同。亚硝酸根离子(NO2)的分子量为46,而氮的原子量为14,1 mg / L的亚硝酸盐代表0.304 mg / L的亚硝酸盐-氮(14/46 x 1 mg / L)。另一方面,1 mg / L的亚硝酸盐氮相当于3.29 mg / L的亚硝酸盐(46/14 x 1 mg / L)。由于对亚硝酸盐浓度报告方式的了解不足,可能会犯很大的错误(大约太低或太高10倍)。对于硝酸盐,亚硝酸盐,氨,铵,磷酸盐和硫酸盐,列出了物质浓度与物质中元素含量之间转换的因素(表1)。

博伊德,水质变量,表1

物质物质配方物质中的元素 因素
硝酸盐NO3NO3- -N4.426
亚硝酸盐NO2二氧化氮3.280
NH3NH3-N
1.216
铵盐NH4NH4-N
1.288
磷酸盐PO4PO4-P3.067
硫酸盐SO4SO4-S2.996
表1.物质浓度与物质中元素(氮,磷和硫)浓度之间的换算系数。
将物质(NO3,NO2等)的浓度除以系数即可获得物质中所含元素(N,P或S)的浓度。将物质(NO3-N,NO2-N等)中元素的浓度乘以系数即可得出物质(NO3,NO2等)的浓度。

水产养殖者经常使用水质检测试剂盒来测量水质变量的浓度,根据检测试剂盒的品牌,可以使用任何方法报告上一段中提到的浓度。有些试剂盒没有明确说明方法,例如,该试剂盒可能称为亚硝酸盐检测试剂盒,但实际上将浓度读取为亚硝酸盐-氮气。

电导率

电导率(比电导)的单位也可能造成混淆。传统上,电导率已报告为以欧姆为单位的电阻的倒数。为了避免称电导率的单位为倒数欧姆,这是一种不舒服的表达方式,向后拼写了欧姆,给出了mhos。用于水的电导率探针上的电极之间的距离为1厘米。单位mhos /厘米(mhos / cm)给出了结果,但是为了避免小数位,米通常以micromhos /厘米(u-mhos / cm)的形式显示。

在过去的二十年中,许多制造商已采用国际单位制(SI单位)来测量电导率。仪表通常具有以微西门子每厘米(mS / cm)或毫西门子每厘米(mS / cm)的形式读取的功能。西门子等于一个mho;因此,1 mS / cm等于1 u-mho / cm,1 mS / cm等于1,000 u-mhos / cm。

浊度

传统的浊度单位是杰克逊浊度单位(JTU)。这个单位是基于在带有透明玻璃底部的试管中水的深度来进行的,该试管需要遮盖置于试管下方的蜡烛的火焰。标准是特定浓度的二氧化硅。如今的浊度测定法是通过浊度计测量通过水样的光束在90度反射的光量。浊度浊度的标准是称为福尔马津的胶体悬浮液,测量单位是浊度计浊度单位(NTU)或其等效物,即福尔马津浊度单位(FTU)。 Jackson浊度单位和formazin浊度单位之间没有一致的相关性。无法将JTU中的霾与NTU或FTU中的霾进行比较,反之亦然。

盐度,硬度和碱度

盐度通常报告为千分之几(ppt),但也可以百分数,克每升(g / L)和毫克每升的形式报告。千分之一等于1 g / L,如下图所示:

1 g / L的盐度等于0.1%,1 ppt和1,000 mg / L。百分比等于一百份中的一份,而百分之一的溶液包含10 ppt或10,000 ppm(或mg / L)。

一些水测试套件报告了每加仑谷物的水硬度。谷物的单位古代被定义为大麦种子谷物的重量,并用作重量标准。最后,将1.0粒谷物的重量指定为64.8 mg。一加仑汽油含3.785升,1.0谷物/升约等于17.1毫克/升。

水中的硬度和碱度通常以碳酸钙(CaCO3)。在大多数水中,硬度是由钙和镁产生的,而碱度主要来自碳酸氢盐。钙和镁的浓度可以分别乘以2.5和4.12,以将其转换为硬度当量(如CaCO3)。碳酸氢盐的浓度乘以0.82等于pH值低于8.3的水中的碱度。

溶解氧

一些现代的溶解氧计可以选择测量氧饱和度的百分比。饱和度百分比是所测得的溶解氧浓度与饱和溶解氧浓度的乘积乘以100的比率,例如,在20摄氏度下,所测得的淡水中的溶解氧浓度可以为4.04 mg / L,其饱和浓度为9.08 mg /升饱和度百分比为4.54 mg / L除以9.08 mg / L x 100 = 50%。鱼和虾实际上对饱和度百分比做出反应,而不是每升毫克,但是水产养殖者对每升毫克或百万分之几的溶解氧很熟悉。关于培养物物种反应的大多数信息都是使用毫克每升浓度来开发的,因此不建议将溶解氧从每升毫克或百万分之几的百万分之几转变为溶解氧的饱和度。