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在水产养殖系统中溶解和悬浮固体

克劳德E. Boyd,Ph.D.

审查各种固体的特征及其与关键水质和生产参数的相关性

溶解和悬浮固体
溶解和悬浮的固体在水产养殖生产系统中起重要作用,与池塘水和底部质量非常相关。照片由Darryl Jory。

水产养殖池含有各种溶解和悬浮固体。物质分为固体,液体和气体。在水产养殖中,水是关注的主要液体,因为它是溶解或固体溶解的溶剂(固体和气体)溶解或悬浮。水中的气体通过不同的程序测量而不是固体,并且必须单独处理。

与其他类型的物质一样固体由颗粒制成。最基本的颗粒是构成原子的质子,中子,电子和较小的实体。但是,为了实际目的,术语颗粒更广泛地定义为某些东西的小片段(物质),例如,一块有机物或土壤。当然,该术语也延伸到原子,离子,离子复合物和溶解在水中的分子以及矿物土壤颗粒,生物细菌和浮游生物,并且悬浮在水中的有机物质的非生物片段。颗粒悬浮在水中,因为它们由于低密度和小粒径而缓慢沉降。水中的湍流也有助于将它们保持在悬浮状态。

可溶性颗粒明显小于悬浮颗粒,主要由原子,离子,络合离子和分子组成。没有精确的粒度与悬浮颗粒分离溶解的颗粒。在水质分析中,考虑溶解小于2微米(mm)或0.000001米的粒子被认为是溶解的。水样通过具有2mm孔的过滤器,并且通过过滤器的颗粒是溶解的固体,同时保留在过滤器上的那些悬浮固体。

分类和确定

水中的固体被相当精细的方法分类。通过在蛋白(称量的)盘中蒸发已知体积的未过滤的水来确定总固体(TS),确定残留物的重量并表达为重量/体积(通常为每升毫克)。总固体包括溶解和悬浮固体。 TS分析的盘子和残留物可以在马弗炉中点燃并称重。重量损失被称为总挥发性固体(TVS),包括溶解和颗粒状有机物,而残余物是称为总固定固体(TFS)的无机物质。

通过将已知体积的水通过2μm过滤器通过2μm过滤器来确定总溶解的固体(TDS)浓度,从而蒸发烧结盘中的滤液,确定残留物的重量,并将其报告为每升毫克。盘子及其干燥的内容物可以在马弗炉中点燃并称重。重量损失是总溶解的挥发性固体(TDV),残余物是无机溶解固体或总溶解的固定固体(TDF)。样品中的总悬浮固体(TSS)可以确定为TS减去TDS,并且可以将总悬浮的挥发性固体(TSV)确定为TVS减去TDV。

固体分析是一种简单但乏味的程序,几种类型的固体使得主题混乱。用于分离固体的方法在图2中示出。1以提高清晰度。

溶解和悬浮固体
图1:水样的完全固体分析的图示。缩写:TS =总固体; TDS =总溶解固体;电视=总挥发性固体; TFS =总固定固体; TDVS =总溶解的挥发性固体; TDFS =总溶解固定固体; TSS =总悬浮固体; TSVS =总悬浮的挥发性固体。

在一些水质的努力中,才有必要知道TSS集中。这可以通过通过焦化的2mm玻璃纤维过滤器通过焦化的2毫米玻璃纤维过滤器,干燥过滤器并确定重量增益来实现。重量增益是TSS(或颗粒物质)浓度。如果需要,过滤器和残余物可以在马弗炉中点燃,并且重量损失是TSV浓度(或颗粒有机物质浓度)。

水样中的TDS浓度通常主要来自溶解的离子,主要来自主要阳离子(CA.2+,mg2+,K+ and Na+)和主要阴离子(所以42-,cl. and HCO3/ co. 32-)。盐度通常是TDS浓度的良好指标,水中的电导率随着盐度和TD的浓度的增加而增加。

水中的悬浮颗粒往往根据斯托克的法律方程慢慢稳定。影响稳定率的主要因素是粒径,颗粒密度和水温。水温影响水的比重和水的粘度。这两个变量随着水温上升而降低,导致颗粒沉降得更快。

浮游藻类的尺寸从非常微小的(0.2至2μm)到相当大的(200至20,000μm)。微小的Picoplankton主要通过2μm过滤器并被认为是可溶的颗粒。其他浮游藻类较大,清晰悬挂。浮游藻具有低密度(每立方厘米1.02至1.05克)。但它们比水更密集(每立方厘米1.00克),受到沉降的影响 - 特别是在水中湍流的水。

有机物的分解是如何影响水产养殖池塘

粒子沉降和沉降

球形颗粒将比其他形状的颗粒沉降,大多数浮游藻类藻类不是完全球形的。许多人的形状细长和不规则,有些具有突起,其他形式的多细胞长丝或菌落,一些蓝绿藻具有气体液泡,可以增加浮力,并且有鞭毛的藻类可以避免流动。然而,许多浮游生物最终依赖于湍流,以将它们保持在有足够光的上层水中,用于光合作用。

其他类型的悬浮固体也倾向于沉降,但水中的悬浮颗粒的量高度依赖于湍流。基于饲料的池塘水产养殖是在充气池塘和曝气器诱导的水流中完成的,池塘底部侵蚀土壤颗粒,并帮助维持溶液中的颗粒。在许多充气,土衬里水产养殖池,有机和无机悬浮固体的浓度约为相等。

池塘在相对静态的条件下保持水相对较长的时间,因此,倾向于充当沉降盆地。最近关于若干国家的几个生产强度的约150个水产养殖池的土壤核心的研究表明,沉积物每年的平均速度约为1厘米的池塘底部。然而,新池塘的年度率可以是5至10厘米,随着池塘年龄逐渐下降,侵蚀倾向下降。

当水产养殖池塘的水被排入外部水体时,也可能发生沉淀。还有另一种类型的固体测量,用于获得悬浮在水中悬浮颗粒的电位的快速估计。将水样品置于1升锥形锥,在窄的尖底(图2)中具有毫流校准。这个锥形被称为imhoff锥。将水保持在其中1小时,从校准中读取侧底沉降的固体体积。该固体量(以每升毫升测量)称为可沉降的固体浓度。

溶解和悬浮固体
图2:IMHOFF锥体(左)的机架;特写镜头显示测量沉降粒子(右)的量的校准。

水产养殖生产

溶解的无机固体在水中不会影响光渗透。然而,溶解的有机固体颜色水和悬浮固体的所有类型都会减少光渗透。具有高浓度溶解的有机物质(腐殖酸)和悬浮土颗粒的池塘通常具有低浮游植物光合作用率低。通过在进入池塘之前通过沉降盆,可以避免悬浮土颗粒的浊度,在进入池塘之前,安装实践以减少池塘流域的侵蚀,在池塘银行建立草盖,用塑料床单和定位曝气器的堤防内侧。通过曝气器驱动的水流最大限度地减少腐蚀。


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