溶解氧的分布變化規(guī)律

1、溶解氧的分布變化規(guī)律溶氧變化是指：同一水體內(nèi)，同一水層、水區(qū)在不同時(shí)刻溶氧含 量差別情況。水體中增氧、耗氧作用及其影響因素的復(fù)雜性， 決定了水體內(nèi)溶 氧分布變化的多樣性與復(fù)雜性。一般說(shuō)：貧營(yíng)養(yǎng)水體，溶氧多近飽和， 變化不達(dá)；相反，富營(yíng)養(yǎng)或或受污染水體，溶氧濃度很不穩(wěn)定，大起 大落，變差很大，下面著重討論其動(dòng)態(tài)規(guī)律。一、溶解氧的日變化及日較差溶氧日變化的一般規(guī)律是：1.表層水中溶氧含量晝夜變化極大，最小值通常出現(xiàn)在早晨日出 之前，最大值則出現(xiàn)在下午日落之前。早上日出后的整個(gè)白天，溶氧 量從最小值逐漸增高，至日落前達(dá)最女值，而在日落后的整個(gè)黑夜， 溶氧則從最大值不斷降低，到早晨日出前又達(dá)到最小值。

2、如此循環(huán)不 止，變化不息。表層水中溶氧含量的這種變化規(guī)律，是水中R矛盾運(yùn)動(dòng)的必然反映，其原因在于，日出之后，表層水中浮游植物開(kāi)始 進(jìn)行光合作用，P>R放出大量氧氣，終于使表層水中增氧作用超過(guò) 耗氧作用；因而水中溶氧實(shí)際含量逐漸增高，經(jīng)過(guò)整個(gè)白天的積累， 在日落之前，便積累到最大值。日落之后表層水中的浮游植物，不僅 不能進(jìn)行光合作用，放出氧氣，反而要進(jìn)行呼吸，消耗氧氣，R» P, 耗氧作用大大超過(guò)增氧作用，溶氧實(shí)際含量迅速減小，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)黑夜 的積累，到日出之前，達(dá)到最小值.溶氧最大值與最小值出現(xiàn)的具體時(shí)間，不僅與光照有關(guān)，也受溫 度影響。寒冷季節(jié)，早，晚氣溫很低，光合作用較弱，與

3、溫暖炎熱 季節(jié)相比，溶氧最大值出現(xiàn)時(shí)間常會(huì)提早 24小時(shí)，溶氧最小值的 出現(xiàn)時(shí)間，則往往推遲1-2小時(shí)。溶氧日變化最大直與最小值之差 稱(chēng)為“晝夜變化幅度” 簡(jiǎn)稱(chēng)“日較差”。溶氧日較差的大小，主要與水體本身的生產(chǎn)性能有關(guān)，其一般規(guī) 律是： 其他條件相同或近似時(shí)，水體越肥，水中浮游植物密度越大， 則溶氧日較差越大。 在生物與肥料條件相同或相似時(shí)，水溫高，光照強(qiáng)度大，光合 作用進(jìn)行強(qiáng)烈時(shí)，溶氧日較差也大。因此，一年之中，以夏季的溶氧 日較差最大，冬季最小，春、秋兩季居中，相差亦不大。 綜合上述兩點(diǎn)可知：水質(zhì)肥沃、生物密度大、光合作用強(qiáng)烈的 魚(yú)池，一到酷暑季節(jié)，表層水中溶氧日較差可變得極大，最高溶氧量

4、 可達(dá)飽和度200%以上，最小溶氧量可在飽和度20%以下，嚴(yán)重時(shí)會(huì) 引起魚(yú)、貝類(lèi)大量死亡。因此，凡是溶氧量日較差極大的水體，一到容易出現(xiàn)溶氧最小值的季節(jié)及時(shí)間， 都要特別留意溶氧動(dòng)態(tài)，加強(qiáng)水 質(zhì)管理，防止魚(yú)、貝類(lèi)大批死亡。3.底層水中溶氧日變化傾向，大體與表層水相似。不過(guò)，底層 水中陽(yáng)光不足，即使白天，光合作用也不能正常進(jìn)行，主要依靠水團(tuán) 運(yùn)動(dòng)、分子擴(kuò)散，從表水層向底水層增補(bǔ)溶氧，數(shù)量比表層水少得多， 而耗氧作用則日夜照樣進(jìn)行，強(qiáng)度變化不大，因此，底層水中溶氧， 日變化不及表層水大，日較差也小，飽和度保持在較低水平。水中溶氧量除日變化之外，還有年變化，其基本原則與上述相同。二、溶解氧的垂直分布

5、1.白天中午及下午，養(yǎng)殖水體中溶氧垂直分布特點(diǎn)是：表層水 中溶氧甚多，飽和度可高達(dá)200%以上，底層水中溶氧甚少，飽和度 約為4080%,甚至更低。在中層水中，溶解氧隨深度增大急劇減 少，形成一個(gè)“躍變層”?？偟膬A向是，隨水深增大，溶氧含量急劇 減少。溶氧垂直分布的這一特點(diǎn)，也是各水層 R矛盾運(yùn)動(dòng)的必然 反映，其原因是： 太陽(yáng)出來(lái)后，真光層內(nèi)浮游植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生大量 Q,使 表水層內(nèi)P>R增氧作用超過(guò)耗Q作用，溶氧含量不斷增高，積累到 日落前達(dá)極大值。實(shí)際調(diào)查時(shí)常發(fā)現(xiàn)，溶氧最大值不出現(xiàn)在最表水層， 而出現(xiàn)在次表水層。其原因，除逸散進(jìn)入空氣外，主要與光強(qiáng)有關(guān)。最表水層若光強(qiáng)過(guò)高，就會(huì)抑

6、制浮游植物的光合作用，產(chǎn)Q減少，此 時(shí)次表水層則光強(qiáng)合適，產(chǎn) Q也多，故極大值出現(xiàn)在該水層。 與此同時(shí)，表層水吸收太陽(yáng)光能，水溫上升。而水的比熱大， 導(dǎo)熱性小，因此表，底水層之間出現(xiàn)躍溫層。若無(wú)風(fēng)力攪拌等因素 打破這種分層狀態(tài)，則表水層內(nèi)多量Q不能通過(guò)水的對(duì)流混合，直接 帶給底層水，只能靠擴(kuò)散作用，緩慢向下補(bǔ)給，這樣，底水層內(nèi)P«R, 溶氧實(shí)際含量比表水層就低多了。 在躍溫層內(nèi)，盡管深度相差不大，但溫度隨深度增加下降較急較 快。相應(yīng)的，水的密度與浮力也增大較急較快。這樣一來(lái)，由表水層 沉落下來(lái)的浮游生物殘骸，有機(jī)碎屑等，一進(jìn)入躍溫層內(nèi)，因浮力增 大，下沉速度大為減小。一些細(xì)小碎屑，幾

7、乎全被躍層擋住，使該處 積累多量有機(jī)物。跟著細(xì)菌也大量繁殖起來(lái)，迅速分解有機(jī)物，耗用 大量Q,終于形成溶氧躍層。其深度與躍溫層大體一致，主要決定于 表水層升溫快慢與風(fēng)力攪拌強(qiáng)弱等因素。升溫快，時(shí)間短，風(fēng)力攪拌 弱時(shí)，躍變層離水面較淺，變化較急劇，反之，升溫較慢，作用時(shí)間較長(zhǎng)，又有較強(qiáng)的風(fēng)力攪拌時(shí)，則躍變層離水面較深，變化較緩和。 如果在一段時(shí)間內(nèi)，升溫降溫交錯(cuò)進(jìn)行，還可能出現(xiàn)幾個(gè)躍變層的復(fù) 雜情況。溶氧垂直分布極大值與極小值之差 -稱(chēng)為“水層差”，其大 小取決于水體生產(chǎn)性能與分層流轉(zhuǎn)情況。 在夏季停滯期內(nèi)，水體初級(jí) 生產(chǎn)力越高，水層差就越大，底水層往往缺氧。水的垂直對(duì)流則使水 層差減小以至消除

8、。2 .晚上、特別是下半夜，溶氧濃度不斷下降，垂直分布趨于均一。 其原因是：日落后，P; 0,只有呼吸耗Q作用，加上入夜后氣溫下 降，表層水溫隨之下降，密度增大，表、底水層密度差消失，甚至上重下輕，發(fā)生垂直對(duì)流或在風(fēng)力吹拂下，循環(huán)流轉(zhuǎn)，終于混合均勻， 使溶氧垂直分布均一化。恰好，水陸散熱、降溫快慢不同，水面與地 面上的空氣存在溫差及密度差，因而，晚上常有風(fēng)從陸地吹向水面， 大水面尤其明顯。有些水體，或由于深度過(guò)大，或因?yàn)榈匦螐?fù)雜，即 使晚上，有風(fēng)吹刮，也不能完全破壞分層狀態(tài)，底水層常為缺Q還原 狀態(tài)。三、溶解氧的水平分布池塘中溶氧水平分布，主要取決于風(fēng)向風(fēng)力.無(wú)風(fēng)時(shí)廠(chǎng)垂直分布本 不均一，水平分

9、布則大體均勻，后來(lái)在風(fēng)力作用下，溶氧含量高的表 層水移到下風(fēng)沿岸，溶氧含量低的底層水，則在上風(fēng)沿岸處上浮，使 溶氧水平分布出現(xiàn)不均一狀態(tài)。如果底層水中溶氧極少，那么，在上 風(fēng)沿岸水中蓄養(yǎng)的魚(yú)貝類(lèi)，就有缺氧死亡的危險(xiǎn)，應(yīng)予注意。此外，在河流有支流流入處，湖泊池塘水的出口、進(jìn)口處，淺海 有淡水流入處，有生活污水及工業(yè)廢水污染處，甚至于魚(yú)貝類(lèi)的群集處，溶氧及其他水質(zhì)特點(diǎn)，也與周?chē)|(zhì)有相當(dāng)差別，呈水平分布不均狀態(tài)。例如，有人測(cè)定發(fā)現(xiàn)：當(dāng)海水流通不好時(shí)，珠籠內(nèi)部水的溶氧量比籠外水中溶氧量少得多，特別是在放養(yǎng)過(guò)密，籠網(wǎng)孔眼大都堵 塞時(shí)，盡管籠外的溶氧很多，籠內(nèi)珠貝仍會(huì)因缺氧窒息，大批死亡。網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)也有類(lèi)似問(wèn)題。這種水平分布均一的溶氧狀態(tài)，往往為人們 忽略，必須特別留意。四、溶氧極值出現(xiàn)的一般規(guī)律綜合以上各點(diǎn)可知，養(yǎng)殖水體中溶氧最大值、最小值出現(xiàn)的規(guī)律如下：1 .溶氧最大值通常出現(xiàn)在夏季白天日落之前的表層水中，2 .溶氧最小值通常出現(xiàn)于下述場(chǎng)合：(1) 黎明或日出前的表層尤為底層水中，(2) 夏季停滯期長(zhǎng)期保持分層狀態(tài)的底層水及上