第四讲二氧化碳与硫化氢

1、水产养殖技术水产养殖技术水环境化学与水质管理水环境化学与水质管理水中二氧化碳与硫化氢水中二氧化碳与硫化氢一、二氧化碳在养殖水体的作用一、二氧化碳在养殖水体的作用1、水生植物光合作用的原料、水生植物光合作用的原料;2、构成一个复杂的二氧化碳平衡系统、构成一个复杂的二氧化碳平衡系统,影响影响pH值和碱度值和碱度;3、高浓度二氧化碳对鱼类有麻痹和毒、高浓度二氧化碳对鱼类有麻痹和毒害作用。害作用。二氧化碳二氧化碳主要是水生动植物的呼吸作用和有机物的氧化分解作用；其次为空气溶解而来,一般水中二氧化碳为0.5毫克/升.二、二氧化碳来源二、二氧化碳来源1、二氧化碳主要形态1) 游离二氧化碳，包括溶解二氧化碳

2、和水合二氧化碳(H2CO3);2) 碳酸盐碳酸:主要碳酸钙,碳酸镁;3) 碱式碳酸盐碳酸:主要有碳酸氢钙,碳酸氢镁.三、水中二氧化碳的平衡系统三、水中二氧化碳的平衡系统2、二氧化碳主要平衡1)气态二氧化碳溶解平衡：2)二氧化碳水合平衡：3)碳酸电离平衡：4)中和与水解平衡：5)碳酸盐溶解与沉淀平衡：CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=H+ HCO3- HCO3-= H+ CO32- CO32-+Ca2+(Mg2+) = CaCO3 CO2 CO2 HCO3-48.312HCO3-CO32-CO32-Ca2+，Mg2+对二氧化碳平衡系统对二氧化碳平衡系统有缓冲作用。有缓冲作用。四、二氧化碳与

3、水生生物的关系四、二氧化碳与水生生物的关系 1、水中二氧化碳是水生植物光合作用的原料、水中二氧化碳是水生植物光合作用的原料;2、适量的二氧化碳对动物的呼吸有刺激促进、适量的二氧化碳对动物的呼吸有刺激促进作用作用;过多则有麻痹毒害作用；过多则有麻痹毒害作用；刺激促进作用：水中二氧化碳升高，鱼类血液中二氧化刺激促进作用：水中二氧化碳升高，鱼类血液中二氧化碳浓度升高，血液中碳浓度升高，血液中pH下降，降低血红蛋白对氧的亲和力下降，降低血红蛋白对氧的亲和力,促使鱼类呼吸加快。促使鱼类呼吸加快。麻痹毒害作用麻痹毒害作用：当水中二氧化碳浓度过高：当水中二氧化碳浓度过高(游离二氧化碳游离二氧化碳含量超过含量

4、超过200毫克毫克/升升)时时,鱼类昏迷死亡鱼类昏迷死亡;超过超过80毫克毫克/升时升时,鱼鱼类呼吸困难类呼吸困难,夏天水中二氧化碳超过夏天水中二氧化碳超过40毫克毫克/升时升时,说明水体已说明水体已经污染到危险的程度经污染到危险的程度.3、对碱度和硬度偏低的水体施加生石灰以提高二、对碱度和硬度偏低的水体施加生石灰以提高二氧化碳的储备量氧化碳的储备量;水中二氧化碳过高主要是由水中水中二氧化碳过高主要是由水中有机质过多或者水底淤泥过多引清淤和防治有机物有机质过多或者水底淤泥过多引清淤和防治有机物污染。污染。二氧化碳二氧化碳一、来源一、来源 缺氧条件下，含硫有机物经嫌气细菌分解产生；或者硫酸盐在硫

5、酸盐细菌作用下生成硫化物之后生成硫化氢.二者都有毒性，其中硫化氢毒性最强.一般水体中H2S含量在2.0ug/L时，对大多数鱼类及其他生物是无害的。 二、硫在水中转化二、硫在水中转化 1、硫在水中存在形态：、硫在水中存在形态：SO42- 、HS、H2S、含硫、含硫蛋白质、蛋白质、SO32-、S2O32-、单质硫等。、单质硫等。（1）蛋白质分解作用：）蛋白质分解作用： 硫在蛋白质中以巯基形式存在。在微生物作用下，无论有氧或无氧环境，蛋白质中的硫，首先分解为-2价硫（ H2S 、 HS-等）。在无游离氧的环境中HS-可稳定存在，在有游离氧的环境中HS-能迅速被氧化为高价形态。（2）氧化作用）氧化作用

6、在有氧气的环境中，硫磺细菌和硫细菌可把元素硫或还原态的硫（包括硫化物、硫代硫酸盐等）氧化为元素硫或SO42- ： 2H2SO2-2S2H2OH2S也可发生化学氧化作用，但在水环境中更重要的是生物氧化。（3）还原作用）还原作用在缺氧环境中，各种硫酸盐还原菌可以把SO42-作为受氢体而还原为硫化物。硫酸盐还原作用的条件：（1）缺乏溶氧。调查发现，当溶氧量超过0.16mg/L时，硫酸盐还原作用便停止。（2）含有丰富的有机物。硫酸盐还原菌利用SO42-氧化有机物而获得其生命活动所需能量（ SO42-被还原H2S ）。在其他条件相同时，有机物增多，被还原产生的H2S的量也就增多。（3）有微生物参与。水中

7、应没有阻碍微生物增殖的物质存在，这在天然水体中一般是满足的。（4）硫酸根离子的含量。在其他条件满足时，硫酸根离子含量多，还原作用就活跃，产生硫化氢的量就多。后三个条件在养鱼水体中通常都会存在。鉴于H2S对养殖生物的强烈毒性，为防止SO42-被还原为H2S ，应注意保持水中丰富的溶氧。养鱼池要促进池水的上下流转，防止分层。尤其是SO42-含量丰富的半咸水或海水鱼虾养殖池更应注意。一旦有温跃层形成，下层水很易缺氧，发生硫酸盐还原作用，造成危害。（4）沉淀与吸附作用）沉淀与吸附作用Fe2+可限制水中可限制水中H2S含量，降低硫化物的毒性，因含量，降低硫化物的毒性，因为有下列反应为有下列反应Fe2+

8、H2S FeS+2H+Fe3+也可以与也可以与H2S反应：反应：2Fe3+3H2S 2FeS + S6H当水质恶化，有当水质恶化，有H2S产生时，泼洒含铁药剂可以起产生时，泼洒含铁药剂可以起到解毒作用。到解毒作用。SO42-也可以被也可以被CaCO3、粘土矿物等以、粘土矿物等以CaSO4形式形式吸附共沉淀。吸附共沉淀。（5）同化作用）同化作用硫是合成蛋白质必须的元素，许多植物、藻类、细硫是合成蛋白质必须的元素，许多植物、藻类、细菌可以吸收利用菌可以吸收利用SO42-中的硫合成蛋白质。中的硫合成蛋白质。 H2S不不被吸收，只有某些特殊细菌可以利用被吸收，只有某些特殊细菌可以利用H2S进行光合进行光合作用，将作用，将H2S转变成转变成S或或SO42- ，同时合成有机物，同时合成有机物，类似绿色植物的光合作用，只是前者不释放类似绿色植物的光合作用，只是前者不释放O2。三、消除水中硫化氢的措施三、消除水中硫化氢的措施:1)提高溶氧量提高溶氧量,促进水的垂直流动促