溶解氧的分布变化规律

溶解氧的分布变化规律

溶氧变化是指：同一水体内，同一水层、水区在不同时刻溶氧含量差别情况。

水体中增氧、耗氧作用及其影响因素的复杂性，决定了水体内溶氧分布变化的多样性与复杂性。一般说：贫营养水体，溶氧多近饱和，变化不达；相反，富营养或或受污染水体，溶氧浓度很不稳定，大起大落，变差很大，下面着重讨论其动态规律。

一、溶解氧的日变化及日较差

溶氧日变化的一般规律是:

1.表层水中溶氧含量昼夜变化极大，最小值通常出现在早晨日出之前，最大值则出现在下午日落之前。早上日出后的整个白天，溶氧量从最小值逐渐增高，至日落前达最女值，而在日落后的整个黑夜，溶氧则从最大值不断降低，到早晨日出前又达到最小值。如此循环不止，变化不息。表层水中溶氧含量的这种变化规律，是水中P—R矛盾运动的必然反映，其原因在于，日出之后，表层水中浮游植物开始进行光合作用，P>R，放出大量氧气，终于使表层水中增氧作用超过耗氧作用；因而水中溶氧实际含量逐渐增高，经过整个白天的积累，在日落之前，便积累到最大值。日落之后表层水中的浮游植物，不仅不能进行光合作用，放出氧气，反而要进行呼吸，消耗氧气， R》P，

耗氧作用大大超过增氧作用，溶氧实际含量迅速减小，经过漫长黑夜的积累，到日出之前，达到最小值.

溶氧最大值与最小值出现的具体时间，不仅与光照有关，也受温度影响。寒冷季节，早，晚气温很低，光合作用较弱，与温暖炎热季节相比，溶氧最大值出现时间常会提早2～4小时，溶氧最小值的出现时间，则往往推迟1—2小时。溶氧日变化最大直与最小值之差称为“昼夜变化幅度” 简称“日较差”。

溶氧日较差的大小，主要与水体本身的生产性能有关，其一般规律是:

①其他条件相同或近似时，水体越肥，水中浮游植物密度越大，则溶氧日较差越大。

②在生物与肥料条件相同或相似时，水温高，光照强度大，光合作用进行强烈时，溶氧日较差也大。因此，一年之中，以夏季的溶氧日较差最大，冬季最小，春、秋两季居中，相差亦不大。

③综合上述两点可知：水质肥沃、生物密度大、光合作用强烈的鱼池，一到酷暑季节，表层水中溶氧日较差可变得极大，最高溶氧量可达饱和度200％以上，最小溶氧量可在饱和度20％以下，严重时会引起鱼、贝类大量死亡。因此，凡是溶氧量日较差极大的水体，一到

容易出现溶氧最小值的季节及时间，都要特别留意溶氧动态，加强水质管理，防止鱼、贝类大批死亡。

3．底层水中溶氧日变化倾向，大体与表层水相似。不过，底层水中阳光不足，即使白天，光合作用也不能正常进行，主要依靠水团运动、分子扩散，从表水层向底水层增补溶氧，数量比表层水少得多，而耗氧作用则日夜照样进行，强度变化不大，因此，底层水中溶氧，日变化不及表层水大，日较差也小，饱和度保持在较低水平。水中溶氧量除日变化之外，还有年变化，其基本原则与上述相同。

二、溶解氧的垂直分布

1．白天中午及下午，养殖水体中溶氧垂直分布特点是：表层水中溶氧甚多，饱和度可高达200％以上，底层水中溶氧甚少，饱和度约为40—80％，甚至更低。在中层水中，溶解氧随深度增大急剧减少，形成一个“跃变层”。总的倾向是，随水深增大，溶氧含量急剧减少。溶氧垂直分布的这一特点，也是各水层P—R矛盾运动的必然反映，其原因是：

①太阳出来后，真光层内浮游植物进行光合作用产生大量O2，使表水层内P>R，增氧作用超过耗O2作用，溶氧含量不断增高，积累到日落前达极大值。实际调查时常发现，溶氧最大值不出现在最表水层，而出现在次表水层。其原因，除逸散进入空气外，主要与光强有关。

最表水层若光强过高，就会抑制浮游植物的光合作用，产O2减少，此时次表水层则光强合适，产O2也多，故极大值出现在该水层。

②与此同时，表层水吸收太阳光能，水温上升。而水的比热大，导热性小，因此表，底水层之间出现跃温层。若无风力搅拌等因素打破这种分层状态，则表水层内多量O2不能通过水的对流混合，直接带给底层水，只能靠扩散作用，缓慢向下补给，这样，底水层内P《R，溶氧实际含量比表水层就低多了。

③在跃温层内，尽管深度相差不大，但温度随深度增加下降较急较快。相应的，水的密度与浮力也增大较急较快。这样一来，由表水层沉落下来的浮游生物残骸，有机碎屑等，一进入跃温层内，因浮力增大，下沉速度大为减小。一些细小碎屑，几乎全被跃层挡住，使该处积累多量有机物。跟着细菌也大量繁殖起来，迅速分解有机物，耗用大量O2，终于形成溶氧跃层。其深度与跃温层大体一致，主要决定于表水层升温快慢与风力搅拌强弱等因素。升温快，时间短，风力搅拌弱时，跃变层离水面较浅，变化较急剧，反之，升温较慢，作用时间较长，又有较强的风力搅拌时，则跃变层离水面较深，变化较缓和。如果在一段时间内，升温降温交错进行，还可能出现几个跃变层的复杂情况。溶氧垂直分布极大值与极小值之差-称为“水层差”，其大小取决于水体生产性能与分层流转情况。在夏季停滞期内，水体

初级生产力越高，水层差就越大，底水层往往缺氧。水的垂直对流则使水层差减小以至消除。

2．晚上、特别是下半夜，溶氧浓度不断下降，垂直分布趋于均一。其原因是：日落后，P；0，只有呼吸耗O2作用，加上入夜后气温下降，表层水温随之下降，密度增大，表、底水层密度差消失，甚至上重下轻，发生垂直对流或在风力吹拂下，循环流转，终于混合均匀，使溶氧垂直分布均一化。恰好，水陆散热、降温快慢不同，水面与地面上的空气存在温差及密度差，因而，晚上常有风从陆地吹向水面，大水面尤其明显。有些水体，或由于深度过大，或因为地形复杂，即使晚上，有风吹刮，也不能完全破坏分层状态，底水层常为缺O2还原状态。

三、溶解氧的水平分布

池塘中溶氧水平分布，主要取决于风向风力. 无风时厂垂直分布本不均一，水平分布则大体均匀，后来在风力作用下，溶氧含量高的表层水移到下风沿岸，溶氧含量低的底层水，则在上风沿岸处上浮，使溶氧水平分布出现不均一状态。如果底层水中溶氧极少，那么，在上风沿岸水中蓄养的鱼贝类，就有缺氧死亡的危险，应予注意。

此外，在河流有支流流入处，湖泊池塘水的出口、进口处，浅海有淡水流入处，有生活污水及工业废水污染处，甚至于鱼贝类的群集