溶解氧

§-1
气体在水中的溶解度和溶解速率
一、影响气体在水中溶解度的因素： 1、温度------水温的升高而降低，温度较低时， 温度系数较大。
温度 DO mg/ L 0 14.6 5 12.8 10 11.3 15 10.2 20 9.2 25 8.4 30 7.6
2、含盐量------温度、压力一定，含盐量增加， 溶解度降低（？）离子的水合作用，空隙减少
式中的压力为P为该组分气体的分压力，与混合 气体的总压力无关 ，气体B的分压力等于混 合气体的总压力PT乘以气体B的分压系数φB， 这就是道尔顿分压定律： PB=PT×φB 即：
4、气体本身的性质：如N2 、H2、O2在水中的溶解
度较小 ；而NH3、HCl、CO2在水中的溶解度较大。
通入空气－－增氧
DO 14.6 14.19 13.81 13.44 13.09 12.75 12.43 12.12 11.83 11.55 11.27 11.01 10.76 10.52 10.29 10.07 9.85 9.65 9.45 9.F 23 73.4 24 75.2 25 77 26 78.8 27 80.6 28 82.4 29 84.2 30 86 31 87.8 32 89.6 33 91.4 34 93.2 35 95 36 96.8 37 98.6 38 100.4 39 102.2 40 104 41 105.8 42 107.6 43 109.4 44 111.2 45 113
3.气体的分压------在温度和含盐量一定时，气体 在水中的溶解度随液面上该气体分压的增大 而升高。 亨利定律Cs= Kst • P Cs—— 氧在水中知道溶解度； P——达到溶解平衡时，液面上气体的分压； Kst——溶解度系数，其数值随温度、水的含 盐量而变也与所采用的单位有关。
对同一种气体在同一温度下有：
（充氧、水花、气泡病、上下水层）
氧盈：溶氧超过饱和度100%以上的量值OS 氧债：好气性微生物、有机物的中间产物和无机还原物在溶
氧不足条件下池塘理论耗氧量受到抑制的部分OD
第三章 溶解气体
• §--1 气体在水中的溶解度和溶解速率 • §--2 水中氧气的来源与消耗 • §--3 溶氧的分布和变化 • §--4 溶解氧在水生生态系中的作用 • §--5 气体的溶解逸出与气泡病的关系
溶
解
氧 DO
溶解氧：氧气溶解于水中成为---溶解度：在一定的条件下，氧气在水中溶解达到
平衡 时，一定量水中溶解氧的含量，称为氧气在指定条件下的溶解 度。（V溶解=V逸出）
饱和量：天然水中溶解氧的饱和量指在天然水体表面所承受
的大气压力下，空气中的氧在水中的溶解度。
饱和度：溶解氧实际含量与其同温同盐条件下的饱和量的比。
气体交换的双膜理论：
气相主体 气 膜 液 膜 气膜顶面
气液界面
液膜底面
在 气液界面两侧， 分别存在相对温 定的气膜和液膜， 即使气相和液相 呈湍流状态，这 两层膜内仍呈层 流状态。
液相主体
流体质点的运动极其 紊乱，流向随时改变
流体质点的迹 线互相平行
气体主体中的分子溶 入液体主体中的过程 有四个步骤：
3、扰动情况：水的运动，水面的风力，机械搅动
4、（扩大）与气体本身的性质有关，例如N2 、H2、O2在水中的溶解速率 较小 ；而NH3、HCl、CO2在水中的较大。 5、水的单位体积表面积（一桶水和一盆水相同的体积喂相同的鱼） dC/dt ∝ A / V
风有时候也决定水体的氧含量和渔产量 一桶水和一 盆水同样的 水量。不一 样的效果
cl-
温度 0
DO
0 14.6
5000 13.8
10000 13.0
15000 12.1
20000 11.3
25
8.4
8.0
7.6
7.2
6.7
Temperature C F 0 32 1 33.8 2 35.6 3 37.4 4 39.2 5 41 6 42.8 7 44.6 8 46.4 9 48.2 10 50 11 51.8 12 53.6 13 55.4 14 57.2 15 59 16 60.8 17 62.6 18 64.4 19 66.2 20 68 21 69.8 22 71.6
本章要求：
掌握气体在水中的溶解度概念及影响因素；掌握亨 利定律的应用；理解影响气体在水中溶解速率的因 素；了解双膜理论的基本要点。掌握水中溶氧的来 源、消耗及影响因素，掌握养殖水体溶氧分布变化 规律。掌握光合作用化学计量关系式及其应用，掌 握补偿深度和初级生产力的概念及初级生产力的黑 白瓶测定方法。掌握溶氧在水产养殖生产中的意 义 ———水化学与水产养殖生产的重点
二、溶解气体在水中的饱和度
溶解气体在水中的饱和含量是指在一定的溶解条件下 (温度、分压力、水的含盐量)气体达到溶解平衡以后， 1L水中所含该气体的量，用ml/L或mg/L表示。 饱和度是指溶解气体的现存量占所处条件下饱和含量 的百分比：
饱和度为100%----溶解平衡 当饱和度<100%---未达饱和，继续溶解 饱和度>100%---过饱和，水中气体主要向大气逸出 天然水中溶解氧气的饱和含量是指在天然水体表面所承 受的大气压力下，空气中的氧气在水中的溶解度 。 任意大气压下的饱和含量(Cs )换算式： （纯水蒸气压通用，可作湿度饱和）
DO 8.56 8.4 8.24 8.09 7.95 7.81 7.67 7.54 7.41 7.28 7.16 7.16 6.93 6.82 6.71 6.61 6.51 6.41 6.41 6.22 6.13 6.04 5.95
Lower Dissolved Oxygen
Warmer Temperatures
三、水体空气界面的交换速率
当天然水体中氧的饱和度小于100%或大于100%时，空气 中的氧将会溶解于水——水中的氧却会逸出到空气中。 据此，不应该出现水体缺氧现象，但为什么水体常常会 出现缺氧现象呢？——交换速率的影响。影响交换速率 的因素有：
1、氧在水中的不饱和程度，饱和程度越高，溶解速率越慢。 2、水的温度，越高越快。