水與水生態(tài)系統(tǒng)和水生動(dòng)物的理論關(guān)系

水是生命之源，沒(méi)有水就沒(méi)有一切生物。

一、水的特性

水的化學(xué)式：H?O，是由氫、氧兩種元素組成的無(wú)機(jī)物，無(wú)毒。在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體。攝氏溫標(biāo)規(guī)定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃。純水可以導(dǎo)電但十分微弱，屬于極弱的電解質(zhì)。日常生活中的水由于溶解了其它電解質(zhì)而有較多的正負(fù)離子，導(dǎo)電性增強(qiáng)。

水是構(gòu)成水生動(dòng)物身體的主要成分，也是水生動(dòng)物的生存介質(zhì)和生活空間。一切的外界因素和環(huán)境條件都會(huì)經(jīng)過(guò)水這個(gè)介質(zhì)作用于生物體，因此水的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化都會(huì)直接影響水生動(dòng)物的代謝、生長(zhǎng)和繁殖，當(dāng)水的變化超過(guò)水生動(dòng)物所能承受的極限時(shí)，動(dòng)物就會(huì)生病甚至死亡。

二、水的自然形態(tài)表述

很小的水坑叫"洼"；較大的水坑叫"池"；小而深的水坑叫"潭"；大而深的水坑叫"淵"；廣而淺的水坑叫"淀"；廣而深的水坑叫"湖"；湖連著湖叫"泊"；泊連著泊叫"澤"；水的邊際叫"涯"；水面涌動(dòng)叫“蕩”；水面微動(dòng)叫“漾”；水流很急叫“湍”；水流很緩叫“滯”；掀起小浪叫“波”；掀起大浪叫“濤”；兩山夾水叫"澗"；一面臨水叫"灘"；兩面臨水叫"灣"；三面臨水叫"渚"；四面臨水叫"洲"；人工開鑿叫"渠"；自山崖落下叫“瀑”；山澗流水叫“溪”；溪水匯聚叫“江河”；

三、水是構(gòu)成動(dòng)物身體的主要成分

水構(gòu)成了動(dòng)物身體的主要成分，血液含有80%以上的水，肌肉含水70%，骨骼含水40%，參與動(dòng)物體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、輸送、能量的轉(zhuǎn)換及代謝廢物的排泄等重要的生命活動(dòng)。

水給水生動(dòng)物提供生活空間，在水里完成索餌、求偶、生育等一系列生命活動(dòng)；水為大多數(shù)水生動(dòng)物提供氧氣；水溶解大自然的礦物質(zhì)為水生動(dòng)物提供養(yǎng)分和餌料，浮游植物利用水中的各種營(yíng)養(yǎng)元素合成有機(jī)物后，為浮游動(dòng)物提供餌料，通過(guò)食物鏈傳遞到魚；水容納水生生物的代謝廢物和尸體；水作為傳遞信息的介質(zhì)，水生動(dòng)物的感覺(jué)器官和分泌的化學(xué)物質(zhì)必須以水為媒介進(jìn)行傳遞，控制和調(diào)節(jié)索餌、繁殖、區(qū)別同伙、發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)、逃避毒物等行為。

四、水的物理性質(zhì)

1.溫度與體積效應(yīng)：在水溫4°C時(shí)密度最大，由4°C起升溫或降溫，水的密度均逐漸變小，對(duì)一般的淡水和海水來(lái)說(shuō)，密度最大時(shí)的溫度都在冰點(diǎn)之上，因此，結(jié)冰總是從水體表面開始，底層水溫仍能保持在冰點(diǎn)之上。

2.透明度：因?yàn)楦∮紊锞哂幸欢ㄉ珴蛇M(jìn)而影響水色的變化，浮游生物的多少也影響著水色和透明度的變化。在溫度適宜，水體越肥，水體中浮游生物數(shù)量越多，水體顏色就越深，水的透明度也越小。一般來(lái)說(shuō)，顏色呈油綠色或淡褐色，透明度在30厘米以下的水體表示較肥，最適宜于養(yǎng)殖濾食性魚類。如果水體透明度大于30厘米則水體較瘦，適宜于養(yǎng)殖給食性魚類。

3.氣體的溶解和逸出：氣體的溶解度：在一定的溫度和壓力下，氣體溶解于水，當(dāng)其溶解和逸出量達(dá)到平衡時(shí)的濃度稱為氣體的溶解度。不飽和程度越高，氣體的溶解速度越快，氣體溶解入水的速度還與水氣界面的運(yùn)動(dòng)程度有關(guān)，和水氣界面面積的大小有關(guān)。

4.水是良好的溶劑：自然界不存在化學(xué)意義上的純水，存在很多電解質(zhì)溶液，大量離子，絡(luò)合離子，有機(jī)物和無(wú)機(jī)物懸浮物。

五、水的化學(xué)性質(zhì)

天然水體是一種含有有機(jī)物和無(wú)機(jī)物及存在生命活動(dòng)和物質(zhì)變化的多成分電解質(zhì)溶液。

1.絡(luò)合反應(yīng)：各種負(fù)離子比如氯離子Cl-，氫氧根OH-，硫酸氫鈉SO?2ˉ，碳酸氫根HCO3-，硫離子S2-，磷酸根PO43-等均可作為無(wú)機(jī)配位體，水中含有氧（O），氮（N）、磷（P）等原子的有機(jī)物質(zhì)，比如有機(jī)酸，氨基酸以及腐殖酸，可作為有機(jī)配位體，因此，金屬離子水解后會(huì)迅速與上述離子結(jié)合形成絡(luò)合物直至平衡，以致游離的金屬濃度減小。

2.沉淀反應(yīng)：與溶解相對(duì)，天然水體內(nèi)經(jīng)常發(fā)生沉淀反應(yīng)，當(dāng)其發(fā)生時(shí)，物質(zhì)由溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，從而脫離了水中的物質(zhì)循環(huán)。

3. 氧化還原反應(yīng)：伴隨著物質(zhì)化合價(jià)的改變的化學(xué)反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。

4. 生物化學(xué)反應(yīng)：天然水體內(nèi)還存在許多需要生物參與才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，稱為生化反應(yīng)，生化反應(yīng)與水中的物質(zhì)轉(zhuǎn)換密切相關(guān)，其中最重要的要數(shù)光合作用和呼吸作用。

六、海水和海水化學(xué)

1. 海水的組成：海水溶存了地球上現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)元素，有90多種之多，按不同的組分含量和性質(zhì)差異，人們把海水中的化學(xué)成分分為五類，分別為：

1.常量元素：鈉離子Na+，鎂離子Mg2+，鈣離子Ca2+，鍶離子Sr2+，氯離Cl-，硫酸根SO42-，碳酸鈉HCO3-（CO32-），溴Br-，亞磷酸H3PO3等，這些成分占海水中溶解鹽類總量的99.8-99.9%，這些元素在海水含量的大小有一定的順序，因此也被稱為恒量元素。

2.營(yíng)養(yǎng)元素：包括與海洋生物生長(zhǎng)有關(guān)的一些元素，比如氮（N）、磷、硅等。

2.微量元素：除了常量元素和營(yíng)養(yǎng)元素之外的其它元素。

3.溶解氣體：海水中溶有大氣中所含有的各種氣體，除氮?dú)夂脱鯕?、二氧化碳和惰性氣體以外，有時(shí)還含有硫化氫等。

4.有機(jī)物質(zhì)：海水中有機(jī)物可分為顆粒有機(jī)物和溶解性有機(jī)物兩大類。

2. 海水鹽度：指海水中溶解的全部固體物質(zhì)的質(zhì)量與海水質(zhì)量之比，通常以每公斤海水中所含固體物質(zhì)的克數(shù)表示，淡水鹽度小于0.5‰，標(biāo)準(zhǔn)海水的鹽度在35‰左右。

七、分子水

分子水通常指的是水分子（H?O）的集合體或特定狀態(tài)下的水。水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成的極性分子，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。

1.水分子的基本組成與結(jié)構(gòu)

組成：水分子由兩個(gè)氫原子（H）和一個(gè)氧原子（O）組成，化學(xué)式為H?O。

結(jié)構(gòu)：水分子呈V型或角錐型結(jié)構(gòu)，其中氧原子位于頂點(diǎn)，兩個(gè)氫原子分別位于底邊的兩端。氧原子帶有部分負(fù)電荷，而氫原子帶有部分正電荷，這種極性使得水分子能夠相互吸引并形成氫鍵。

2.分子水的狀態(tài)與性質(zhì)

狀態(tài)：分子水可以存在于固態(tài)（冰）、液態(tài)（水）和氣態(tài)（水蒸氣）三種不同的物理狀態(tài)。這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變涉及分子間相互作用的改變，如氫鍵的斷裂和形成。

2.性質(zhì)：

熱學(xué)性質(zhì)：水具有較高的比熱容和熱導(dǎo)率，能夠吸收和傳遞大量的熱量。

光學(xué)性質(zhì)：水對(duì)光線有一定的折射、反射和散射作用，使得水面和水中物體看起來(lái)與實(shí)際情況有所不同。

電學(xué)性質(zhì)：水分子能夠傳遞電荷，具有一定的導(dǎo)電性。同時(shí)，水分子還可以電離成氫離子（H?）和氫氧根離子（OH?），表現(xiàn)出酸堿性質(zhì)。

3.分子水的應(yīng)用與影響

生命活動(dòng)：水分子是生命體系中最基本的組成部分之一，參與細(xì)胞內(nèi)的各種代謝過(guò)程和生物化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，水分子還通過(guò)調(diào)節(jié)體溫、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等方式維持生物體的正常生理功能。

工業(yè)生產(chǎn)：在工業(yè)生產(chǎn)中，水分子被廣泛應(yīng)用于冷卻、洗滌、稀釋和溶劑等方面。此外，通過(guò)電解水等方法還可以制備氫氣等工業(yè)原料。

自然環(huán)境：水分子在自然界中循環(huán)流動(dòng)，對(duì)氣候、生態(tài)系統(tǒng)和地球環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。例如，水循環(huán)過(guò)程涉及蒸發(fā)、降水、徑流等環(huán)節(jié)，對(duì)氣候的調(diào)節(jié)和生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要作用。

4.特殊類型的分子水

1.小分子團(tuán)水：有觀點(diǎn)認(rèn)為，小分子團(tuán)水具有更好的滲透性和溶解性，能夠更快地進(jìn)入細(xì)胞并發(fā)揮作用。然而，這一觀點(diǎn)尚存在爭(zhēng)議，需要更多的科學(xué)研究來(lái)證實(shí)。

2.重水（D?O）：重水與普通水（H?O）相似，但其中的氫原子被氘（D）原子所取代。重水在化學(xué)和生物學(xué)研究中具有特殊的應(yīng)用價(jià)值，如用于標(biāo)記化合物和研究生物體內(nèi)的代謝過(guò)程等。

綜上所述，分子水是指由水分子組成的集合體或特定狀態(tài)下的水。它具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在生命活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)和自然環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)分子水的認(rèn)識(shí)也將不斷深入和完善。

八、水質(zhì)的“肥、活、嫩、爽”

水質(zhì)的肥、活、嫩、爽是在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)良好水質(zhì)和水色在視覺(jué)上的一個(gè)概括。
1、“肥”指水色濃，浮游植物量高并形成水華。養(yǎng)魚人常用水的透明度大小來(lái)衡量水的肥度，或一人站在上風(fēng)頭的池埂上能看到淺灘13-16厘米水底的魚或貝類等物為度；或以手臂深入水中16-20厘米處彎曲手腕時(shí)五指若隱若現(xiàn)作為肥度適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)，這樣的肥度相當(dāng)于25-35厘米的透明度和20-50毫克/升的浮游植物量。
2、“活”指水色和透明度常有變化。養(yǎng)魚人所謂“早青晚綠”或“早紅晚綠”以及“半塘紅半塘綠”等都是這個(gè)意思。觀察表明，典型的“活水”是膝口藻水華。這種鞭毛藻類的游動(dòng)較快，有顯著的趨光性。白天常隨光照強(qiáng)度的變化而產(chǎn)生垂直或水平的游動(dòng)，清晨上下水層分布均勻，日出后逐漸向表層集中，中午前后大部分集中表層，以后又逐漸下沉分散。當(dāng)這種藻類群聚于魚池的某一邊或一角時(shí)，就出現(xiàn)所謂半塘紅半塘綠的情況。

3、“嫩”指水肥而不老。相對(duì)應(yīng)的是水老主要有兩種征象：水色發(fā)黃或發(fā)褐色；水色發(fā)白。水色發(fā)白或發(fā)褐色的情況就是前面已指出的藻類細(xì)胞老化現(xiàn)象，所謂的老茶水（黃褐色）和黃蠟水（枯黃帶綠）也屬此類。

4、“爽”是指水質(zhì)清爽，水色不太濃，透明度不低于25-20厘米。所謂“爽”的肥水，浮游植物量一般在100毫克/升以內(nèi)。100毫克/升大致是鞭毛藻類塘“肥水”和“老水”的分界線，但藍(lán)藻塘“肥水”浮游植物往往超過(guò)200毫克/升。

九、幾個(gè)常識(shí)性的認(rèn)知

自然界的水在常溫下為液體，并且有強(qiáng)大的水循環(huán)系統(tǒng)比如洋流、暖流，所以，自然界的水處在不停地交換運(yùn)動(dòng)和往復(fù)循環(huán)中。

1.水質(zhì)的概念：水質(zhì)是指水及其中所存在的各類物質(zhì)所共同表現(xiàn)出來(lái)的綜合特性。這決定著養(yǎng)魚的成功與否，不同海區(qū)、淡水區(qū)水成分差異性是很大的。

2.水環(huán)境的機(jī)能：無(wú)論是天然水還是人工養(yǎng)殖的水體，都存在水體的能量流動(dòng)，物質(zhì)循環(huán)和自凈作用三方面的功能。

3.能量流動(dòng)：能量是維持和延續(xù)生命的基礎(chǔ)。初級(jí)生產(chǎn)者（植物，浮游植物）→沿食物鏈 →下一營(yíng)養(yǎng)等級(jí)→ 沿食物鏈→下一營(yíng)養(yǎng)等級(jí)。在人工養(yǎng)殖的水體中，這種能量流動(dòng)的方式已有所改變。

4.物質(zhì)循環(huán)：物質(zhì)是組成生物體的材料。水生生物同化、吸收環(huán)境中的物質(zhì)完成生長(zhǎng)，發(fā)育、繁殖等一系列的生命活動(dòng)， 死亡后身體被分解，被其他生物重新利用。在物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程中，生物依賴于環(huán)境，同時(shí)也在不斷地改造環(huán)境。

5.自凈作用：水體中的物理、化學(xué)以及生物作用能在一定程度上分解、轉(zhuǎn)化、降低、甚至消除污染物，使受到污染的水體恢復(fù)正常的機(jī)能。

備注：本文綜合自“三十一魚生、劉文俊”的文章

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