鱼缸水质怎么检测
在饲养鱼的过程中,水质是非常关键的。水质监测主要是监测五个方面,分别是水温、含氧量、酸碱度、透明度、软硬水。
在生活中检测水温比较常用的是水银温度计,但是只测得表层水温,最好是去花鸟市场购买专用的溶氧测定仪,这种仪器一般都具备测试水温和含氧量两种功能。
而测试水的酸碱度,可以使用PH试纸,将试纸直接浸入水中2~3分钟,与酸碱度色谱对比即可。透明度一般用肉眼就能够分辨,水色越清澈干净,则水质越透明。测试软硬水时可以用硬度试剂,根据数值判定即可。
表示水体盐度有两种方式,一是用千分之几,二是用比重。所测定仪器不同,表示方法也不同,为了方便两者对照,特列出如下换算公式:
水温高于17℃时,S=1305(比重-1)+(t-17.5)×0.3;
水温低于17℃时,S=1305(比重-1)+(17.5-t)×0.2;
S为盐度,单位用‰,t为水温。
例如水温为25℃,比重为1.003时,盐度则为:S=1305(1.003-1)+(25-17.5)×0.3=3.92+2.25=6.17,即盐度为6‰-6.17‰。
凡养虾者,均应购买比重计(或测盐度仪器)和温度计。不然不及时掌握水体盐度状况,不利于养殖。比重计一般10-20元一支,水温计也为3-5元一支,买水温计时,买0-50℃这种规格好用。笔者发现许多虾农不懂这个知识,常买0-100℃这种,价钱贵,读数又不方便。
沿海地区在不同养殖季节,海水盐度不同。华南地区在4-8月雨量最多,盐度最低,养殖南美白对虾最适比重为1.003,这个盐度发病率比高盐和低盐都低,生长速度也最快,效益最好。
南美白对虾放苗最适水温度应在22℃以上,低于这个温度放苗,虽不会被冻死,但生长速度较慢,发病机会较多。达到以上温度已是放苗季节,但沿海地区(非河口地区)盐度往往很高,常在20‰以上。这个盐度养殖南美白对虾不够理想。但在这个时候,已是开始降雨季节。一旦降雨,盐度马上骤降,往往降到南美白对虾最适生长盐度。在这个时候,抓紧时机,马上进入最适合海水,可达到最佳养殖效果。
在这个时候,应在降雨季节到来前,作好一切准备工作。例如,先把晒塘、清淤、水体消毒等环节工作做好。一旦降雨,用盐度计测得适合盐度时,马上拉开闸门即可以进水。进入时应时应把水位达到最大高度。在这个时候若不抓紧时间进水,再过几天,盐度又会升上来,进水就困难得多。
方法提要
包裹体分析是在显微镜下对包裹体中各种物质成分以及这些不同成分的气化、液化、结晶、熔化、溶解等现象进行观察,然后用冷热台对包裹体中烃、水组分及其相变特征进行均一法和冷冻法测定,得到包裹体的均一温度和盐度。
仪器和设备
带有高倍长工作距离物镜(50×)的显微镜。
冷热台带有程序温度控制器,温度范围-196~+600℃。
高分辨数字摄像头。
计算机。
试剂和材料
无水乙醇。
丙酮。
蒸发皿。
中号毛笔。
取样、制样和保存
1) 包裹体取样。对于沉积岩中流体包裹体的研究,其试样的采集包括 以 下 几 个方面:。
a.根据包裹体研究的目的、要求和任务,有针对性地进行取样。
b.试样应尽量选择矿物颗粒粗大一些的,晶洞中结晶粗的矿物通常含有很好的可测定包裹体,而晶粒细小的矿物颗粒中可测定的包裹体相对较少。
c.碎屑岩中的碳酸盐和石英胶结物中包裹体较发育,各种自生矿物及矿物的次生加大部分也可能含有包裹体。
d.各种岩脉中一般均含有较丰富的适合研究的包裹体,但是必须查明各种脉体之间的系统穿插关系。
e.各种结核中同样可能含有有用的包裹体; 在粗粒碎屑沉积物中,碎屑颗粒可能含有源区遗留下来的包裹体。
f.采样的量视研究要求而定。一般用于均一法和冷冻法研究的只需一、二块有代表性的手标本即可。如果要做爆破法及其他成分分析,因为需提纯和分选,所以试样量要多一些。
2) 试样的制备。用于显微镜下分析的包裹体试样需制成两面抛光薄片,制片要求如下:。
a.制片要有代表性,要能代表所分析的试样。
b.制成的薄片要求两面抛光且透明度好,因为气液包裹体很小,透明度差则不易找到。
c.切片时最好注意一定的晶向,特别是对于构造成因研究,可以较准确地反映包裹体所赋存的各种微裂隙的应力特征。
d.制片过程中温度不能超过 80℃ ,以保证低温包裹体不致爆破。
e.光薄片的厚度一般为 0.1~ 0.7mm (大多取 < 0.2mm) ,视矿物的透明度而定。
3) 试样的保存。用作包裹体测温的试样一般需将其从载玻片移下。先把抛光后的包裹体岩片放在蒸发皿中用无水乙醇浸泡 (通常根据温度控制浸泡的时间) 。经常观察包裹体岩片,岩片表面上的树脂胶用柔软的毛笔轻轻刷洗。泡至岩片能微微移动,仔细小心地将包裹体光片移到另外干净的无水乙醇中继续浸泡。经数次无水乙醇的浸泡清洗后,将包裹体光片取出擦干,放在显微镜下观察,直至包裹体光片上没有树脂胶,即可用作分析鉴定。
试样处理好以后,因试样小而薄,需用小盒子小心存放,以免破碎影响使用。
包裹体鉴定步骤
1) 透射光观察。先将包裹体光片放在低倍显微镜下对包裹体进行相态、产状、分布特征的观察,测定和描述它们的形态、大小、颜色、透明度、气液比、成分、丰度等。
2)荧光下观察。观察、分析流体包裹体的荧光特征,有助于有效区分有机的烃类包裹体及无机的盐水包裹体。
烃类包裹体:常常有荧光现象,不同的荧光颜色与包裹体的组成有关。由于油气演化程度不同,包裹体捕获的烃类组成都不一样,因此它们的荧光性质也不相同。
水溶液包裹体:无荧光现象。
气体包裹体:气体烃类包裹体,当烃类含量比较高时,可以有比较弱的荧光;而气体包裹体,与水溶液包裹体相同,不会出现荧光。
3)均一温度测定。将分割好合适大小的包裹体光片置于冷热台试样室中。把光片移至观察窗口的合适位置,用长焦高倍物镜观察并选定可用于测定的气液两相包裹体(一般大于8μm包裹体可以观察其均一温度及冰点)。当包裹体被加热到一定温度时,其二相或多相会转变到一个相,这就是均一,此时的温度为均一温度(Th)。
4)冰点的测定。将温度快速下降到-50℃,使包裹体流体相迅速过冷却而全部凝固。这时包裹体呈半透明或不透明状。再缓慢回温,至低共熔温度时,瞬间整个包裹体变亮,液相出现。当继续升温时,冰结晶不断熔化变小,直至最后一个小冰晶消失。此瞬间温度即是所测包裹体的冰点。
5)盐度确定。盐度是根据所测的水溶液冰点来确定的。对于含NaCl水溶液为主的包裹体,可以根据所测得的冰点温度从NaCl-H2O盐水体系的冰点盐度数据表查得盐度近似值。对于含其他盐类溶液为主的包裹体,则从其他相应体系的冰点-盐度数据表来确定盐度近似值。除此之外,还可利用不同体系T-x相图查得盐度近似值或由相应公式计算其精确值。
一、盐度计使用原理
因为光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象,且入射角正弦之比恒为定值,此比值称为折光率。利用盐溶液中可溶性物质含量与折光率在普通环境下成正比例,可以测定出盐溶液的折光率,这样盐度计/折射仪就求算出盐的浓度。
二、盐度计生活运用
由于简单的操作,使用者可以快速地读取盐分浓度或海水比重。 可应用于海洋,渔场,养殖场使用的海水,水族馆使用的海水或人工海水, 储藏鱼使用的盐水等的浓度管理。
三、盐度计校准及使用方法
(一)校准方法
1、使用手持盐度计时,用左手四指握住橡胶套,右手调节目镜,防止体温传入仪器,影响测量精度。
2、打开进光板,用柔软绒布将折光棱镜擦拭干净。
3、将蒸馏水数滴,滴在折光棱镜上,轻轻合上进光板,使溶液均匀分布于棱镜表面,并将仪器进光板对准光源或明亮处,眼睛通过接目镜观察视场,如果视场明暗分界线不清楚,则旋转接目镜,使视场清晰,再旋转零位校正螺钉,使明暗分界线置于零位。然后擦净蒸馏水,换上测试溶液,此时视场所视分界线,所处相应分划定刻度值则为所测试溶液浓度值及密度值。
(二)使用方法:
1、将折光仪之接物镜面擦拭干净。
2、利用滴管将海水缸内的海水吸取一滴约 2~3cc。
3、打开聚光板,并将海水滴附于接物镜上,再轻盖聚光板。
4、将折光仪之聚光板处朝向光源,接目镜贴近眼睛并保持平行。
5、由观景窗观察折光仪上之刻度,并记录海水。
黄 磊 高红芳
(广州海洋地质调查局 广州 510760)
第一作者简介:黄磊(1984-),男,硕士,助理工程师,主要从事海洋地质和海洋水文研究,E-mail:1ei841004@163.com。
摘要 对2009年5月中沙群岛附近海域的水文观测资料,运用垂向梯度法,计算了中沙群岛海区温度及盐度两种跃层所处的深度及各自的厚度和强度,并进行了相应的分析。结果表明,夏季风转换期间海洋表、底层温度分布南高北低,表、底层盐度分布较为均匀;垂直结构上温度跃层比较稳定,无逆跃层出现;盐度跃层基本为单跃层,但在研究区南部混合层以下出现两种盐度异常水体。
关键词 季风转换 温跃层 盐跃层 盐度异常。
海洋要素跃层的时空分布规律是物理海洋学的重要研究内容[1],其分布和变化不仅关系到水团垂直边界的划定,而且直接影响到潜艇活动和水声仪器的使用以及海洋渔业的发展。因此国内外对跃层的研究,不论是关于大洋跃层的理论,还是浅海跃层的分析与诊断都非常活跃,特别是有关中国陆架海区跃层分析与诊断方面的研究更是成果颇多,如毛汉礼等人对黄海、东海温、盐、密跃层的分布和消长变化规律进行了详细的阐述[2];邹娥梅等对黄海、东海温跃层在成长、强盛、消衰和无跃期的各特征值的分布特征及季节变化作了探讨和分析[3];吴巍,贾旭晶等分别针对南海跃层几种不同的计算方法进行了讨论[4-5];邱春华等利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)分析了南海北部深水海域温度及盐度的季节和年际变化特征,讨论了季节及年际变化尺度上黑潮通过吕宋海峡对南海北部温、盐场的影响[6]。但以上研究大多是对大范围海域内温盐特征进行分析,针对某一特定区域进行详细分析对比的研究还较少,本文以2009年5月广州海洋地质调查局在南海中沙群岛海域观测的温盐深(CTD)资料,分析了春夏季风转换期间该区水体的温、盐特征,探讨了近表层盐度异常水体的来源和盐度逆转现象形成的可能机制。
1 温盐的水平分布特征
中沙群岛附近海域位于南海中北部,主要跨越了陆坡(岛坡)和深海盆两大地貌单元。该区域属于亚热带季风气候,特点是高温多雨,盛行季风,偶有热带气旋活动。由于该海域受冷空气、南海高压、副热带高压、辐合带及热带气旋环流等多种因素的综合影响,导致该海域水文气象条件较复杂且明显随季节变化而变化。
2009年5月14日~6月1日,广州海洋地质调查局“海洋四号” 综合科学考察船在南海中沙群岛海域进行了为期15天的CTD观测。共设置CTD测站19个(图1),取样时处于南海夏季季风转换期。
图1 研究区位置及CTD取样站位分布图。
表层海水的温、盐分布明显受季风、太阳辐射等因素的影响,从图2a可以看出,表层温度分布具有南高北低的特点,即北部陆坡区温度较低,在28℃以下,最北端CTD5表层海水温度为26.248℃;由北向南至深水区,温度逐渐上升到28℃以上,最南端CTD19表层海水温度为29.477℃,南北两端温度相差3℃左右。由于南部处于开阔海域,能吸收更多的太阳辐射,表层增温较快,所以温度普遍比北部高。而海底底层水温的变化明显受海水深浅的影响,水深深的地方底层温度低,在海盆区最低可达2.372℃;水深浅的地方底层温度较高,在中沙海台海底温度为11.025℃。从图2b可以看出,海底底层水温在调查区西南部较高,西北部和海盆区较低。
图2a 表层海水温度的水平分布。
图2b 底层海水温度的水平分布。
图2c 表层海水盐度的水平分布。
图2d 底层海水盐度的水平分布。
研究区的表、底层海水盐度分布相对比较均匀,从南到北仅有微小的变化。表层海水盐度变化范围在33.1~33.9之间,其中最低值位于CTD18,盐度值为33.150,最高值位于CTD6,盐度值为33.886。从整体趋势来看,表层海水盐度在调查区南部相对北部较低(图2c),原因是南部海域较北部陆坡区更为开阔,上层海水受季风及蒸腾作用的影响,海水混合程度较高,因此盐度值普遍比北部低。底层海水盐度变化范围在34.4~34.7之间,其中最低值位于CTD18,盐度值为34.458,最高值位于CTD15,盐度值为34.631,二者相差并不大(图2d),原因是底层水体盐度的变化跟海水的深浅有关,水深深的地方压强大,海水密度大,盐度值较高,水深浅的地方压强小,海水密度小,盐度值较低。
2 温盐的垂直分布特征
2.1 跃层特性
依环境参数的不同,跃层可有温跃层、盐跃层等,它们的形成原因不尽相同,但形成过程之间却有一定的联系。跃层的示性特征用跃层的深度、厚度和强度表示。分析研究区跃层的示性特征是采用CTD提供的标准层资料。确定跃层的方法是先选定某一水文要素跃层强度的最低指标值,然后对这一水文要素的标准层资料求其变化率,即垂向梯度。把该水文要素垂向梯度值大于、等于最低指标值所在深度范围称之为跃层;跃层上、下端点所在深度分别为跃层上、下界深度;跃层下界深度与上界深度之差为跃层的厚度;跃层上、下界深度对应的水文要素值之差除以跃层厚度所得的结果为跃层强度。跃层强度最低值的选取依据海洋调查规范[7]给出的最低标准(表1)。
表1 跃层强度的最低标准
2.2 温跃层
研究区地处亚热带季风区,这里海域广阔,海水较深,大部分海区的跃层具有低纬深海大洋的跃层性质。其跃层类型主要包括浅跃层和深跃层。浅跃层一般分布在近海陆架区及外海深水区的上层,其主要特征是上界深度浅、厚度薄、强度大,且具有明显的季节变化;深跃层比较稳定,终年存在,为永久性的,其主要特征是上界深度较深,厚度较大,强度较弱,季节变化不明显[8]。中沙群岛属于外海深水区,这里浅跃层较弱,其底界深度较深,有时与下面的深跃层上界深度间隔较小,因此在这里将浅跃层与深跃层合二为一作为单跃层处理。例如CTD9和CTD14位于海盆区,水深都接近4000 m,从图3和图4可以看出,浅跃层深度在25 m左右,深跃层深度约为50 m,浅跃层底界深度跟深跃层顶界深度之间的间隔距离很小,因此在分析跃层深度和厚度时将其当做一个跃层进行处理。
在跃层的分析中没有发现逆跃层的现象。根据张勐宁,刘金芳等[9]对南海温跃层的研究,在南海逆跃层主要出现在北部近海,即粤东、粤西近海和北部湾及越南岘港附近海域,且多出现在1月到4月份,其他月份只有10月份出现局部范围的逆跃层,这与我们的分析结果是相符的。另外需要特别指出的是,CTD13和CTD18分别位于中沙北海岭和中沙海台,水深分别为2340 m和360 m,受复杂的海底地形和海流的影响,多跃层的现象较明显(图5,图6),跃层深度、厚度和强度的判定采用邱章,徐锡祯等[4]的分析方法,取第一个跃层的上界深度为跃层顶界深度,最后一个跃层的下界深度为跃层的底界深度,如果由此定出的跃层其强度达不到最低指标值,则对多个跃层依其深度进行适当的组合,最后从中确定的跃层,其强度不但满足最低指标值,而且较强,同时其厚度也尽可能的大。
图3 CTD9温度梯度变化曲线图(注:400 m水深以下曲线变化幅度很小,未在图中表示,以下同)
图4 CTD14温度梯度变化曲线图。
通过对温跃层深度、厚度、强度的分析可以看出,取样时正值春夏交替,海表盛行风转为较弱的西南风,太阳辐射逐渐增强,表层海水逐渐增温,但是由于出现上暖下冷的海水现象及风力搅拌作用较弱,大部分跃层深度都在40 m以下,由于我们是将浅跃层和深跃层合并处理,故跃层厚度较厚,一般在130~150 m之间,跃层强度变化不大,一般在0.07~0.09℃/m之间。
图5 CTD13温度梯度变化曲线图。
图6 CTD18温度梯度变化曲线图。
2.3 盐跃层
在热带海域的上层海洋,气候平均的盐度值随深度呈现单调增加,温度值随深度呈现单调降低,密度随深度呈现单调增高。南海气候平均的温度、盐度和密度也符合上述规律[10]。以盐度为例,从图7a可以看出150 m深度以浅的盐度变化趋势是随深度单调增加。其跃层类型都是单跃层,顶界深度约在30~40 m,跃层厚度约在100~155 m之间,跃层强度在0.01~0.15m-1之间变化。与气候平均值相比,个别站位航测盐度在次表层出现极低盐度值,或者在次表层交替出现高-低盐度极值(图7b),同时温度和密度却符合上述一般垂向分布规律(给出对应位置温度的分布图,图7c),这种盐度的逆转显然具有特殊性。参照对应的混合层深度位置以及南海气候态温跃层的分布[11],发现这种盐度在垂向上的异常基本出现在混合层底和强温跃层之间的深度位置[12]。这种盐度异常水体特点为上部混合层一般在30~40 m之间,上下水层盐度异常值相差约0.3,最低盐度值约在60~70 m之间,盐跃层强度在0.01~0.3 m-1之间变化。
通过对比两种类型的盐跃层在不同站位的分布发现:第一种类型的盐跃层主要分布在研究区北部陆坡及西南侧;第二种类型的盐跃层主要分布在研究区南部海盆区。这些盐度异常水体在春夏季风转换期间具有普遍性[7],其原因主要是南部海区热量摄入较多,有利于蒸发,并在2~3级风作用下,形成了比较浅薄的相对高盐水层,而它的下面仍为冬季遗留下来的低盐水层,从而在垂向上呈现出如图7b所示的上层盐度逆转结构。以后随着夏季季风的稳定增长,上混合层厚度加大,冬季遗留下来的低盐水层会最终变性消失。据此可以认为:在夏季季风转换期间异常表层水的出现主要是该海区气候环境特征造成的,其生成机制涉及混合层与温跃层的交换以及温跃层的动力调整。
南海地质研究.2012
图7 观测期间典型的垂向盐度和温度特征图(a为盐度随深度单调变化图;b为盐度异常变化图;c为盐度异常水体对应的温度变化图)|Fig.7 Typical temperature and salinity profiles(a:salinity with depthmonotonic changes profiles.b:salinity abnormal changes profiles.c:abnormal saline water temperature changes profiles)3 结 语。
根据上述分析结果,初步得到夏季季风转换期间中沙群岛北部附近海域的温盐分布特征:
(1)表层海水受季风、太阳辐射等因素影响,温度分布具有南高北低的特点,盐度变化幅度不大,南部相对北部较低;底层海水受地形、水深等因素影响,在调查区西南部温度较高,西北部和海盆区较低,盐度分布特征正好相反。
(2)利用垂向梯度法对温跃层进行分析得出调查区内浅跃层、深跃层普遍存在。浅跃层特征为上界深度浅、厚度薄、强度大;深跃层特征为上界深度较深,厚度较大,强度较弱。在中沙海台和中沙北海岭,受复杂的海底地形和海流的影响,多跃层现象较为明显。
(3)利用垂向梯度法对盐跃层进行分析,得出跃层类型基本都为单跃层,但个别站位混合层以下出现盐度逆转现象,这些站位都分布在南部海盆区。异常表层水的出现主要是该海区气候环境特征造成的,其生成机制涉及混合层与温跃层的交换以及温跃层的动力调整。
参考文献
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Analyses on Temperature and Salinity Distributions in ZhongSha Islands Waters During Spring to Summer Monsoon Transition。
Huang Lei,Gao Hongfang。
(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760)
Abstract:Based on the data collected during an investigation in the Zhongsha Islands in May,2009,using vertical grads method in thermocline and halocline calculation and discussed thecharacteristics of the transition layer.The results show that the temperature of sea water was high-er in south area and the salinity of sea water is relatively equality during spring to summer mon-soon transition.The vertical temperature stratification was stable and not existed temperature in-version.Almost vertical salinity stratification was single halocline,but two types of the abnormalsaline water were found under the mixed layer in the south part of the Zhongsha islands.。
Key words:Monsoon transition Thermocline Halocline Abnormal saline water。