溶解和悬浮固体之间的秘密

水产养殖池塘含有各种溶解固体（颗粒）和悬浮固体（颗粒）。在水产养殖当，物质分为固体、液体和气体，水体是主要的液体，它也是固体、气体藏身的地方。水中气体的测量方法与固体气体不同，因此必须分开进行测。

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一、溶解固体和悬浮固体的区别

溶解固体和悬浮固体在水产养殖生产系统中起着重要的作用，并且与池塘水质和池塘底质密切相关。

与其他类型的物质一样，固体是由粒子组成的，最基本的粒子是质子、中子、电子和更小的实体（原子）。但是，在实际应用中，粒子一词更广泛地定义为某种物质的一小部分，例如，一粒有机物或一粒土壤。当然，该术语还延伸到溶解在水中的原子、离子、离子复合物和分子，以及矿质土壤颗粒、活细菌和浮游生物，以及悬浮在水中的有机物的无生命碎片。

悬浮固体由于密度低、颗粒小，颗粒沉降缓慢，所以会悬浮在水中，同时水体的流动也有助于它们保持悬浮的状态。

溶解固体明显小于悬浮粒子，主要由原子、离子、络合离子和分子组成。溶解固体与悬浮固体没有十分精确的尺寸区分。在水质分析中，最大尺寸小于2微米 (mm) 或0.000001米的颗粒被认为是溶解固体。因此，一般来说，固体通过具有2毫米孔径的过滤器时，通过过滤器的颗粒是溶解固体，而保留在过滤器上的颗粒是悬浮固体。

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二、固体的分类与判定

水中的固体是用一种相当复杂的方法分类的，总固体(TS)的测定方法是一定温度下蒸发至恒重，确定残留物的重量并将其表示为重量/体积（通常为毫克/升）来确定的。总固体包括：溶解固体和悬浮固体。

总固体当中，能在高温的情况之下挥发的固体，这部分固体称为总挥发性固体（TVS），总挥发性固体包括溶解固体和悬浮固体，而残留下来的固体，有被称为总固定固体（TFS）。

总溶解固体 (TDS) 浓度的测定方法是：将已知体积的水体通过一个2μm的过滤器，将滤液在一个培养皿中蒸发，确定残留物的重量并将其表示为mg/L。挥发掉的数量是总溶解挥发性固体（TDVS），残留物称为总溶解固定固体（TDFS）。因此，可以通过下面方式，得知水体当中一些信息。比如：总悬浮固体 (TSS) 是总固体(TS)减去总溶解固体 (TDS) ，总悬浮挥发性固体 (TSVS) 可以确定为总挥发性固体（TVS）减去总溶解固定固体（TDFS）。

固体分析是一个简单但繁琐的过程，几种类型的固体很容易让养殖户搞混淆。为了更清楚展示给大家，分离固体的方法如图1所示。

图 1：水样的完整固体分析图示。TS=总固体；TDS=总溶解固体；TVS=总挥发性固体；TFS=总固定固体；TDVS=总溶解挥发性固体；TDFS=总溶解的固定固体；TSS=总悬浮固体；TSVS=总悬浮挥发性固体。

在一些水质研究中，只需要知道TSS的浓度即可。这可以通过将已知体积的水通过一个2毫米的过滤器，并且经过干燥过滤和确定重量增加来实现。增加重量就是TSS浓度。挥发掉的重量就是TSVS浓度。

水样中的TDS浓度主要来自可溶解的离子，分别是阳离子（Ca2+ 、Mg2+ 、K+和Na+ ）和阴离子（SO42- 、Cl-和HCO3 – CO32- )。盐度通常是TDS浓度的良好指标，水中的电导率随着盐度和TDS浓度的增加而增加。

根据斯托克斯定律方程，水中的悬浮颗粒都是倾向于缓慢沉降，影响沉降速率的主要因素是颗粒直径、颗粒密度和水温，水温又影响水的比重和粘度。这两个变量都随着水温的升高而降低，从而导致颗粒更快地沉降。

浮游生物的大小范围从非常小（0.2到2微米）到相当大（200到20000微米）。微小的浮游生物如果能够通过直径为2微米的过滤器，也并被视为可溶性的。其他浮游生物要是体积更大，显然是悬浮性。浮游藻类的密度低（每立方厘米1.02至1.05克）。但它们若比水的密度大（每立方厘米1.00克）就容易沉降，尤其是在流速较低的水体当中。

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三、水体固体（颗粒）沉降速度

球形固体（颗粒）比其他形状的颗粒沉降得更快，大多数浮游生物都不是完美的球形，许多都是细长的形状或者是不规则的形状，有些像是多细胞细丝或菌落。另外，一些蓝绿藻具有增加浮力的气泡，还有一些带有鞭毛的藻类可以移动，这样就能够避免下沉。然而，许多浮游生物最终都依靠水流将它们维持在水的上层，那里有足够的光进行光合作用。

其他类型的悬浮颗粒也倾向于沉降，但水中悬浮颗粒的数量很大程度上取决于水流。许多投喂饲料的池塘都需要进行曝气，曝气器引起的水流既侵蚀了池塘底部的土壤颗粒，但又有助于保持颗粒悬浮处在水体的中上层。因此，在曝气的水产养殖池中，有机和无机悬浮固体的浓度大致相等。

池塘在相对静止的条件下，保留水体不发生流动，这往往被称为沉淀池。最近对几个国家不同养殖密度，大约150个池塘进行的一项研究表明，沉积物以每年约1厘米的平均速度在池塘底部积累。然而，新池塘的每年速度可能达到5至10厘米，因此，随着池塘年龄的增长，沉积物在池塘底部积累的速度也逐渐下降。

当水产养殖池塘的水排出外部时，也可能发生沉淀。还有另一种固体测量方法，可以快速估计水中悬浮颗粒的沉降趋势。我们将水样放入一个1升的锥形容器中，该锥形容器有窄而尖的底部，并且有毫升显示（图2），这个锥体称为英霍夫锥形管（又称沉降杯）。

图2：

先将水倒入英霍夫锥形管中保持1小时，然后通过观察，可以获得沉淀在底部的固体体积，该固体量（以毫升/升为单位）称为可沉降固体浓度。

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四、固体对水产养殖的影响

溶解在水中的无机固体不会影响光线的穿透。然而，溶解的有机固体会使水变色。另外，所有类型的悬浮固体都会降低光线的穿透，具有高浓度溶解有机物质（腐植酸）和悬浮颗粒的池塘，通常会降低浮游植物光合作用。

可以通过以下方式，避免水体产生的较高悬浮物质：

1、在水体进入池塘之前，将浑浊的水源通过沉淀池进行沉淀处理；

2、在池塘边建立围栏，避免雨水带入泥沙；

3、在池塘的底部安装薄膜（或者修建水泥池），可以最大限度地减少增氧机带动水流，而造成水体悬浮颗粒过多。