陳顏鋒，游小艇

淡水生態(tài)系統(tǒng)中的pH值可出現(xiàn)日波動(dòng)或季節(jié)性波動(dòng)，多數(shù)淡水動(dòng)物經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化能耐受相對(duì)較寬的pH值范圍，但對(duì)pH值的突變卻很敏感，即便突變發(fā)生在淡水動(dòng)物在正常條件下能夠耐受的pH值范圍內(nèi)。pH值超出動(dòng)物耐受范圍后也會(huì)影響氨氮、硫化氫等水質(zhì)因子的平衡狀態(tài)，其危害甚至超過(guò)極端pH值對(duì)水生動(dòng)物的直接毒性作用。因強(qiáng)烈的光合作用可致pH值急劇升高，極端pH值常出現(xiàn)在藻類(lèi)過(guò)度繁殖的水域或養(yǎng)殖池塘。通常認(rèn)為pH值超出9.5，就會(huì)對(duì)水生動(dòng)物造成不利影響。

1 二氧化碳與堿度對(duì)pH值波動(dòng)幅度的影響

由于二氧化碳的水合物碳酸會(huì)離解生成氫離子與碳酸氫根離子，置于空氣中的純水的pH值約為5.6，公式為：

但水是強(qiáng)溶劑，故自然水域?qū)嶋H并無(wú)純水。碳酸氫鹽和碳酸鹽是水中常見(jiàn)陰離子。這些堿性陰離子從石灰石溶出致水體pH值升高。碳酸氫鹽和碳酸鹽是構(gòu)成水質(zhì)堿度的主要陰離子。

二氧化碳、氫離子與構(gòu)成堿度的陰離子之間的相互化學(xué)反應(yīng)對(duì)pH值起到緩沖作用，使多數(shù)自然水域的pH值在6.0～8.5間波動(dòng)。排除二氧化碳增減過(guò)程，水體的初始pH值取決于堿度，堿度高的初始pH值也高，反之亦然。

雖然堿度決定初始pH值，二氧化碳的增減卻會(huì)引起pH值波動(dòng)。增加二氧化碳，則水體氫離子濃度升高，致pH值降低。移除二氧化碳，則水體氫離子濃度降低，pH值升高。pH值的波動(dòng)程度取決于二氧化碳增減量與堿度即緩沖能力。

2 池塘的高pH值問(wèn)題

養(yǎng)殖池塘的二氧化碳濃度由水體生物活動(dòng)所控制。所有生物體通過(guò)呼吸作用持續(xù)產(chǎn)生二氧化碳，白天浮游植物通過(guò)光合作用移除二氧化碳。池塘中呼吸作用和光合作用的相對(duì)速率決定二氧化碳是凈增還是凈減，繼而決定pH值的升降。呼吸速率受水溫以及水體、池底的動(dòng)植物、微生物生物量的影響。光合作用的速率主要受光照強(qiáng)度、浮游植物生物量與水溫的控制。

白天光合作用通常強(qiáng)于呼吸作用，pH值也就隨二氧化碳的減少而升高。傍晚太陽(yáng)開(kāi)始落下，光合作用減弱并最終停止，而生物呼吸作用持續(xù)產(chǎn)生二氧化碳，pH值在夜間降低。太陽(yáng)升起，植物恢復(fù)光合作用從水中吸收二氧化碳，pH值則重新升高。pH值每日升降循環(huán)即由光合作用與呼吸作用相互影響所致。多數(shù)水生環(huán)境下光合作用與呼吸作用接近，pH值也保持在多數(shù)動(dòng)物可耐受的范圍內(nèi)。但在浮游植物快速生長(zhǎng)期，日間光合作用從水中移除的二氧化碳超出夜間呼吸作用的補(bǔ)充，pH值可能在午后超出正常范圍甚至在夜間仍保持高位。這種狀態(tài)可持續(xù)數(shù)天直至光合作用減弱、呼吸作用增強(qiáng)，并再度達(dá)到新的平衡。

高pH值問(wèn)題多發(fā)于魚(yú)種池、蝦池等放苗前需育肥培藻的池塘。而魚(yú)苗、蝦苗比成體對(duì)高pH值更為敏感。藻類(lèi)過(guò)度繁殖的池塘也存在pH值異常波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。大量老化藻類(lèi)細(xì)胞病死后，其分解釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)則會(huì)刺激新一輪的藻類(lèi)快速繁殖，繼而引發(fā)pH值高出正常范圍，直至藻相達(dá)到新的平衡。絲狀藻類(lèi)占優(yōu)勢(shì)的池塘高pH值問(wèn)題持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，此類(lèi)池塘透明度大，光照透入深，致底棲硅藻或泛起的成片狀藻類(lèi)光合作用強(qiáng)烈。高pH值問(wèn)題還會(huì)發(fā)生在總硬度偏低，而總堿度較高的池塘，其原因尚不明。

3 池塘高pH值問(wèn)題的處理方法

處理高pH值問(wèn)題難度大且無(wú)通用的處理方法。高pH值并非僅僅是化學(xué)性質(zhì)，更是化學(xué)反應(yīng)、生物活動(dòng)等多種因素相互作用的結(jié)果。作為氫離子濃度的測(cè)度指標(biāo)，高pH值原本只需加酸即可糾偏，但高pH值是反映包含二氧化碳增減的諸多過(guò)程的凈結(jié)果，通過(guò)加酸降低pH值并不能改變二氧化碳增減過(guò)程即高pH值問(wèn)題的潛在原因。因此加酸只會(huì)臨時(shí)降低pH值，若其他條件未變，高pH值問(wèn)題還會(huì)再度發(fā)生。

解決高pH值問(wèn)題的長(zhǎng)久之計(jì)是改變池塘生物活動(dòng)使二氧化碳日增減接近相等。這可通過(guò)減少光合作用、增加呼吸作用實(shí)現(xiàn)。但生物作用有其生態(tài)動(dòng)力，改變池塘生物群落的新陳代謝是很困難的。這種動(dòng)力是基于某種特定環(huán)境條件有利于特定的生態(tài)效果。如新注水池塘含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，光照充足，水溫暖和，此條件有利于浮游植物的生長(zhǎng)，午后則易出現(xiàn)高pH值。而改變生態(tài)條件卻很困難，通常在pH值問(wèn)題出現(xiàn)前預(yù)防處理效果更佳。

3.1 早注水、早備池

午后pH值異常偏高的問(wèn)題常發(fā)于注水1星期至數(shù)星期的池塘。此時(shí)正處養(yǎng)殖初期，池塘生物量相對(duì)較低，而藻類(lèi)得益于施肥與殘餌分解的養(yǎng)分大量繁殖。第一次藻類(lèi)快速生長(zhǎng)期過(guò)后，隨池塘生物量逐漸增大、池塘老化，池底沉積物不斷積累，釋放到水體中的二氧化碳與藻類(lèi)的吸收趨于平衡，午后高pH值問(wèn)題也逐漸減輕。

相應(yīng)地，為減輕午后高pH值問(wèn)題，可盡量提早池塘準(zhǔn)備的時(shí)間，在放苗前的數(shù)星期較適宜。但并非所有養(yǎng)殖品種均適用該法。有些苗種需在注水施肥后不久即下池，以避開(kāi)捕食性浮游動(dòng)物或確保能攝食到適口天然餌料。如輪蟲(chóng)是多種淡水魚(yú)苗的喜食餌料，施肥后其種群數(shù)量高峰的出現(xiàn)時(shí)間也可預(yù)測(cè)。但只要可能，在第一次藻類(lèi)快速生長(zhǎng)期過(guò)后再放苗可避免pH值異常偏高帶來(lái)的損失。

3.2 選擇適宜時(shí)間投放苗種

魚(yú)苗對(duì)pH值驟升很敏感。生產(chǎn)實(shí)踐中孵化池的pH值多穩(wěn)定在8.0左右，而培育池的pH值則呈現(xiàn)日波動(dòng)，多在午后達(dá)到高峰，因此若在午后將魚(yú)苗移入培育池，快速病死可能發(fā)生。黎明后數(shù)小時(shí)，pH值多處全日最低值，也是魚(yú)苗轉(zhuǎn)移的最佳時(shí)間。

3.3 平衡硬度與堿度

高pH值問(wèn)題最常發(fā)生于總堿度（碳酸氫鹽與碳酸鹽含量）遠(yuǎn)高于總硬度（鈣鎂含量）的池塘。硬度相對(duì)偏低可通過(guò)添加硫酸鈣調(diào)整。但硫酸鈣處理只可作為預(yù)防措施，而非應(yīng)急手段。因此硬度不足應(yīng)在放苗前調(diào)整，可與池塘注水同步進(jìn)行。堿度與硬度差的2倍可作為硫酸鈣添加參考量。如硬度為30mg/L，堿度為 90mg/L，則（90mg/L－30mg/L）×2＝120mg/L即為硫酸鈣添加參考量。添加量雖然較大，但處理效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，因硫酸鈣僅在池塘后期換水時(shí)被稀釋。同時(shí)添加硫酸鈣有助于增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)極端pH值及其他環(huán)境脅迫因子的適應(yīng)能力，對(duì)甲殼類(lèi)蛻殼期鈣元素的補(bǔ)充也有裨益。

3.4 添加明礬或有機(jī)物

由于堿度系統(tǒng)對(duì)池水的緩沖作用，通過(guò)加酸降低pH值難度大。有效降低pH值需消耗大量的酸。加酸也只是短期對(duì)策，而非針對(duì)問(wèn)題根源即藻類(lèi)的快速生長(zhǎng)。

添加明礬可作為應(yīng)急處理措施。明礬既安全也經(jīng)濟(jì)，在水中起化學(xué)作用產(chǎn)生酸。除直接降低pH值，明礬使藻類(lèi)形成絮凝體后沉淀，進(jìn)而降低藻類(lèi)生物量，減少光合作用。明礬還可通過(guò)除磷間接降低pH值。但明礬不會(huì)產(chǎn)生永久效應(yīng)，可能需要多次施用方能降低藻類(lèi)數(shù)量。明礬的效應(yīng)還受池塘多因素尤其是總堿度的影響，通過(guò)施用明礬進(jìn)而精確估計(jì)pH值的降低幅度也很困難。明礬的過(guò)量施用可能引起pH值的急劇降低，其危害甚至超過(guò)高pH值。經(jīng)驗(yàn)上宜采取謹(jǐn)慎的方法：明礬的初始劑量為0.5mg/L，后續(xù)根據(jù)pH值檢測(cè)結(jié)果調(diào)整劑量，追加施用?？倝A度低于20mg/L的池塘不應(yīng)使用明礬，即便少量明礬也可導(dǎo)致pH值降至危險(xiǎn)水平。

降低高pH值更安全、持久的方法是添加二氧化碳?？稍诔靥撂砑佑袡C(jī)物如碎玉米、豆粕、棉粕以提高二氧化碳含量。有機(jī)物分解后釋放出二氧化碳。這種方法不會(huì)迅速降低pH值，但安全且相對(duì)可靠。除正常施肥外，每667m2每日補(bǔ)充施用1.1kg左右有機(jī)物約1周，即可預(yù)防pH值升至過(guò)高水平。但有機(jī)物分解過(guò)程需消耗溶解氧，故池塘溶解氧含量需定時(shí)檢測(cè)，有機(jī)物總的日添加量也不得超過(guò)3.7kg/667m2。

3.5 降低植物生長(zhǎng)速度

植物在快速生長(zhǎng)期大量吸收二氧化碳是高pH值問(wèn)題的根源?？焖俳档椭参锷L(zhǎng)速度的途徑有二：施用殺藻劑或限制光照。施用殺藻劑雖可消除高pH值問(wèn)題，但病死藻類(lèi)的分解可導(dǎo)致缺氧與氨氮超標(biāo)。部分殺藻劑對(duì)水生動(dòng)物幼體的毒性相對(duì)較高。因此，殺藻劑通常僅在有害藻類(lèi)占優(yōu)勢(shì)時(shí)使用。抑制植物快速生長(zhǎng)的另一途徑則是限制進(jìn)入水體的光照強(qiáng)度。在池塘中添加水產(chǎn)養(yǎng)殖染料可降低透光度，染料的效應(yīng)通常能持續(xù)數(shù)周。

3.6 碳酸氫鈉僅可在小水體中應(yīng)用

最常被推薦用于降低高pH值的碳酸氫鈉實(shí)際效果最差。碳酸氫鈉屬兩性物質(zhì)，可中和酸堿度，但其本身是弱酸，用于降低高pH值耗量甚大，尤其在高總堿度水體中。以總堿度200mg/L為例，施用100mg/L的碳酸氫鈉僅能將pH值從10降低到9.8。照此濃度，每667m2水深2m的池塘則需碳酸氫鈉133kg。碳酸氫鈉的另一缺點(diǎn)是其與加酸一樣，不能解決池塘高pH值問(wèn)題的根源——藻類(lèi)過(guò)度繁殖。