導語：如何才能寫好一篇海水的密度，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1、鹽度：是指海水中溶解物質質量與海水質量的比值。鹽度越大，海水的密度越大。

2、溫度：是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度越低，海水的密度越大。

3、壓力：是指發生在兩個物體的接觸表面的作用力，或者是氣體對于固體和液體表面的垂直作用力，或者是液體對于固體表面的垂直作用力。壓力越大，海水的密度越大。

（來源：文章屋網 ）

篇2

100 多年前，有一艘漁船在大西洋西北的洋面上作業。遼闊的海面上風平浪靜，船員們撒好了網，悠閑地等著收網。突然，船速明顯地慢了下來，好像遇到了巨大的阻力。船員們大吃一驚，所有人腦子里都有一種不祥的念頭，因為這里水很深，不會是擱淺；而且這里也沒有礁石，莫非是傳說中的海怪在作祟？

船長命令開足馬力，全速前進。可是任憑機器吼叫，漁船卻仍像蝸牛一般爬行。船員們檢查了機器，未見任何異常。緊接著，情況變得更糟：機器不停地轟鳴，漁船卻有如被海水緊緊粘住一般，一步都不能向前挪動了。船上的人立刻嘩然，有哭爹喊娘的；有祈禱上帝的；還有棄船逃命的。老練的船長也慌了神，命令趕緊收網。一看收上來的網，更令人吃驚：網被卷成長長的一縷，好似一很粗粗的繩索，要把漁船拖向可怕的深淵。船長又命令棄網，眾人操起斧頭，用力朝漁網砍去，網旋即被砍斷了。可是，一切措施都無濟于事，這艘50 噸重的漁船仍然被海水牢牢地“粘”住，一步也動彈不得。這下，不僅船員們，就連船長也絕望了，人們只等著葬身魚腹了。可就在這時，漁船突然開始動了，先是慢慢爬行，接著越來越快，終于又正常起來。船上的人歡呼雀躍，無不感謝上帝救了他們。可他們哪里知道，這事和上帝根本就不搭邊兒。

過了幾年，挪威探險家南森解開了這個謎。1893年6月，南森率隊乘他自己設計的“弗雷姆”（意為“前進”）號船，從奧斯港出發前往西伯利亞。8月29日，“弗雷姆”號行駛在俄國嚳拉海的太梅爾半島沿岸。突然，船不動了，“弗雷姆”號也被海水“粘”住了。頓時，船上一片混亂，船員們驚呼：“死水！我們碰到了死水！”然而，作為探險家的南森卻處亂不驚，通過一番細心的觀察，他有了重大發現：讓他的船不能挪動的所謂的“死水”區，那里的海水是分層的，靠近海面處是一層不深的淡水，淡水下面才是咸咸的海水。

為了解開“死水”之謎，南森回國后特意請來海洋學家艾克曼來共同研究探險隊帶回來的資料。終于，他們弄清了其中的奧秘。

原來，海水的密度常常是各處不同的，并且是由水溫和含鹽度決定的。如果一個海域有兩種密度的水同時存在，密度小的海水就會聚集在密度大的海水上面，上輕下重，使海水分起層來。上下層海水之間自然形成一個屏障，叫做密度躍層，也就是一個過渡，有幾米厚。而一旦上層水的厚度等于船只的吃水深度時，密度躍層上就可能出現“死水”現象。這時，如果船只速度較低，船的螺旋槳或推進器的擾動不僅會在水面上產生船波，還會在密度躍層上產生內波。這樣一來，原來用以克服海水阻力而推進船只的能量，此時就完全消耗在產生和維持內波上了，船只失去了前進的動力，就好像“粘”在了海水中一樣。

篇3

關鍵詞光度法； 海水； pH值； 流動注射分析； 間甲酚紫

1引言

pH值是衡量海水酸堿狀態的重要參數。過多的CO2溶解已引起了海洋酸化，導致了溶解無機碳的增加和碳酸鈣飽和度的降低[1，2]，海水表層的pH值平均每年下降約0.002[3]。海洋酸化和海洋碳酸鹽體系的改變會使依賴于化學環境穩定性的多種海洋生物面臨威脅，并對海洋生態環境產生顯著影響[4，5]。

觀測海水表層pH值的年度變化，pH值的測量精密度需優于0.002[6]。pH值、溶解無機碳（DIC）、堿度（TA）和二氧化碳分壓（PCO2）是海洋碳酸鹽體系的4個基本參數，研究海洋酸化和碳循環，需要準確定量碳酸鹽體系，這也對海水pH值的測量精度提出了更高的要求[7]。光度法測量精度高，已逐漸成為測量海水pH值的標準方法。目前，對于海洋酸化和碳循環的研究普遍采用光度法對海水pH值進行測量[2，8，9]。

基于海洋酸化和碳循環等研究的迫切需要，研究者已對基于光度法的海水pH值原位傳感器技術[10～13]和船載分析體系[14～17]展開了研究，所研究的測量系統精密度普遍低于0.002，準確度范圍為0.002～0.008。本研究以光度法和流動注射分析技術為基礎，建立了船載式海水pH值自動測量系統。流路由簡單的泵閥體系和流通池組成，光路由LED光源、光纖和光譜儀組成，并采用嵌入式技術實現體系的自動控制。與其它船載分析體系相比，本裝置在流路中采用定制的石英管狀流通池，既不易產生氣泡，又可以連接水浴保持恒溫， 利用指示劑被海水稀釋的過程進行指示劑干擾校正，操作簡單方便，可對每次測量進行實時校正，提高了校正的準確性。本測量體系可在實驗室或調查船中對所采集的海水進行pH值測量，具有測量速度快、精密度高、準確性好的特點。

2實驗部分

2.1實驗原理

光度法利用酸堿指示劑的二級解離平衡反應測定海水pH值，計算公式為：

2.2實驗裝置

本實驗采用自主搭建的高精度海水pH值測量系統裝置，如圖1所示。流路包括蠕動泵 （卡默爾流體科技有限公司）、脈沖泵（百柯流體科技有限公司）、兩位三通閥（百柯流體科技有限公司）、流體管路（聚四氟乙烯，內徑1 mm）帶有水浴套管的流通池（石英，流通池內徑5 mm，長度3 cm，套管內徑15 mm），其中海水進樣管路與三通閥的常開端（Normally open， NO）連接，指示劑管路與三通閥的常閉端（Normally closed， NC）相連，水浴套管與恒溫水浴相連；光路包括LED白光光源、光纖和光譜儀（QE6500，Ocean Optics）；電路控制系統采用ARM嵌入式芯片STM32F103核心板作為主控單元，控制全部泵閥的時序操作；海水樣品和流通池利用恒溫水浴（Julabo）保持恒溫。

配制濃度為1 mmol/kg的間甲酚紫鈉鹽（SigmaAldrich）溶液，加入NaCl使其濃度達到0.7 mol/kg（離子強度為0.7）。

2.3實驗流程

測量開始前，利用恒溫水浴將海水樣品以及流通池保持25℃恒溫；LED燈開啟預熱約10 min； 打開光譜儀，積分時間設置為10 ms， 扣除暗光譜基線。

測量時，首先三通閥處于常開狀態，開啟蠕動泵，流速約為8 mL/min，海水樣品進入管路和流通池，多余的樣品自廢液口流出，光譜儀記錄光強譜線作為空白海水光強（I0）；三通閥常閉端打開，常開端關閉，注射泵脈沖一次將20 μL指示劑泵入流路中后，三通閥處于常開狀態，開啟蠕動泵，海水推動指示劑在管路和流通池內流動混合，連接兩位三通閥和流通池的管路呈螺旋狀以便于兩者的混合，光譜儀測量混合溶液光強（I）并計算434， 487.6和578 nm吸光度A434， A487.6和A578（A=-lg（I/I0））。測量過程用時約1.5 min。

將混合過程中測得的一系列吸光度稻荽入公式（2）， （3）和（4）中，結合溫度、鹽度計算pH值。本實驗利用指示劑稀釋過程中間甲酚紫濃度和混合溶液pH值的變化推算海水pH值。將吸光度值在0.3～0.7之間的A487.6和pH值進行線性擬合，487.6 nm為間甲酚紫酸態和堿態的等吸收波長，可以指示間甲酚紫濃度，A487.6=0時的pH值即為間甲酚紫濃度=0時的海水pH值。

本系統測量得到的是25℃下海水pH值，結合碳酸鹽體系參數的互算關系，可以獲得采樣時現場溫度下的海水pH值[2，16，17]。

3結果與討論

3.1實驗裝置優化

3.1.1光源光源為LED白光燈，通過測量434， 487.6和578 nm波長的吸光度計算pH值。光度法手工測量海水pH值的方法[18]中同時測定了指示劑不吸收波長730 nm的吸光度，用于校正流通池位置變化引起的測量誤差。在本測量系統中光源穩定，由光強波動引起的吸光度誤差在0.001范圍內，并且流通池的位置固定，因此無需測量730 nm波長處的吸光度。

3.1.2流通池常用的流通池有“Z”型流通池[10]以及石英管狀流通池[15，17]。本裝置前期使用了光程2 cm的“Z”型流通池，該類型流通池流路管徑較小，在實驗中發現流路轉角處易積存氣泡，從而導致吸光度誤差較大。因而本裝置采用定制石英管狀流通池，流路內徑為5 mm，在海水流動過程中不易產生氣泡。流通池長度為3 cm，海水推動指示劑在流通池內混合，指示劑注入管路后，434， 487.6和578 nm波長處吸光度的變化如圖2所示。流通池外有水浴套管連接循環水浴，可保持流通池內海水樣品恒溫。

3.1.3光V儀

光譜儀輸入信號通過16位的A/D進行轉換，波長測量范圍為200～980 nm，狹縫為10 μm。指示劑摩爾吸收系數比值（ei）與測量體系有關。文獻中報道的ei值是由分辨率小于2 nm的臺式分光光度計測量得出，本實驗的光譜儀選擇10 μm狹縫，波長分辨率為1 nm，確保摩爾吸收系數比值數據引用的準確性。

光譜儀積分時間為8 ms～15 min，為了精確記錄海水和指示劑混合過程中吸光度變化，積分時間設為10 ms。

3.1.4指示劑干擾校正常用的方法是首先進行指示劑干擾校正實驗，即選取一系列不同pH值的海水，通過再次加入指示劑的方法得出吸光度比值R的校正公式，在實際測量中利用R的校正公式得出海水pH值， 手工法和一些自動測量系統均使用該方法[17，18]。但是這種方法過程復雜，并且重新配制指示劑時，還需要再次進行實驗得到與之匹配的校正公式。

利用指示劑稀釋時的濃度變化校正指示劑干擾，最早應用于SAMI傳感器[10]，該方法很大程度上簡化了工作程序，提高了校正的準確性，本裝置針對所搭建的測量系統對校正方法做了改進。在實驗中發現，過大或過小的吸光度值都會影響測量的準確性，因此在本裝置中利用0.3～0.7的A487.6值與pH值進行線性擬合。由于該測量體系在每次pH值測量時均進行指示劑干擾校正，因此對指示劑的濃度和pH值精度要求不高。實驗證明，利用pH=7.4和pH=7.7的指示劑在該測量裝置中測定統一海水樣品，結果僅相差0.0012。

3.1.5指示劑濃度

由于計算公式中R為吸光度比值，因此海水pH值的大小并不取決于指示劑濃度，經過校正后計算得出的pH值與指示劑濃度無關。在吸光度測量過程中，A487.6吸光度峰值高于0.8，A578的吸光度可達到1.5，過高的吸光度可能會影響pH值和指示劑濃度的線性關系，因此1 mmol/kg的指示劑濃度較為適合，指示劑濃度不宜過大。

3.2精密度與準確度

3.2.1精密度取青島棧橋附近海水樣品進行pH值測量。在指示劑不斷被稀釋吸光度減小的過程中，將 A487.6值與計算得出的pH值做線性回歸（圖3），圖3中所示海水樣品的pH=7.939。光度法測量海水pH值的精密度用標準偏差（SD）表示，多次測量該海水樣品，精密度為0.0013（n=14）。

計算殘差ΔpH值，即指示劑稀釋過程中pH值相對于線性擬合后pH值的差值（圖4），ΔpH值在-0.003～0.003范圍內，大部分處于-0.002～0.002之間。

采集了青島沙子口、石老人、中苑碼頭附近海水，所測得pH值分別為8.031，7.926和7.985，測量精密度均可達到約0.001的水平。

3.2.2準確度

光度法測定的海水pH值為總氫離子標度。以A. Dickson（斯克里普斯海洋研究所）提供的基于總氫離子刻度的Tris緩沖溶液（BATCH #T27）作為標準物質，檢驗本方法的測量準確度，該Tris緩沖溶液的pH值的偏差在0.002以內，在25℃時pH=8.0935。利用本實驗裝置測量Tris緩沖溶液，所測結果與標準值的偏差為+0.0059。

本實驗采用的是未經提純的間甲酚紫指示劑。有研究表明，未經提純的不同品牌或不同批次的間甲酚紫指示劑存在系統誤差，會導致pH值測量偏差高達0.01[19]。對指示劑進行純化可以消除該誤差，目前已有文獻報道了指示劑的純化研究工作，并對指示劑的相關參數做了重新測定[20～22]。使用純化后的指示劑是光度法測量海水pH值的趨勢。

4結 論

相對于手工方法，本系統的測量環境較為封閉，測量速度快，無需另外進行指示劑校正的實驗，并且有較高的精密度和準確度，適合于在實驗室和調查船中對批量海水進行測量，可為基于光度法的高精度海水pH值傳感器的研制提供理論依據和技術支持。

References

1Doney S C， Fabry V J， Feely R A， Kleypas J A. Annu. Rev. Mar. Sci.， 2009， 1： 169-192

2Tynan E， Clarke J S， Humphreys M P， RibasRibas M， Esposito M， Rérolle V M C， Schlosser C， Thorpe S E， Tyrrell T， Achterberg E P. DeepSea Res. Part Ⅱ， 2016， 127： 7-27

3Feely R A， Doney S C， Cooley S R. Oceanography， 2009， 22： 36-47

4Fabry V J， Seibel B A， Feely R A， Orr J C. Mar. Sci.， 2008， 65： 414-432

5Feely R A， Alin S R， Carter B， Bednarek N， Hales B， Chan F， Hill T M， Gaylord B， Sanford E， Byrne R H， Sabine C L， Greeley D， Juranek L. Estuar. Coast. Shelf Sci.， 2016， 183： 260-270

6Rérolle V M C， Floquet C F A， Mowlem M C， Bellerby R R G J， Connelly D P， Achterberg E P. TRACTrend Analy. Chem.， 2012， 40： 146-157

7Millero F J. Chem. Rev.， 2007， 107： 308-341

8Guo X H， Wong G T F. Deep-Sea Res. Part Ⅱ， 2015， 117： 119-130

9Reggiani E R， King A L， Norli M， Jaccard P， Srensen K， Bellerby R G J. J. Mar. Syst.， 2016， 162： 29-36

10Seidel M P， DeGrandpre M D， Dickson A G. Mar. Chem.， 2008， 109（12）： 18-28

11YANG Bo. Development of High Precision Seawater Measurement System. Xiamen： Xiamen University， 2010： 62

波. 高精度海水pH值測定系統的研制. 廈門： 廈門大學， 2010： 62

12Liu X W， Wang Z A， Byrne R H， Kaltenbacher E A， Bernstein R E. Environ. Sci. Technol.， 2006， 40（16）： 5036-5044

13Reggiani E R， King A L， Norli M， Jaccard P， Kai S， Bellerby R G J. J. Mar. Syst.， 2016， 162： 29-36

14Bellerby R G J， Olsen A， Johannessen T， Croot P. Talanta， 2002， 56（1）： 61-69

15Friis K， Krtzinger A， Wallace D W R. Limnol. Oceanogr. Methods， 2004， 2： 126-136

16Aβmann S， Frank C， Kortzinger A. Ocean Sci.， 2011， 7： 597-607

17Rérolle V M C， Floquet C F A， Harris A K， Mowlem M C， Bellerby R R G J， Achterberg E P. Anal. Chim. Acta， 2013， 786（5）： 124-131

18Dickson A G， Sabine C L. Guide to Best Practices for Ocean CO2 Measurements. Pices Special Publication 3， 2007： 191

19Yao W S， Liu X W， Byrne R H. Mar. Chem.， 2007， 107（2）： 167-172

20Liu X W， Patsavas M C， Byrne R H. Environ. Sci. Technol.， 2011， 45： 4862-4868

21Patsavas M C， Byrne R H， Liu X W. Mar. Chem.， 2013， 155： 158-164

22Soli A L， Pav B J， Byrne R H. Mar. Chem.， 2013， 157： 162-169

篇4

）卷

姓名:________

班級:________

成績:________

小朋友，帶上你一段時間的學習成果，一起來做個自我檢測吧，相信你一定是最棒的！

一、基礎題

(共19題；共93分)

1.

（4分）多音字組詞

綠lǜ________

lù________

參cān________

shēn________

2.

（5分）小小書法家（看拼音，寫漢字）

máo

zhàn

bīng

tuì

pào

________盾

________場

士________

后________

________口

3.

（5分）給下面的句子加上標點。

①那些源源不斷涌現出來的為什么________使拉曼深感愧疚________

②他發現的這種光散射效應________被人們稱為________拉曼效應________

4.

（4分）寫出反義詞。

艷麗________????密切________????連續________???干燥________

5.

（12分）照貓畫虎（我能寫出類似的詞語）。

①不知不覺

________????________???________????________

②源源不斷

________????________???________????________

③暖風徐徐

________????________???________????________

6.

（5分）句子加工廠。（按要求寫句子）

①保羅收到禮物。（擴句）

②失去好奇心是科學發現與發明的最大忌諱。（改為反問句）

③他把弟弟放在下面那層臺階上，然后緊靠著他坐下。（修改病句）

7.

（3分）我會用詞造句。

真摯：________

意外：________

繼續：________

8.

（4分）形近字組詞。

性________

線________

姓________

錢________

9.

（3分）給加下劃線的字注音。

忌諱________

液________體

惰________性

10.

（5分）把陳述句換成把字句。

①外祖父送給了鶯兒一幅墨梅。

②一條鯨魚吃掉了一頭海獸。

11.

（3分）把下列詞語補充完整。

碧波________

陽光________

源源________

12.

（5分）將下列陳述句改成反問句。

①海水是藍的。

②它叫地中海。

13.

（5分）讀課文《海水為什么是藍的》，解釋句中加線的詞語。

那些源源不斷

涌現出來的“為什么”，使拉曼深感愧疚。

源源不斷：

愧疚：

14.

（5分）說說《海水為什么是藍的》中故事發生的原因。

15.

（5分）讀課文《海水為什么是藍的》，說說句中引號的作用。

也許新的發現就在“已知”的“未知”之中。

16.

（5分）擴句。

①他發現不足

②拉曼產生了疑惑。

17.

（5分）縮句。

①年輕的母親一時語塞。

②幾乎所有的人都認可這一解釋。

18.

（5分）說說下面句子的修辭手法。

媽媽，這個大海叫什么名字？

19.

（5分）將下列句子改為陳述句。

①海水為什么是藍的？

②為什么叫地中海？

二、閱讀理解

(共5題；共40分)

20.

（20分）閱讀下文，回答問題。

海水為什么是藍色的？

海水的顏色主要是由海水的光學性質，即海水對太陽光線的吸收、反射和散射造成的。

我們知道：太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光復合而成的，七色光波長長短不一，從紅光到紫光，波長由長漸短，其中波長較長的紅光、橙光、黃光穿透能力強，最易被水分子所吸收。波長較短的藍光、紫光穿透能力弱，遇到純凈的海水時，最易被散射和反射。又由于人們眼睛對紫光很不敏感，往往視而不見，而對藍光比較敏感。于是，我們所見到的海洋就呈現出一片蔚藍色或深藍色了。如果打一桶海水放在碗中，則海水和普通水一樣，是無色透明的。

其實海水看上去也不全是藍色的，而是有紅、黃、白、黑等，五彩繽紛。因為海水顏色除了受以上因素影響外，還會受到海水中的懸浮物質、海水的深度、云層等其他因素的影響。

如我國的黃海，看上去一片黃綠，這是因為古代黃河夾帶的大量泥沙將海水“染黃”了。雖然現在黃河改道流入渤海，但黃海北部有寬闊的渤海海峽與之相通，加之它還有淮河等河水注入，故海面仍呈淺黃色。

亞非兩洲之間的紅海，因其水溫很高，海里生長著一種水藻，大批死亡后呈紅褐色，將海水染成紅色。紅海由此而得名。

而黑海，由于多瑙河、頓河、第聶伯河等河水的注入，表層密度很小，深層受地中海高鹽度海水影響，密度很大。這樣，上層密度小，下層密度大，且差異很大，上下層水體難以交換。黑海與地中海之間也僅有一又窄又淺的土耳其海峽相通，使得它們之間海水也難以大量交換。這樣，黑海下層海水長期處于缺氧環境，上層海水中生物分泌的穢物和各種動植物死亡后沉到深處腐爛發臭，大量污泥濁水，使海水變黑了。

北冰洋深入俄羅斯北部的白海，則是因為它的緯度較高，終年寒冷，冰雪茫茫，加之有機物含量少，海水呈現出一片白色，故名白海。

（1）從文中第4～7自然段中找出表示顏色的詞語。

（2）從文中找出表示海的名稱的詞語。

（3）黃海呈________色，紅海呈________色，黑海呈________色，白海呈________色，海水看上去不全是藍色的原因是________。

（4）黃海被“染黃”，而且據有關資料顯示黃河多次改道，對此你有什么想法？

21.

（5分）仔細讀課文《海水為什么是藍的》，說說故事的經過。

22.

（5分）讀了這篇課文《海水為什么是藍的》后，你得到什么啟示？

23.

（5分）根據故事的六要素，練習概括文章《海水為什么是藍的》的主要內容。

24.

（5分）給課文《海水為什么是藍的》分段，概括段意。

參考答案

一、基礎題

(共19題；共93分)

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

7-1、

8-1、

9-1、

10-1、

11-1、

12-1、

13-1、

14-1、

15-1、

16-1、

17-1、

18-1、

19-1、

二、閱讀理解

(共5題；共40分)

20-1、

20-2、

20-3、

20-4、

21-1、

22-1、

篇5

1.1 海水養殖系統的分類[1，2]

1.1.1 開放系統

開放系統也稱天然系統，是一種未經人工改進或簡單改進的處于自然狀態的海水養殖系統。一般而言，開放系統具有費用低和管理要求不高的優點，養殖生產費用只局限在捕撈、運輸和加工方面。

開放系統的養殖收益是由大自然來控制的，如需在一定程度上擺脫這種控制，則要求配備專門設計的養殖設施，然而，較高級的天然系統在管理方面所必需的知識卻相當可觀，投資亦很高。

1.1.2 半封閉系統

在半封閉系統中，天然海水經一定程度凈化后一次通過養殖池或養殖塘。半封閉系統的優點是可以控制水的溫度和水質，有利于防止病害和敵害等。半封閉系統的養殖密度大大高于開放系統，養殖的水產品大小均勻、質量好，上市時間和數量便于掌握。

許多半封閉系統都按“工廠化”設計，即包括養殖車間(池或塘)、餌料加工車間、育苗車間等單元，因此，半封閉系統連同水多次循環的封閉系統一道被稱為“工廠化養殖系統”。

1.1.3 封閉系統

封閉系統中海水是在養殖系統中循環使用的，其最大優點是可以經濟地控制水溫，水中大量的熱(或冷)不會象其他系統那樣隨排出水一同排出，因而，所需的能量比半封閉系統少。封閉系統可以有效地防治病害，從而大幅度提高養殖密度。半封閉系統中養殖密度為5-15 kg/m2，而封閉系統的養殖密度可為20—40 kg/m2，甚至更高。

封閉系統的技術核心之一是水處理技術，包括水中懸浮物去除、有機物去除、增氧、消毒等單元操作。

1.2 封閉海水養殖系統中懸浮物的去除

1.2.1 懸浮物來源和性質[3]

封閉養殖系統水中固體顆粒物主要來自二個方面：殘餌和魚的排泄物。不同的養殖品種和養殖方法餌料利用率有相當大的差異，研究表明一般沉性餌料約15-20%(干重)溶解或散失在水中形成懸浮物。另一方面，魚的排泄物約占投喂餌料總量的25-30%，對某些養殖品種此值范圍從18%到43%。此外，魚體脫落物和水中各種微生物也在水中固體懸浮物的總量中占一定比例。養殖海水中懸浮固體的平均比重為1.19 g/cm3，略大于海水的比重（1.024-1.032 g/cm3）。

養殖海水中顆粒物的典型粒徑分布(以重量計)為［3］：

1.5-30μm

66.9%

30-70μm

5.2%

70-105μm

5.7%

>105μm

22.2%

對山東尋山養魚場牙鮮養殖車間的水樣分析表明，循環水中的固體顆粒粒徑分布(以個數計)大致如下：

70-84%

5-20μm

14.4-27%

>20μm

1.6-3%

1.2.2 水中懸浮物的危害

循環養殖海水中固體顆粒的有機物含量高，如不及時去除，水中微生物將大量消耗水中溶解氧，從而使水質快速惡化。水中微米級顆粒占比例很大，資料表明，當海水中5-10 μm的顆粒含量達到30-40 mg/L時，養殖魚有急性反應，甚至有致死的實例［1，3］。懸浮物中的膠體顆粒、蛋白質、粘液、排泄物、病菌等都將對魚的生理造成影響，同時對養殖水的理化性質有重要影響［3］。

2 高速過濾技術用于封閉養殖系統的中試研究

2.1 高速過濾技術

2.1.1 彗星式纖維濾料[4，5]

本研究采用了一種不對稱結構濾料——彗星式纖維濾料。這種新型濾料的特點是一端為松散的纖維絲束，又稱“彗尾”，另一端纖維絲束固定在比重較大的“彗核”內。

濾料規格為：

彗核直徑

Φ2.5 mm

纖維絲束直徑

0.4 mm

彗尾絲束長

30 - 40 mm

纖維單絲直徑

20 - 40 μm

濾料比重

1.05 - 1.13 g/cm3

彗星式纖維濾料的結構特點和性質參見文獻［4-6］.

2.1.2 高速過濾

傳統的砂濾快濾工藝濾速為8-12 m/h，本研究的目標是實現40-50 m/h的高速過濾。在實現高速過濾的基礎上，本研究對過濾器的分離效率和濾料洗凈效率提出了具體要求。

分離效率以濾料截留懸浮顆粒的粒度及截留百分數表示，要求粒徑2μm以上的顆粒去除率大于95%。

濾料洗凈效率包含二個指標：洗凈度和反沖洗耗水量。

洗凈度以剩余積泥率表示，定義為：反沖洗結束后，濾料上附著的雜質重量(干重)占濾料自重(干重)的百分比，研究的目標是剩余積泥率小于5%。

反沖洗耗水量由反沖洗時間和反沖洗強度決定，研究的目標是反沖洗耗水量占過濾周期產水量的2%以下。

測試參數和測試方法見文獻［6］。

2.2 中試研究

2.2.1 試驗條件

現場試驗地點位于山東省尋山水產集團養魚場，試驗車間東西寬14m，南北長25m，內設方型圓抹角養魚池 (6.1×6.1m2) 6個，每個魚池水面33.78m2，，平均水深1m，單池水體 33.78m3。

循環水處理流程簡圖見圖1。

主要試驗指標為：

養成水體

200 m3

循環率

90% (日添新水20M3)

過濾器額定處理水量 120 m3/h

設計濾速

40-45 m/h

2.2.2 試驗裝置

設計處理水量

120 m3/h

過濾器個數

2臺

過濾器直徑

φ1500

過濾器過濾面積

1.67 m2/臺

過濾器高度

4.6 m

過濾條件

常壓，不加藥

單臺過濾器處理水量

60 m3/h

反沖洗水強度

6-10 l/m2.s

反沖洗氣強度

20-40 l/m2.s

濾床反沖洗膨脹率

1：2

2.2.3 試驗結果［6］

濾速范圍

38.3-42.4 m/h

平均濾速

40.4 m/h

最大濾速

58.2 m/h

過濾周期

46 h

反沖洗耗水率

0.6-0.66 %

大于2μm顆粒的平均去除率

92.8-97.6 %

剩余積泥率

< 0.4 %

3 封閉系統養殖技術試驗[7]

3.1 養殖魚種及現狀

牙鲆（Paralichthys orivaceus）俗稱牙塌（山東）、牙片（遼寧、河北）、左口（廣東），屬鰈形目（Pleuronectiformes），鲆科（Bothidae），是一種名貴的海產經濟魚類，主要分布于我國及日本、朝鮮、俄國遠東沿岸海區。近年來，牙鲆以其生長快，食性雜，適應廣及活動少等優點，被確定為北方沿海工廠化養殖的首選對象。

我國現有的工廠化海水養殖場多采用流水開放式或半封閉式養魚，普遍存在著用水量大、養殖水不回收利用、水質受自然環境制約等問題，造成養殖魚生長周期長、單產量低、放養密度低、餌料系數高等缺點。

3.2 生產性試驗結果

以高效過濾技術、高效氮源凈化技術和水質自動監測與控制技術為關鍵研究內容，設計與配置了水處理系統和整套工廠化養魚設施。2000年1月開始試運行，2000年4月起進行彗星式纖維濾料高速過濾器運轉，2000年8月完成魚產量和水處理設施驗收。

主要技術指標如下：

經高速過濾處理后的池水清澈透明，由于光照適宜，供氧充足，牙鲆體色、花紋均明顯優于對照魚池（半封閉系統），見圖2。

4 結語

本研究系國家高技術研究發展計劃(八六三計劃)《海水養殖工程優化技術》課題的一部分。以彗星式纖維過濾材料為核心的高速過濾技術在封閉養殖系統中的中試研究表明；這種新型濾料及過濾技術的特點是懸浮物去除率高、養殖池水清澈，主要技術指標優于常規的水處理方法，適于高密度工廠化海水養殖。

本研究得到了山東尋山水產集團李洪義先生和李尚友先生的鼎力支持，浙江德安公司俞建德先生提供了試驗用過濾器及濾料，清華大學環境科學與工程系金志剛先生和閆冰先生參加了部分研究工作，浙江德安公司黃彰焱先生和劉建生先生參加了試驗設備安裝工作。

參考文獻

［1］F.W.惠頓編著.水產養殖工程.中國水產科學研究院東海水產研究所等譯.北京：農業出版社，1988

［2］John E. Huguenin， Hohn Colt. Design and operating guide for aquaculture seawater systems. Elsevier ，1989

［3］Michael B. Timmons， Thomas M. Losordo. Aquaculture water reuse systems：engineering design and management. Elsevier， 1994

［4］李振瑜，劉力群，金志剛. 彗星式纖維過濾體. 中國實用新型專利. ZL 98249298.7

［5］李振瑜，王夏. 彗星式纖維過濾材料. 見：環境科學與工程研究.北京：清華大學出版社.(待出版)

篇6

一、考慮不周

例1 一艘輪船從河里開到海里，是下沉一些還是上浮一些？為什么？

錯解：由于海水的密度比河水的密度大，輪船在海水中受到的浮力比在河水中受到的浮力大，因此輪船在海水中比在河水中要上浮一些.

剖析：上述錯解錯在只看到了問題的一個方面，僅憑海水的密度比河水的密度大，便得出輪船在海水中受到的浮力比在河水中受到的浮力大，這是片面的.事實上物體受到的浮力大小不僅與液體的密度有關，還與物體排開液體的體積有關.輪船從河里開到海里，會導致上述兩個因素都發生變化，因而不能僅用阿基米德原理簡單地比較浮力的大小.

正解：在輪船從河里開到海里的過程中，它受到的重力不變，根據物體的漂浮條件易知，輪船受到的浮力等于輪船的重力，因此輪船受到的浮力不變.根據阿基米德原理F浮= ρ液V排g，由數學知識可知，當浮力F浮一定時，V排與ρ液成反比.因為海水的密度大于河水的密度，因而輪船從河里開到海里，輪船會上浮一些.

二、原理不清

例2 一潛水艇在水下潛行，它先下沉再上浮，但始終在水面下.兩種情況下潛水艇所受的浮力哪一次大？請你說出其中的道理.

錯解：潛水艇上浮時受到的浮力大.這是因為潛水艇所受的重力是一定的，它之所以能夠上浮，是因為它受到的浮力大于重力，下沉時它受到的浮力小于其重力.故此可知，潛水艇上浮時受到的浮力大.

剖析：上述錯解錯在對潛水艇浮沉的原理理解深.潛水艇的上浮與下沉是靠改變自身的重力來實現的，由于潛水艇的體積不變，只要它沒有浮出水面，它所受的浮力也就不變，它的重力大小是由兩側水箱的水量來調節的，這樣就可確保潛水艇既可以上浮、下沉，還可以懸浮在水中.

正解：兩種情況下潛水艇受到的浮力相同，因為兩種情況下潛水艇排開水的重力相同.

三、生搬硬套

例3 有一橋墩在浸在河水中的體積為50 m3，則該橋墩所受的浮力為多少？

錯解：根據阿基米德原理F浮 = ρ液Vv排g 有：F浮 = 1.0 × 103 kg/m3 × 50 m3 × 9.8 N/kg = 4.9 × 105 N.

剖析：上述錯解非常普遍，究其原因是由于對浮力的實質理解不透，生搬硬套阿基米德原理.產生浮力的實質是：浸在液體中的物體受到向上和向下的壓力差.由于橋墩是打入河底的，其與河床的土壤或土壤下的巖石層是緊密接觸的，不受水向上的壓力，因而也就不受浮力.

其實由于橋墩都是下粗上細，不僅不受河水的浮力，還會受到河水對其向下的壓力，正是因為如此，才使得整座橋穩穩地立在河面上.

正解：橋墩所受的浮力為零、

諸如此類的問題還有：（1） 底部開孔的開口容器，在底孔中塞入軟木塞，然后倒入水，此時軟木塞是否受到浮力？（2） 將蠟燭底部熔化安在容器的底面，然后向容器中緩慢倒入水，使得蠟燭浸在水中，此時蠟燭是否受到浮力作用？

四、分析不全

例4 一個空心銅球與一個木球質量相等，投入水中后，則兩球所受浮力的大小關系是（ ）

（A） 木球受到的浮力大

（B） 銅球受到的浮力大

（C） 兩球受到的浮力相同

（D） 難以確定

錯解：選（A）或選（C）.

剖析：有些同學之所以會誤選（A），是由于習慣地認為木球浮，銅球下沉，忽視了“空”的涵義.有些同學會誤選（C），則是由于將空心銅球判定漂浮所致，僅憑“空”字就將銅球判定為漂浮是不準確的.銅球在水中究竟是處于漂浮、懸浮還是下沉，須根據物體的浮沉條件進行判斷：當ρ球 > ρ水時，銅球下沉；當ρ球 = ρ水時，銅球懸浮；當ρ球 < ρ水時，銅球漂浮.由于不知道銅球的平均密度是多少，因此也就無法判定銅球在水中的浮沉情況，因而也就無法比較其所受浮力與銅球重力的關系，即無法確定兩球所受浮力的大小關系.

正解：（D）

五、主觀臆斷

例5 有一邊長為10 cm的正方體鐵塊，浸沒在桶里的水中，鐵塊受到的浮力是多少？

錯解：鐵塊在水中下沉到與桶底緊密接觸，其下表面不受水向上的壓力，因而鐵塊所受的浮力為零.

剖析：題中并沒有告訴我們鐵塊與桶底緊密接觸，在客觀上也不一定是緊密接觸，因此認為鐵塊與桶底緊密接觸純屬主觀臆斷.

六、亂套結論

例6 有一充氣薄壁橡皮球，自水池底上升，皮球自池底上升至露出水面之前所受浮力情況是（ ）

（A） 逐漸增大 （B） 逐漸減小

（C） 不變 （D） 無法確定

錯解 選（C）.

篇7

關鍵詞：橋梁柱基礎；影響；防護技術

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.084

0 前言

經濟的快速發展必定會推動我國交通運輸業的發展，交通和橋梁工程又有著不可分割的聯系，這就顯示出橋梁柱施工技術以及防護技術更新、完善的重要性。跨海大橋在我國沿海地區也是相對比較常見的，因此在跨海大橋的建設中，一定要考慮到大海對橋梁柱基礎質量的影響，尤其是海水對大橋結構的侵蝕損害作用，特別是對鋼筋混凝土的損害。目前，國內對這方面的研究還不是很完善，因此，為確保跨海大橋橋梁柱建設的質量，延長大橋的使用壽命，研究海水的成分對大橋建筑材料的影響，并根據所產生的影響提出具有針對性和可實施性的預防和防護措施。

1 海水與淡水的分析與比較

（1）從兩者的組成成分上說，海水中含有高濃度的氯化鈉及其他礦物鹽，且各種化學成分比較穩定，淡水的化學成分是氫和氧，含有很少量的化學物質；

（2）從兩者的密度上說，海水因含有礦物鹽故其密度要高于淡水的密度；

（3）從食用性上f，由于海水中鹽的密度比人的體液的濃度大，喝下后會析出體液中的水分而使人體失水。

對于跨海大橋的橋梁柱基礎建設來說，為避免其受到海水侵蝕的破壞，有必要了解清楚海水的成分，尤其是各種礦物鹽的含量，才能采取更具有針對性的防護措施。提出的措施具有可操作性，才能保證施工過程的科學、合理的順利進行，確保大橋順利的完工。

2 潮汐變化對橋梁柱基礎質量的影響與防護措施

橋梁柱的建設過程：混凝土持續、有序的灌注，再加上時間的作用，慢慢混凝土會凝固，最終會按照一個模型固定下來，就形成了具有固定和支撐效果的橋梁柱。潮水的漲潮和落潮會引起海底地下的水壓降低或升高，這一變化勢必會影響到混凝土的凝固過程，會將表面的或是還未凝固的混凝土被海水沖刷掉，造成樁基的坍塌，導致橋梁柱建設的質量，更為嚴重的后果是產生斷樁斷柱事件，對交通運輸以及個人的生命安全來說都是得不償失的。為此，對有關跨海大橋的橋梁柱基礎設施建設提出了相應的防護措施。

（1）控制鋼制導管的位置，避免導管中倒灌進水。

（2）保證鋼筋混凝土的相對高度，在灌注的過程中，潮汐的變化會對原先設定的高度產生影響，會使高度發生變化，為了確保高度能夠達到設定的要求，這就要保證在每一次灌注時，都要重新測量高度并進行及時的調整，對灌注速度也是有一定的要求的，要快速且符合標準的進行灌注；

（3）盡量避免潮汐對其的影響，這就需要一種快速凝固的技術，比較常見的做法就是在混凝土中加入快速凝固劑，這樣就能相對縮短凝固時間；

（4）合理安排施工的時間，要根據海水的漲潮規律來安排相對穩定的施工時間，最大限度地避免漲潮或落潮時間的施工。

3 海水對鋼筋混凝土的侵蝕及防護措施

3.1 海水對鋼筋混凝土的侵蝕作用

因海水中含有大量的礦物鹽成分，這些成分會對混凝土產生侵蝕破壞作用。根據以往資料可知，侵蝕作用分為溶出蝕、陽離子交換型侵蝕和膨脹蝕。

溶出蝕是由于水泥混凝土與海水間的相互作用中，兩者的成分發生劇烈的變化而逐漸形成的，這一侵蝕作用的形成，是在海水滲入到混凝土的過程中形成的，如果沒有滲入這一過程的，溶出蝕就不會發生。

陽離子交換型侵蝕是由于海水中含有的鈉離子和鎂離子，這兩種陽離子的交換過程中產生的。其交換作用的化學反應過程如下：

Mg2+ +Ca（OH）2Mg（OH）2 +Ca2+

Mg2+ + 3CaO.2SiO2.2H2O3Ca2++3Mg（OH）2+2SiO2.H2O

根據這一化學反應方程式可知，氫氧化鎂是固體，其溶解度很低，由于沉淀的存在，才導致化學反應朝著向右的方向進行，使溶液的PH值升高，導致海水中其他成分的含量不穩定，尤其是具有侵蝕性作用的物質的存在，進而產生腐蝕。隨著化學反應的進行會使混凝土之間的縫隙變大，進而使滲透率提高，形成反應的副產品即石膏，這將導致另一種腐蝕―膨脹蝕。

膨脹蝕是在混凝土和外界的硫酸鹽離子相接觸時產生的，尤其在水位變化時，這種作用就更為明顯了。

3.2 相應的防護措施

防護措施主要從建筑材料（混凝土）自身來提出的。具體措施如下：

（1）從混凝土的化學成分可知，氫氧化鈣是具有侵蝕作用的。根據以往的經驗可知，在混凝土中添加燒煤灰、煤渣以及磨細的礦物質殘留等材料可以有效地降低氫氧化鈣的含量；

（2）混凝土的制作是一定比例的水和灰摻和而形成的。那么水灰比的作用就顯而易見了。

（3）在混凝土表面加入涂層，就類似于在人的皮膚表面涂防曬霜或者是在食品中加入防腐劑等，作用的實質都是一樣的，都是避免外界無關物質的破壞以及侵蝕；

（4）在施工前期，要選擇一下耐腐性比較好的建筑材料，不能為了節約施工成本而選擇一些低廉且質量不高的材料，在購買建筑材料時要有一定的檢測，不能盲目地進行購買。

4 其他因素對橋梁柱基礎質量的影響及防護技術

在綜合考慮各種因素的作用下，該施工技術要求采用一次性澆筑混凝土的施工工藝，減少一些大型設備或者是稀缺設備的應用。

5 結語：

潮汐的變化對橋梁柱基礎質量產生很大的影響，會破壞橋梁柱的穩固性。本研究據此提出了四點防治措施來避免潮汐變化對橋梁柱混凝土質量的損害。本研究分析了海水中的化學成分以及其對混凝土的侵蝕，并根據腐蝕的種類提出具有針對性的防護方法。

參考文獻：

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一、池塘建造

1. 池形與池深。刺參養殖池以長方形為宜，東西走向，面積20～50畝，池深3.0～3.5米，坡比1∶2.5。進排水閘門分設，排水閘的底基應低于養殖池最低處，以便排出底層水。

2. 池底硬化。池塘在護坡前要用鏈軌機械對池底來回軋實，放苗前再經過水輒，即進水排水暴曬，連續2～3次，使池底達到平整硬實，直至池底的硬度達到附著基不下陷、刺參苗不能鉆入為準。

3. 池壩護坡。池壩可用水泥板、石頭護坡或采用新型塑膠布膜護坡，防止養殖水體混濁。

4. 人工礁（隱蔽物）設置。①石塊造礁。以采用10～20千克重的石塊為宜。排列方式有兩種：一種是條狀排列，寬度為0.5～1.0米，長度依池長而定，高度為0.6～0.8米，行距為1.5米左右；另一種是堆狀排列，每堆0.5～1.0米3，堆距為1～1.5米，行距為1.5～2米，也可條狀與堆狀相結合設置，投石總量應控制在60～80米3/畝。②磚瓦造礁。一是用建房的瓦片造礁，將3片呈三角形綁牢為1組，以20組左右為1堆，堆間距離為3～4米，行間距為4米左右；二是用空心磚造礁，交錯排列成堆，投放量即覆蓋面應占池底面積的1/3。③新型鋼網結構可移動刺參礁。采用新型鋼網結構可移動刺參礁，具有成本低、造礁時間短、易觀察、掛藻好、便于捕撈、清池方便、防病作用良好等特點，是目前常用的造礁方式之一。④其他器材造礁。參礁制造原則是多孔、多層次、便于刺參藏匿與棲息。其他可用來造礁的材料很多，主要有水泥管、水泥板、網片等。

5. 配套蓄水沉淀池建造。刺參養殖區要配備不同規格的蓄水沉淀池，其蓄水量一般以滿足養殖池2～3次/周（每次換水50厘米左右）的換水為宜。蓄水沉淀池的建造較養參池簡單，池壩不護坡，蓄水有效深度一般在3～4米。

二、放苗前的準備工作

1. 池塘清整消毒。蝦池改建的養參池，首先將池塘、溝渠內的積水排凈，清除池底的污染雜物，然后封閘曬池，促進有機物分解。新建養參池，要經過浸泡沖洗和陽光暴曬，以清除土壤中的有害析出物。清污整池后，用漂白粉對池塘進行殺菌消毒，用量（有效氯30%）為30～50毫克/升，清除刺參的敵害生物、致病生物及攜帶病原的中間宿主。藥物清池除害1～2天后即可進水，進水時在池塘進水口設置40～60目尼龍篩絹濾水網，阻止蟹類、雜魚等敵害生物的卵及幼體入池。

2. 培養生物餌料。池塘清整消毒后，開始納水培養基礎生物餌料和有益生物群落。黃河三角洲地區沿海水域缺少大型藻類分布，培養的基礎餌料主要為底棲硅藻。養殖池前期進水深度控制在0.8～1米，使底棲硅藻充分利用太陽能進行光合作用，繁殖形成優勢種群，逐步覆蓋參礁。如果池水較瘦，可適量施肥，施肥種類為尿素，使用量為0.5千克/畝左右。

三、參苗放養

1. 參苗選擇。選擇體表干凈、無黏液，肉刺高尖，色澤黑亮、光艷，頭尾活動自如，活力強的健康苗種。

2. 參苗運輸。①干運法。將出池的刺參苗放在網袋上控水至稍有滴水后，裝入塑料食品袋中，每袋裝苗2～3千克，然后擠出袋中的空氣，扎緊袋口，分層放入泡沫保溫箱中封嚴運輸，氣溫高于15℃時，箱中加冰塊降溫。也可將參苗直接分層放入箱底鋪有海水浸濕的海帶草或脫脂棉的保溫箱內，控溫在20℃以下進行運輸。②水運法。向特制的水產苗種塑料袋內裝入1/3容積的海水，然后裝入1.5～2.5千克刺參苗，充氧后扎緊袋口，放入保溫箱中封閉運輸。

3. 放苗時間與條件。放苗時間可選擇在春、秋兩季，春季放苗在4～5月，秋季放苗在10～11月。放苗條件是：池中進水15天以上，水溫7～18℃，突變溫差小于5℃；鹽度25‰～35‰，與苗種來源水域鹽度差小于5‰，pH值為7.8～8.7，溶解氧4毫克/升以上。

4. 放苗規格與放苗量。刺參苗種主要有春苗和秋苗兩種。春苗，即上年人工培育的苗種，經室內人工越冬后于翌年3～5月投放的參苗，一般體長6～8厘米，放養密度4000～5000頭/畝；秋苗，即春季人工繁育的苗種，培育至9～10月投放到池中的刺參苗，一般體長2～4厘米，放養密度5000～8000頭/畝。刺參養殖采用“輪捕輪放、捕大留小”的養殖方式，第一年可以多放一些，以后根據刺參存池量和科學合理的放養密度，每年補投一定數量的參苗。

5. 放苗方法。一是將參苗直接投到池塘內的附著物上，適應于大個體苗種；另一種是網袋投放法，將參苗裝入20目的網袋內，網袋系上小石塊，以防網袋漂浮和移動，網袋微扎半開口，讓參苗自行從網袋中爬出，適用于體長1～2厘米的小個體參苗。

四、養成管理

1. 水環境調控。①水溫調控。一是適時調節水位，調控水溫。每年3月下旬至6月上旬和10月上旬至11月下旬，水溫10～20℃，刺參進入適溫生長期，水位逐漸降低，保持1～1.2米，增加透光率，以有利于底棲硅藻和好氧有益菌群快速生長繁殖。當池水溫度達到20℃時，即6月中下旬至9月下旬，養參池水位逐步加深并保持最大水位2.5～3米，以減緩光照和氣溫影響，盡可能地降低水溫，延長刺參的生長期，確保刺參安全度夏。冬季在池水溫度下降到10℃以下時，即12月至翌年3月，保持最大水位2.5～3米，盡可能地提高和保持水溫，創造刺參適溫環境。二是選擇添換水時間，調控水溫。氣溫高時選擇早晚及夜間進水，氣溫低時盡可能選擇在池內外水溫接近時進水。整個養成期間養參池水溫要控制在-1.5～31.8℃之間。②鹽度調控。該地區沿海水域受黃河及其他河流徑流的影響，水體鹽度變化較大且泥沙懸浮物較多。為調控養殖用水鹽度，確保刺參在適鹽范圍內生存生長，一要在蓄水沉淀池內適時儲備鹽度適宜的優質海水，解決排洪季節及養殖池急需進水問題。二要適當調節換水量，池內外鹽度接近時多換，鹽度差較大時少換或不換。三要在大雨過后及時將上層淡水排出，同時開啟增氧機或利用養殖管理船來回攪水，避免水體鹽度分層。四要調節進排水速度，水源條件好的養殖點，在掌握進、排等量保持水位的情況下，維持細水長流，使池水鹽度保持相對平衡狀態，從而降低刺參因調節滲透壓而耗能。養殖期間池水鹽度要控制在23‰～34‰之間。

2. 投餌。中低密度池塘養殖刺參不用投餌，主要以單胞藻、底棲硅藻、有機碎屑、腐蝕的小型動物尸體等天然餌料為食。在高密度養殖條件下，可適量投餌，投喂的餌料為海藻粉及專用配合飼料。夏眠前以及10月上旬以后的適溫生長期內，3～7天投喂1次，溫度偏高或偏低間隔天數長一些并少投，每次投喂量為刺參存池量的3%～7%，6月中旬至10月上旬不投餌。

3. 日常管理。①做好常規監測。每天要定時定點對池內外海水的各項理化指標進行監測，主要監測水溫、鹽度、溶解氧等指標，發現問題及時處理。②巡池。養殖人員每天堅持多次巡池，觀察池邊刺參的攝食、排便、生長活動情況，池塘水色、水位等變化情況，及時清除養參池周圍的蟹類等敵害生物。正常情況下，潛水員每10天左右下水1次，全池巡視刺參成活情況。③病害防治。病害防治堅持“以防為主，防治結合”的原則。積極推廣應用生態養殖技術，以生態調控防病為主、藥物治療為輔，采取選用優質健康苗種、合理放苗密度、保持池塘良好水質、投喂新鮮優質餌料等項技術措施，同時合理選用水質改良劑、微生物制劑，通過凈化水質，改善池塘環境，有效預防病害的發生。

五、收捕

刺參養殖收獲期主要是春、秋季，商品規格達8頭/千克即可收獲，一般為人工潛水捕撈，采取輪捕輪放的方式，捕大留小。

六、經濟效益

以2013年、2014年兩年東營市刺參池塘養殖為例進行經濟效益分析，養殖時間均在兩年以上，全部輪捕輪放，根據當年捕撈以及存塘，每年按2100～2350頭/畝補放部分大規格苗種。兩年共實施養殖面積204 555畝，捕獲平均個體重125克的鮮參28 777.7噸，實現總產值56.21億元，利稅32.96億元（詳見下表）。

七、討論與小結

1. 黃河三角洲地區刺參池塘生態養殖技術的成功實施，結束了黃河口鹽堿灘不能養殖刺參的歷史。此技術對該地區調整養殖結構，提升養殖檔次，進一步提高養殖效益將起到巨大的推動作用。目前山東省東部沿海刺參養殖已基本達到飽和狀態，此項技術的突破，極大地拓展了山東省刺參養殖空間，在我國北方入海口沿岸灘涂具有廣闊的推廣應用前景。

2. 建造配套蓄水沉淀池，確保池塘養殖用水水質穩定。黃河三角洲地區近海水域在黃河及其他河流徑流的作用下，海水鹽度變化較大，加之刺參養殖池塘均建造在潮上帶鹽堿灘，大多數是通過河道納入海水，受蒸發及降雨等因素影響，水質鹽度不穩定且泥沙較多。多年生產證明，配套建設蓄水沉淀池，適時儲存并沉淀適鹽海水，是解決該地區池塘養殖刺參用水鹽度變化大、水質環境不穩定的關鍵技術。蓄水沉淀池容量與養殖池比例至少應在1∶2以上。

3. 溫度、鹽度是對黃河三角洲地區池塘養參影響最大最直接的環境因子。①溫度。該地區冬季養參池塘水溫3℃以下持續時間2.5～3個月，最低水溫-1.5℃。多年生產實踐證明，該地區池塘養殖刺參冬季越冬相對較安全。夏季該地區養參池水溫超過30℃的時間較長，一般出現在7月下旬到8月上中旬，平均氣溫較山東東部沿海高出3℃左右。如何保證該地區養殖刺參安全度夏是生產中的一個關鍵問題。結合該地區生產條件，通過多年實驗總結，可以從以下幾方面抓好夏季池水溫度調控：一是加深水位，從而降低底層水溫；二是換水安排在傍晚或凌晨進行，此時水溫較低，可加大換水量；三是延長流水和夜間增氧機開啟時間，使池底水層盡可能地處于動態，增加池水底層溶氧；四是在池塘上方設置遮陰網，以減少陽光直射，從而降低池水溫度。②鹽度。黃河三角洲地區沿海水域受黃河及其他河流徑流的影響，海水鹽度變化范圍大，在6月中旬至8月下旬，由于受黃河洪峰及高溫降雨的影響，海水鹽度一般在16‰～25‰之間。為保持較穩定的池水鹽度，確保刺參正常生長以及安全度夏，實踐證明，通過采取以下調控措施，完全可以滿足池塘養殖刺參對鹽度的需求：一是使用蓄水池儲水，提前進水，在蓄水池中穩定提升鹽度后再提入刺參池；二是在雨季、黃河水大的時節，外部水源鹽度較低時，可暫時少換水，加大微生物制劑的使用，改善水質和池塘底質；三是暴雨天氣及時排出池塘上層雨水。

4. 培養底棲硅藻，為池塘養殖刺參提供天然優質餌料。黃河三角洲地區池塘底棲藻類以硅藻為優勢，在天然餌料組成中占35%～70%。生產證明，該地區放養規格為200～400頭/千克的刺參4000頭/畝左右，在正常施肥培養餌料生物的基礎上，一般不用輔助投餌，養殖2年時間可達商品規格。投放密度較大的養參池要在適溫生長階段適量投餌，3～7天投喂1次，平均日投餌量為1%～2%。此外，該地區進行刺參池塘健康養殖應以中、低密度養殖為主，依靠池中的自然餌料生物及有機質為餌料，可以滿足其生長需求。

篇9

(1.河北省海洋與水產科學研究院，河北秦皇島066200；

2.中國水產科學研究院北戴河中心試驗站，河北秦皇島066100）

摘要：主要介紹了美洲黑石斑從胚胎發育到苗種培育的主要過程，目的是為了使養殖戶培育美洲黑石斑苗種時期能夠減少成本，以及提高養殖技術，從而達到科學合理地養殖美洲黑石斑。

關鍵詞 ：美洲黑石斑；胚胎發育；苗種培育

1胚胎發育

美洲黑石斑受精卵為浮性卵，無色透明、分離，呈球形。卵徑為0.9～1.0mm。將收集的卵用潔凈海水沖洗干凈，將上浮卵用10mg/LpVI消毒5min，沖洗后，將其放入80目篩絹制作的長方形孵化網內，規格80cm×100cm×60cm。每天換水1次，光照500lx，保持充氣、通風。孵化密度為30萬～50萬粒/m3，孵化溫度21℃±0.5℃,海水鹽度為25‰～32‰，pH值范圍8.2～8.4。要注意應及時吸出下沉的死卵。受精卵在水溫21℃±0.5℃、鹽度28‰的海水中靜水微充氧培育，44h53min仔魚開始破膜。其胚胎發育分為六個階段：卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經胚期、器官形成期和孵化期，具體的胚胎發育過程見表1。

2苗種培育

2.1培育設施

美洲黑石斑魚苗種培育設施包括苗種培育池、餌料培養室、控溫設施、控光設施、充氣設施、水處理設施及進排水系統。受精卵孵化后，將初孵仔魚用容器取出移入培育池進行苗種培育，培育池規格為7m×7m的方型池，海水經沙過濾（改成養殖海水經過沙濾），水深1m。移池時機應把握在仔魚孵出的1～2d內，過晚移池將正值仔魚開口期，此時仔魚十分敏感，移池成活率較低。

2.2培育條件

溶解氧在5mg/L以上，光照500～1000lx，水溫23℃±0.5℃，pH為7.8～8.0，鹽度為23‰～31‰。

初孵仔魚放養密度為5000～10000尾/m3，變態為稚魚期后魚苗1000～2000尾/m3，5cm幼魚為100～200尾/m3。

2.3餌料系列

美洲黑石斑苗種培育餌料系列主要有小球藻、輪蟲、鹵蟲無節幼體和微顆粒配合餌料等。前期培育為15d，仔魚第三日開口攝食，開始投喂輪蟲，并添加小球藻為輪蟲提供餌料，輪蟲投喂密度5個/mL，日投2次。后期培育自第15日至第35日繼續投喂輪蟲，但是逐漸減少投量。第16日至第45日投喂鹵蟲幼體，日投1～2次，密度保持在1～2個/mL。從第16d開始添加配合餌料并逐日加量，第45日以后，投喂大型橈足類（鮮魚蝦糜等）及微顆粒配合餌料，顆粒大小應適口，每天宜少量多次。起初，每日投喂3～5次，隨魚體生長逐漸減少投喂次數。此后每隔15d需更換1次較大規格的餌料，我們主要使用鲆鰈類配合餌料。餌料投喂見圖1。

2.4日常管理

前期培育每天換水1次，換水量為1/3，換水后投餌，后期培育加大換水量，每天換水2次，每次換水量1/2。第20日開始，稚魚攝食較旺盛，糞便較多，開始進行吸底排污，每天1次。第35～40日后有部分稚魚開始轉變成幼魚，此時餌料以配合餌料和鹵蟲幼體為主，每天換水2次，換水量為3/5，此階段魚苗規格全長達到2.2cm左右。進入幼魚狀態后死亡量減少，只是在餌料轉換階段有時會出現少量死亡，此時應改為流水，水溫保持23℃，此階段成活率可達95%，規格5～6cm。

2.5苗種出池

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摘要：

高密度電法以較高的工作效率，良好的探測精度以及靈活的裝置選擇等優點，廣泛應用于水工環地質研究當中。通過對工作區海岸帶高密度電法數據的分析處理，同時結合研究工作區地質背景和水文地質特征，對電法剖面的異常特征進行解釋，劃分咸淡水分界線，了解該地區海水入侵的現狀，為今后研究海水入侵相關課題提供參考。

關鍵詞：

高密度電法；咸淡水分界線；海水入侵；海岸帶

高密度電法是根據水文、工程及環境地質調查的實際需要而研制的一種電法觀測系統。與常規電法相對比，高密度電法在野外信息采集過程中可組合使用多種裝置形式，因而采集的信息量更大，數據觀測精度更高，在電性不均勻體的探測中可以取得良好的地質效果［1］。根據項目劃分咸淡水分界線的目的，選擇高密度電法作為項目物探工作方法。

1工作區水文地質特征

1．1地下水類型

根據地下水的儲存性質和埋藏條件，工作區的地下水主要分為松散巖類孔隙水、風化帶網狀裂隙孔隙水和基巖裂隙水3種類型。

1．2含水巖組劃分及其空間分布特征

工作區地下含水巖組分為第四系松散巖類含水巖組、風化帶網狀裂隙孔隙水含水巖組和基巖裂隙含水巖組3大類。第四系松散巖類含水巖組：包括孔隙潛水和承壓水，孔隙潛水主要分布在山前地帶，巖性為含粘質砂土、泥質砂礫卵石、砂。風化帶網狀裂隙孔隙含水巖組：主要由基巖風化殘積粘砂土、碎石組成。厚度厚薄不一，薄者僅數米，厚者可達幾十米，它受地形、巖性、構造、水文地質等因素控制。主要分布在低山、丘陵、殘丘山麓邊緣和地形低洼處，地下水主要活動于殘積層、全風化層的孔隙及半風化層的裂隙中。裂隙短淺，但相互溝通，組成厚薄不等，起伏不平的似層狀含水層，富水部位往往在地形低洼處。基巖裂隙含水巖組：隱伏于第四系松散堆積層之下，為火山巖和侵入巖的構造裂隙水。主要儲存在斷裂破碎帶、脈巖帶及其與花崗巖接觸帶中，多呈條帶狀分布。主要富水段在斷裂帶的上盤、2組斷裂交叉部位和多期次脈巖侵入的地段，尤其是晚近期脈巖侵入的地段。其富水性大小主要取決于斷裂或脈巖破碎程度及匯水條件等。

1．3地下水補、徑、排條件及動態變化規律

丘陵山地的基巖裂隙水，由大氣降水補給，水循環交替強烈，具有就地就近向溪谷排泄的徑流特征。其動態變化受降水控制，豐、枯季泉流量變幅超過10倍。松散巖類孔隙水于盆地或平原山前地帶受周圍基巖水側補，該處水循環亦較強。在天然狀態下平原區地下徑流基本處于停滯，但濱岸砂地補、徑、排條件好，故已淡化。水位動態豐、枯期達2m左右，河口及近海段受潮汐影響最大超過2m。

2地球物理特征

根據收集的物性資料，各種砂、水的電性特征（表1，2）①。從表1、表2可見，工作區電阻率值（ρ）表層砂＞淡水砂＞咸水砂，表層砂及淡水砂的電阻率比咸水砂電阻率高出幾十至幾百倍。淡水的電阻率為海水電阻率的36．7倍，淡水與咸水有明顯的電性差異。為了進一步了解工作區內各種砂、水的電性特征，采用露頭小四極法對區內砂、淤泥等露頭進行了測量，測量結果（表3）。由表3可見，工作區內砂、淤泥露頭極化率值相差不大，一般為1．0％～1．5％；電阻率值淡水砂＞咸水砂，淡水淤泥＞咸水淤泥。總體上咸水淤泥的電阻率最低，一般在1Ω•m左右，淡水砂電阻率較高，一般大于20Ω•m。

3高密度電法原理及資料處理

3．1高密度電法原理

該項目采用直流高密度電阻率法，野外測量時將全部電極（幾十至上百根）置于測點上，然后利用程控電極轉換開關和微機工程電測儀便可實現數據的快速自動采集［2］。該次高密度電法工作采用溫納裝置，儀器選用WDJD－3高密度電法儀，每個排列電極數為60個，電極距為5m。

3．2數據處理數據處理

采用高密度電法反演軟件Res2dinv，反演算法為圓滑約束最小二乘法［3，4］。圓滑約束最小二乘法基于以下方程（JJ＋uF）d＝J＇g其中F＝fx•fx＇＋fz•fz＇；fx＝水平平滑濾波系數矩陣；fz＝垂直平滑濾波系數矩陣；J＝偏導數矩陣；J＇＝J的轉置矩陣；u＝阻尼系數；d＝模型參數修改矢量；g＝殘差矢量。該算法的優點是可以調節阻尼系數和平滑濾波器以適應不同類型的資料。反演中可選擇常規高斯－牛頓法，每次迭代后重新計算偏導數的雅克比（Jacobian）矩陣。它的反演速度比準牛頓慢得多，但在高電阻率差異地區，效果較好。在迭代過程中，也可以采用準牛頓法，加快計算速度。數據處理首先結合工作場地特點，對明顯畸變、偏離大的實測數據點進行平滑或剔除，然后對每條剖面的各個斷面數據進行連接。由于該工作場地平坦，未對測點進行高程賦值。反演時根據RMS（均方根）誤差選擇迭代次數，將每條剖面的色標進行統一，便于解釋總結異常特征。

4實例應用該項目

在福州沿海7個測區進行高密度電法工作，下面以D測區作為示例，介紹高密度電法工作成果。高密度電法推斷咸淡水分界線工作成果（圖1），虛線為推斷咸淡水分界線。D測區2條測線（D1、D2）近于平行，距離約1km，與海岸線近于垂直。由D測區D1線高密度電法反演剖面圖（圖2）可見，近海一側（東南側）與內陸一側視電阻率有較明顯差異。表現為內陸一側視電阻率高（深色），一般為5～n×100Ω•m；近海一側視電阻率低（淺色），一般小于10Ω•m。根據現場踏勘，該測區D1線2150～2450點地表出露早白堊世正長花崗巖，結合地質資料推測D1線2150～2450點高密度電法高阻特征由早白堊世正長花崗巖引起。D1線2600點附近有一較明顯的視電率阻高、低段分界面，結合物性特征及水文地質資料分析，推斷此分界面為該區淡、咸水分界帶，且淡、咸水分界帶展布方向與海岸帶方向大致平行，為北北東向。高斯－牛頓法反演算法得到的反演成果圖（圖3）與準牛頓法對比，反演結果推測的咸淡水分界線基本一致，反演效果在局部更為細膩，邊界（如近海一側的風化基巖面）反映更加清晰。由D測區D2高密度電法準牛頓法反演算法得到反演剖面圖（圖4）顯示，近海與內陸兩側視電阻率有較明顯差異。具體表現與D1測線相近，1350點附近咸淡水分界較明顯。D2測線高斯－牛頓法反演算法得到的反演成果圖（圖5）與準牛頓法對比，反演結果推測的咸淡水分界線基本一致，反演效果在局部更為細膩，邊界（如近海一側的風化基巖面）反映更加清晰。

5結語

（1）工作區利用高密度電法開展工作，推測近海一側為咸水地層，反演剖面圖顯示視電阻率值較小，ρa值一般＜10Ω•m，圖上主要以淺色階表示；內陸一側為淡水地層，視電阻率相對高，ρa值一般＞10Ω•m，圖上以深色階表示。通過視電阻率差異的分析，結合電性參數特征及水文地質資料初步劃分出淡、咸水分界帶位置。

（2）旱季雨水較少海水內滲，淡、咸水分界帶可能向內陸移動；雨季雨水較多，淡、咸水分界帶可向海洋拓展。不同季節漲潮期和退潮期淡、咸水分界帶也不一樣。該次工作僅能了解海水入侵的現狀，如能在不同時期進行工作，可更好掌握淡、咸水分界帶的動態變化。

（3）通過準牛頓算法與常規高斯－牛頓算法對比，前者在計算量大的情況下，計算效率明顯高于后者，該工作區介質電阻率差異較大，后者對介質邊界的反映更為清晰、細膩。該文資料來源于閩江口地區江海岸沖淤動態變化、海水入侵和海平面上升對城市發展影響調查評價專題的成果，系集體成果。筆者在應用高密度電法進行野外工作、室內資料處理及成果解釋過程中，得到余根鋅高級工程師的悉心指導，在此表示由衷的感謝。

參考文獻：

1雷宛，肖宏躍，鄧一謙．工程與環境物探教程．北京：地質出版社，2006．