林文輝老師專欄—池塘里的那些事兒（16-18）

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“林文輝老師著的《池塘里的那些事兒》采用通俗易懂的文字內容和科學數據相結合，將多年針對國內南美白對蝦養殖的研究成果歸納編寫而成。我們獲得林老師授權連載該書內容！”

池塘里的那些事兒（16）

pH的管理（5）

B區的pH調節。

B區鈣硬度還合適，但堿度比較低。因此，這種水體的pH一般也偏低。如果用石灰（氧化鈣，CaO）來提高pH，往往造成鈣離子含量過高而引起碳酸鈣沉淀，從而限制了堿度的提高。因此，這種水體用石灰調節pH往往容易出現返酸現象。也就是無效。

根據陰陽離子平衡原則，陽離子鈣已經滿足，陰離子缺乏碳酸根和碳酸氫根。因此，可根據需要補充碳酸鎂、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀或碳酸氫鈉。

例如，將 1 摩爾碳酸鈉施到池塘水里，水解后產生 2 摩爾鈉離子（Na）和 2 摩爾堿度（碳酸根、碳酸氫根和羥離子）。

假設池塘中加入 x 摩爾的碳酸鈉，水中碳酸鈣可以達到沉淀臨界點。根據方程（10）和（11）有：

［TA］+ 2x = k0pCO2（k1［H］+ 2k1k2）/［H］^2 + kW/［H］+［H］……（10a）

（［Ca］）（［TA］+ 2x - kW/［H］+［H］）/（［H］/k2 + 2）= kSPCaCO3 ……（11b）

重排方程（10a），得x的代數式，代入方程（11b），解出［H］的值，該值取負對數就是調節后的pH原點。將［H］的值代入方程（11b），解出x。

如果使用碳酸鎂，用量為84.3x（克/升）；如果使用碳酸鉀，用量為138.2x（克/升）；如果使用碳酸氫鉀，用量為200.2x（克/升）；如果使用碳酸鈉，用量為106x（克升）；如果使用碳酸氫鈉，用量為186x（克/升）。

也可以根據具體離子組成的要求，如根據鎂鈣比和鈉鉀比的需求，將x分成幾份，分別加入不同的礦物鹽，以調整合理的鎂鈣比和鈉鉀比。

池塘里的那些事兒（17）

pH的管理（6）

C區的pH調節。

C區堿度還合適，但鈣硬度比較低。由于pH與堿度相關，因此，這種水體的pH一般也合適。調節的不是pH，而是鈣硬度。一方面滿足動物（如對蝦）的生理需要，另一方面以提高水體對pH的緩沖性能。

這種水體雖然缺鈣，但如果用石灰來提高鈣硬度，往往造成pH偏高，而pH偏高導致碳酸根大幅度增加，引起碳酸鈣沉淀，從而限制了鈣硬度的提高。因此，這種水體用石灰調節鈣硬度往往很難湊效，甚至容易出現相反的作用——脫鈣現象。也就是不但無效，反而起反作用。

根據陰陽離子平衡原則，陰離子碳酸根和碳酸氫根已經滿足，只是陽離子中缺乏鈣離子。因此，應該補充硫酸鈣或氯化鈣。即只提高鈣硬度，不提高堿度和pH。

例如，將 1 摩爾氯化鈣施到池塘水里，水解后產生 2 摩爾氯離子（Cl）和 1 摩爾鈣離子（Ca）。由于氯化鈣或硫酸鈣不改變堿度，也基本不影響pH，只是提高了鈣硬度，所以計算起來比較簡單。

假設池塘中加入 x 摩爾的氯化鈣，水中碳酸鈣可以達到沉淀臨界點。根據方程（11）有：

（［Ca］+ x）（［TA］- kW/［H］+［H］）/（［H］/k2 + 2）= kSPCaCO3 ……（11c）

方程（11c）未知數只有x，是一個最簡單的一元一次方程。小學生都可以計算出x。

如果使用氯化鈣，用量為111x（克/升）；如果使用硫酸鈣，用量為136x（克/升）。氯化鈣或硫酸鈣的使用劑量均按無水礦物鹽計算。

也可以根據具體離子組成的要求，如根據氯硫比的需求，將x分成合適的比例，分別加入氯化鈣和硫酸鈣。

池塘里的那些事兒（18）

pH的管理（7）

F區pH的調節。

自然界的江河湖海中很少出現F區的這樣的極端水質。一般是受酸性硫酸鹽土壤的影響或礦山酸性污水的污染造成的。例如，酸性硫酸鹽土壤由于開挖池塘而暴露于空氣中，土壤中的硫化物（如硫化鐵）被氧化而產生大量的硫酸。新池塘水體的pH可能低至4以下。即使大量使用石灰處理也無法提高pH。這是因為使用石灰后水體中的硫酸被石灰中和形成硫酸鈣，高濃度的鈣離子限制了碳酸的濃度，使堿度和pH無法進一步提高。

要提高堿度，就得降低鈣濃度，例如用鈉離子處理，每減少 1 個鈣離子，就必須補充 2 個鈉離子，其次，要提高pH，還得降低氫離子濃度，每減少 1 個氫離子，必須補充 1 個鈉離子，同時，每增加 1 當量的總堿度，也必須增加 1 當量的鈉離子。所以，堿的用量會很大。

1、檢測鹽度、溫度、總堿度（TA1）、總鈣（TCa1），計算原來的pH原點的氫離子（H1）濃度：

［TA1］=pCO2k0（［H1］k1+2k1k2）/［H1］^2 + kW/［H1］-［H1］……（12）

計算該pH原點條件下游離鈣離子（Ca1）濃度：

［Ca1］= kSPCaCO3（［H1］/k2 + 2）/（［TA1］- kW/［H1］+［H1］）……（13）

計算游離鈣系數：

r = ［Ca1］/［TCa1］

2、設定目標pH原點，以該pH下的氫離子濃度［H2］替換［H1］代入方程（12），求出目標pH原點時的總堿度［TA2］。

以［H2］和［TA2］替換［H1］和［TA1］代入方程（13）計算［TA2］條件下的鈣離子濃度［Ca2］。

計算目標pH原點下的總鈣濃度（假設游離鈣系數 r 不變）：

［TCa2］=［Ca2］/r。

所需要的鈉離子當量為

x = 2（［TCa1］-［TCa2］）+［TA2］-［TA1］。

具體用量為：

氫氧化鈉為40.01x（克/升），或氫氧化鉀為56.1x（克/升），或氫氧化鎂為29.16x（克/升），或碳酸鈉為53x（克/升），或碳酸鉀為69.16x（克/升），或碳酸鎂為42x（克/升）。

可根據離子平衡需要按比例分別添加不同離子。