當(dāng)我們提及水的硬度時(shí),實(shí)際上是指水中鈣、鎂離子的總濃度。這個(gè)總濃度由兩部分組成:碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度,這兩部分的總和即為水的總硬度。

首先,碳酸鹽硬度,主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽所形成的硬度,也有少量的碳酸鹽硬度。這種硬度在加熱之后會(huì)分解成沉淀物并從水中除去,因此也被稱作暫時(shí)硬度。
其次,非碳酸鹽硬度,主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。與碳酸鹽硬度不同,這類硬度用加熱分解的方法不能去除,因此也被稱作*硬度。
當(dāng)我們談?wù)摽傆捕葧r(shí),我們實(shí)際上是在談?wù)撎妓猁}硬度和非碳酸鹽硬度的總和。此外,總硬度還可以細(xì)分為鈣硬度和鎂硬度以及非碳酸鹽硬度。鈣硬度主要是指水中Ca2+的含量,而鎂硬度則主要是指水中Mg2+的含量。當(dāng)水的總硬度小于總堿度時(shí),它們之差被稱作負(fù)硬度。
那么水的硬度對(duì)水生生物和水體有什么影響呢?
首先,水體中的Ca2+、Mg2+與水生生物的生命活動(dòng)有著密切的關(guān)系。例如,鈣是動(dòng)物骨骼、甲殼及植物細(xì)胞壁的重要組成元素之一。缺鈣可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育不良,尤其是可能會(huì)限制藻類的繁殖。另一方面,鎂元素是葉綠素中的成分,它在糖代謝中起到重要作用。缺鎂可能會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)的核糖核酸合成停止,氮代謝紊亂,并可能影響藻類對(duì)鈣的吸收。
其次,水質(zhì)的硬度也有助于增加水質(zhì)的緩沖性。當(dāng)水質(zhì)總硬度在350~500mg/L(以CaCO3計(jì))時(shí),水質(zhì)和底質(zhì)的pH值都相對(duì)較穩(wěn)定,這使得水體具有較強(qiáng)的抗天氣變化能力。因此,保護(hù)水體硬度是對(duì)抗底質(zhì)老化和酸化的主要手段之一。
此外,水質(zhì)硬度還可以降低重金屬的毒性。當(dāng)水質(zhì)硬度較高時(shí),鈣鎂離子與重金屬離子可能會(huì)產(chǎn)生拮抗作用,這可以減少例如對(duì)蝦這樣的生物對(duì)金屬離子的吸收,從而降低其毒性。
養(yǎng)殖海水中如果有足夠的Ca2+、Mg2+含量,那么它可以促進(jìn)有機(jī)物的凝結(jié)和聚沉,進(jìn)一步促進(jìn)固氮及其微生物活動(dòng)。這不僅可以加速有機(jī)物質(zhì)的礦化作用,還可以加快無機(jī)物質(zhì)的循環(huán)和再生,從而緩解水質(zhì)和底質(zhì)的酸化。
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