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硬度是单位水体中所含有的二价及二价以上的金属离子的总和，这些离子包括钙离子、镁离子、铁离子、铝离子、锰离子等，但主要的离子是钙离子、镁离子、钠离子、钾离子，淡水中主要是钙离子，海水中主要是钠离子。 硬度分为暂时硬度和永久硬度。钙、镁以碳酸盐形式存在，遇热既能形成碳酸盐沉淀，而被移出，称暂时硬度。以硫酸盐、硝酸盐和氯化物形式存在的，遇热不能够形成沉淀，称永久硬度。 硬度的表示单位：第一种是 mmol/L，是指物质量的基本单元，以单位电荷形式以mmol/L计量，是硬度常用的单位。第二种单位是 mg CaCO3/L，以1升水中所含有与形成硬度离子的量所相当的碳酸钙的质量表示。第三种单位是德国度，是将水中钙、镁含量换算为相当于氧化钙的量，以1L 水中所含有10mg 的氧化钙为1德国度。 碳酸盐的硬度属于暂时硬度，水煮沸后可以生成碳酸钙沉淀而移出；非碳酸盐的硬度属于永久硬度，对应于钙、镁的硫酸盐、氯化物形成的硬度，一般用煮沸的方法不能从水中移出，这种分类方法是反应水中的钙离子、镁离子同阴离子组成间的数量的对比关系，不可认为是水中固定含有的盐类。 天然水的硬度含量：不同地区环境的水体状况及硬度不同，雨水的硬度很低，靠雨水或融化的雪水补给的河流水的硬度都比较低，干旱、半干旱地区的盐碱地的地面水和地下水的硬度较高。随着含盐量的增加，水的硬度也增加，一些特殊的水文地质条件下形成的苏达湖、碳酸盐类的湖，这样的水硬度相对比较低。图1是天然水岸硬度不同分类表（仅供参考）。  图1 养殖水体的硬度的变化：淡水的硬度相对变化比较大，参与水体的溶解、吸附和平衡；海水的硬度相对变化小；硬度取决于水源、池塘的土质，新建池塘的硬度较高，逐渐减少；与水生光合呼吸作用有关，昼夜变化通常是0.6~8德国度；人为引起的硬度变化是用了过磷酸钙、石灰卤等。 钙在水中与碳酸氢根结合形成碳酸钙、水和二氧化碳，光合作用使其平衡向右，硬度减小；呼吸作用使其平衡向左，硬度增大。钙、镁等总硬度对水产养殖有非常重要的影响，是生物必需的营养元素，钙离子可以降低重金属和一价金属离子的毒性，钙、镁离子可以增加水的缓冲性，钙、镁离子的比例对海水鱼、虾、贝类的存活率有着重要的影响。  图2 图2是金属离子在硬度与软水中的毒性比。金属离子分别是钛、铬、铁、镍、铜、锌、镉、铅，毒性比分别是14.6、15、77、24、15~500、3~67、5.5、33。许多金属离子及浓度高的一价金属离子对水生生物都有毒害作用。在硬水中，对水生生物的毒性比在软水中要小，当水体中钙、镁浓度足够高时，可以抑制水生生物从环境中吸收某些金属离子，降低其毒性。 硬度可以稳定水质和底质的pH值，增加水体的缓冲能力，钙、镁含量高，水体的缓冲能力较强，具有较好的保持pH值的能力。硬度还可以促进有机质的絮凝、沉积，促进固氮作用及有益微生物的活动，加快有机物的分解、矿化，加速植物营养物质的循环再生。 总硬度在养殖过程中扮演者重要的角色，如总硬度偏低，养殖动物出现生长不良，骨骼发育不良，蜕皮、脱壳后成活率低，水体出现水体不稳定，缓冲能力差，水生植物繁殖、生长受到限制。硬度通常用mg CaCO3/L，当小于50mgCaCO3/L时，池塘的生产力低下；在50~ 100mgCaCO3/L时，池塘的生产力高；在100~250mgCaCO3/L 时，池塘的生产率最高。 养殖动物对低硬度的耐受能力较弱，绝大多数海水的硬度都大于6000mgCaCO3/L，因此海水环境下，不必担心水体的硬度，淡水水体养殖中比海水中更容易出现硬度低的问题。总硬度偏低的水体该如何提高总硬度？ 硬度是含有钙、镁、铁、铝、锰、二价及二价以上的金属离子的总和。如果硬度低就往池塘和自然水体中增加钙、镁、铁等离子，主要是这些离子的盐。可以通过补含有钙、镁离子的盐进入水中，就能提高总硬度。如硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁、硝酸钙、硝酸镁等。这些离子的增加也有助于培藻，使池塘的pH值稳定，促进藻相和菌相的平衡。还可以添加磷酸氢钙、磷酸氢盐类的钙、镁离子。在池塘初期，可以通过用生石灰清塘提高硬度。生石灰的主要成分是氢氧化钙，在水中溶解后有钙离子进入，硬度也会提高。但一定要注意池塘的pH值指标，如果pH值已经很高，就不能用生石灰进行清塘，也不能通过它提高总硬度。 在池塘的管理中，碱度和硬度对养殖水体的稳定非常重要。可以缓冲水体，同时对pH值也具有一定的影响。因此，在池塘的管理过程中，要经常测pH值，碱度和硬度要在养殖初期进行测定，分析好池塘的碱度和硬度指标是否适合养殖池塘藻相的稳定。如果碱度和硬度不在合理的范围内，需要增加或降低其碱度，同时也需要增加或降低其硬度。    硬度的测试方法：用测试盒、测试仪、测试笔进行测试。对于养殖虾蟹类、甲壳类的动物要特别注意总硬度，因为直接影响养殖动物的脱壳以及养殖效果产量。 |
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