就像人生活在大氣里，空氣質量直接影響人體健康一樣，水質環境在水產養殖中的作用首屈一指，水質不好會迅速地影響魚的健康和成長狀態。因此對于養殖戶來說在養殖操作中應該時時關切水環境的理化狀態。 

    魚塘的水質會因為魚群的生活、進食、繁殖、生長、排泄而急劇下降。養殖戶們如果想要取得豐收就必須要了解塘水水質，知道魚群需要什么樣的水以及怎樣的管理可以使水質達標。因而，以下幾點理化因素是養殖戶們在巡塘時必須注意和掌握的：

    一、溫度 

    控制塘水的溫度對魚類增養殖非常重要，因為水環境溫度能夠影響魚群的行為、攝食、成長以及繁殖。據美國普度大學研究，在合理范圍內，水溫每升高11ºC，魚類的攝食率就會加倍。能決定魚類最適生長溫度的是魚的種類即該種魚是冷水種還是溫水種，而在選擇放養哪種魚，則決定于塘水所來自的水源溫度。

    對于冷水魚如鮭魚和鱒魚，最適生長溫度在9-18 ºC之間；對于涼水魚如黃鱸，最適生長溫度在15-30ºC之間；而像羅非魚這種溫水魚，最適生長溫度則在24-32ºC之間。應該根據塘水溫度去選擇最合適養殖的魚，這樣也降低了養殖風險。

    二、懸浮固體

    在魚類養殖尤其是在循環水養殖過程中，浮游生物、排泄廢物、餌料殘渣以及土壤顆粒等懸浮固體可以引起的問題不容小覷。

    排泄廢物之所以是導致水質變差的一個重要原因，主要是由于排泄廢物里包含池塘系統中70%的氨氮，而氨氮是刺激魚鰓發病的主要因素。研究顯示，一定重量的魚可以產生和其體重相當的排泄廢物。

    土壤顆粒會引起水體渾濁并限制光線的穿透，因此會限制光合作用。土壤顆粒也會扼殺魚卵，同時損耗塘底有益微生物群落。最新研究表明，通過添加一定量的負電荷材料可以使土壤顆粒聚沉從而減少其造成的損害。

    如果塘水已經出現渾濁，可以采用以下兩種方法。一種是在每畝池塘底放置1-2捆干草垛；二是在每畝水體中施用50-80斤石膏粉，使用后如果塘水依舊沒有變清澈可以在兩周之后再進行一次。

    池塘中的藻類數量過多也是一個問題。由于大量藻類的存在，魚體會在夜間增加呼吸效率，這樣魚類就需要更多的氧氣。此時，如果浮游植物、藻類大量繁殖會消耗塘水中的氧氣，這樣一來水體中的氧氣含量將在晝夜之間大幅波動，致使魚類沒有足夠的氧氣呼吸從而死亡。

    三、光合作用

    光合作用可以說是在池塘養殖體系中最為重要的一環，因為水體的很多參數諸如溶解氧、二氧化碳、Ph值、氨氮量都是通過浮游植物的光合作用來調節。簡單來說，除給池塘供氧之外，光合作用也除去氨氮廢物，比如氨、亞硝酸鹽、尿素等。

    呼吸作用通俗地講是光和作用釋放氧氣的反作用，過程中可以將有機物轉化為能量并且釋放副產物CO2。增氧機的使用會使浮游植物在呼吸作用消耗氧氣后，氧氣仍會有結余，從而可以代償呼吸作用造成的溶解氧損失。不過，當天氣持續陰霾、云層長時間集聚時，光合作用不能順利進行從而呼吸作用沒有足夠的氧氣，導致氧氣水平徹夜降低，尤其在次日日出之前溶解氧水平達到最低點。

    四、溶解氣體

    溶解氣體顧名思義就是溶于水溶液的氣體。目前，最為常見的溶解氣體主要是氧氣、二氧化碳以及氨氮。實驗室中，用于測量溶解氣體的單位一般是PPM（mg/kg）或者是mg/l。

    1、氧氣（溶解氧）

    研究顯示，溶解氧是目前已知的水環境參數中最重要的指標。當有魚群大面積死亡，溶解氧水平是首先被考慮的原因，無論是直接還是間接導致的低氧水平都會造成魚類死亡，而且低氧造成的影響會比其他水環境理化參數的集合作用影響更大，這就像氧氣對于人類一樣，任何生物的呼吸作用都離不開氧氣。一條魚日常活動所需要的氧氣與其體型、攝食率、活動水平、最適生長溫度呈函數關系。

    由于小型魚具有較高的代謝率，所以同大型魚相比小型魚會消耗更多的氧氣。生物學家米德（1974）測得，在14ºC的環境中500g重的三文魚大致消耗1g的溶解氧（每分鐘）。而生物學家路易斯（1981）測得，當環境溫度上升到25ºC時，每500g的鱸魚消耗6g到10g溶解氧（每分鐘）。水體的溶解氧水平會在溫度升高、海拔升高、鹽度升高三種情況下減少。 

    為實現高產，養殖魚體必須在溶解氧最適宜的水環境中培養，實驗顯示水體最佳的溶解氧飽和度至少要達到5PPM。如果溶解氧超過55PPM會使魚體處于高壓之內，同時當溶解氧含量低于2PPM時，魚會死亡（對于條紋鱸魚和黃鱸來說這個指標可能是3PPM）

    像羅非魚和鯉魚這樣的溫水魚可以更好適應低氧水平，但對于多數的涼水魚來說低溶氧會是致命的。

    2、二氧化碳

    水體中的二氧化碳主要來自魚體生命活動以及水源地裸露石灰巖層。在產量不錯的池塘中，水環境二氧化碳的含量通常在5PPM左右。而在集約化養殖的池塘中水體二氧化碳的濃度則可能從下午到次日清晨在0PPM到5-15PPM之間波動。因此在循環水養殖系統中需要特備注意的是，循環水系統中二氧化碳的濃度很容易超過20PPM，這會干擾魚體對氧氣的利用率。

    目前，據研究，有兩種常用的方法可以減少水體中游離的二氧化碳。第一種是在從水源地抽取塘水之后，集中在曝氣池中曝氣。第二種是在水體中添加如碳酸鈣或者碳酸氫鈉一類的緩沖物質。根據酸堿理論，添加后水體中的二氧化碳將被去除，然后儲存在碳酸氫鹽和碳酸鹽的緩沖體系中，這個問題會在之后的堿度章節詳細討論。

    3、氨氮

    對于氮氣，常用的測定術語是“百分飽和度”。所謂飽和，即在給定溫度下，任何溶解氣體的含量值大于水體通常的持有量。百分飽和度大于110%的飽和水平通常被認為是過飽和，在這種水平下，溶解氣體將對水環境造成危害。

    氣泡病就是水體中氣體過飽和的典型癥狀。該病沒有固定的癥狀表現，很可能當發現魚死亡的時候，僅僅是氣泡進入了魚體的心臟和腦部，但是在外部并無體征。另外，常見癥狀還有諸如氣泡出現在皮下、眼睛或者是鰭棘中。實驗顯示，治療氣泡病的最常見方法是將塘水充分曝氣，使氣體溶解水平降低到飽和或者飽和以下水平。 

    同大多數水生生物一樣，魚類會將體氨和少量的尿素作為廢物排放到水體中。在養殖體系中存在著兩種形式的氨，解離和非解離，其中非解離形式叫做NH3，解離形式叫做NH4+，NH3對魚群毒害非常大而NH4+幾乎沒有什么影響，水體中兩種形式氨含量總和叫做“總氨”。研究顯示，通過生物降解，有毒的NH3可以被降解為無害的硝酸鹽。

    類似湖泊、河流等自然的水體中，魚群密度較低，所以很少發生氨水平超標的情況，但是在養殖體系里，由于魚農的高密度放養，在所難免要面對氨中毒的風險。實驗發現，水環境的氨水平會隨著溫度的升高、pH的變大而增加。（

    雖然非離子氨的毒性作用會根據不同的物種而不同，但是通常情況下認為小于等于0.02PPM的氨水平是安全的。實際養殖中，高濃度的非離子氨通常出現在循環水系統中，尤其是當養殖水體中浮游植物大面積死亡之后。不過，最新的研究也發現氨的一種中間過渡形式亞硝酸鹽，也會對魚塘產生毒害影響（如魚棕血液病）。

    五、緩沖系統

    緩沖系統在魚類養殖中，是防止水環境pH大幅波動需要采取的必要手段。如果沒有在水環境中引進緩沖系統，那么一口池塘中水體pH可能從4波動到10。要知道的是，在水環境中，魚體不斷呼吸產生的大量二氧化碳，除了會干擾魚類利用氧氣的效率，也會降低水體pH。

    1、pH

    pH即水環境的酸堿性，水體的酸堿性是根據氫離子（H+）的含量確定的，范圍為1-14，7為臨界點即酸堿中性，pH低于7為酸性，pH大于7為堿性。養殖過程中，普遍認為合適的pH在6.5-9之間。

    2、堿度

    堿度所指的是水體能夠中和酸而不增加pH值的能力。這個參數通常用來測量池塘底質、碳酸氫鹽（HCO3-）、碳酸鹽（CO32-）以及在少數情況下可以用來估計水環境中的氫氧化物（OH-）水平。一般來說，水體的總堿度是碳酸鹽和碳酸氫鹽的總和，但在少數情況下，水體中可能只包含碳酸氫鹽堿度而沒有碳酸鹽堿度。

    無論養殖戶使用哪一種養殖生產方法，碳酸鹽緩沖體系都是很重要的。在水產養殖過程中，氧氣的主要來源是通過光合作用，而碳酸鹽和碳酸氫鹽體系的作用是儲存二氧化碳。由于存在這種體系，致使水體中可以貯存足夠的二氧化碳用于光合作用，這樣水體中氧氣含量就得到了保證。

    如果沒有緩沖系統，游離二氧化碳將形成大量的弱酸（碳酸），會使pH降至4.5（在夜間作用最明顯），在光合作用的高峰期，大多數的二氧化碳被浮游植物消耗，pH會升高到10，而水體過酸或者過堿都會致魚類死亡。在這里建議養殖戶，在鯰魚養殖生產過程中可以將總堿度控制在20PPM左右，而在鱸魚的養殖過程中可以采用高堿度如80-100PPM之間。對于塘水水源天然低堿度的情況，可加入農業石灰以增加堿度。

    3、硬度

    水體的硬度和堿度是相似的參數，但是表示不同的測量方式。硬度測量包括鈣鎂離子、鋁離子、鐵離子、鋅離子有時也包括鍶錳離子和氫離子。當水環境中的硬度水平等于堿度水平時，這種硬度叫做碳酸硬度，而當硬度水平大于堿度水平時，這種硬度叫做非堿度硬度。在水環境中，至少要保證硬度在20PPM左右，方才有利于魚體的生長。

    4、其他金屬離子和氣體

    有時候，其他的金屬離子諸如鐵離子和鈉離子以及像硫化氫之類的氣體，它們含量的多少也會給養殖帶來麻煩。由這些因素引起的問題，常見的預防方法是將水源集中在蓄水池中進行預處理，之后再排放到池塘。預處理通常很簡單，比如長時間曝氣就可以消除硫化氫并沉淀鐵離子。