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user: 2. “活水”理论的基本内容 2.1. “活水”的由来 《现代汉语词典》对“活水”的解释是有源头而常流动的水。在古代文献中，“活水”是指静流之水或有源头常流动的水。据汉朝王充《论衡·状留》注解：“活水，沙石不转；洋风，毛芥不动” [ 4 ]。在《吕氏春秋·尽数》有“流水不腐，户枢不蠹，动也”之说 [ 5 ]。从以上文献中可以看出，在古代“活水”与流水具有相近的含义，但“活水”与流水的含义又有一定区别，“活水”虽有一定流速，但“沙石不转”，流速缓慢，是水质清澈的微速流水；既不是静水，也不是激流洪水。宋代理学家朱熹更有诗曰“问渠哪得清如许？为有源头活水来” [ 6 ]。因有“源头活水”才使“渠清如许”，所以，在我国古代就已经发现了“活水”具有净化污水的作用，具有“自动清洁”的生态功能。 2.2. “活水”的科学内涵 水是生命之源。在汉字解释中，“活”的本意是指有生命或保持运动的状态。“活水”引伸说来，则是指保持运动状态或旺盛生命活动的水。水的活力首先表现为运动性。一方面，是其外部的运动性，即水的流动性，从而与外界环境发生相互作用和影响。在上方，则表现为水体与大气和阳光等环境的相互作用和影响；在下方及四周，则表现为水与土壤或岩石等周边环境的相互作用和影响。另一方面，是其内部的运动性，即水体内部的溶解物与溶解物之间、溶解物与生物之间、生物与生物之间的持续处于相互作用与转化的状态，水便成为多种溶解物和生物体相互作用、相互依存的载体。 从物理学角度，所谓“活水”是保持微速流动并带动其他物理变化的水体。这里的流动并非水平直线式的，既有水平流动，也有垂直流动，还有斜线流动；既有直线运动，也有曲线运动，还有循环运动。但是，“活水”流动从时间上来说，是持续均衡的；从速度上来说，是缓慢匀速的，即微速循环流动的 [ 3 ]。水体的运动带动物质的溶解与挥发、沉淀与溶解，使水体与大气、水体与土壤或岩石之间进行着物质交换和能量转移及转换。而水体运动与大气、光照、温度和雨水等作用带动了水体颜色和透明度等物理特征的变化，并随季节、气候、气象等因素发生周期性或偶然性的变化。 从化学角度，所谓“活水”是持续进行化学反应的水体。即水中溶解的多种化学物质间相互作用，持续维持着化学反应过程。而要维持水体中化学反应的持续性，必须源源不断有新的化学物质向水中溶入(补充)与从水中析出(消耗或取出)，也就是水体必须持续不断与外界进行着物质交换，这个物质交换过程一旦停止，那么水中化学反应过程很快也就停止了，水就失去了化学意义上的活力和“生命”。 从生物学角度，所谓“活水”是能够维持多种微生物及其他水生生物生存并保持新陈代谢的水体。一是有能进行光合作用的植物(含浮游植物)，即生产者。在吸收太阳能的同时，利用水体溶解的营养成分转化为有机物(体)，并为水生动物和微生物提供食物和氧气。二是有依靠其他生物作为食物的动物，即消费者。在消耗着光合作用生成的植物和氧气，以及其他动物或微生物。三是有非光合作用类微生物，即分解者。分解利用动物的排泄物及生物尸体而繁衍转化，为水中植物(含浮游植物)提供营养成分。生产者、消费者和分解者共同构成了水体生态群落，并与非生物环境相互依赖，一起构成持续进行能量转换和物质循环的生态系统。 “活水”的物理、化学和生物学过程是相互作用、相互影响的，是理、化、生复合交叉的综合过程。在“活水”系统中，生产者、消费者和分解者相互作用、相互依赖的生命过程，带动了水中溶解物(含氧气)、水体颜色和透明度的物理变化和水体与周边环境的物质交换，又影响了水体中化学反应的内容、过程、速度和酸碱平衡。同样在“活水”系统中，物理状态的水中溶解物(含氧气)浓度、水体颜色和透明度变化是水体化学反应过程和生物学过程的外在表现，其实质是水中化学反应所引发的化学物质组成与浓度的变化，以及微生物和浮游生物等生物品种构成、数量消长、沉浮和密度的变化。还是在“活水”系统中，化学反应状态一方面是由“活水”物理过程所引起的化学物质构成和浓度的变化所决定，另一方面又由不同生物构成和生物的新陈代谢速度所影响。作为物理作用的水流，既可以是雨雪风暴、地形地貌等自然因素引发，也可以装备机械设备的人工因素推动，影响着“大气–水体”、“水体–土壤”双界面的物质交换，使气体、矿物质和微量元素等持续不断溶入水中，推动着化学反应进程。同时，流入的水不断接入新的生物，“活水”中多样性生物的综合作用，不断进行着化合与分解，产能与耗能或贮能，耗氧与增氧等理化反应，实现着水域生态系统物质循环和能量转换，使水域生态系统保持持续变化的稳定状态。 2.3. “活水”的生态功能 “活水”既可以是自然形成的，也可以是人工产生的。而在养殖水体中只能由人工产生。本世纪以来开发应用的活水机(也称耕水机)，以极小的能源(数十瓦到近百瓦)消耗产生了微速循环流水，从而可以在整个生产季节持续在养殖水体保持“活水”状态，为水产养殖业带来了观念更新和一场技术革命。 2.3.1. “活水”的交换功能 流水作为“活水”的物理状态，其实质是促进水体与其他环境的物质交换过程。包括：一方面在水体之上的“大气–水体”界面，水与大气接触实现了氧气溶解和有毒有害废气逸出的双向交流，实现了“吐故纳新”，为养殖水体发挥“解毒”作用；另一方面在水体之下及其四周的“水体–土壤”界面，水与水底及周边的土壤接触，实现了土壤中大量化学物质溶解于水，补充水体中溶解物，同时水中溶解气体及水中其他物质向土壤中渗透，也实现了物质交换。在此过程中，大气中氧气持续并加速溶解于水，所以在大江大河等流动水体中水生动物从来不会因缺氧而死亡。同时，流水又使水体不断进行物质交换和形态转换，使水体保持生机和活力。尤其是高产静水养殖池塘中，大量水产动物未利用的残饵、排泄物和生物尸体沉积在池底成为大量“氧债”累积和病原体“培养基”，远离池塘生态系统的物质循环，成为池塘养殖的主要隐患和风险。“活水”的持续作用使池塘残饵、排泄物和生物尸体等产生后即加入物质交换，避免沉积成淤泥而大量积累成“氧债”风险和疾病隐患。 2.3.2. “活水”的运送功能 水体中浮游植物、细菌、真菌等微生物及植物等生物都没有运动能力，它们获取营养的方式只能“守株待兔”，被动等待。而“活水”将处于静止状态的微生物运送到水体各个方位，变静物为“动物”，化被动为“主动”，使微生物可以在全水面、全水层获得营养，并发挥净化作用。同时，“活水”还使沉淀于水体下层、底层及底泥中的有机物及无机营养物源源不断运送到光合作用最为强烈的水体上层，供浮游植物和浮游动物等生物所利用，从而提高水体初级生产力，并为水体增加溶解氧 [ 3 ]。另外，“活水”所形成的微速水流，加速了水体中物质扩散、溶解和均匀分布，尤其是溶解氧和水温的均匀分布，并扩散到水体底层，既有利于扩大水体养殖空间，又能促使有机物氧化还原反应在全水体进行，尤其是也能在水底持续进行，加速了水体中物质转化和能量传递与转换。 2.3.3. “活水”的净化功能 实验室加快化学反应完成的方法是通过玻璃棒的不断搅动或烧杯的持续摇晃，来实现参与化学反应的不同物质尽早相遇和增加相遇的机率。现行处理城乡有机物污水的化学方法主要是曝气法，生化方法主要是微生物法。曝气法主要是利用氧气对污水中的有机物氧化还原，可以较为彻底降解污水中的有机物，但速度较慢。微生物法是通过微生物分解催化酶分解有机物，速度较快、效率较高，但如果在氧气不足的情况下，该分解过程不能彻底进行，主要以还原态的物质存在，这便是养殖水体中“即时氧债” [ 1 ] [ 7 ] ，一旦水体垂直对流，便呈现爆炸性的迅时耗氧，这是水产养殖业最大的风险。借助于“活水”中丰富的溶氧和运送功能，通过人工加入微生态制剂，促进污水中有机物与溶解氧和有益微生物在水体中全方位相遇与相聚，这个“相遇与相聚”是实现生化反应过程，需要有机物、溶解氧和有益微生物三者之间充分、完全和频繁的接触，并非一蹴而就，而是一个相对缓慢的化学反应过程。即必须有一定的接触面积和接触时间来完成此类化学反应过程，并且当一次相遇没有能完成这个反应时，必须增加接触频率，再次或数次推动这三者的重新相逢，保证有机物完全彻底降解，又提高降解速度，避免水体中“氧债”累积，持续为养殖水体中浮游植物和水生植物提供肥源(N、P、K)和碳源(CO 2 )。因此，“活水”使养殖水体中水生生物的生命过程和化学过程更加活跃，新陈代谢更加旺盛。