所有耗氧生物都無法在沒有氧氣的情況下生存、生長和繁殖。空氣中含氧量高且穩定,約占21%。因此,陸地上的生物很少威脅到缺氧;然而,水中溶解氧的量很少。多變; 一般來說,淡水中的飽和溶解氧隻有空氣中氧含量的1/20,而在海水中則更少。因此,水中溶解氧已成為(wei) 水生動物生命現象和生命過程的限製因素。人們(men) 在水產(chan) 養(yang) 殖中關(guan) 注的最重要的因素之一。
但在水產(chan) 養(yang) 殖生產(chan) 實踐中,由於(yu) 長期以來普遍缺乏及時有效的水體(ti) 溶解氧監測手段,對水體(ti) 溶解氧變化的潛在危害認識不足。判斷溶解氧是否充足的標準是看到浮頭後采取充氧措施。這其實是把充氧作為(wei) 一種“救命”措施;一些養(yang) 殖團體(ti) 擔心水缺氧對養(yang) 殖生物的影響,沒有考慮。實際溶氧情況不斷給養(yang) 殖水環境增加氧氣,使水體(ti) 的氧氣濃度始終處於(yu) 較高水平。這些都是不科學的管理方法,
溶解氧在水產(chan) 養(yang) 殖中的作用
1 提供養(yang) 殖動物生命活動所需的氧氣
2 有利於(yu) 耗氧微生物的生長繁殖,促進有機物的降解
3 降低有毒有害物質的作用
4 抑製有害厭氧微生物的活動
5 增強水產(chan) 養(yang) 殖產(chan) 品的免疫力
水中溶解氧及其影響因素
溶解在水中的氧以分子狀態溶解在水中。氧氣在水中的溶解(dissolution)和分解(dissipation)是一個(ge) 動態的、可逆的過程。當溶解率和分辨率相等時,達到溶解氧的動態平衡。此時水中溶解氧的濃度就是該條件下溶解氧的飽和含量,即溶解氧的飽和量。水中飽和溶解氧的含量受大氣氧分壓、水溫以及水中其他溶質(如其他氣體(ti) 、有機或無機物質)含量的綜合影響。水中飽和溶解氧與(yu) 大氣氧分壓呈正相關(guan) 。在自然條件下,
隨著水溫升高,飽和溶解氧量減少;鹽度對溶解氧也有直接而明顯的影響。隨著水的鹽度增加,飽和溶解氧的量減少。
在大多數情況下,養(yang) 殖水中溶解氧的實際含量低於(yu) 飽和溶解氧,其值取決(jue) 於(yu) 當時條件下水中增氧與(yu) 耗氧量動態平衡的結果。
當增氧量大於(yu) 耗氧量時,溶解氧趨於(yu) 飽和,有時會(hui) 出現“過飽和”現象。這通常發生在陽光明媚的下午,在藻類密度高、光合作用強的池塘裏;當耗氧量占優(you) 勢時,水中的溶解氧開始繼續下降,結果就會(hui) 出現低氧甚至無氧的水域,此時可能出現“浮頭”甚至“浮頭”。淹沒養(yang) 殖動物的池塘”。
在池塘養(yang) 殖中,水中增氧主要來自浮遊植物光合作用釋氧、人工增氧(機械增氧、化學增氧等)和大氣中氧氣的自然溶解,但上述增加不同條件下氧氣的比例也不同。
富營養(yang) 化的靜水池主要通過光合作用來增加氧氣。
高密度集約化養(yang) 殖池主要靠人工增氧。
貧營養(yang) 型水體(ti) 和流動水體(ti) 對大氣溶解氧的貢獻更大。
水體(ti) 耗氧量可分為(wei) 生物耗氧量、化學耗氧量和物理耗氧量。
生物耗氧量包括動物、植物和微生物呼吸作用所消耗的溶解氧。在大多數情況下,水中浮遊生物和底棲生物的耗氧量占池塘耗氧量的大部分。
化學耗氧量包括有機物的氧化分解和環境中無機物的氧化還原。
物理耗氧主要是指水中的溶解氧逸散到空氣中,隻占很小的一部分,而且這個(ge) 過程隻在水-空氣界麵進行。
養(yang) 殖池水中溶解氧的變化規律
水中溶解氧的分布和變化呈現複雜多變的情況,但也具有相對規律性。
1 晝夜變化
在沒有人工增氧的養(yang) 殖池塘中,上層水體(ti) 的溶解氧晝夜變化很大。通常,下午高於(yu) 早上,白天高於(yu) 晚上。白天溶解氧隨著藻類光合作用的進行而逐漸上升,在下午日落前達到最大值。到了晚上,由於(yu) 藻類不能進行光合作用,各種耗氧量還在繼續,水體(ti) 中的溶解氧會(hui) 繼續下降,直到清晨日出。在到達低別之前。但隨著水層深度的增加,特別是在補償(chang) 深度以下,溶解氧的日變化趨於(yu) 減弱甚至停滯。
2 季節性變化
冬春季節氣溫低,藻類生長受到抑製,光合作用弱,產(chan) 生的氧氣較少。此時水中生物量低,呼吸作用和化學耗氧量減少,所以溶解氧比較低,變化小。夏秋季節水溫高,光照強,藻類生長快,光合作用強,釋放大量氧氣,水體(ti) 曝氣效果明顯;是廢物含量最高、耗氧量*的季節,所以此時水體(ti) 中的溶氧量變化很大,往往會(hui) 出現溶氧過飽和的水域、低氧甚至含氧的JD溶氧水平——自由水域,
3 縱向變化
水中溶解氧的分布呈自上而下垂直下降的狀態。藻類隻能在光線充足的水層中生長並進行光合氧氣釋放,而氧氣消耗在每個(ge) 深度都會(hui) 繼續。水中溶解氧呈上層低下垂直分布,呈不均勻遞減趨勢。這種現象在高溫季節的深水池塘中很常見。
缺氧對動物的危害及其行為(wei) 反應
當水中溶解氧不足時,首先會(hui) 直接對養(yang) 殖動物產(chan) 生不利影響;其次,它會(hui) 通過影響水環境的其他生物和理化指標,間接影響養(yang) 殖動物,使其生長、繁殖甚至生存造成不同程度的危害,較輕的體(ti) 質下降,生長速度減慢,但水頭漂浮,池塘泛濫,造成大量死亡。
(1)臨(lin) 界溶解氧和致死溶解氧
當水中溶解氧低於(yu) 一定水平時,養(yang) 殖動物的生理代謝和生長就會(hui) 開始受到不利影響,但不會(hui) 造成死亡。此時的溶解氧濃度稱為(wei) 臨(lin) 界溶解氧。
如果溶解氧繼續減少,不能滿足z低生理需要,養(yang) 殖動物就會(hui) 窒息而死。此時的溶解氧濃度稱為(wei) 致死溶解氧。
臨(lin) 界溶解氧和致死溶解氧根據不同的動物種類和規格而有所不同,並受水溫、鹽度等其他環境因素的影響。例如,隨著水溫升高,動物的致死溶氧量減少。
(2)動物對缺氧的行為(wei) 反應
當水中溶解氧略低於(yu) 臨(lin) 界值時,養(yang) 殖動物開始表現出攝食量減少、生長緩慢、飼料係數增加、蝦脫殼次數減少、經常在淺水中活動;動物經常聚集在曝氣器附近。
長期缺氧會(hui) 降低動物對環境應激和疾病的抵抗力,往往會(hui) 導致應激疾病的發生。
當接近致死性溶解氧時,養(yang) 殖動物會(hui) 停止進食,並因為(wei) 呼吸困難,大量遊到水麵吞食空氣,造成嚴(yan) 重的“浮頭”。此時魚蝦的運動量很低,對外界刺激的反應也很慢。
在高密度養(yang) 殖條件下,如果浮頭出現在半夜或剛過半夜,說明水體(ti) 嚴(yan) 重缺氧,應及時采取補救措施,否則會(hui) 造成大量魚蝦死亡,甚至淹沒池塘。
池塘養(yang) 殖中的溶氧管理
溶解氧管理是池塘養(yang) 殖水質管理的重要內(nei) 容。是一項以動物溶解氧需求為(wei) 基礎,以觀察測量為(wei) 基礎,預防為(wei) 主,綜合應用各項措施的係統工程。在實際生產(chan) 中,水中溶氧水平是否合適,不能以魚蝦是否有浮頭為(wei) 標誌,而應以保證魚蝦正常生理需要為(wei) 前提。我國漁業(ye) 用水標準規定,在連續24小時的養(yang) 殖水體(ti) 中,溶氧量必須大於(yu) 5mg/l,持續16小時以上,任何時候均不得低於(yu) 3mg/l。
在水產(chan) 養(yang) 殖生產(chan) 中,溶氧管理本質上是采用各種直接或間接曝氣措施,確保養(yang) 殖動物處於(yu) 良好的溶氧環境中,達到最佳的生產(chan) 效益,避免過度曝氣導致成本浪費。. 從(cong) 整個(ge) 養(yang) 殖過程和環節來看,我們(men) 可以從(cong) 以下幾個(ge) 方麵入手。
(1)加強池底清淤消毒,合理安排放養(yang) 密度
在條件允許的情況下,每兩(liang) 季養(yang) 殖生產(chan) 之間應疏浚幹塘,並用生石灰對塘底進行消毒,並在陽光下暴曬。這可以殺死病原生物並降低繁殖過程中疾病感染的風險。還能氧化底泥中的有機物,去除池底氨氮、亞(ya) 硝酸鹽等有害物質,減少養(yang) 殖過程中底泥的耗氧量。間接氧化;同時還可以提高水體(ti) 的硬度和堿度,增加水體(ti) 的緩衝(chong) 能力,有助於(yu) 維持養(yang) 殖過程中水質的穩定。
放苗時,應根據養(yang) 殖品種、水體(ti) 條件、取排水能力、設備配置、管理水平、預期產(chan) 量和規格等,合理安排放養(yang) 密度。
過高的密度會(hui) 導致個(ge) 體(ti) 動物之間的“氧氣爭(zheng) 用”,降低生產(chan) 力,但可能會(hui) 降低經濟效益,同時增加管理難度和風險。
(2)選用優(you) 質飼料,采用科學的飼養(yang) 技術
通常情況下,糞便和殘留餌料是集約化池塘有機汙染的最大來源,有機物降解過程消耗大量氧氣。飼喂單一原料或營養(yang) 不均衡的劣質飼料,會(hui) 因適口性差、消化不充分而導致糞便增多、池內(nei) 殘留餌料增多;而優(you) 質飼料消化吸收率高,糞便等廢物排出量少。間接增加水中溶解氧。科學的飼養(yang) 技術也很重要。應根據天氣、水質、動物飼養(yang) 和生長情況等情況隨時嚴(yan) 格控製和調整,投喂量宜少、多次,避免投喂過量產(chan) 生殘餌。
(3)控製藻類的生長繁殖,提高自然充氧效果
浮遊植物光合釋氧是池塘水中溶解氧的重要來源,在很多情況下甚至是最重要的來源。但是,過度增殖的藻類會(hui) 在夜間由於(yu) 劇烈的呼吸作用消耗大量水中的溶解氧,造成嚴(yan) 重後果。因此,應采取多種生化防治措施,保持水中適宜的藻類密度,以達到理想的增氧效果。實際生產(chan) 中測量藻類密度不方便。根據水的顏色和透明度來直觀判斷更有效。不同的池塘條件和不同的養(yang) 殖對象和養(yang) 殖階段對水的顏色和透明度有不同的要求,但總的來說,
(4)掌握水中溶氧動態,靈活進行人工充氧
在高密度池塘養(yang) 殖中,人工曝氣是養(yang) 殖成功的必要條件,也是除飼料外養(yang) 殖成本中最大的部分。由於(yu) 考慮到用電成本和對缺氧潛在危害的認識不足,不少養(yang) 殖戶對曝氣機配置和使用不合理,往往將人工曝氣作為(wei) “救命”措施。
科學的做法是在了解養(yang) 殖動物的溶解氧需求量和水中實際溶解氧水平的基礎上,靈活使用人工氧,既保證了水體(ti) 中適當的溶解氧水平,又避免了不必要的過度氧化。成本被浪費了。
機械曝氣是人工曝氣最重要的方法。其核心部分是曝氣器,主要有攪拌式(如水輪式曝氣器、葉輪式曝氣器等)和曝氣式(如噴射式、曝氣式等)兩(liang) 種,各有千秋,應根據不同的養(yang) 殖條件進行選擇或混合。
啟動曝氣器可以促進水的流動和水質的均質化,增加水中溶解氧的量,並排出水中的有毒氣體(ti) 。啟動時間的長短還應根據水體(ti) ,尤其是底層和中層水體(ti) 的溶解氧水平來確定。
在電力不便或緊急情況的地方,使用化學充氧器也是非常必要的。
(5)及時清除野生魚蝦,進水排汙
池塘中的非養(yang) 殖動物(如野生魚、蝦、螺等)不可避免地在營養(yang) 和水環境方麵與(yu) 養(yang) 殖動物競爭(zheng) ,導致養(yang) 分流失和環境惡化,包括降低水中溶解氧。放養(yang) 前要盡可能將池塘和水源帶來的野生魚蝦殺滅,並在養(yang) 殖過程中去除。如符合條件,應經常加新水,同時排放汙水。注入新水可以及時有效地提高水體(ti) 中的溶解氧,但要注意注入的水應是無汙染、溶解氧高、溫度和鹽度接近現有池水的淡水,
(6) 及時觀察環境變化,防止突發溶氧事故
在水產(chan) 養(yang) 殖中,一方麵,天氣變化是不確定和不可控的,水環境本身也一直不在變化。同時,天氣對水環境有重要影響;另一方麵,水溫、鹽度、pH值等環境因素,短時間內(nei) 的劇烈變化會(hui) 對養(yang) 殖動物產(chan) 生強製作用。
這種實際生產(chan) 的變化是不可避免的,所以隻能在養(yang) 殖過程中加強管理,及時觀察,尤其是在高溫悶熱、大雨、大風的情況下。應采取應急措施(機械和化學氧合),以防止和應對突發變化。溶氧事故。