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不读这篇文章,别说你懂溶解氧!

 6WA7 2016-07-03


一、引言

溶氧(D.O.)为影响水产养殖成败的重要水质因子,本文将针对溶氧的动态变化,养殖南美白对虾的临界和最适溶氧量,以及养虾池溶氧管理(包括增氧及增氧机)等,做简要的介绍 。


二、溶氧的重要性
· 溶氧可以说是水产养殖最重要的水质化学因子,它直接或间接影响养殖物的生理功能,也就是成长及存活。
· 与陆上动物相比较,水生动物具有高效率的呼吸系统,因为水中的氧气量只有空气中的氧气量的0.005%左右。
· 除疾病之外,溶氧过低是水产养殖物死亡的主要原因。
· 养殖物的耗氧量与种类、个体大小、摄饵量、活动程度以及水温等有密切关系。


三、溶氧量与对虾的成长及存活的关系



四、耗氧量与鱼的大小及摄饵的关系(以斑点叉尾鮰为例)

鱼体越大,以mg/kg/hr为单位的耗氧量越小。摄饵会提高耗氧量。


五、耗氧量与水温的关系
· 鱼的耗氧量随着水温的上升而增加,直到最高点。
· 最高耗氧量只发生在很窄的水温范围。
· 超过最高耗氧量的水温点以后,耗氧量随着水温的上升而迅速下降,直到致死水温,则耗氧停止。



六、氧气溶解度以及影响溶解度的因子
· 空气中含有20.95%的氧气。在标准一大气压(760 mm Hg)的海平面,空气中的氧气分压为159.2 mm(760 mm x 20.95%)。此压力驱动空气中的氧气进入水体,直到水体中的氧气压力等于空气中的氧气分压。
· 当水体中的氧气压力等于空气中的氧气压力时,氧分子进出水体的净值 为零,也就是所谓溶氧达到平衡点,或称为饱和点。
· 影响氧气水中溶解度的重要因子
- 大气压力
大气压力随着地势的增高而下降,因此地势越高的地方,氧气的溶解度
就越小。同一地点的大气压力每天都不大相同,如台风季节的低气压,
可能使氧气的溶解度大为降低,因而导致养殖物缺氧而暴毙。
- 盐度
盐度上升,则达到饱和点的溶氧量下降。
- 水温
水温上升,则达到饱和点的溶氧量下降。

七、饱和溶氧量(mg/l)与盐度及水温的关系



八、养虾池水溶氧的动态(范例)
l 溶氧的生产

*增氧机增氧效果不是最大的溶氧生产者
l 溶氧的消耗

*池虾不是最大的溶氧消耗者


九、养殖池水溶氧的日变化
· 由于溶氧的生产与消耗的日夜作用,造成池水溶氧的日变化。每日溶氧的最低点出现在日出前后,而最高点则出现在日落前后。藻色的深浅(藻的浓度)则影响溶氧日变化的幅度,藻色越深,则溶氧的日变化幅度越大。
· 连续阴天,光照不足,影响光合作用速率,可能导致溶氧不足,而使养殖物因缺氧而致死。
· 养虾池水的溶氧可能会有分层的现象,池塘表面水的溶氧最高,随着水的深度,溶氧量渐低,此种垂直分层现象,藻色越浓的池塘越明显。

溶氧的日变化以及藻色的效应
(藻色越浓溶氧日变化幅度越大)

连续阴天对溶氧的影响

养虾池水溶氧分层现象
(藻色越浓溶氧分层现象越明显)


十、养虾场溶氧管理
· 养殖物对过低溶氧的反应
- 食欲低下(摄饵量大减)
- 动作迟缓
- 游塘、浮头
- 养殖物聚集在入水处或增氧机周围
- 大虾先死亡,接着小虾死亡
· 低溶氧的效应
- 应激导致免疫功能失常,易受感染而致病
- 饵料转换效率不佳(高饵料系数)
- 成长不佳(生理功能不正常、新陈代谢缓慢)
- 死亡
· 导致池水溶氧过低的因素
- 水中生物量(包括浮游生物)过高,夜间呼吸作用,耗氧太大
- 养殖密度太高
- 残饵及养殖物排泄物过高(BOD太高)
- 浮游生物的崩解(Crash)
- 池水混浊度太高,在连续阴天或无风日,可能造成溶氧急速下降(光
合作用速率低下)


十一、 养虾场溶氧管理
· 临界溶氧量(虾的活力受到限制的溶氧量)
- 3 mg/l,在虾病流行期间则为4 mg/l
· 如何管理养虾池的溶氧
- 每日固定在日落前后(溶氧最高点)及日出前后(溶氧最低点),
测定虾池表层及底层的溶氧量。若发现虾有浮头或游塘情况,
则必须在清晨3到4点之间再测一次。
- 若发现任何时候溶氧量低于临界溶氧值,则必须增加增氧机的数量,
或增加增氧机运转时间。
- 溶氧过低,最好减少投饵量,或停止投饵,直到溶氧恢复正常。
- 控制藻类浓度,以避免溶氧日变化幅度太大。藻色太浓(透明度太低),
可利用换水或使用除藻剂(如有机铜),来降低藻色。对虾精养最适透
明度为35 – 55 cm(沙奇盘Secchi disk读数)。
- 最好能每日排污,以防止生化需氧量(BOD)的上升。


十二、增氧与增氧机
· 增氧为水产养殖精养必须的措施,增氧机则是提高氧气溶入池水的效率
的机器设备。增氧机的使用具有下列功能:
- 提高溶氧量
- 氧化水体中有毒物质
- 移除水中过多的气体如氮气和二氧化碳
- 移除水中过多的溶解有机物(通过泡沫分离作用)
- 减少悬浮物质的沉降
- 缩小池水的酸碱度及溶氧的日变化的幅度
- 提高水的混合,去除水质分层现象
· 理想的增氧机必备条件
- 高增氧效率(在最短时间内将水体的溶氧提高至一所须水平)
- 能带动强烈水流
- 耐用、最低维修成本、省电
· 增氧效率和水温、盐度、溶氧饱和度、水-空气接触面的乱度(Turbulence)
有关

十三、增氧机的增氧效率
Δc/Δt = KA(Cs - Ct)
其中,
Δc/Δt:增氧效率
K:常数,视水-空气接触面的乱度而定,乱度越大,则K值越大
A:水与空气接触面积
Cs:t时间的饱和溶氧量
Ct:t时间的溶氧量
- 此公式为增氧机设计上的重要依据,增氧机的设计着重于提高K值及A值。
- 由公式可知,通常在白天增氧机的运作,没有实际增氧的效果,因为池水中若有适当浓度的藻类,在晴天,因为光合作用的结果,水中溶氧多半处于100%饱和状态,也就是说,Cs – Ct 等于零,Δc/Δt(增氧效率) 也等于零。养殖业者应该了解,白天启动增氧机,主要目的在于带动水流,以避免池水的水质发生水平或垂直的分层现象。当然,在阴天,光合作用速率受限,溶氧可能无法达到饱和,则增氧机的运转具有实际增氧的效果。

增氧对溶氧量变动的效应


十四、增氧机的种类
增氧机依其增氧方式可分为两大类。一为将水带到空气中使充氧,此类以水
车式增氧机(Paddlewheel aerator)为代表,另一类为将空气带入水体中使充氧,此类以射流式增氧机(Air injector)为代表。两类增氧机在使用上各有利弊,最好能混合使用,一部射流式增氧机配合两部水车式增氧机。

十五、增氧机效能比较

十六、增氧机的动力与养殖鱼虾产量的关系

附注:1. 本资料系依据经验及非正式调查统计
2. 表中所列的鱼虾产量,为水车式增氧机所能支撑的最大产量,还须配合完善的投饵和池塘管理。
十七、增氧机的置放



文章来源:水产养殖网

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