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
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