水产养殖「溶解氧」（转载）

虫下 · 发表于 2016-4-10 09:31:24

水产养殖「溶解氧」
（文章来源：山东远图环境技术有限公司转自：农财宝典水产版）

 
溶氧知识 溶解氧，氧是气态存在水的分子间隙中，水在一定温度下溶入气体的量是一定的，温度越高溶入的气体就越少，盐度越高溶解氧也就越少。就像一桶沙子可以倒进去水一样，当水把沙子空间充满后就不可能再加进去一样，所以，水分子的间隙被别的气充满后氧也不能溶入，爆塘就是水中的有害气体过多，水分子的间隙被有害气体充满加不上氧所造成的。 
 
水体溶氧是利用物理作用，使缔合的大的水分子团分散成为独立的单个分子，增加了水分子间的空隙率，同时将氧气分子同样细化后，溶入到水分子间的空隙里。提高了水、气分子的活性、活力及活化能力，增加了接触面积，提高了气、液均质混合及传质速度，改变了物质反应环境，提高了体系界面自由能及浓度扩散传递推力。
 
水分子是聚合为大的分子团存在
水分子是H2O，通常情况下：水分子是聚合为大的分子团存在，其活性下降，自净能力丧失，水质恶化，自然界是通过水的流动、撞击使水分子团变小，以增加其活性，但是经过一段时间的滞留，其又聚合为大的水分子团。 
 
小水分子团水能使溶氧能力成倍增加
将水分子团变小，使水中的饱和溶氧量提高3-5倍，也就是当常温下水的饱和溶氧量为10mg/L，使其达到30 mg/L（无驱动力）或50mg/L（有驱动力），氧利用率达90%以上，现有技术为氧利用率30-60%。 
 
使用膜技术也可以达到如此高的饱和溶氧，但是其设备价格高出溶氧机十至几十倍，同时其使用条件苛刻无法用于污水处理，只能做饮用富氧水，应用范围极窄。
 
细分子化技术
污水经细分子化装置细化以后，提高了水、气和水中物质的活性、活力及活化能力，增加了接触面积，提高了气、固、液均质混合及传质速度，改变了物质反应环境，提高了体系界面自由能及浓度扩散传递推力，从而有效地提高了各种物质在水中的溶解能力，为微生物的生长和繁殖，提供了适宜的环境。 
 
溶解氧的饱和度
饱和度是表示溶氧含量的另一种方法，溶解氧饱和度%=溶解氧的实测含量÷实测条件下溶解氧的饱和含量×100% 。饱和度对于判断水体--空气之间进行氧气交换的方向，甚为方便。当饱和度小于100%、溶氧未达饱和时，水可以从空气溶解吸收O2；反之，当溶氧饱和度大于100%、过饱和时，就有氧气从水中溢出，进入空气。 
 
超饱和溶解氧不立即成为气泡溢出的原因
气体要成气泡溢出，气泡内的气压一定要大于外压。溶解氧要成为氧气气泡逸入空气，就要求氧气气泡内的压力超过一个大气压，相应的溶氧含量大约是饱和含量的5倍。正因为这一原因，在养殖水体或水域内，有时可以看到饱和度高达200～250%的溶解氧，而且可以维持几小时过饱和状态不变。   溶氧必须重视 养殖环境的溶氧含量直接影响对虾的代谢强度，从而影响其生长。利用机械空气增氧水体中的DO含量保持在5 mg/L都比较困难。很多养殖户在养殖中出现各种各样的问题，鱼在养，养不好，投入多，无效益，大多与溶氧达不到需求有关。 
 
溶氧量充足的好处：可以改善鱼类栖息的生活环境；降低氨氮、亚硝酸态氮、硫化氢等有毒物质的浓度溶解氧是鱼类赖以生存的必要条件，传统养鱼，以鱼浮头作为加氧的标志，鱼游到水面上呼吸，至少缺氧3个小时以上，此时加氧就太迟了，那是在做救护，是在做鱼虾生病后的治疗。这种情况下，鱼的成长会受阻，抵抗力会明显下降。保持氧量高的区别在于是让鱼虾始终处于一个良好的生长环境，鱼虾的新陈代谢越旺盛，鱼虾不生病，少不生病，提高生长速度，饵料利用率高，使水产养殖得以稳产、高产。
 
以下是部分有关溶氧的调查数据
溶氧量与摄食量：溶氧量5mg/L以上，鱼类摄食正常；溶氧量降为4mg/L，鱼类摄食量下降13%；溶氧量降为2mg/L，鱼摄食量下降54%，生长停滞，开始出现浮头现象；溶氧量降为1mg/L，鱼虾类基本不吃食，而且浮游出水面，形成浮头现象；溶氧量降为0.5mg/L，，鱼虾类在几小时就会全部窒息死亡。 
 
温水性鱼类：要保证鱼虾正常快速省长，溶氧量24小时中8小时溶解氧含量不能低于4mg/L,16小时保证在5mg/L以上，，何时候都不能低于2毫克/升。
冷
水性鱼类：溶解氧的临界浓度为2～3毫克/升。
 
金鱼：金鱼要求水中的溶氧量在3毫克／升以上，溶氧量越高，变色速度也越快。如果下降到1毫克／升，金鱼就会浮头，变色慢且无光泽。
 
草鱼、鲢、鳙：青鱼、鲢、鳙在水中溶氧低于1毫克/升时开始浮头，当低于0.4毫克/升时就窒息死亡；
鲤、鲫：鲤、鲫的窒息范围为0.1-0.4毫克/升。 
 
草鱼：草鱼在5.5毫克/升溶氧的水体生长比2.7毫克/升增肉率提高9.88倍，饲料系数降低5.5倍。
鲶鱼：在美国的一个实验中，将增氧的鲶鱼水塘同不增氧的比较，在同等投资的情况下，增氧的水塘获利多92%。 河蟹：河蟹育苗场：溶氧8.4毫克/升， 70公斤苗/亩；溶氧6.6毫克/升， 50公斤苗/亩；比未增氧的土池育苗高出更多，而且蟹苗病少、活泼、个体大、培育豆扣蟹种成活率高，能长大蟹溶氧。 虾：溶氧含量降低到3mg/L以下时，对虾摄食量明显减少；溶氧含量降低到2mg/L以下时，对虾几乎不摄食。对虾集约化养殖中溶氧含量最好控制在7mg/L以上，对虾生长较快。 溶氧量与饲料系数：溶氧量从7.6 mg/L下降到3.1 mg/L,饲料系数提高5.6倍、而生长速度却降低9倍至10倍。 缺氧的危害：缺氧的水体会造成水中有机物、氨氮等厌氧分解，产生亚硝酸盐等一些有毒物质，缺氧的水体还容易滋生细菌，造成养殖生物的大量死亡。可引起严重贫血、生长缓慢、背部体色变淡、唇肥大等，低氧状态下呼吸受阻，鱼虾会只进食却停止生长，消耗自身的能量。当溶氧低于其最低限度时就会引起窒息死亡。不同养殖种类、不同年龄及不同季节对池水溶氧的要求各不相同。  耗氧量、耗氧率及窒息点参考 对虾耗氧量、耗氧率及窒息点 亲虾耗氧量7.41—22.38ml/尾h,平均值为16.28 ml/尾h。 幼虾耗氧量1.05—3.20 ml/尾h,平均值为1.98 ml/尾h。 幼虾的耗氧量只是亲虾耗氧量的12.2％。 亲虾耗氧率0.111—0.302ml/g.h,平均值为0.236 ml/g.h。 幼虾耗氧率0.253—0.442 ml/g.h,平均值为0.352 ml/g.h。 亲虾的耗氧率只是幼虾耗氧率的67.0％。 亲虾窒息点1.57—1.82ml/L。 幼虾窒息点0.32— ml/L。 亲虾平均体重74.0克，耗氧量20.23ml/尾h, 耗氧平均值为0.253 ml/g.h。 亲虾窒息点1.61ml/L 亲虾平均体重66.8克，耗氧量13.73ml/尾h, 耗氧平均值为0.205 ml/g.h。 亲虾窒息点1.81ml/L 耗氧量24.42ml/尾h,减少到17.70ml/尾h, 耗氧率由0.330ml/g.h。降低到0.239ml/g.h。说明溶氧偏低，呼吸强度受到抑制，也就影响了新陈代谢，对生、发育、繁殖不利、 不同鱼的耗氧率 鲢：在27℃时，鲢夏花耗氧率是620mg/kg.h。 鳙：在27℃时，鳙夏花耗氧率是430mg/kg.h。 黄颡鱼：耗氧率随体重增加而降低，而耗氧量和窒息点随体重的增加而上升； 体长9.43cm、体重16.58g：耗氧率为0.1264mg/g·h，耗氧量2.0946mg/尾·h，窒息点0.398mg/L；平均体长7.16cm、体重7.07g：耗氧率为0.1533mg/g·h，耗氧量1.0841mg/尾·h，窒息点0.208mg/L。 乌鳢、胡子鲶：具辅助呼吸器官，耐低氧力强，耐运能力也大大提高。 罗非鱼：罗非鱼耗氧量为0.3g/kg.h，排氨量为0.57g/kg.d，即0.024g/kg.h。 根据硝化反应式，每硝化1 g氨氮需耗氧4.57g，则硝化反应需氧0.109/kg.h。 鱼的耗氧率：鱼的耗氧率，随鱼的品种、大小、活动情况、温度、营养状况和其他因素的不同而异。 运动增加耗氧量：在静止状态下，水温17^20℃时，一般淡水鱼的耗氧范围为65～210mg/kg.h；强迫活动的鱼，在20℃时，耗氧范围为766～888 mg/kg.h。强迫尼罗罗非鱼以30厘米/秒的速度游动，在26℃时耗氧为300mg/kg.h;而以60厘米/秒的速度游动，耗氧增至458 mg/kg.h。 温度增加耗氧量：适度活动的白给鱼，在11℃时耗氧为60 mg/kg.h，而在25℃时耗氧增至276 mg/kg.h。 摄食增加耗氧量：刚摄食的河豚鱼比断食鱼的耗氧快。含氧量为7毫克/升的水体，在28℃时的耗氧位为:刚摄食的鱼120 mg/kg.h，摄食一小时后的鱼680 mg/kg.h，断食一夜后380 mg/kg.h，断食三天后290 mg/kg.h，断食九天后290 mg/kg.h。纶鱼在溶氧童高的水中比溶氧量低时耗氧多。单位重量小的鱼比大的鱼耗氧量多。胖给鱼比瘦给鱼的耗氧多。  溶氧混合器 纯氧增氧系统包括供氧系统和溶氧系统： 供氧系统制氧对溶氧系统供氧 溶氧系统制取高浓度氧气溶解水。 供氧系统：由空压机、冷干机、空气净化器、制氧机组成，通过管道依次相连，产生的纯度高于90％的氧气。 溶氧系统：由水泵，溶氧器组成，在溶氧器内氧气与水进行互溶得到高浓度的溶氧水，高浓度溶氧水释放到水体中实现增氧。 纯氧增氧系统设置控制系统控制其自行启动增氧，或增设监测系统根据各项指标实时调节控制增氧的启闭及流量。 纯氧增氧系统具有低能耗、高效率等特点。 溶氧混合器工作原理 溶氧器的工作原理是将水和氧气同时注入溶氧器腔体的内，溶氧器是无堵塞型溶氧混合器，溶氧器腔体的特殊设计所产生的强烈剪切及搅拌作用促使水、气双膜界面高频振荡，使气泡和水分子团直径大幅度减小，气泡和水分子团数目急剧增加，大大增加了气泡和水分子团的接触面积、极大降低了传质阻力。从而获得极高的溶氧效果和氧的利用率。 纯氧增氧机结构特点： 1.结构紧凑，高性能，低损耗 2.重量轻，易安装，易操作 3.充氧角度可作全方位调整 4.不受水深** 5.耐腐蚀 6.冬季结冰地区尤为适用 纯氧增氧性能优点 1到水体各处以达到迅速增氧彻底循环 3.能产生充足的溶氧，并能消除毒气,臭气 3.降低NH3,NO2和NO3指数 4.改善水质和生态系统 5.提高水产物种对饲料的吸收，增加平均重量 6.提高水产物种存活率 7.纯氧增氧稳定、高效，可有效地降低养殖风险，提高养殖成功率。 8.纯氧增氧与机械增氧的增氧的运行成本相当。 9.不产生噪音、无油渍污染、不受外界气压等环境因素的影响. 10.不会对养殖生物造成机械损伤。 11.氧在水中滞留的时间长，增氧的效果好。  纯氧增氧 水产养殖要想获得高产、高效，都离不开一个最基本、最重要的条件——增氧。溶氧量是水中生物生存的关键指标之一，一般来说达到5-8mg/L的溶氧量就可以，一些特别品种需要10-12mg/L甚至是更高的溶氧含量。 溶氧量充足可以改善鱼类栖息的生活环境，降低氨氮、亚硝酸态氮、硫化氢等有毒物质的浓度。鱼虾生活在溶氧不足的水中，体质将下降，对疾病抵抗力降低，发病率升高，在低氧环境下寄生虫病也易于蔓延。 目前国内的养殖现状可以说基本达不到上述要求，可以说甚至相当一部分养殖水产品是生活在缺氧的死亡线上。 在工厂化高密度养殖系统中，鱼类正常生长的溶解氧应该达到饱和溶解度的70%，或者在6mg/L以上。 空气增氧，空气含氧量低，只适合于养鱼密度较小(载鱼量小于10千克/立方米)的开放式工厂化养鱼厂。而且，用空气增氧，空气中氧只占21%，也就是说，压进水中的空气有4/5的气体在水中是不起作用的，是一种无形的能源浪费。空气增氧最高在净水中只能达到7-8.5mg/L，只能基本满足通常养殖密度鱼的耗氧量。在密度高，喂食量大，水质差或大气压比较低的情况下，有时仅能达到2-3mg/L，甚至更低，很难满足鱼的供氧需求，从而导致鱼的体弱多病或缺氧死亡。  制氧机 只有采用纯氧增氧才能达到高密度养殖的溶氧需求。使用氧气瓶或制氧机作为氧源，通过纯氧增氧机将氧气和水充分混合，制成高氧水注入养殖鱼池中。通过控制高氧水的流量来来确保养殖池塘的溶氧含量， 纯氧增氧，氧气来自制氧机（含氧量大于90%)，适合于养鱼密度高(载鱼量大于20千克/立方米)的封闭式循环流水养鱼厂。  纯氧增氧装置增氧速度快，稳定性好，纯氧利用率达到95%，经济，环保。 纯氧增氧装置减少空气和养殖水体的接触，减少空气对水产养殖的疾病传播，更加卫生和环保。 应用领域： 高密度池塘养殖，循环水养殖，工厂化养殖，深井水预增氧，冬季冰下养殖，活鱼运输，鱼市和超市，饭店鱼暂养提供增氧。  微孔增氧 微孔增氧优点(一)改善养殖水体生态环境。曝气增氧在水体底部产生的气泡流范围广，一般水深在2m时，雾化型气泡可扩散到3～4m；一个直径在1.2m的水下式增氧盘产生旋涡型气泡水流，有效增氧面积为35㎡。充足的气流与大面积的水面接触，能保证水体底部的溶解氧在6.5mg/l，加速水体底部沉积的有机物和亚硝酸盐等有害物质的氧化分解，并能把有害有毒气体带出水面，从而改善和稳定水质，为鱼虾蟹创造适宜的生长环境，可减少病害的发生。   微孔增氧优点（二）可显提高养殖密度。爆气增氧为静态的水底部增氧，整个水体有效溶解氧充足，提高了水体各层空间养殖对象的活动能力，增加食欲，缩短养殖周期，为增加水体生物负载创造了条件。如养殖南美白对虾，采用水下式曝气增氧法，亩放养密度可为8～10万尾，产量可达1000kg左右。由于该增氧法能改善和稳定水质环境，减少应激和其他疾病的产生，提高了成活率，增加食欲与生长速度。  