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淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的應(yīng)用
淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的應(yīng)用【1】
摘 要：隨著我國(guó)規(guī)�；�、集約化和產(chǎn)業(yè)化淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖的迅速發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖的混養(yǎng)、套養(yǎng)等高產(chǎn)高效的技術(shù)也得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，這對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械增氧技術(shù)提出了更高的要求。
本文對(duì)機(jī)械增氧設(shè)備的主要類型及工作原理進(jìn)行了分析，然后說(shuō)明了淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與幾種機(jī)械增氧方式在池塘養(yǎng)殖中的增氧性能比較，對(duì)淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了展望。
關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖;機(jī)械增氧;葉輪增氧機(jī);溶解氧;水車增氧機(jī)
1 機(jī)械增氧設(shè)備的主要類型及工作原理分析
淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧的設(shè)備大致可分為局部增氧、底部增氧和平衡增氧3種類型。
下面對(duì)3種類型的增氧方式和工作原理進(jìn)行分別闡述。
1.1 局部增氧方式
局部增氧方式作為一種典型的增氧方式，被更多的用于淡水養(yǎng)殖的應(yīng)急增氧。
這是由于該種方式能更好地解決魚(yú)類浮頭、“泛塘”的現(xiàn)象。
除此之外，局部增氧的方式還具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，例如可進(jìn)行定點(diǎn)作業(yè)，并且作業(yè)區(qū)域相對(duì)固定等。
局部增氧方式的代表機(jī)型主要是葉輪式、水車式、射流式。
這其中葉輪式增氧機(jī)的增氧效果最好，并且也是應(yīng)用最廣泛的一種增氧機(jī)型。
葉輪增氧機(jī)的原理是通過(guò)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)水體產(chǎn)生水花，這樣能夠增加水―氣界面的接觸面積，達(dá)到加速水體溶氧的目的。
與此同時(shí)，葉輪式增氧還能在水體的攪動(dòng)中打破熱分層和養(yǎng)分層，使上下水體產(chǎn)生對(duì)流，加速水體溶氧。
1.2 底部增氧方式
底部增氧方式是一種立體曝氣增氧技術(shù)，是近幾年從充氣式增氧技術(shù)發(fā)展而來(lái)的增氧式技術(shù)。
底部增氧方式的典型機(jī)型是微孔曝氣增氧機(jī)，該增氧機(jī)由風(fēng)機(jī)與管道構(gòu)成。
微孔曝氣增氧機(jī)主要是在水體底部進(jìn)行增氧，而風(fēng)機(jī)的功率和管道布管的密度大大影響這增氧機(jī)的增氧能力。
微孔曝氣增氧機(jī)的安裝過(guò)程比其他增氧機(jī)要復(fù)雜許多，第一步是在水體底部鋪設(shè)微孔管道，然后利用風(fēng)機(jī)對(duì)管道進(jìn)行加壓，使微孔中冒出的微細(xì)氣泡呈現(xiàn)彌散狀態(tài)，這樣微細(xì)氣泡可以一邊上升一邊與低溶氧水體進(jìn)行融合，從而提高水體底部的溶氧水平。
1.3 平衡增氧方式
平衡增氧方式是在水體凈化技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行增氧設(shè)計(jì)的。
該設(shè)備的典型代表是耕水機(jī)，耕水機(jī)的缺點(diǎn)是功率小、轉(zhuǎn)速低，增氧能力和瞬時(shí)增氧的效果也不如傳統(tǒng)的增氧機(jī)好。
但該種設(shè)備也具有傳統(tǒng)增氧機(jī)所不具有的優(yōu)勢(shì)，該設(shè)備能夠24h不間斷地低能耗運(yùn)行，以使表層的富氧水與底層的缺氧水進(jìn)行不間斷的置換，從而提高水體的整體溶氧水平，緩解水體底部的缺氧狀況。
2 淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 機(jī)械增氧設(shè)備的總量仍然不足
當(dāng)前我國(guó)在增氧機(jī)方面增長(zhǎng)的速度很快，但是總量不足，現(xiàn)有設(shè)備數(shù)量難以滿足高產(chǎn)高效養(yǎng)殖的需要。
一般情況下，增氧機(jī)的數(shù)量是與淡水養(yǎng)殖的面積和養(yǎng)殖密度成正比的，也就是說(shuō)，養(yǎng)殖水面越大、密度越高，那么對(duì)增氧機(jī)的需求量就會(huì)越大。
但是按照我國(guó)現(xiàn)有增氧機(jī)的動(dòng)力效率和有效的增氧面積計(jì)算，產(chǎn)量在15000kg/hm2以上的，每66.67hm2的養(yǎng)殖面積至少要配備3kw的增氧機(jī)134～167臺(tái)，現(xiàn)有的設(shè)備數(shù)量是不能滿足如此高產(chǎn)高效淡水養(yǎng)殖的需要的。
2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)不盡合理
當(dāng)前的增氧機(jī)格局是葉輪式增氧機(jī)占主導(dǎo)地位，而其他增氧機(jī)的增速緩慢。
這是由于淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖戶的從眾心理，他們?cè)敢膺x擇大家都選擇的增氧機(jī)，而忽略了水產(chǎn)養(yǎng)殖的品種問(wèn)題。
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，葉輪增氧機(jī)一度上升到增氧機(jī)總量的99%，這就導(dǎo)致設(shè)備的現(xiàn)狀不僅與名特優(yōu)水產(chǎn)養(yǎng)殖強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢(shì)相背離，其增氧方式也違反了淡水養(yǎng)殖品種的生活習(xí)性。
3 幾種機(jī)械增氧方式在池塘養(yǎng)殖中的增氧性能比較
3.1 機(jī)械增氧方式對(duì)增氧性能的影響
3.1.1 葉輪增氧機(jī)
葉輪增氧機(jī)在清水試驗(yàn)中的增氧能力和動(dòng)力效率指標(biāo)要高于水車增氧機(jī)和螺旋槳增氧機(jī)。
這是由于葉輪增氧機(jī)在水體中的混合與提升能力較強(qiáng)，能獲得較大的氧液接觸面積，增氧性能會(huì)很好。
3.1.2 水車增氧機(jī)
水車增氧機(jī)在清水試驗(yàn)中的增氧能力和動(dòng)力效率指標(biāo)略低于葉輪增氧機(jī)，而高于螺旋槳式增氧機(jī)。
這是由于水車增氧機(jī)在水體的中上層的推流能力和混合能力較強(qiáng)，其氧液的接觸面積也會(huì)較大。
水車增氧的適用范圍是水深1m左右的淺池。
3.1.3 螺旋槳增氧機(jī)
螺旋槳增氧機(jī)在清水試驗(yàn)中的增氧能力和動(dòng)力效率指標(biāo)要遠(yuǎn)低于葉輪增氧機(jī)和水車增氧機(jī)。
這是由于螺旋槳增氧機(jī)在整個(gè)水體中的推流能力和混合能力較弱，在池塘試驗(yàn)中底層的溶氧值有明顯提升，但上下層溶解氧的均勻性較差。
3.2 機(jī)械增氧方式對(duì)不同深度水層增氧能力的影響
由于淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中養(yǎng)殖品種的不同，那么對(duì)淡水增氧的方式要求也不盡相同。
一般來(lái)說(shuō)，葉輪增氧機(jī)的性能較好，能夠同時(shí)提升淡水池塘中不同深度水層的溶解氧;水車式增氧機(jī)的優(yōu)勢(shì)是能提升水體中上層的溶解氧，而對(duì)水體底層溶解氧的提升能力較差;螺旋槳增氧機(jī)的突出優(yōu)勢(shì)則是提升水體底層的溶解氧，其對(duì)水體中上層溶解氧的提升能力則較弱。
4 淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4.1 增氧設(shè)備的節(jié)能低耗、高效可控發(fā)展趨勢(shì)
淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中機(jī)械增氧技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向著低耗、高效的方向發(fā)展。
這是由于傳統(tǒng)的增氧設(shè)備具有高耗能低效率、依靠人工操作的缺點(diǎn)。
因此，要致力于機(jī)械增氧設(shè)備水平的提升和智能操控系統(tǒng)的研究，這將是今后機(jī)械增氧技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)和方向。
4.2 混合增氧將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)
采用不同的增氧設(shè)備進(jìn)行混合增氧能夠達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的理想增氧效果，這種混合增氧方式已經(jīng)開(kāi)始在養(yǎng)殖水域中進(jìn)行。
比如，可以采用微孔曝氣式增氧機(jī)和水車式增氧機(jī)在南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖中進(jìn)行混合增氧，還可以采用活水機(jī)增氧和葉輪式增氧在翹嘴紅�混養(yǎng)塘中進(jìn)行混合增氧養(yǎng)殖。
混合增氧的方式增產(chǎn)效果明顯，是機(jī)械增氧技術(shù)未來(lái)發(fā)展的新趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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水產(chǎn)養(yǎng)殖溶解氧的重要性及增氧技術(shù)措施【2】
引言：溶解氧是水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要理化指標(biāo)，溶解氧過(guò)高或者過(guò)低均會(huì)對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類攝食、生長(zhǎng)等造成影響，嚴(yán)重缺氧會(huì)造成水產(chǎn)動(dòng)物大批死亡。
本文闡述了養(yǎng)殖魚(yú)類對(duì)溶解氧的適宜需求量，其過(guò)高或過(guò)低對(duì)魚(yú)類的影響，以及對(duì)養(yǎng)殖水境中水質(zhì)的影響。
分析了養(yǎng)殖水環(huán)境中導(dǎo)致溶解氧不足原因，并進(jìn)行了增氧措施的探討。
水中的溶解氧是魚(yú)類賴以生存的必要條件，魚(yú)類生活在水中，要進(jìn)行新陳代謝，其前提就是水中溶解氧應(yīng)充足。
溶解氧不僅與魚(yú)類的生存、生長(zhǎng)關(guān)系密切，溶解氧還可以促進(jìn)養(yǎng)殖魚(yú)類的食欲，提高飼料的利用率，加快魚(yú)類生長(zhǎng)發(fā)育，反之如果溶解氧低于正常水平養(yǎng)殖魚(yú)類的攝食率就會(huì)受到不同程度的抑制。
同時(shí)養(yǎng)殖水環(huán)境的溶解氧過(guò)低還會(huì)使底質(zhì)、水質(zhì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，進(jìn)而影響?zhàn)B殖魚(yú)類的健康。
然而在養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中長(zhǎng)期以來(lái)由于普遍缺乏對(duì)水體溶氧進(jìn)行及時(shí)有效監(jiān)測(cè)，以及對(duì)水體低氧的潛在危害認(rèn)識(shí)不足，很多養(yǎng)殖者往往顧及增氧成本，把養(yǎng)殖動(dòng)物有無(wú)浮頭現(xiàn)象作為水體溶氧是否充足的判斷標(biāo)準(zhǔn)，看到魚(yú)蝦浮頭以后才采取增氧措施，這實(shí)際上是把增氧當(dāng)作一種“救命”措施而非科學(xué)的管理方法，常常導(dǎo)致不必要的損失或降低潛在的收益。
本文對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境中溶解氧的需求進(jìn)行贅述，以引起養(yǎng)殖者高度重視，保證養(yǎng)殖水體保持足夠溶解氧，減少養(yǎng)殖動(dòng)物應(yīng)激，減少發(fā)病，提高飼料效率，確保養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。
一、養(yǎng)殖魚(yú)類對(duì)溶解氧的需求
(一)養(yǎng)殖環(huán)境中適宜的溶解氧量
我國(guó)漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB11607-89)規(guī)定連續(xù)24小時(shí)中，16小時(shí)以上必須大于5，其余任何時(shí)候不得低于3，對(duì)于鮭科魚(yú)類棲息水域冰封期其余任何時(shí)候不得低于4。
國(guó)外許多學(xué)者研究后認(rèn)為，絕大多數(shù)魚(yú)類健康生長(zhǎng)時(shí)的溶氧要求為6mg/L，魚(yú)種則高些為7mg/L。
各種魚(yú)類均有最適的溶氧值和最低的耐受值，但適宜的高溶氧對(duì)健康養(yǎng)殖很重要。
(二)溶解氧過(guò)低對(duì)魚(yú)類的影響
如果養(yǎng)魚(yú)池溶解氧低于2mg/L，魚(yú)呼吸頻率即加快;魚(yú)類在池水溶氧低于1mg/L時(shí)，常引起浮頭，甚至死亡。
實(shí)際上水中溶氧量低于4mg/L時(shí)，魚(yú)的生理活動(dòng)就會(huì)受到抑制。
水中溶氧含量降低到1.7-2.3mg/L，鰱、鳙魚(yú)嚴(yán)重浮頭，草、鯉魚(yú)體色暗淡，游動(dòng)遲緩，翻白。
在惡化的池塘水質(zhì)中，溶氧含量都很低。
輕度惡化水質(zhì)，溶氧含量一般在4―4.6mg/L，魚(yú)類有早浮頭現(xiàn)象發(fā)生。
次重度惡化水質(zhì)，溶氧量為2.3―3.2mg/L，魚(yú)類出現(xiàn)嚴(yán)重浮頭。
重度惡化水質(zhì)，溶氧含量在2mg/L以下，魚(yú)類生理生態(tài)活動(dòng)發(fā)生混亂，引起窒息死亡。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)晚上水體缺氧或亞缺氧狀態(tài)時(shí)，次日早晨魚(yú)類明顯攝食減少，而且生長(zhǎng)幾乎停頓。
也有數(shù)據(jù)表明草魚(yú)增重率在溶解氧5.56mg/L時(shí)比2.73mg/L時(shí)提高9.8倍，飼料系數(shù)低5.5倍。
水溫24―32℃時(shí)，草魚(yú)在溶氧為5―6mg/L的攝食量要比溶氧含量2.6―3.0mg/L時(shí)高20―22倍。
(三)溶解氧過(guò)高對(duì)魚(yú)類的影響
過(guò)高的溶解氧會(huì)引起氣泡病。
氣泡病對(duì)成魚(yú)的影響不大，而一般會(huì)對(duì)魚(yú)苗產(chǎn)生危害。
池中浮游植物生長(zhǎng)旺盛，溶解氧過(guò)飽和，魚(yú)苗誤將氣泡當(dāng)食物，直接吞入或氣體通過(guò)魚(yú)體鰓、皮膚、黏膜等處進(jìn)入血液，血液里過(guò)剩的氣體游離積蓄成氣泡，引起栓塞致魚(yú)死亡。
(四)溶解氧對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的影響
溶解氧不僅是保證魚(yú)類正常生理功能和健康生長(zhǎng)的必須物質(zhì)，又是改良水質(zhì)和底層的必須物質(zhì)，是維持氮循環(huán)順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖的全過(guò)程中均應(yīng)保持有充足的溶解氧，最好能保持在5mg/L以上。
保持水中足夠的溶解氧，可抑制生成有毒物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化降低有毒物質(zhì)(如氨、亞硝酸鹽和硫化物)的含量，水中有機(jī)物分解后產(chǎn)生氨和硫化氫;在有充足氧存在的條件下，經(jīng)微生物的氨氧分解作用，氨會(huì)轉(zhuǎn)化成亞硝酸再轉(zhuǎn)化成硝酸，硫化氫則被轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，產(chǎn)生無(wú)毒的最終產(chǎn)物。
因此養(yǎng)殖水體中保持足夠的溶氧對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖非常重要。
如果缺氧，這些有毒物質(zhì)極易迅速達(dá)到危害的程度。
保持水中足夠的溶氧量，可抑制生成有毒物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化或降低有毒物質(zhì)(如氨、亞硝酸樸和硫化氫)的含量，水中保持足夠的溶氧對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖非常重要。
假如缺氧的話，這些有毒物質(zhì)極易迅速達(dá)到危害的程度。
二、引起養(yǎng)殖水質(zhì)中溶氧不足的原因
(一)氣溫高影響氧氣在水中溶解度
氧氣在水中溶解度隨溫度升高而降低，夏季水溫高溶解氧的飽和度低，而此外，魚(yú)類和其它生物在高溫時(shí)因有機(jī)物分解耗氧、攝食運(yùn)動(dòng)量加大耗氧多極易造成養(yǎng)殖水環(huán)境溶解氧水平下降，養(yǎng)殖魚(yú)類缺氧。
(二)養(yǎng)殖密廢過(guò)大
隨著集約化養(yǎng)殖程度的提高，養(yǎng)魚(yú)戶一味追求高產(chǎn)量，放養(yǎng)密度過(guò)大。
殘餌及排泄物及魚(yú)類和其他水生生物活動(dòng)呼吸作用等耗氧量加大，致使耗氧增加，魚(yú)池缺氧。
(三)有機(jī)物的分解耗氧
養(yǎng)殖魚(yú)類的殘餌、糞便以及由于夏季地表徑流等有機(jī)物大量增加，分解消耗了水中大量的氧氣，因此容易造成缺氧。
(四)無(wú)機(jī)物的氧化作用造成缺氧
養(yǎng)殖池塘水中和池塘淤泥存在的硫化氫、亞硝酸鹽等會(huì)發(fā)生氧化作用，導(dǎo)致消耗大量溶解氧。
三、增氧措施
(一)加強(qiáng)池底清淤消毒，合理安排放養(yǎng)密度
每年秋季魚(yú)種池并塘或成魚(yú)出池以后，排干池水，除去池底污泥(或用泥漿泵吸去污泥)并修整堤埂灘腳，白天陽(yáng)光曝曬，晚上冰凍，加速池塘土壤的氧化還原反應(yīng)，不僅可以使塘底有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為水生生物可利用的營(yíng)養(yǎng)鹽類，而且可達(dá)到消滅病原體的目的。
同時(shí)應(yīng)清除池邊灘腳上的雜草，以減少寄生蟲(chóng)和水生昆蟲(chóng)等產(chǎn)卵的場(chǎng)所。
(二)科學(xué)投飼優(yōu)質(zhì)飼料
魚(yú)類排泄的糞便和投喂量殘餌是集約化養(yǎng)殖池塘中有機(jī)污染的最大來(lái)源，有機(jī)物降解過(guò)程會(huì)消耗大量氧氣。
因此在選擇飼料和投飼料時(shí)，要投喂?fàn)I養(yǎng)平衡的飼料，同時(shí)選擇適口性佳且消化充分的飼料，減少池塘中糞便和殘餌增加，間接增加水體溶氧。
(三)控制浮游植物數(shù)量
浮游植物光合產(chǎn)氧是池塘水體溶氧的重要來(lái)源，但過(guò)盛繁殖的藻類夜間會(huì)因旺盛的呼吸作用而大量消耗水體溶氧，導(dǎo)致魚(yú)池缺氧甚至泛塘。
實(shí)際生產(chǎn)中藻類密度具體測(cè)定并不方便，根據(jù)水色和透明度來(lái)直觀判斷比較有效。
不同的池塘條件和不同的養(yǎng)殖對(duì)象及養(yǎng)殖階段，對(duì)水色和透明度的要求有所差異，但總的來(lái)說(shuō)，保持嫩綠或淺褐水色以及25～40cm的透明度是比較合適的。
(四)適時(shí)啟動(dòng)人工增氧
開(kāi)動(dòng)增氧機(jī)可促進(jìn)水體流動(dòng)和水質(zhì)均勻化，增加水中的溶氧量、散發(fā)水中的有毒有害氣體。
實(shí)際生產(chǎn)中養(yǎng)殖者往往對(duì)低氧潛在危害的認(rèn)識(shí)不足，很多養(yǎng)殖者對(duì)增氧機(jī)的配置和使用并不合理，養(yǎng)殖者常把人工增氧當(dāng)作一種救命措施。
四、小結(jié)
水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的核心就是從水、種、餌、密、混、輪、防、管諸多方面科學(xué)地構(gòu)建可控、可持續(xù)發(fā)展的養(yǎng)殖水體生態(tài)平衡，而維持這一平衡的基本保證就是充足的溶解氧，因此說(shuō)溶解氧是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的靈魂。
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中應(yīng)保持足夠溶解氧，減少養(yǎng)殖動(dòng)物應(yīng)激，減少發(fā)病，提高飼料效率，確保養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。
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