水產(chǎn)動(dòng)物呼吸作用所消耗的溶解氧檢測(cè)

水產(chǎn)動(dòng)物、植物和微生物的呼吸作用所消耗的溶氧

水體中的耗氧作用可分為生物、化學(xué)和物理來源的耗氧。生物耗氧包括動(dòng)物、植物和微生物的呼吸作用所消耗的溶氧，大多數(shù)情況下，水中的浮游生物和底棲生物呼吸耗氧占據(jù)池塘耗氧的絕大部分?；瘜W(xué)耗氧包括環(huán)境中，有機(jī)物的氧化分解和無機(jī)物的氧化還原。物理耗氧主要指水中溶氧向空氣中逸散，只占據(jù)很小部分，這一過程僅在水氣界面進(jìn)行。

1、 養(yǎng)殖池塘水體中溶氧的變化規(guī)律：

水中溶氧的分布與變化既呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的態(tài)勢(shì)，又具有相對(duì)的規(guī)律性。

（1）晝夜變化

在沒有人工增氧作用的養(yǎng)殖池塘中，上層水的溶氧晝夜變化十分明顯。通常情況，下午高于早晨，白天高于夜間。白天隨著藻類光合作用的進(jìn)行溶氧逐漸上升，至下午日落前達(dá)到大值，夜間由于藻類不能進(jìn)行光合作用，而各種耗氧作用依然進(jìn)行，因此水體溶氧會(huì)持續(xù)下降，至清晨日出前達(dá)到低水平。但隨著水層深度的增加，特別是在補(bǔ)償深度以下，溶氧的晝夜變化也趨于減弱甚至停滯。

（2）季節(jié)變化

冬春兩季溫度較低，藻類生長(zhǎng)受到抑制，光合作用弱，產(chǎn)生的氧氣少，而此時(shí)水中生物量低，呼吸作用和化學(xué)耗氧下降，因此溶氧相對(duì)較低且變化較小。夏秋兩季水溫高、光照強(qiáng)烈，藻類生長(zhǎng)快，光合作用旺盛，釋放大量氧氣，水體增氧作用明顯；但夏秋兩季也是水體生物量、糞便、殘餌、動(dòng)植物尸體等各種有機(jī)廢物含量高、耗氧強(qiáng)烈的季節(jié)，因而此時(shí)水體溶氧變化大，并會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)溶氧過飽和水區(qū)，低氧甚至無氧水區(qū)等溶氧水平，是水產(chǎn)養(yǎng)殖容易出現(xiàn)溶氧問題的季節(jié)。

（3）垂直變化

溶氧在水中的分布呈現(xiàn)出從上到下垂直遞減狀態(tài)，藻類只能在有光線的水層中生長(zhǎng)并進(jìn)行光合放氧，而耗氧作用卻在每一個(gè)深度都不停地進(jìn)行，從而使水體溶氧形成上層高、下層低、非均勻遞減的垂直分布，這種現(xiàn)象常見于高溫季節(jié)的深水池塘。

2、 低氧對(duì)動(dòng)物的危害及其行為反應(yīng)

當(dāng)水中溶氧不足時(shí)，首先直接對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生不利影響；其次是通過影響水體環(huán)境其它生物和理化指標(biāo)而間接影響?zhàn)B殖動(dòng)物，致使其生長(zhǎng)、繁殖甚至生存造成不同程度的危害，輕則體質(zhì)下降、生長(zhǎng)減緩，重則浮頭、泛塘，導(dǎo)致大量死。

（1）臨界溶氧和致死溶氧

水中溶氧低于某一水平時(shí)，養(yǎng)殖動(dòng)物的生理代謝和生長(zhǎng)開始受到不利影響，但并不會(huì)導(dǎo)致死亡，這時(shí)的溶氧濃度稱為臨界溶氧。若溶氧繼續(xù)降低，到不能滿足生理上的需要時(shí)，養(yǎng)殖動(dòng)物會(huì)因窒息而死，此時(shí)的溶氧濃度稱為致死溶氧。臨界溶氧和致死溶氧依動(dòng)物種類和規(guī)格不同而異，并且受到水溫、鹽度等其它環(huán)境因子的影響，例如，隨著水溫升高動(dòng)物的致死溶氧下降。

（2） 動(dòng)物對(duì)低氧的行為反應(yīng)

當(dāng)水中溶氧稍低于臨界水平時(shí)，養(yǎng)殖動(dòng)物開始表現(xiàn)出攝食下降、生長(zhǎng)減慢、飼料系數(shù)增加，蝦類脫殼頻率降低，且經(jīng)常在淺水區(qū)活動(dòng)；動(dòng)物經(jīng)常群集在增氧機(jī)附近。長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)低氧會(huì)降低動(dòng)物對(duì)環(huán)境脅迫和對(duì)疾病的抵抗力，常常導(dǎo)致應(yīng)激性疾病的發(fā)生。在接近致死溶氧時(shí)，養(yǎng)殖動(dòng)物將停止采食，因呼吸困難而大批游到水面吞取空氣，發(fā)生嚴(yán)重的“浮頭”現(xiàn)象。此時(shí)魚蝦運(yùn)動(dòng)活力很低，對(duì)外界刺激反應(yīng)遲鈍。高密度養(yǎng)殖條件下，如果浮頭發(fā)生在上半夜或午夜剛過，表明水體嚴(yán)重缺氧，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，否則會(huì)造成魚蝦大批死，甚至泛塘。

水產(chǎn)動(dòng)物呼吸作用所消耗的溶解氧檢測(cè)

3、池塘養(yǎng)殖中的溶氧管理

溶氧管理是池塘養(yǎng)殖水質(zhì)管理的一個(gè)重要內(nèi)容，是一項(xiàng)以動(dòng)物的溶氧需求為基礎(chǔ)、以觀察和測(cè)定為依據(jù)，以預(yù)防為主、各種措施綜合應(yīng)用的系統(tǒng)工程。在實(shí)際生產(chǎn)中，水中溶氧水平是否合適不能以魚蝦是否浮頭為標(biāo)志，而應(yīng)以保證魚蝦正常生理需求為標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，養(yǎng)殖水體溶氧連續(xù)24 h中，必須有16 h以上大于5 mg/l，任何時(shí)候不能低于3 mg/l。

（1）溶氧的測(cè)定：

(1、測(cè)定方法 ：

水中溶氧可以用化學(xué)方法或儀器法測(cè)定，經(jīng)典的化學(xué)測(cè)定方法是碘量法，此法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度高，也被用來檢驗(yàn)其它方法的可靠程度。碘量法測(cè)定水中溶氧需要配制多種試劑溶液，測(cè)定步驟也比較繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)，因此多用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，在實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)條件下應(yīng)用多有不便。市場(chǎng)上常見的溶氧測(cè)定試劑盒，是另外一種以化學(xué)法為基礎(chǔ)、根據(jù)目視色差來大體判斷水中溶氧范圍的現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定方法，比較實(shí)用。但據(jù)筆者了解，目前所見的大多數(shù)此類試劑盒的靈敏度太低，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的實(shí)用性降低。

水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀是一種操作簡(jiǎn)便、結(jié)果可靠的快速測(cè)定方法。養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)可使用溶解氧檢測(cè)設(shè)備，只要將溶氧探測(cè)浮筒投入到水下固定深度，結(jié)果很快就會(huì)以數(shù)字的形式在屏幕顯示出來。在2010年以前，由于我國(guó)國(guó)內(nèi)在溶解氧監(jiān)測(cè)領(lǐng)域核心傳感器技術(shù)一直未形成國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)，造成國(guó)內(nèi)溶解氧測(cè)控設(shè)備相對(duì)較貴，質(zhì)量也參差不齊，且很多情況下因維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致使用壽命大大縮短，使得水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備在我國(guó)實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及其它養(yǎng)殖發(fā)達(dá)國(guó)家那樣普及。但隨著養(yǎng)殖集約化程度的提高和管理水平的上升，現(xiàn)在溶解氧測(cè)控設(shè)備已成為養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)主要的測(cè)定儀器。

(2、測(cè)定時(shí)間和頻次 ：

一般情況下，固定式在線儀表可以采用現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)測(cè)量的方式，養(yǎng)殖群體可以實(shí)時(shí)觀察養(yǎng)殖水環(huán)境溶解氧濃度，并作出科學(xué)的判斷。便攜式溶解氧檢測(cè)儀每天測(cè)定4次以上或根據(jù)用戶需求完成，測(cè)定時(shí)間選擇清晨和傍晚，由此可以知道池塘一天中溶氧水平，有助于判斷水體溶氧是否處于合適范圍，尤其是有助于預(yù)防“泛塘”等嚴(yán)重缺氧事件的發(fā)生。對(duì)于剛剛采取過消毒殺藻和施用好氧性微生物改良劑等處理措施的池塘，以及常出現(xiàn)溶氧問題的池塘，應(yīng)盡可能增加測(cè)定頻次。

(3、測(cè)定位置 ：

應(yīng)在具有代表性的位置測(cè)定，所測(cè)結(jié)果應(yīng)能反映大多數(shù)養(yǎng)殖動(dòng)物所處環(huán)境的溶氧狀況，因此不宜僅在水表層或增氧機(jī)附近測(cè)定。在任何情況下，測(cè)定池底及中部溶氧對(duì)了解水體的溶氧狀況并采取相應(yīng)措施具有十分有益的參考作用。

（2）增氧措施 ：

養(yǎng)殖生產(chǎn)中，溶氧管理實(shí)質(zhì)上就是通過采取各種直接或間接的增氧措施，既能保證養(yǎng)殖動(dòng)物處于一個(gè)良好的溶氧環(huán)境、達(dá)到生產(chǎn)效益，又不至于過度增氧導(dǎo)致成本浪費(fèi)。從整個(gè)養(yǎng)殖過程和環(huán)節(jié)來講，可從以下幾方面著手。

(1、加強(qiáng)池底清淤消毒，合理安排放養(yǎng)密度 ：

在條件許可的情況下，應(yīng)在每?jī)刹琊B(yǎng)殖生產(chǎn)之間干塘清淤，用生石灰對(duì)池底進(jìn)行消毒并翻耕暴曬。這樣既可殺滅病原生物，降低養(yǎng)殖過程中感染病害的風(fēng)險(xiǎn)，又可氧化底泥中的有機(jī)物，除去池底的氨氮、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，減少養(yǎng)殖過程中的底泥耗氧，起到間接增氧作用；同時(shí)還可以提高水體的硬度和堿度，增加水體緩沖能力，有助于保持養(yǎng)殖過程中水質(zhì)的穩(wěn)定性。在投放苗種時(shí)應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖種類、水體條件、進(jìn)排水能力、設(shè)備配置、管理水平以及期望的產(chǎn)量和規(guī)格等合理安排放養(yǎng)密度。過高的密度將會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物個(gè)體之間的“爭(zhēng)氧”，降低了生產(chǎn)率，經(jīng)濟(jì)效益反而有可能下降，同時(shí)還會(huì)增加管理難度和風(fēng)險(xiǎn)。

(2、選擇優(yōu)質(zhì)飼料，采用科學(xué)投飼技術(shù) ：

一般情況下，糞便和殘餌是精養(yǎng)池塘中有機(jī)污染的來源，有機(jī)物降解過程會(huì)消耗大量氧氣。投喂?fàn)I養(yǎng)不平衡的單一原料或低質(zhì)飼料，由于適口性不佳且消化不充分，將導(dǎo)致池塘中糞便和殘餌增加；而優(yōu)質(zhì)飼料的消化吸收率高，糞便等廢物排量少，從而間接增加水體溶氧?？茖W(xué)的投飼技術(shù)同樣重要，應(yīng)根據(jù)天氣、水質(zhì)、動(dòng)物的攝食和生長(zhǎng)等情況嚴(yán)格控制并隨時(shí)調(diào)整投飼量，宜少量多次，避免過量投喂產(chǎn)生殘餌。在養(yǎng)魚池塘使用投餌機(jī)以及投喂膨化浮性顆粒飼料也有助于減少殘餌。

(3、控制藻類生長(zhǎng)繁殖，提高天然增氧效果 ：

浮游植物光合放氧是池塘水體溶氧的重要來源，很多情況下甚至是最主要的來源，但過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，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此，應(yīng)采取生物和化學(xué)等多種調(diào)控措施保持水中合適的藻類密度，到達(dá)理想的增氧效果。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，但總的來說，保持嫩綠或淺褐水色以及25～40 cm的透明度是比較合適的。

(4、掌握水中溶氧動(dòng)態(tài)，靈活進(jìn)行人工增氧 ：

在高密度池塘養(yǎng)殖中，人工增氧是養(yǎng)殖成功的條件，也是養(yǎng)殖成本中除飼料以外的大部分。出于對(duì)電耗成本的考慮，以及對(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，很多時(shí)候把人工增氧當(dāng)作一種“救命”措施?？茖W(xué)的做法是在了解養(yǎng)殖動(dòng)物溶氧需求和水中實(shí)際溶氧水平的基礎(chǔ)上，靈活啟用人工增氧，既保證了水體中合適的溶氧水平，又避免了因不必要的過度增氧而造成的成本浪費(fèi)。

機(jī)械增氧是人工增氧的最主要方式，其核心部分是增氧機(jī),主要有攪拌式(如水車式增氧機(jī)、葉輪式增氧機(jī)等)和充氣式(如射流式、曝氣式)兩類,各有優(yōu)點(diǎn),應(yīng)根據(jù)不同養(yǎng)殖條件分別選用或混合使用。開動(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)水中的有毒氣體。開機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短也應(yīng)根據(jù)水體特別是底層、中層水體的溶氧水平而定。在用電不方便的地方或應(yīng)急情況下,化學(xué)增氧劑的使用也是十分必要的。

(5、清除野雜魚蝦，適時(shí)進(jìn)水排污 ：

池塘中非養(yǎng)殖動(dòng)物（如野魚雜蝦、螺類等）不可避免地與養(yǎng)殖動(dòng)物在營(yíng)養(yǎng)和水體環(huán)境方面產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，從而造成營(yíng)養(yǎng)流失、環(huán)境惡化等危害，包括降低水體溶氧。應(yīng)盡可能在放養(yǎng)前殺滅池塘及水源帶來的野雜魚蝦，并在養(yǎng)殖過程中進(jìn)行清除。如果條件具備，應(yīng)經(jīng)常補(bǔ)充新水，同時(shí)進(jìn)行排污。注入新水可以及時(shí)而有效地改善水體溶氧，但需要注意的是注入的水應(yīng)是沒有污染、溶氧高，溫度和鹽度等與現(xiàn)有池水接近的新鮮水，否則會(huì)引進(jìn)新的污染或造成動(dòng)物的脅迫效應(yīng)。

(6、及時(shí)明察環(huán)境變化，預(yù)防突發(fā)溶氧事故 ：

水產(chǎn)養(yǎng)殖中，一方面天氣變化具有不確定性和不可控制性，水環(huán)境本身也在時(shí)刻發(fā)生變化，同時(shí)天氣又對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生重要影響；另一方面水體溫度、鹽度、pH值等環(huán)境因子短時(shí)間內(nèi)的劇烈變化又會(huì)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生脅迫效應(yīng)。實(shí)際生產(chǎn)中這種變化是不可避免的，因此只能在養(yǎng)殖過程中加強(qiáng)管理，及時(shí)明察，尤其是高溫悶熱和暴雨、強(qiáng)風(fēng)天氣應(yīng)做好應(yīng)急措施（機(jī)械和化學(xué)增氧），預(yù)防和處理突發(fā)的溶氧事故。