溶氧的產(chǎn)生和消耗：掌握溶解氧的動(dòng)態(tài)規(guī)律，熟悉缺氧的原因及對(duì)策

氧氣是各種動(dòng)物賴以生存的必要條件之一。人類及陸生動(dòng)物都是以空氣中的氧為生存基礎(chǔ)，空氣中的氧氣量多而穩(wěn)定，濃度一般為210mg/L(毫克/升，下同)，因此，一般沒有缺氧的威脅。而水體中的氧氣則量少多變，比如淡水中溶解氧的飽和濃度為8～10mg/L水，還不到空氣中氧含量的1/20，海水中則更少。在淡水養(yǎng)殖業(yè)中，有人估計(jì)因缺氧而造成的損失約占總損失量的60%。由此可見，掌握水中溶氧的動(dòng)態(tài)規(guī)律，熟悉缺氧的原因及對(duì)策，對(duì)于正確組織養(yǎng)殖生產(chǎn)、改進(jìn)養(yǎng)殖技術(shù)、奪取高產(chǎn)是很重要的。

一 溶氧的含量及其影響因素

溶解氧是指以分子狀態(tài)溶存于水中的氧氣單質(zhì)，不是化合態(tài)的氧元素，也不是水體中的氧氣氣泡，而是溶解在水中的分子態(tài)的氧，溶解氧通常用DO表示。

氧氣溶于水中是一個(gè)可逆過程：氣態(tài)氧O2?溶解氧

當(dāng)氧氣溶于水中的速度與水中逸出氧氣的速度相等時(shí)，溶解即達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)溶解氧的含量為該條件下溶解氧的飽和含量。通過測(cè)定，在其它條件不變時(shí)，水中的鹽度和溫度升高，水中溶解氧的飽和含量隨之下降。

1.水體中溶氧的主要來源

（1）空氣中氧氣在水體中溶解。只要水體中的溶氧未飽和，這一作用可全天進(jìn)行，在溫度一定的情況下，水與空氣接觸越充分，水中溶氧的飽和程度就越大，則溶解增氧越快。在生產(chǎn)中水體面積越大、水面越開闊，風(fēng)浪的作用就越大，溶氧含量就越高；氣壓越低，空氣密度越小，氧氣在水中溶解度就越小；溫度越高，氧氣的溶解度就越小。溫度與氧氣飽和度的關(guān)系如表1所示。

表1水溫度與氧氣飽和度關(guān)系

空氣中的氧氣向水中溶解通常只限于表水層，在養(yǎng)殖水體溶氧的總收支平衡中只占很少比例。深度越大，對(duì)流不好的水體尤為如此。

（2）綠色植物的光合作用。在自然條件下，綠色植物光合作用的增氧是水體中最大的供氧者，在溶氧的總收入中占很大比例。

植物光合作用增氧的特點(diǎn)：

第一，周日變化明顯。僅白天十幾小時(shí)增氧，晚上進(jìn)行呼吸作用反而耗氧。

第二，水層差別大。僅在光線充足的表水層內(nèi)增氧，底水層光線不足或全無光線，只耗氧不增氧。

第三，效果不穩(wěn)定。增氧的數(shù)量及速度隨光照條件、水溫、植物的種類、數(shù)量、生理狀態(tài)以及水中二氧化碳、營養(yǎng)鹽類的供給狀況等因素不同而異。

研究發(fā)現(xiàn)，一般河流、湖泊表層水在夏季光合作用產(chǎn)氧能力為0.5～10g/m2/d，最高紀(jì)錄可達(dá)59g，一般養(yǎng)殖水體在下午14:00-15:00時(shí)其溶解氧最高。

（3）水補(bǔ)給混合增氧。人工抽水、注水、自然流水補(bǔ)給會(huì)帶入部分溶解氧。水體內(nèi)部水團(tuán)的垂直對(duì)流均屬于這一類，在底層水溶氧的補(bǔ)給上有重要意義，但對(duì)整個(gè)水體來說，效果均不顯著。

（4）人工增氧。人工增氧包括兩方面：一是人工機(jī)械增氧，增氧機(jī)有葉輪式、吸水噴泉式和震蕩混合式多種類型；二是人工化學(xué)增氧，將增氧藥物酒在水體表面達(dá)到增氧目的，比如過氧化鈣、過氧化氫等。

2.水體中溶氧的消耗

水體中溶氧的消耗因素很多，包括物理因素、化學(xué)因素和生物因素。

（1）物理作用耗氧。水中溶氧過飽和時(shí)會(huì)不斷向空氣中逸散，過飽和程度越大，曝氣越充分，逸散損失就越多越快，這一過程在水-氣界面處進(jìn)行。排水時(shí)氧氣同時(shí)也會(huì)因水的流失而隨水流失。

（2）化學(xué)作用耗氧。水體內(nèi)有些物質(zhì)可以由于化學(xué)反應(yīng)（或生物代謝作用）消耗氧氣。這些水化反應(yīng)都必須在有氧的條件下進(jìn)行，由此，保障充足的氧氣可以促進(jìn)水化反應(yīng)進(jìn)行，減少水體中的有害物質(zhì)。

（3）生物耗氧。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。水中的魚、貝類、蝦類、浮游植物、浮游動(dòng)物、細(xì)菌等，在生命活動(dòng)過程中要不斷地呼吸耗用水中溶氧，生物密度越大，呼吸耗氧就越多。在一定范圍內(nèi)，溫度越高，呼吸耗氧就越快。其它生理生態(tài)因子，比如個(gè)體大小、營養(yǎng)條件、水中pH值、氧、二氧化碳及毒害物含量等，對(duì)生物耗氧速度均有影響。

據(jù)測(cè)定，魚類等較大型水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物呼吸耗氧速度為44.4～46.5mlO2/kg.h；流水養(yǎng)魚或循環(huán)養(yǎng)魚裝置常以100mlO2/kg.h消耗氧氣；浮游動(dòng)物耗氧更快；細(xì)菌耗氧取決于它們的增殖速率，增殖快耗氧也快。

浮游植物及其它水生植物也會(huì)呼吸耗氧，不過，白天光合作用的增氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于呼吸作用的耗氧量。據(jù)資料，處在指數(shù)生長期的浮游植物，每日呼吸耗氧僅為其產(chǎn)氧量的10～20%。

養(yǎng)殖水體內(nèi)各項(xiàng)耗氧作用占的比例相差很大。一般說來，逸失進(jìn)入空氣只占總耗氧量的1.5%左右，所養(yǎng)魚類耗氧也只占5～15%，其它80～90%以上的均為生物呼吸、有機(jī)物質(zhì)分解所耗用。

二 溶氧與淡水養(yǎng)殖業(yè)的關(guān)系

1.水中溶氧是重要的水化指標(biāo)

水中的氧氣和水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的關(guān)系極為密切，它從多方面影響到水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的生存與生活。例如，水中溶氧的高低會(huì)影響到魚類的攝食強(qiáng)度和消化率，影響生長速度，影響有機(jī)物質(zhì)的分解和物質(zhì)循環(huán)的過程。氧氣充足，分解快，物速循環(huán)進(jìn)行順利，相反，循環(huán)受阻，有惡代謝產(chǎn)物積累，使生活環(huán)境惡化。所以說，溶氧是極為重要而最具直接關(guān)系的水質(zhì)指標(biāo)。

2.魚類對(duì)溶氧的適應(yīng)范圍

在一定溫度條件下，魚類的需氧量隨魚的種類、年齡大小不同而異。一般說來，鯉科魚類耐低氧，一般在5mg/L的水體中正常生長；鯽魚的耐低氧能力更強(qiáng)。見表2。

表2各魚類對(duì)溶氧的適應(yīng)情況（mg/L）

表2所示亦僅是一個(gè)參考數(shù)據(jù)，到最低含氧量時(shí)魚已經(jīng)或開始浮頭，停止或極少進(jìn)食，應(yīng)予以高度注意。在正常范圍時(shí)溶氧含量越高，魚攝食越旺，餌料系數(shù)越低，生長速度越快，到最適量時(shí)達(dá)到高峰。所以，在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)氧氣的供給決不應(yīng)以浮不浮頭為標(biāo)準(zhǔn)，而是在經(jīng)濟(jì)合算的情況下，盡量把水中溶解氧提高到最適范圍。

作者：梁洪

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