張美彥，楊星，楊興，蔣曉紅，關(guān)梅，李建光

（貴州省水產(chǎn)科學(xué)研究所，貴州 貴陽 550025）

微孔曝氣增氧技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

張美彥，楊星，楊興，蔣曉紅，關(guān)梅，李建光

（貴州省水產(chǎn)科學(xué)研究所，貴州 貴陽 550025）

微孔增氧技術(shù)與傳統(tǒng)增氧方式相比，不僅能增加水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中的溶解氧量，尤其是中、下層水體均勻增氧，還能改善養(yǎng)殖池塘的生態(tài)環(huán)境。本文主要介紹微孔增氧機(jī)的工作原理及與其他增氧設(shè)備配套使用的優(yōu)點(diǎn)。

微孔曝氣增氧機(jī)；水產(chǎn)養(yǎng)殖；溶解氧

增氧機(jī)在池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖中已廣泛應(yīng)用，但許多養(yǎng)殖者仍主要把增氧機(jī)當(dāng)作“救魚機(jī)”，未充分發(fā)揮增氧機(jī)的“增產(chǎn)機(jī)”功效。目前我國(guó)池塘養(yǎng)殖中常用的增氧設(shè)備有葉輪式增氧機(jī)、噴水式增氧機(jī)、水車式增氧機(jī)、螺旋式增氧機(jī)、射流式增氧機(jī)和渦流式增氧機(jī)等，其中葉輪式增氧機(jī)的使用最多。但它們普遍存在增氧不均勻、底層增氧差、噪聲大、增氧能力有限等缺陷。微孔曝氣增氧機(jī)能夠高效均勻混合空氣與水體，充分曝氣，增強(qiáng)水體的自我凈化能力，實(shí)現(xiàn)全池高效立體增氧[1]，主要用于蝦、蟹、名貴魚類等優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的養(yǎng)殖中。

1 微孔曝氣增氧技術(shù)的原理

微孔曝氣增氧機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。微孔增氧通過微孔管向池塘底部水體充氣增氧，增氧范圍較廣，可提高各層養(yǎng)殖水體動(dòng)物的活動(dòng)能力。微孔曝氣增氧設(shè)備主要由電機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、主供氣管、pvc支管及微孔曝氣管構(gòu)成供氣系統(tǒng)。其工作原理是：用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，將空氣壓送至輸氣主管道；輸氣主管道將空氣沿pvc管道輸入池塘底部的微孔曝氣管；微孔曝氣管將空氣以微氣泡形式分散到水體中，形成的微氣泡由池底逐漸上浮；氣泡在氣體高氧分壓作用下，將氧氣充分溶入水體中；氣泡上升形成水流旋轉(zhuǎn)和上下流動(dòng)，將上層溶氧量高的水帶入下層水體，水流旋轉(zhuǎn)加快微孔管周圍高溶氧量水向外擴(kuò)散速度，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體的高效均勻增氧[2-4]。

2 微孔曝氣增氧的優(yōu)點(diǎn)

2.1 全池溶氧均勻，實(shí)現(xiàn)高效立體增氧

空氣直接輸入下層水體，通過微孔曝氣管產(chǎn)生小氣泡，形成氣幕。氣泡上升緩慢，氧氣在水中滯留時(shí)間較長(zhǎng)，氣液接觸有效時(shí)間增加，使充入水體的空氣更容易融入水體；氣泡上升時(shí)氣液間的摩擦阻力帶動(dòng)底層水體向上層逐漸流動(dòng)，把含氧量低的下層水推向上層，使上、下層溶氧均勻[5]，保證水體溶解氧量穩(wěn)定，特別是高密度養(yǎng)殖水體和極端天氣，微孔增氧能防止養(yǎng)殖對(duì)象缺氧浮頭[6,7]。

2.2 有效改善養(yǎng)殖水體生態(tài)

微孔增氧曝氣盤產(chǎn)生大量的微氣泡，增加水體的上下流動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，上下水層均衡充足的溶氧可以使菌相、藻相達(dá)到上下水層的平衡，改善水體的生態(tài)。構(gòu)建均衡的有益菌和浮游生物種群，可降低養(yǎng)殖對(duì)象的病害發(fā)生，提高存活率[8]。而傳統(tǒng)的增氧方式養(yǎng)殖水體表面和中上層的氧氣對(duì)流不充分，對(duì)中下層生態(tài)相改善作用較小。

2.3 改善養(yǎng)殖水環(huán)境

一般情況下，養(yǎng)殖水體自表層至底層，溶氧量逐漸降低。大部分剩餌、排泄物、腐爛動(dòng)植物的尸體等均沉積在底層，這些有機(jī)物的氧化分解需消耗大量氧氣，產(chǎn)生較多的有毒有害物質(zhì)，所以中下層和底層水體極不穩(wěn)定。傳統(tǒng)的增氧設(shè)備多為表層增氧，無法解決底部缺氧問題。微孔增氧產(chǎn)生的水流和上下流動(dòng)促使底層在缺氧條件下產(chǎn)生的有害氣在氣泡的作用下溢出水面，達(dá)到曝氣的目的。水體的流動(dòng)和旋轉(zhuǎn)加快了池塘底部有機(jī)物、氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)的氧化分解，提高水體的凈化能力，改善水體底部環(huán)境，有利于魚類的健康、安全養(yǎng)殖[9]。

圖1 微孔曝氣增氧機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 structure chart of micro-pore aeration

2.4 能耗低，噪音小，安全性能高

微孔增氧可使單位水體溶氧量迅速達(dá)到較高水平，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體的快速增氧，而能耗卻比葉輪式和水車式增氧機(jī)等設(shè)備低許多，可以降低生產(chǎn)成本[9,10]。微孔增氧設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)安裝在池塘岸邊，在水中只有微孔曝氣管，基本沒有聲音，機(jī)器產(chǎn)生的噪音不直接傳入水體，減少機(jī)械噪聲對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的應(yīng)激作用，也不會(huì)漏油污染養(yǎng)殖水體。此設(shè)備操作簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，安全性能好，而傳統(tǒng)增氧設(shè)備安全性能較差，對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物存在潛在危害。

3 與常規(guī)增氧機(jī)配套使用的優(yōu)點(diǎn)

使用微孔曝氣增氧設(shè)備要根據(jù)季節(jié)變化、天氣及魚的放養(yǎng)密度、規(guī)格、水質(zhì)、投餌量、魚的健康等，確定增氧機(jī)開機(jī)時(shí)間和時(shí)段，在使用過程中，與其他增氧機(jī)配套使用，能達(dá)到更好的增氧效果。

3.1 與葉輪式增氧機(jī)配套使用的優(yōu)點(diǎn)

葉輪式增氧機(jī)有增氧、攪水、曝氣3個(gè)作用，增氧效果較好、使用較為廣泛。增氧機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，攪動(dòng)養(yǎng)殖水體產(chǎn)生水躍，增加水和空氣的接觸面積，達(dá)到增加水體溶氧的目的[11]。葉輪旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)水體打破躍溫層，促進(jìn)上下水體間的對(duì)流，提高中下層水體的溶氧量。葉輪式增氧機(jī)一般適用于中上層水體增氧，對(duì)底層水體的增氧效果差。

微孔曝氣增氧機(jī)增氧效果好，但攪拌能力差，葉輪式增氧機(jī)可有效彌補(bǔ)這一缺陷。晴天下午開啟葉輪式增氧機(jī)，能打破水體分層，使上下層水體對(duì)流，將表層溶氧過飽和水體送至下層，使下層水體溶氧量升高。兩者配套使用能夠充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)：在不減少總?cè)苎趿康那疤嵯聹p少葉輪式增氧機(jī)的運(yùn)作時(shí)間，降低能耗，節(jié)約成本，提高單產(chǎn)；有效增加池塘溶氧量，使上下水體保持均勻高溶氧狀態(tài)，降低水體中的有毒有害物質(zhì)，改善水質(zhì)。該結(jié)論與黃顙魚Pelteobagrus fulvidraco和鱉Amyda sinensis的混養(yǎng)、南美白對(duì)蝦Penaeus vannamei Boone養(yǎng)殖、主養(yǎng)鯉Cyprinus carpio成魚試驗(yàn)的結(jié)果一致[5,10,12]。在湖北省進(jìn)行的微孔曝氣增氧技術(shù)應(yīng)用研究試驗(yàn)中也表明微孔曝氣增氧機(jī)和葉輪式增氧機(jī)配套使用效果更佳[7]。

3.2 與水車式增氧機(jī)配套使用的優(yōu)點(diǎn)

水車式增氧機(jī)通過槳葉高速拍擊水面翻水，使水體在水平方向流動(dòng)形成定向水流，把空氣攪入水中，對(duì)較淺水體有增氧能力和攪拌功能，但對(duì)超過1m的底部水體幾乎起不到增氧作用。水車式增氧機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，適用于水體較淺的養(yǎng)殖池塘[13]。微孔曝氣增氧機(jī)從底部增氧，對(duì)于深度超過1m的池塘，兩者配套使用使池塘整體溶氧提高快，分布均勻，可以彌補(bǔ)后者對(duì)池塘底部增氧能力弱的缺陷，形成互補(bǔ)的立體高效增氧模式，適用于喜歡定向水流的養(yǎng)殖對(duì)象。在對(duì)鰻鱺Anguilla japonica[14]的研究中表明，水車式增氧機(jī)的主要作用為提高表層水體溶解氧，而微孔曝氣增氧機(jī)對(duì)底層溶氧效果作用顯著，兩者配套使用才能達(dá)到最佳增氧效果。

3.3 與噴水式增氧機(jī)配套使用的優(yōu)點(diǎn)

噴水式增氧機(jī)由浮水電泵和附有浮體的噴頭組成，水泵抽提下層缺氧水體由噴頭的環(huán)形出口噴向空中，分散為水點(diǎn)落下，增加水-氣接觸面，以達(dá)到增加溶氧的目的。水泵的抽送作用將下層缺氧水體運(yùn)至上層，上下層產(chǎn)生對(duì)流[15]，主要適用于面積較小的養(yǎng)殖池塘。噴水式增氧機(jī)機(jī)身搬運(yùn)方便、造價(jià)低，用于垂釣觀賞居多。根據(jù)養(yǎng)殖池塘具體溶氧變化，噴水式增氧機(jī)下午開機(jī)3～4h，后半夜開機(jī)至天亮，微孔曝氣增氧機(jī)全天開機(jī)，注意適時(shí)冷卻機(jī)器，能夠有效提高池塘增氧效果。

4 小結(jié)

微孔曝氣增氧機(jī)可實(shí)現(xiàn)全池均勻有效增氧，改善養(yǎng)殖水環(huán)境，平衡水體生態(tài)，耗能低且安全性能高，是養(yǎng)殖過程中增氧效果較好的一類增氧設(shè)備。但因微孔曝氣增氧機(jī)沒有攪拌能力，需和常規(guī)增氧設(shè)備科學(xué)合理配套使用，既能夠有效彌補(bǔ)常規(guī)增氧機(jī)增氧不均勻、無法進(jìn)行底層增氧的缺陷，又能達(dá)到對(duì)養(yǎng)殖水體的攪拌作用。正確使用微孔曝氣增氧機(jī)，能節(jié)省養(yǎng)殖成本，又可實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖池塘立體高效增氧，為池塘健康生態(tài)養(yǎng)殖提供保障。

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Current Situation of Application of Micro-pore Aeration

ZHANG Mei-yan,YANG Xing,YANG Xing,JIANG Xiao-hong,GUAN Mei,LI Jian-guang
（Guizhou Aquaculture Institute,Guiyang 550025,China）

A micro-pore aerator can not only aerate aquaculture water,especially in middle and lower water layer,but also improve environment,and maintain the balance distribution of water dissolved oxygen（DO）compared with other aerators.By using the micro-pore aerator,DO uniform distribution in pond has been achieved and fishes healthy can be remained in the intensive aquaculture. The working principle and some advantages are described compared with other aerators.

micro-pore aerator;aquaculture;dissolved oxygen（DO）

S969.321

A

1005-3832（2016）04-0048-03

2015-12-31

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系國(guó)家大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（nycytx-49-47）；貴州省特色水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系-養(yǎng)殖功能實(shí)驗(yàn)室（GZCYTX2 013-01101）.

張美彥（1987-），女，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，從事水生動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)及水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)研究.E-mail:zhangmeiyan1099@126.com

李建光（1973-），男，高級(jí)水產(chǎn)工程師.E-mail:qzsc@163.com