臧淑梅
(黑龍江省水產(chǎn)技術推廣總站 黑龍江 哈爾濱 150018)
溶解氧是指以分子狀態(tài)溶存于水中的氧氣單質(zhì)。水中的溶解氧含量通常很低,只有百萬分之一。水中有機物分解、生物呼吸、氣壓、鹽度等許多因素,都對水中溶解氧產(chǎn)生影響。所以掌握水中溶解氧的動態(tài)規(guī)律,熟悉缺氧的原因,對于正確組織養(yǎng)殖生產(chǎn)、改進技術、獲得高產(chǎn)是非常重要的。
1.空氣:水在靜止狀態(tài)下來自于空氣的溶氧是非常緩慢的,而且僅僅限于表層。在一定的溫度、壓力等條件下,空氣中的氧氣溶解于水中的最大量稱為氧的飽和濃度,其溶氧量和水量的百分比稱為飽和度,也是水對氧的溶解度。如水溫10℃時,純水的溶解量是11.33mg/L。它的溶解度應當是7.93mg/L。
在有水流動的河流中,空氣中的氧氣不斷溶入水中,超過飽和度的溶氧也會逸入大氣中。如果沒有水的流動變化,只要有風浪出現(xiàn),也會使空氣與水體的界面接觸不斷更新,從而使氧氣大量溶入水中。特別在湖泊、水庫等大型水體,“無風三尺浪”,空氣的溶入就成為大水面溶氧的主要來源。
2.水生植物的光合作用:在面積較小的池塘,一般水生動物的養(yǎng)殖密度較大,加之施肥、投餌的影響,水質(zhì)肥沃,浮游植物密度大,在太陽照射下產(chǎn)生的氧氣也多。如果天氣平靜無風,溶氧大量積存在水中,可以高達飽和度的200%以上。在有風浪的天氣下,多于飽和濃度的溶氧就會逸入空中,直到降至飽和度為止。
1.物理作用耗氧 水中溶氧過飽和時,會不斷地向空氣逸散,過飽和程度越大,曝氣越充分,則逸散損失越多越快。這一過程僅在水-氣界面進行。
2.化學作用耗氧 水體內(nèi)有些物質(zhì)可以經(jīng)由化學反應(或生物代謝作用)消耗氧。如氧化一摩爾硫化氫所消耗的氧為2摩爾。
3.生物作用耗氧 水中魚蝦、浮游生物、細菌等,在生命活動過程中要不斷地呼吸消耗水中溶氧,生物密度越大,呼吸耗氧越多,在一定范圍內(nèi),溫度越高,呼吸耗氧越快。其他生物生態(tài)因子,如個體大小、營養(yǎng)條件、水的pH、O2、CO2及毒物含量,也對耗氧速度有影響。
1.日變化 在水面大、水質(zhì)瘦的湖泊、水庫,浮游生物不多,風浪又大,雖然在午后由于水生生物的光合作用溶氧有所增加,但數(shù)量不太顯著。日出時,由于夜間消耗溶氧有所降低,變化也不太明顯。但在風浪小、水質(zhì)肥、生物量大的池塘內(nèi),溶氧的日變化就非常顯著。早上,由于夜間有機質(zhì)分解和生物呼吸,溶氧降低到最低點,因此魚蝦早上缺氧浮頭最為嚴重。當太陽出來后,光合作用開始,溶氧狀況馬上就得到改善,此后溶氧含量越來越高,直到下午15:00左右達到最高峰。再后,產(chǎn)氧減少,等到太陽落山,光合作用終止,溶氧就只有凈消耗了,直到次日黎明降到最低點。
2.季節(jié)變化 夏季水溫高,生物繁殖快,水中溶氧變化劇烈。春秋水溫適中,溶氧變化也比較平穩(wěn)。但到了冬季,因為水溫4℃的淡水密度大,水表結(jié)冰,大氣無法給水體供氧,只有靠冰下水生植物的光合作用。如果魚多水肥,氧消耗量大于生產(chǎn)量,魚池就會逐漸缺氧;如果水淺且肥,溶氧在冰下積累,超過了飽和度也可能使魚患上氣泡病。
3.深度變化 由于光線穿過的水層很小,特別在水質(zhì)肥沃的池塘,水很渾濁,光線更不能射入深處。能產(chǎn)氧的水僅限于表層。但水淺時稍有風浪或臺風暴雨使氣溫降低,表層水溫度下降沉入底層,上、下水層就得以混合,水溫趨于一致。但如果水太深,中層出現(xiàn)了水溫激烈變化的溫躍層,就阻礙了上下層水的混合,一般要等到秋季天氣變冷時溫躍層才能逐漸破壞。在長期溫躍層存在的情況下,底層的溶氧就消耗殆盡,魚蝦難以存活。
1.對水質(zhì)的影響
一是決定水質(zhì)及底質(zhì)的氧化還原條件。溶氧含量高則水質(zhì)、底質(zhì)呈氧化狀態(tài),氧化還原電位較高,變價元素多以高價態(tài)存在;相反,溶氧含量低時,則水質(zhì)、底質(zhì)呈還原狀態(tài),氧化還原電位較低,變價元素多以低價態(tài)存在。在溶氧含量從高變低時,水質(zhì)底質(zhì)也就從氧化狀態(tài)變?yōu)檫€原狀態(tài),變價元素發(fā)生氧化還原反應。
二是決定好氣嫌氣微生物的活動與分布。水中溶氧多時,生物進行的是有氧呼吸,好氣生物可以順利活動發(fā)展,它們分解有機物比較迅速徹底,最終產(chǎn)物對生物無害。反之,若水中溶氧不足,生物只好用一些無機物或有機物代替O2作為受氫體,進行無氧呼吸。只有嫌氣性或兼性嫌氣性微生物才能在這種條件下正?;顒?,它們分解有機物速率慢,產(chǎn)物多為還原態(tài),對魚類及其餌料生物有毒害作用或不良影響。
2.對魚類的影響
魚類對水體中的溶氧含量有一定的要求,溶氧長期低于正常范圍時,魚的運動能力下降、攝食量減少、餌料系數(shù)增大、抵抗力下降、疾病增多。相反,溶氧大量過量對魚蝦也不好,會引起氧中毒及氣泡病,嚴重時可使魚苗大量死亡。