池塘里的那些事儿:水质控制、增氧剂、增氧机种类(91、92、93)
简介:林文辉,中国水产科学研究院珠江水产研究所研究员,并担任社会经济发展咨询委员会顾问。主要研究、探索健康养殖的环境问题,大力推广健康养殖,得到了行业的广泛认可。曾参与国家兽医协会《水产执业兽医考试指南》编写,翻译美国奥本大学池塘环境经典专著《池塘养殖水质》和《池塘养殖底质》,奠定了我国池塘生态研究理论基础。
以下文章来自于林文辉的QQ空间连载文章:池塘里的那些事儿!已出版成书,内容很多,西南渔业网经少许调整后将分批转载分享!
91池塘养殖水质控制(4)
间接供氧系统
氧化还原是生物获得能量用于生存生长的基本生物化学反应。在池塘养殖的生态系统中,能量来源于有机物质(蛋白、脂肪和碳水化合物)中的碳(最简单的基本单位表示为CH2O)的氧化,而氧化过程中产生的电子和氢离子的最终受体是氧。也就是说,在这个氧化还原过程中,CH2O 被氧化为CO2,而O2被还原为H2O,所释放出来的能量被生物用于生存活动和生长。
但是,池塘里存在着各种氧化还原微环境,也就存在着各种电位梯度,为各种各样的微生物提供相应的氧化还原环境。这些反应之间必须处于相对平衡状态,否则,可能造成池塘生态系统失衡、紊乱、甚至崩溃。
池塘水体中电子(e)和氢离子(H)供体的主要来源:
CH2O + H2O —﹥CO2 + 4e + 4H
电子受体和氢受体除了氧之外,主要间接供氧系统(无氧呼吸)为有:
氮系统(硝酸呼吸):
NO3 + 8e + 10H —﹥NH4 + 3H2O
硝酸再生:
NH4 + 2O2 —﹥NO3 + H2O + 2H
铁系统(铁呼吸):
Fe2O3 + 2e + 2H + H2O —﹥2Fe(OH)2
高铁再生:
2Fe(OH)2 + 1/2O2 —﹥Fe2O3 + 2H2O
锰系统(锰呼吸):
MnO2 + 2e + 2H —﹥Mn(OH)2
高锰再生:
Mn(OH)2 +1/2O2 —﹥MnO2 + H2O
硫系统(硫酸呼吸):
SO4 + 8e + 10H —﹥H2S + 4H2O
硫酸再生:
H2S + 2O2 —﹥SO4 + 2H
表面上看,氧化态的氮、铁、锰、硫都能作为电子受体和氢受体,但最终这些电子和氢离子都必须交给氧,然后再生,系统才能持续进行,否则水体就会被还原,系统就会失衡。这意味着任何添加到池塘里的有机碳,无论采用什么“不消耗氧气的微生物”处理,最终都要消耗氧气,池塘生态系统才能维持稳定。
92化学增氧剂的选择
化学增氧剂一般用于紧急增氧,成本相对于物理增氧而言要贵很多。当然,有些土豪不不在乎成本,只贪图方便,经常使用化学增氧剂去“改底”。但是,尽管不在乎成本,如果经常使用,也必须考虑到,不同水质属性的池塘,应该选择不同类型的化学增氧剂。
常用的化学增氧剂有过硫酸氢钾、过碳酸钠和过氧化钙,它们与水反应,释放氧气后产生的残余物质不同,对水质有不同的影响。
过硫酸氢钾(KHSO5 · 0.5KHSO4 · 0.5K2SO4)其中有效成分为KHSO5,与水反应后:
KHSO5 + H2O —> KHSO4 + H2O2
2H2O2 —> 2H2O + O2↑
反应残余物为硫酸根。
过碳酸钠与水反应后:
Na2CO4 + H2O—>Na2CO3 + H2O2
2H2O2 —> 2H2O + O2↑
反应残余物为碳酸钠,碳酸钠吸收碳酸转化为碳酸氢钠。
过氧化钙与水反应后:
2 CaO2 + 2H2O —> 2Ca(OH)2 + O2↑
反应残余物为氢氧化钙。氢氧化钙吸收二氧化碳转化为碳酸氢钙。
因此,过硫酸氢钾适用于碱性水体(高碱度、低硬度),尤其是盐碱水,不适用于酸性(高硬度、低碱度)水体,尤其是酸性硫酸盐池塘;过碳酸钠适用于酸性硫酸盐池塘(高硬度、低碱度水体),而不适用于碱性池塘(高碱度、低硬度水体);过氧化钙适用于碱度硬度大致相等或碱度硬度都偏低的池塘。
93常用增氧机种类与特点
合理使用增氧机可有效增加池水中的溶氧量,加速池塘水体物质循环,减弱或消除有害物质,促进浮游生物繁殖。对于预防和减轻鱼类浮头,防止泛池以及改善池塘水质条件、增加鱼类喂食量以及提高产量等都具有良好的促进作用。但有许多养鱼场、用户使用池塘增氧机缺乏科学性,这将直接影响增氧机的使用效果。中高产池塘必须装备机械增氧装置,以弥补光合作用供氧的不足。机械增氧机种类很多,养殖人员必须对各种增氧机的性能和特点有所了解,才能正确使用或合理搭配,以达到最佳使用效果。
叶轮式增氧机
叶轮增氧机除增氧外,还有搅水、曝气的功能,促进浮游植物的生长繁殖,提高池塘初级生产力;在使用过程中,可形成中上层水流,使中上层水体溶氧均匀,适用于池塘养殖和池塘急救设备;但增氧区域只限于一定范围内,用于较大池塘时对底层水体的增氧效果较差;容易将鱼塘的底泥抽吸上来,不适宜在水位较浅的池塘使用。
水车式增氧机
水车式增氧机具有良好的增氧及促进水体流动的效果,适用于淤泥较深的池塘。在鱼发生浮头时,不适合用作急救。对底层上升体力不够大,对深水区增氧效果不理想。
充气式增氧机
充气式增氧机的曝气管大多使用纳米管,故也称微孔增氧机。水越深效果越好,适合于深水水体中使用;它对下层水的增氧能力比叶轮式增氧机强。增氧动力效率高,相对省电。但对上层水的增氧能力较低,稍逊于叶轮式增氧机。
射流式增氧机
射流式增氧机增氧动力效率超过水车式、充气式、喷水式等形式的增氧机,其结构简单,能形成水流,搅拌水体。射流式增氧机能使水体平缓地增氧,不损伤鱼体,适合鱼苗池增氧使用。
吸入式增氧机
吸入式增氧机通过负压吸气把空气送入水中,并与水形成涡流混合把水向前推进,因而混合力强。不适宜在水位较浅的池塘使用。
曝气涌浪式增氧机
曝气涌浪式增氧机据称是目前水产养殖增氧设备中最新的产品,其设计最大的优点是省电。增氧原理与叶轮式和水车式不同,独特的花朵状螺旋形叶轮配合环形浮筒,能使输出的水向上喷发,造成一定区域的水体为沸腾状,因而提高水体在喷发过程中与空气的接触,从而提高水体的溶氧量。同时水在向上喷发时直接穿越电机和减速机,使电机与减速机在水的冷却下实现长时间工作不发热。
喷水式增氧机
喷水式增氧机具有良好的增氧功能,可在短时间内迅速提高表层水体的溶氧量,同时还有艺术观赏效果。适用于园林或旅游区养鱼池使用。
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