溶氧的產生和消耗：掌握溶解氧的動態規律，熟悉缺氧的原因及對策

氧氣是各種動物賴以生存的必要條件之一。人類及陸生動物都是以空氣中的氧為生存基礎，空氣中的氧氣量多而穩定，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。在淡水養殖業中，有人估計因缺氧而造成的損失約占總損失量的60%。由此可見，掌握水中溶氧的動態規律，熟悉缺氧的原因及對策，對于正確組織養殖生產、改進養殖技術、奪取高產是很重要的。

一 溶氧的含量及其影響因素

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

氧氣溶于水中是一個可逆過程：氣態氧O2?溶解氧

當氧氣溶于水中的速度與水中逸出氧氣的速度相等時，溶解即達成動態平衡，此時溶解氧的含量為該條件下溶解氧的飽和含量。通過測定，在其它條件不變時，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。在生產中水體面積越大、水面越開闊，風浪的作用就越大，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系如表1所示。

表1水溫度與氧氣飽和度關系

空氣中的氧氣向水中溶解通常只限于表水層，在養殖水體溶氧的總收支平衡中只占很少比例。深度越大，對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：

第一，周日變化明顯。僅白天十幾小時增氧，晚上進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，效果不穩定。增氧的數量及速度隨光照條件、水溫、植物的種類、數量、生理狀態以及水中二氧化碳、營養鹽類的供給狀況等因素不同而異。

研究發現，一般河流、湖泊表層水在夏季光合作用產氧能力為0.5～10g/m2/d，最高紀錄可達59g，一般養殖水體在下午14:00-15:00時其溶解氧最高。

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

（4）人工增氧。人工增氧包括兩方面：一是人工機械增氧，增氧機有葉輪式、吸水噴泉式和震蕩混合式多種類型；二是人工化學增氧，將增氧藥物酒在水體表面達到增氧目的，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、化學因素和生物因素。

（1）物理作用耗氧。水中溶氧過飽和時會不斷向空氣中逸散，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-氣界面處進行。排水時氧氣同時也會因水的流失而隨水流失。

（2）化學作用耗氧。水體內有些物質可以由于化學反應（或生物代謝作用）消耗氧氣。這些水化反應都必須在有氧的條件下進行，由此，保障充足的氧氣可以促進水化反應進行，減少水體中的有害物質。

（3）生物耗氧。生物耗氧包括動物、植物和微生物的呼吸作用所消耗的溶氧。大多數情況下，水中的浮游生物和底棲生物呼吸耗氧占據池塘耗氧的絕大部分。水中的魚、貝類、蝦類、浮游植物、浮游動物、細菌等，在生命活動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，溫度越高，呼吸耗氧就越快。其它生理生態因子，比如個體大小、營養條件、水中pH值、氧、二氧化碳及毒害物含量等，對生物耗氧速度均有影響。

據測定，魚類等較大型水生經濟動物呼吸耗氧速度為44.4～46.5mlO2/kg.h；流水養魚或循環養魚裝置常以100mlO2/kg.h消耗氧氣；浮游動物耗氧更快；細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呼吸耗氧，不過，白天光合作用的增氧量遠遠大于呼吸作用的耗氧量。據資料，處在指數生長期的浮游植物，每日呼吸耗氧僅為其產氧量的10～20%。

養殖水體內各項耗氧作用占的比例相差很大。一般說來，逸失進入空氣只占總耗氧量的1.5%左右，所養魚類耗氧也只占5～15%，其它80～90%以上的均為生物呼吸、有機物質分解所耗用。

二 溶氧與淡水養殖業的關系

1.水中溶氧是重要的水化指標

水中的氧氣和水生經濟動物的關系極為密切，它從多方面影響到水生經濟動物的生存與生活。例如，水中溶氧的高低會影響到魚類的攝食強度和消化率，影響生長速度，影響有機物質的分解和物質循環的過程。氧氣充足，分解快，物速循環進行順利，相反，循環受阻，有惡代謝產物積累，使生活環境惡化。所以說，溶氧是極為重要而最具直接關系的水質指標。

2.魚類對溶氧的適應范圍

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。見表2。

表2各魚類對溶氧的適應情況（mg/L）

表2所示亦僅是一個參考數據，到最低含氧量時魚已經或開始浮頭，停止或極少進食，應予以高度注意。在正常范圍時溶氧含量越高，魚攝食越旺，餌料系數越低，生長速度越快，到最適量時達到高峰。所以，在實際生產中，對氧氣的供給決不應以浮不浮頭為標準，而是在經濟合算的情況下，盡量把水中溶解氧提高到最適范圍。

作者：梁洪

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