水產(chǎn)養(yǎng)殖中最重要的指標(biāo)：溶解氧(DO)

有調(diào)查顯示水產(chǎn)養(yǎng)殖中淡水養(yǎng)殖池塘水質(zhì)因子重要程度排序為：“DO (溶解氧)＞ pH ＞ 浮游植物量 ＞ 透明度 ＞ TN (總氮)＞ 浮游動物量 ＞ 水溫 ＞ BOD (生化需氧量)＞ 水色 ＞ 鹽度 ＞ 總硬度。根據(jù)重要程度的大小排除了不重要的水質(zhì)因 子，最終確定了 DO、pH、透明度、浮游植物量、TN (總氮)5 個指標(biāo)為池塘水質(zhì)評價的指標(biāo)體系”。

(一)溶解氧的概念

溶解氧(DO)是指溶解在水中的分子態(tài)氧。溶解氧在淡水生態(tài)系統(tǒng)和水環(huán)境生物地球化學(xué)循環(huán)中具有重要意義。溶解氧是維持水體生態(tài)環(huán)境動態(tài)平衡的重要環(huán)境因子，也是維持水生生物生存的必要條件，并參與部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化。溶解氧濃度能夠反映出水體受到的污染程度，特別是有機物的污染程度，是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)。

我國漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一晝夜16小時以上溶氧必須大于5毫克/升，其余任何時候的溶氧不得低于3毫克/升。我國湖泊、水庫等大水體的溶解氧平均檢測值大多在7毫克/升以上(僅一些緊靠城市的湖泊，由于受工業(yè)和生活污水污染，溶解氧在4毫克/升左右)。特別是在水庫中，由于庫水經(jīng)常交換及不同程度地流動，所以，水庫水的溶氧充足、穩(wěn)定而且變化小，分布也較均勻。故對于湖泊、水庫、海灣等大水面，溶解氧并不是養(yǎng)魚的主要矛盾；而對于池塘等靜水小水體，溶解氧的多少往往是魚類生長的主要限制因子。

(二)溶解氧在水生生態(tài)系中的作用

溶解氧在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的重要性，除了表現(xiàn)為對養(yǎng)殖生物有直接的影響外，還對餌料生物的生長，對水中化學(xué)物質(zhì)存在形態(tài)有重要的影響，因而又間接影響到養(yǎng)殖生產(chǎn)。

1。溶氧動態(tài)對魚的影響

魚類為維持正常的生命活動，必須不斷呼吸。其呼吸耗氧速率與各種內(nèi)因(如種類、年齡、體重、體表面積、性別、食物及活動強度等)、外因(溶氧、二氧化碳、pH、水溫等)有關(guān)。水中溶氧含量偏低，雖未達到窒息點，不會引起魚類的急性反應(yīng)，但會引起慢性危害。魚、蝦就會游向水面，呼吸表層水溶氧，嚴(yán)重時吞咽空氣，這一現(xiàn)象稱為“浮頭”。大規(guī)格魚浮頭的危害比魚苗嚴(yán)重，對蝦浮頭的危害比家魚嚴(yán)重。對于家魚，早晨短時間浮頭危害不大。海水養(yǎng)殖的對蝦耗氧比魚類高，浮頭即會引起大批死亡。對于海水，因含有大量的SO42，低氧條件下容易產(chǎn)生H2S，因此，在海水養(yǎng)殖中應(yīng)嚴(yán)防魚、蝦浮頭。溶氧量低還會影響魚蝦的攝餌量及餌料系數(shù)，如果養(yǎng)殖魚蝦長期生活在溶氧不足的水中，攝餌量就會下降。例如，當(dāng)溶氧從7~9毫克/升降到3~4毫克/升時，鯉魚的攝餌量約減少1/2。水中溶氧低于3毫克/升對蝦的攝食受到抑制。在低氧條件下，魚、蝦的生長速度減慢，飼料系數(shù)增加。根據(jù)草魚飼養(yǎng)試驗，在溶氧2.7~2.8毫克/升條件下養(yǎng)殖比在溶氧5.6毫克/升條件下養(yǎng)殖的生長速率低約10倍，飼料系數(shù)高4倍。當(dāng)然影響飼料系數(shù)的因素是多方面的，溶氧狀況只是其中重要因素之溶氧量低也影響?zhàn)B殖魚、蝦的發(fā)病率，如魚、蝦長期生活在溶氧不足的水中，體質(zhì)將下降，對疾病抵抗力降低，故發(fā)病率升高。在低氧環(huán)境下寄生蟲病也易于蔓延。溶氧量低將導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常：在魚蝦孵化期，胚胎對溶氧要求高，如溶氧不足易出現(xiàn)畸形，甚至引起胚胎死亡。溶氧低還會增加毒物的毒性。此外溶氧過飽和、飽和度太高又會引起氣泡病。

2。溶氧動態(tài)對水質(zhì)化學(xué)成分的影響

有機物在水中可被微生物作用而分解氧化。隨著氧化還原電位的降低，有機物氧化時接受電子的物質(zhì)被改變。有氧氣存在時電子接受體一般是氧氣，此時水的氧化還原電位一般在400毫伏以上。

當(dāng)氧氣耗盡后，耗用電子接受體為NO3、Fe3、SO2-、MnO2等，氧化還原電位降低為負值，電子接受體被還原為相應(yīng)的還原產(chǎn)物。在氧氣豐富的水環(huán)境中NO3、Fe、SO42-、MnO2等是穩(wěn)定的；如水中缺氧，則被還原為NH4、Fe2、S2、Mn2等。此外在缺氧條件下，有機物氧化不完全，會產(chǎn)生有機酸及胺類等有害物質(zhì)。在有氧條件下，有機物氧化則較完全，最終產(chǎn)物為CO2、H2O、NO3、SO2等無毒物質(zhì)。當(dāng)水體有溫躍層存在時，上、下水層被隔離，底層溶解氧可能很快耗盡，出現(xiàn)無氧環(huán)境。此時，上、下水層的水質(zhì)有很大差別，許多物質(zhì)含量不同。池中有穩(wěn)定的溫躍層，連續(xù)多日水對流交換達不到底部，使底層水缺氧，呈黑色，有濃重的H2S氣味，相應(yīng)地NO NH4、PO4含量均有明顯不同。

(三)池塘溶解氧的特性

1。池塘溶氧的補給與消耗

(1)溶氧的補給

1)空氣的溶解水面與空氣接觸，空氣中的氧氣將溶于水中，溶解的速率與水中溶氧的不飽和程度成正比，還與水面擾動狀況及單位體積的表面積有關(guān)，也與風(fēng)力和水深有關(guān)。氧氣在水中的不飽和程度大、水面風(fēng)力大和水較淺時，空氣溶解起的作用就大。

2)光合作用水生植物光合作用釋放氧氣，是池塘中氧氣的主要來源。

3)補水魚池在補水的同時，可增加缺氧水體氧氣的含量。在工廠化流水養(yǎng)魚的池塘中，補水補氧是氧氣的主要來源。在非流水養(yǎng)魚的池塘中，補水量較小，補水對魚池的直接增氧作用不大。

池塘溶氧的補給主要是依靠水生植物光合作用所產(chǎn)生的氧氣。

在精養(yǎng)魚池中，浮游植物光合作用產(chǎn)生大量的氧氣，在水溫較高的晴天，溶氧往往會達到飽和度的200%以上。通常，晴天池水中浮游植物光合作用產(chǎn)氧占一晝夜溶氧總收入的90%左右。大氣中擴散溶入水中的氧氣并不多，特別是在靜水中，大氣中的氧氣只能溶于水的表層。白天表層水的溶氧高，其溶解速度大大下降，當(dāng)表層溶氧超過飽和度時，其氧氣的溶解速度為零，表層過飽和氧氣反而向空氣中逸出。因此，大氣中的氧氣溶入池塘水中，主要在表層溶氧低的夜間和清晨進行。在晴天，大氣擴散溶入池水中的溶氧占一晝夜溶氧總收入的10%左右。

(2)溶氧的消耗

1)魚、蝦等養(yǎng)殖生物呼吸魚、蝦呼吸耗氧率隨魚、蝦種類、個體大小、發(fā)育階段、水溫等因素而變化。魚的呼吸耗氧率在63.5~ 665毫克/(千克·時)。在計算流水養(yǎng)魚的水交換速率時，常將魚的呼吸耗氧速率按200~300毫克/(千克·時)計算。魚、蝦的耗氧量(以每尾魚每小時消耗氧氣毫克數(shù)計)隨個體的增大而增加，而耗氧率(以單位時間內(nèi)消耗氧氣的毫克數(shù)計)隨個體的增大而減小?；顒有詮姷聂~耗氧率較大。在適宜的溫度范圍內(nèi)，水溫升高，魚、蝦耗氧率增加。如23℃時日本對蝦耗氧率，體重為3.1克的個體，靜止時為193毫克/(千克·時)，活動時為626毫克/(千克·時)；體重16.1克的個體，靜止時為110毫克/(千克·時)，活動時為446毫克/(千克·時)。體長為7.5厘米的中國對蝦耗氧率,10℃時為93.2毫克/(千克·時),20℃時為440毫克/(千克·時),28℃時為560毫克/(千克·時)?？梢娝疁睾蛡€體大小對生物的耗氧速率影響很大。

2)水中微型生物耗氧水中微型生物耗氧主要包括浮游動物、浮游植物、細菌呼吸耗氧以及有機物在細菌參與下的分解耗氧。這部分氧氣的消耗也與耗氧生物種類、個體大小、水溫和水中有機物的數(shù)量有關(guān)。據(jù)日本對養(yǎng)鰻池塘的調(diào)查，在20.5~25.5℃時浮游動物耗氧的速率為721~932毫克/(千克·時)，原生動物的耗氧速率為 0.17×103~11×103毫升/(千克·時)。浮游植物也呼吸耗氧，只是白天其光合作用產(chǎn)氧量遠大于本身的呼吸耗氧量。據(jù)研究，處于迅速生長期的浮游植物，每天的呼吸耗氧量占其產(chǎn)氧量的10% 20%。有機物耗氧主要取決于有機物的數(shù)量和有機物的種類(在常溫下是否易于分解)。通常把這一部分氧氣的消耗叫作“水呼吸”耗

3)底質(zhì)耗氧底質(zhì)耗氧比較復(fù)雜，主要包括底棲生物呼吸耗氧、有機物分解耗氧、呈還原態(tài)的無機物化學(xué)氧化耗氧。

4)逸出當(dāng)表層水中溶氧過飽和時，就會發(fā)生氧氣的逸出。靜止的條件下逸出速率是很慢的，風(fēng)對水面的擾動可加速這一過程。

養(yǎng)魚池中午表層水溶氧經(jīng)常過飽和，會有氧氣逸出，不過占的比例般不大。

池塘溶氧的消耗主要是水中浮游生物呼吸作用和水中有機物(在細菌的作用下)的氧化分解，俗稱“水呼吸”。這部分的耗氧要占晝夜溶氧總支出的70%以上(表1-2)。晴天上午11點到下午5 點，上層過飽和溶氧向空氣逸出的數(shù)量占一晝夜溶氧總支出的10% 左右。魚類耗氧量并不高，在水溫30℃時，池塘載魚量達560千克的池塘中，魚類耗氧量占一晝夜總支出的16%左右。塘泥的理論耗氧值雖高，但由于池塘下層水缺氧，故實際耗氧量很低，絕大部分理論耗氧值以氧債形式存在。塘泥的實際耗氧量與底層水的溶氧條件呈正相關(guān)。

2。池塘溶氧的變化規(guī)律

主要養(yǎng)殖水體的溶氧均有水平變化、垂直變化、晝夜變化和季節(jié)變化。水質(zhì)越肥，這種變化也越為顯著。因此，對于精養(yǎng)魚池而言溶氧的這4種變化規(guī)律也最為突出，對魚類生長的影響也最大。

(1)水平變化由于風(fēng)力的作用，池塘下風(fēng)處浮游生物和有機物比上風(fēng)處多，因此，白天下風(fēng)處浮游植物產(chǎn)氧和大氣溶入的氧氣都比上風(fēng)處高。風(fēng)力越大，上、下風(fēng)處的溶氧差距也越大。但夜間溶氧的水平分布恰恰與白天相反，是上風(fēng)處大于下風(fēng)處。這是由于集中在下風(fēng)處的浮游生物和有機物在夜間的耗氧比上風(fēng)處高，下風(fēng)處的耗氧速度比上風(fēng)處快，故上風(fēng)處的溶氧比下風(fēng)處高。據(jù)測定，夏季清 晨上風(fēng)處的溶氧比下風(fēng)處高0.78-1.20毫克/升。

(2)垂直變化池水溶氧有明顯的垂直變化。其主要原因是由于水中輻照度和浮游植物均有垂直梯度變化：白天，上層輻照度大，浮游植物數(shù)量多，光合作用產(chǎn)氧多；下層正相反，產(chǎn)氧少而有機物耗氧量大(特別是塘泥)；加以白天由于水的熱阻力，上、下水層不易對流，盡管上層溶氧超飽和，在下層溶氧卻很低，在夏季溶氧往往趨于零。夜間，由于池水密度流，溶氧的垂直變化并不顯著。

(3)晝夜變化主要原因是白天輻照度強，浮游植物光合作用產(chǎn)氧量高，往往在晴天下午溶氧超過飽和度；到夜間浮游植物光合作用停止，池中只進行各種生物的呼吸作用，而大氣溶入表層水的氧氣又不多，致使池水溶氧明顯下降，至黎明前下降到最低，這就使溶氧產(chǎn)生了明顯的晝夜變化。一般來說，浮游植物數(shù)量越多，天氣越晴朗，溶氧的晝夜差異也越大。

(4)季節(jié)變化由于夏秋季節(jié)水溫高，浮游生物和微生物的新陳代謝強，生長繁殖快，水質(zhì)肥，耗氧因子多，溶氧的水平、垂直和晝夜變化十分顯著。冬春季節(jié)，水溫低，則產(chǎn)生相反的結(jié)果(冬季冰封情況下例外)。

上述四個變化規(guī)律以溶氧的晝夜變化和垂直變化最顯著，在生產(chǎn)上也最為重要。它們互相關(guān)聯(lián)又互相制約，顯示了池塘溶氧在時間和空間上的變化情況。對精養(yǎng)魚池晴天不同時間水深與溶氧的變化測定表明，白天，上層溶氧隨輻照度的增加而升高，此時又因上、下水層的水溫差形成水的熱阻力，致使上層高濃度的溶氧無法及時地向下層補充，下層溶氧條件進一步惡化。在下午3點時，上層溶氧達到最高峰，恰恰是下層溶氧達最低值，缺氧水層向上延伸。夜間，上層水溫隨氣溫的下降而變冷，故產(chǎn)生密度流，池水中層、下層的溶氧逐漸得到補充，致使上層溶氧逐步下降，至清晨5點上層溶氧下降到最低點。此時上、下水層的溶氧差異基本消失，整個池水溶氧條件最差。

(四)其他水體的溶解氧

1.江河流動水體，以大氣溶解增氧為主，一般而言水體的溶氧較高，接近或達飽和狀態(tài)(魚類大多是喜氧性的)?？菟诟哂谪S水期。

2.湖泊取決于空氣與水接觸的程度(風(fēng)浪)和溫度條件。一般而言，淡水中溶氧飽和含量為8~10毫克/升，大多數(shù)湖泊溶氧在7毫克/升以上。東北地區(qū)冬季冰封后，陰天易缺氧。

3.水庫與河流相比，水中溶氧充足、穩(wěn)定，分布較均勻，表層一般為7~10毫克/升。與池塘相比，水庫溶氧高，垂直變化小，晝夜變化小。

(本文摘選自<<【深度長文】水產(chǎn)養(yǎng)殖中重要的五個指標(biāo)>>文章片斷)