增氧機增加養殖水體中溶氧方式的概述

李 紅，申屠蘭欣，周艷萍，尹 微，葉偉清，趙德好

（1.桐廬縣農業技術推廣中心，浙江 桐廬 311500；2.蕪湖市農業農村局，安徽 蕪湖 241000）

水產養殖業是桐廬縣八大農業產業之一，全縣現有池塘養殖總面積超666.7 hm2。近年來隨著桐廬縣產業結構的調整和全力保障“菜籃子”產品供給的總體要求，水產養殖方式也逐步向高密度和集約化方向發展，養殖生產總量也在逐年增加，這與水產養殖逐步實現機械化是密不可分的。魚塘每年到了養殖中后期經常出現缺氧和浮頭的現象，其根本原因是養殖水體中溶氧不足。導致水體溶氧不足的原因有很多，如養殖過程中，隨著魚體的生長存塘量增加和水體中有機質的分解，硫化氫和亞硝酸鹽等物質的氧化作用都會消耗水體中大量的溶氧[1]。保證養殖水體中充足的溶氧與增氧機的正確使用，都會關系到養殖的成功率，因此正確使用增氧機在養殖過程中發揮著極為關鍵的作用。

1 養殖水體中溶氧的重要性

溶氧是水體環境中最重要的因素，是水產養殖過程中的一項重要指標，與養殖效果密切相關[2，3]。俗話說“一次缺氧三日不長”，池塘水體溶氧含量高低直接影響魚類的攝食和生長。在相同的水體環境下，水體溶氧含量高，魚類對飼料的吸收率增高，生長速度快，飼料利用效率也增高，對水體的污染減少；水體的溶氧含量高，池塘內微生物的呼吸也越快，自身的功能與作用能得到充分的發揮，微生物對池塘內污染物的處理速度也會加快[4，5]。保證養殖水體中的溶氧還可以解決養殖中大部分問題，無論是池塘高密度養殖還是低密度養殖，水體中藻類和菌群都存在著相對平衡。當水體溶氧不足時有害藻類和有害菌群會占據優勢地位，水體的溶氧量就會越來越低，水環境也會越來越差，繼而誘發魚類疾病；當水體溶氧充足時有益藻類和有益菌群會占據優勢地位，池塘水體環境也能實現良性循環，魚發病的概率也會相對較少[6]。

2 增氧機在水產養殖中的作用

要增加水體中的溶氧含量，首先應該了解影響水體中溶氧含量的2個重要因素：一是氧的溶解度，二是氧的溶解速率。氧的溶解度主要受水溫、水體含鹽量和氧分壓3個因素的影響。氧的溶解速率則主要受溶氧的不飽和程度、水和氣接觸面積和水的運動狀況3個因素的影響[1]。在眾多因素中水溫和水體含鹽量在日常池塘養殖過程中短時間難以改變，而其他4項因素則可以依靠增氧機來改變。

水產養殖過程中，很多養殖業主要將增氧機作為“救命機”，僅在魚塘水體缺氧和魚浮頭的緊急情況下使用，其實這種觀念是錯誤的。使用增氧機的目的主要有：一是通過自身機械的運轉使空氣與池塘水體充分接觸，向水體中補充氧氣，提高水體含氧量；二是通過自身機械的運轉攪動水體，起

到曝氣的作用，促進池塘底部氨氮、亞硝酸亞、硫化氫等有害物質的轉換和排除池塘水體中的有害氣體，帶動水體中藻類的流轉，改善池塘生態環境，促進浮游植物的新陳代謝和物質循環[8-9]。浮游植物的光合作用會消耗二氧化碳，釋放氧氣，使水體中溶氧增加。若水中溶氧較低會抑制浮游植物的生長[10]。養殖池塘中浮游植物通過光合作用的產氧量占水體溶氧來源的60%～95%，大氣溶解占水體溶氧來源的4.7%～40%[11-12]。

3 增氧機的分類及特點

增氧機的種類很多，不同種類增氧機的工作原理也各不相同，使用條件、適用范圍和增氧效果也存在較大的差異。養殖戶可以根據自身池塘養殖條件，如水體深度、養殖密度以及養殖品種對水體溶氧的需求來選擇安裝適合的增氧設備以保證水體的含氧量，保證養殖的成功率，從而獲得更好的經濟效益。

3.1 葉輪式增氧機

葉輪式增氧機是池塘養殖中最常見的增氧設備，其采用電動機帶動葉輪旋轉的方式攪動水體進行增氧。由于葉輪的高速攪動，將池塘底層水體帶到中上層后向四周分散，在葉輪周圍形成水花和水躍，將水體中原有的有害物質通過曝氣釋放到空氣中，同時空氣中的氧氣經過氣液面溶進水體，形成以增氧機為半徑8～10 m的富氧圈。由于其攪拌水體范圍大，增氧面積相對較廣，能形成有效的水體對流，促進上下層水體溶氧均勻，適合大水面養殖使用。根據池塘面積大小和水體深度的不同可選擇不同功率的增氧機，其中1.5 kW·h和3.0 kW·h兩種葉輪式增氧機是目前池塘養殖中最為常用的，適用于1.2～2.2 m水深的養殖魚塘[13]。葉輪式增氧機不適用于較淺的池塘，當池塘水位較淺時葉輪的旋轉容易將池塘底泥攪動上來，造成水體混濁以及底部細菌的繁殖擴散。葉輪式增氧機的優點：增氧、曝氣和攪水效果明顯，使用和維修較為方便；缺點：增氧位置較為固定，屬于單點增氧，機械運行時噪音較大和能耗高，啟動和運行時容易影響和刮傷魚體。

3.2 水車式增氧機

水車式增氧機又稱爬水增氧機，是通過電動機來帶動兩側葉輪360°的轉動，葉輪機械的轉動打擊水體，使池塘水面至水下30～40 cm的水體通過葉輪的旋轉帶動翻升到水面，破碎成水花，拋濺到空氣中來增加水與空氣的接觸面增加水體溶氧量。水車式增氧機適用于長方形池塘，一般安裝在距離池塘壩梗4～6 m的橫側位置，壩埂兩側相對各安裝1臺，利用葉輪旋轉能推動池塘水體流動，使池塘水充分轉起來，在池塘內構成環流，將溶氧充足的水體輸送到池塘各處，形成比較均勻的溶氧量分布，因此其具有良好的增氧及促進水體流動的效果。水車式增氧機適合于水淺的對蝦、鰻魚養殖池塘和池塘內循環流水“跑道”養殖池塘使用[14]。在投料區的側方安裝，投料前15～30 min開啟，持續到投料后30 min結束，通過向投料區不斷輸送氧氣來保證投料區的溶氧充足，緩解投喂飼料時大量魚群聚集投料區，導致投料區水體溶氧短時間內急劇下降，影響魚正常攝食和飼料消化利用率。水車式增氧機的優點：水車式增氧機對上層水體有著較強的推動和混合能力，適合淺水魚塘增氧使用[15]；缺點：對池塘底層水體沒有攪動能力，不適合在深水池塘使用。

3.3 射流式增氧機

射流式增氧機是將水體通過射流器嘴高速噴出，通過高速射流時的卷吸作用使周圍的氣體卷進射流中，氣體被水流沖擊分割成無數微小的氣泡混合在射流水體中，這樣大大增強了氧分子的擴散作用，使水體溶氧含量迅速增加。射流式增氧機在運行時噪聲較小，不損傷魚體，且水體增氧較為平穩。安裝時應盡可能將機頭放低，并與池塘底部保持30 cm的距離,從而達到提高池塘底部溶氧和加速氧化分解池底沉積物的目的。射流式增氧機還適用于北方冰下水體增氧，需提前在冰上開洞，將射流管攝入水下即可，主要適用于魚苗塘和蝦塘養殖使用。射流式增氧機的優點：底層增氧效果較好，運轉時不傷魚；缺點：增氧范圍小，不適合大面積池塘。

3.4 涌浪式增氧機

涌浪式增氧機，其設計簡單和輕便。增氧原理和葉輪式增氧機以及水車式增氧機不同，涌浪式增氧機在配重塊的旋轉作用下，浮體外側對水平面產生作用力而向四周擴散的波浪能使輸出的水向上噴發，一定區域內的水體為沸騰狀和水體涌浪，形成10～15 cm的浪花，增加水與空氣的接觸面積，提高水體的溶氧量。其次，涌浪式增氧機在工作時電機和減速機可與向上噴發的水體充分接觸，起到冷卻的作用，可防止電機工作時間過長，電流增大燒壞電機的現象，延長工作時間，適合大水面深水養殖池塘使用。涌浪式增氧機的優點：提水和曝氣效果好，增氧效率相對較高，增氧范圍廣且均勻，節能省電。

3.5 噴水式增氧機

噴水式增氧機是將池塘表面20～30 cm水體通過抽水的方式向上噴出，呈降雨狀落下，來增加水體和空氣的接觸面積進行增氧。增氧面積和增氧能力相比于其他增氧機是最小的，不會形成池塘水體對流，主要適用于小面積的魚苗培育池、對蝦養殖池或園林景觀魚池增氧使用，不適合大水面池塘和深水池塘使用。噴水式增氧機的優點：價格低、便于移動和使用方便，具有藝術觀賞效果；缺點：水體攪動能力差，不能形成水體對流，無法對池塘底層水體增氧。

3.6 羅茨風機

羅茨風機又稱“鼓風機”和“底部曝氣微孔增氧機”，是恒流量風機。風機內2個三葉葉輪與機殼之間的間隙非常小，葉輪轉動時會形成一個密封的腔室，可以將外界的空氣不斷從進氣端吸入，從出風口強制排出，通過沙濾芯或者微孔管排出微小氣泡融入到水體中起到增氧作用。羅茨風機輸出的風量不會因管道壓力增大而減小，風量恒定，具有強制送風的特性。羅茨風機結構簡單可靠，在低壓力下效率遠超空壓機，因此應用非常廣泛。在日常的水產養殖中用來池塘底部靜態曝氣增氧，增加魚苗的放養密度，提高養殖產量，縮短養殖周期，并且對養殖品種日常的棲息生活影響小。適用于工廠化養殖和池塘內循環流水“跑道”養殖水槽的底部增氧。在投料區底部增氧可有效提升投喂區溶氧水平1～2 mg/L，從而保證魚群的進食效果[2]。有研究數據表明曝氣式增氧機增氧能力和動力效率最好，增氧能力比水車的高55.1%，動力效率比水車的高出64.0%[16]。羅茨風機的功率可選范圍較廣，具體要根據池塘增氧面積和養殖方式而定。羅茨風機的優點：增氧效率高，可實現多支管多塘增氧，噪音低不傷魚，缺點：成本高、鋪設難度大和微孔管易堵塞。

根據增氧機的分類特點和增氧方式可以總結出：不同類型和不同功率的增氧機對池塘面積、池塘水深和養殖種類都有著不同的適用范圍，具體見表1。

表1 不同類型增氧機的常見功率和適用條件Tab.1 The common power and applicable conditions of different types of aerators

4 增氧機的正確使用時間

隨著養殖密度的增加和養殖方式的改變，增氧機已經成為水產養殖池塘中必備機械，但是何時開啟增氧機效果最好是困擾大多數養殖戶的難題。養殖過程中，由于增氧機的使用方式不當造成藻類老化速度加快，導致水質變化，水體發黑發紅，甚至倒藻的現象屢有發生，所以適時和正確開啟增氧機給魚塘水體增加溶氧可以減少塘魚浮頭現象，改善水體生態環境。

4.1 晴天午后開機

此時池塘水體的溶氧含量是一天中最高的，中午12時—14時開啟增氧機可以使水體上層藻類光合作用產生的溶氧通過水體曝氣對流的方式及時輸送到池底，將池底的負氧層翻升到水體的中上層，利用下午光合作用的補償可以提升水體溶氧，也可以有效減少池塘底部的“氧債”，以及池塘底部和上層水體的溫差。

4.2 連綿陰雨天半夜開機

連綿陰雨天時氣壓較低，池塘水體中浮游植物的光合作用較弱，產氧能力相對較差，池塘水體中溶氧含量相對較低，

非常容易導致塘魚浮頭，此時開啟增氧機通過機械增氧的方式增加水體中溶氧含量，防止塘魚缺氧死亡。

4.3 陰天次日清晨開機

陰天池塘水體上層光照較差，水體中浮游植物受光合作用的影響而產氧量少，池塘水體中溶氧低，夜間藻類耗氧，次日清晨溶氧含量值最低，此時開啟增氧機能充分發揮其曝氣和增氧功能，可以避免出現缺氧和浮頭現象。一般開機時間在清晨3時—5時，開機到日出。

4.4 潑灑藥物及時開機

在潑灑殺蟲劑和消毒劑的時候要及時開啟增氧機攪動水體，這樣可以使藥物在池塘中快速的分布均勻，避免藥物對水質的破壞以及對魚體瞬間劑量濃度過大導致中毒。池塘施肥和使用活菌等微生物制劑的時候也應該及時開啟增氧機進行機械增氧，因為此類產品使用后會消耗水體中大量溶氧。

4.5 晴天傍晚不開機

傍晚太陽落山一般是16時以后，此時池塘水體中藻類的光合作用逐漸變弱或停止，藻類已經不能利用光合作用向水體進行“供氧”，這時候開啟增氧機會使水體中上層的溶氧爆入空氣中，使水體溶氧降低，導致半夜或第二天清晨容易出現塘魚浮頭現象。

4.6 暴雨天氣不開機

下暴雨時往往會伴隨著強降溫，極易造成水體的“密度流”。雨水溫度低，密度大，容易和池塘內部水體發生對流，導致池塘底層大量有機質向上翻起，造成水體的極速缺氧，輕則會引發水體渾濁、倒藻和水體發黑發紅，重則會引發池塘缺氧翻塘，此時開啟增氧機會加速這種現象的發生。

為了安全生產和作業，必須定期對增氧機的內外部進行查驗檢修，如電動機、減速箱、葉輪和浮子等相應各部件，對已受到水淋浸蝕的接線盒和線纜等，應及時更換，同時檢修后的各部件應放在通風和干燥的地方，需要時再裝成整機使用。

5 結語

綜上所述，水產養殖業主可根據自身的池塘養殖條件、養殖種類、養殖密度和水體深度選擇適合或組合搭配不同類型的增氧機對池塘水體進行機械增氧。合理使用和正確開啟增氧機不僅能增加池塘水體中的溶氧含量、促進水體內物質循環和改善水體生態環境，還能降低養殖成本，實現高產高效的作用，進而提升本地區水產養殖業的發展質量。