气与水的爱情 —— 谈增氧

气体是个很神奇的东西,看不见摸不着,却玩弄我们于骨掌。它敢在电梯里让你当众出丑,也敢在溺水时给你濒死体验,还能带给你飞一般的感受。当气体碰上水,更能玩出无数的花样

而在水产养殖中,我们对气的要求很简单,把氧气溶到水里面。水中的溶氧量与养殖密度息息相关,假设出水的溶氧保持在6个(单位mg/L,以后略),入水的溶氧在10个,养殖密度可以达到40kg/m3;如果入水溶氧达到18个,那么养殖密度可以蹿升到120kg/m3,当然这么拥挤的状态下鱼会不会长的好就是另外一个话题,至少是保持养殖存活。

如果故事只是这么简单,那么我们就太开心了,买一台高效溶氧仪就OK啦,那玩意的出口处溶氧能到30个。但是,别忘了水体里除了氧气,还溶解有其他气体,比如氮气、氩气、硫化氢、二氧化碳等等。大家都是气体,凭什么你溶得,我溶不得撒~ 甭想让我受那个气!邻居七八个,个个都有小脾气。于是乎,搞好邻里关系就变得很重要了。所以今天我们要讨论的就是如何调教这帮孙.... 爷爷们~

空气当中包含氧气(21%)、氮气(78%)、氩气(0.93%)、二氧化碳(0.03)和痕量的其他气体(0.04%)。所有这些气体压强加在一起称为大气压(BP),通常指干燥状态。而水里某个点的气压用总气压(TGP)表示,是所有气体压强加上一个蒸汽压。所以,当 TGP/BP > 1,表示水处于过饱和状态。

气体的溶解度则受温度、盐度、气体组成和总气压的影响。为了有个直观印象,咱们来看看,空气中四种主要气体的溶解度,在空气当中和在纯态状态下的对比:

气体在水里的溶解度遵从亨利定律(Henry's Law)。如果看不懂,跳过去看下面。

影响气体溶解度的另一个重要因素就是绝对压强,呈正比例关系。这也是为什么用压力容器可以提高溶氧的原因。然而

对于空气来说,绝对压强的增加会同步提高所有气体的溶解度。换句话说,氧气溶解度提高了,氮气、氩气、二氧化碳的溶解度都同样提高。而这会给养殖动物带来意想不到的副作用。所以一般充空气时的TGP最好不超过105%,不同养殖品种有所不同,比如我们发现降海后的大西洋鲑在100%~120% 都没有问题。当然这只是个经验建议值。

一般认为,水中溶氧的饱和度高一点,其他气体的饱和度(如氮气和氩气)低一点比较好,过饱和的溶氧可以被鱼体快速代谢掉而不至于在过饱和的状态呆的时间太久。因为长时间的处于气体过饱和状态,鱼体可能会得气泡病。

高溶氧被消耗后会产生大量的二氧化碳,根据表1,二氧化碳的溶解度远高于其他气体。二氧化碳会极大的影响鱼体对氧气的利用,并使水体pH降低,影响硝化反应效率,因此要尽快移出水体。

关于气体溶解的一些其他事实:

  • 每降低1米,TGP减少10%。有些鱼会为了躲避高饱和度而选择较深的水层。
  • 直接抽上来的地下水常常是氮气过饱和的,很难注入溶解氧。但是要养鱼还是要把氮气先移出去,滴流塔是个不错的选择。
  • 水温越高,溶解度越低。因为温度越高,气体分子越活跃,蹦啊蹦的就跑出去了。
  • 综上我们得出一些基本的结论,气体的总饱和度不要超过100%太多,即使超出很多也不要让鱼暴露在其中的时间过长。溶氧的饱和度可以高一点,在高密度养殖时是必须的也是安全的,要做到不亏欠也不浪费。二氧化碳的及时清除是循环水处理后端非常重要的一环。

    好啦,这期先讲这么多,下期我们来重点表一表各种增氧设施设备的优缺点和选择原则。


    往期回顾

    该死的电都去哪儿啦 —— 谈水头损失

    翻滚吧,填料君 —— 谈生物填料

     

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