微孔曝氣增氧技術應用現狀

張美彥，楊星，楊興，蔣曉紅，關梅，李建光

（貴州省水產科學研究所，貴州 貴陽 550025）

微孔曝氣增氧技術應用現狀

張美彥，楊星，楊興，蔣曉紅，關梅，李建光

（貴州省水產科學研究所，貴州 貴陽 550025）

微孔增氧技術與傳統增氧方式相比，不僅能增加水產養殖水體中的溶解氧量，尤其是中、下層水體均勻增氧，還能改善養殖池塘的生態環境。本文主要介紹微孔增氧機的工作原理及與其他增氧設備配套使用的優點。

微孔曝氣增氧機；水產養殖；溶解氧

增氧機在池塘水產養殖中已廣泛應用，但許多養殖者仍主要把增氧機當作“救魚機”，未充分發揮增氧機的“增產機”功效。目前我國池塘養殖中常用的增氧設備有葉輪式增氧機、噴水式增氧機、水車式增氧機、螺旋式增氧機、射流式增氧機和渦流式增氧機等，其中葉輪式增氧機的使用最多。但它們普遍存在增氧不均勻、底層增氧差、噪聲大、增氧能力有限等缺陷。微孔曝氣增氧機能夠高效均勻混合空氣與水體，充分曝氣，增強水體的自我凈化能力，實現全池高效立體增氧[1]，主要用于蝦、蟹、名貴魚類等優質水產品的養殖中。

1 微孔曝氣增氧技術的原理

微孔曝氣增氧機的結構如圖1所示。微孔增氧通過微孔管向池塘底部水體充氣增氧，增氧范圍較廣，可提高各層養殖水體動物的活動能力。微孔曝氣增氧設備主要由電機、羅茨風機、主供氣管、pvc支管及微孔曝氣管構成供氣系統。其工作原理是：用電動機帶動羅茨鼓風機，將空氣壓送至輸氣主管道；輸氣主管道將空氣沿pvc管道輸入池塘底部的微孔曝氣管；微孔曝氣管將空氣以微氣泡形式分散到水體中，形成的微氣泡由池底逐漸上浮；氣泡在氣體高氧分壓作用下，將氧氣充分溶入水體中；氣泡上升形成水流旋轉和上下流動，將上層溶氧量高的水帶入下層水體，水流旋轉加快微孔管周圍高溶氧量水向外擴散速度，實現養殖水體的高效均勻增氧[2-4]。

2 微孔曝氣增氧的優點

2.1 全池溶氧均勻，實現高效立體增氧

空氣直接輸入下層水體，通過微孔曝氣管產生小氣泡，形成氣幕。氣泡上升緩慢，氧氣在水中滯留時間較長，氣液接觸有效時間增加，使充入水體的空氣更容易融入水體；氣泡上升時氣液間的摩擦阻力帶動底層水體向上層逐漸流動，把含氧量低的下層水推向上層，使上、下層溶氧均勻[5]，保證水體溶解氧量穩定，特別是高密度養殖水體和極端天氣，微孔增氧能防止養殖對象缺氧浮頭[6,7]。

2.2 有效改善養殖水體生態

微孔增氧曝氣盤產生大量的微氣泡，增加水體的上下流動和旋轉，上下水層均衡充足的溶氧可以使菌相、藻相達到上下水層的平衡，改善水體的生態。構建均衡的有益菌和浮游生物種群，可降低養殖對象的病害發生，提高存活率[8]。而傳統的增氧方式養殖水體表面和中上層的氧氣對流不充分，對中下層生態相改善作用較小。

2.3 改善養殖水環境

一般情況下，養殖水體自表層至底層，溶氧量逐漸降低。大部分剩餌、排泄物、腐爛動植物的尸體等均沉積在底層，這些有機物的氧化分解需消耗大量氧氣，產生較多的有毒有害物質，所以中下層和底層水體極不穩定。傳統的增氧設備多為表層增氧，無法解決底部缺氧問題。微孔增氧產生的水流和上下流動促使底層在缺氧條件下產生的有害氣在氣泡的作用下溢出水面，達到曝氣的目的。水體的流動和旋轉加快了池塘底部有機物、氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質的氧化分解，提高水體的凈化能力，改善水體底部環境，有利于魚類的健康、安全養殖[9]。

圖1 微孔曝氣增氧機結構圖Fig.1 structure chart of micro-pore aeration

2.4 能耗低，噪音小，安全性能高

微孔增氧可使單位水體溶氧量迅速達到較高水平，實現養殖水體的快速增氧，而能耗卻比葉輪式和水車式增氧機等設備低許多，可以降低生產成本[9,10]。微孔增氧設備的動力系統安裝在池塘岸邊，在水中只有微孔曝氣管，基本沒有聲音，機器產生的噪音不直接傳入水體，減少機械噪聲對養殖動物的應激作用，也不會漏油污染養殖水體。此設備操作簡單，便于維護，安全性能好，而傳統增氧設備安全性能較差，對養殖動物存在潛在危害。

3 與常規增氧機配套使用的優點

使用微孔曝氣增氧設備要根據季節變化、天氣及魚的放養密度、規格、水質、投餌量、魚的健康等，確定增氧機開機時間和時段，在使用過程中，與其他增氧機配套使用，能達到更好的增氧效果。

3.1 與葉輪式增氧機配套使用的優點

葉輪式增氧機有增氧、攪水、曝氣3個作用，增氧效果較好、使用較為廣泛。增氧機葉輪轉動，攪動養殖水體產生水躍，增加水和空氣的接觸面積，達到增加水體溶氧的目的[11]。葉輪旋轉攪動水體打破躍溫層，促進上下水體間的對流，提高中下層水體的溶氧量。葉輪式增氧機一般適用于中上層水體增氧，對底層水體的增氧效果差。

微孔曝氣增氧機增氧效果好，但攪拌能力差，葉輪式增氧機可有效彌補這一缺陷。晴天下午開啟葉輪式增氧機，能打破水體分層，使上下層水體對流，將表層溶氧過飽和水體送至下層，使下層水體溶氧量升高。兩者配套使用能夠充分發揮兩者的優勢：在不減少總溶氧量的前提下減少葉輪式增氧機的運作時間，降低能耗，節約成本，提高單產；有效增加池塘溶氧量，使上下水體保持均勻高溶氧狀態，降低水體中的有毒有害物質，改善水質。該結論與黃顙魚Pelteobagrus fulvidraco和鱉Amyda sinensis的混養、南美白對蝦Penaeus vannamei Boone養殖、主養鯉Cyprinus carpio成魚試驗的結果一致[5,10,12]。在湖北省進行的微孔曝氣增氧技術應用研究試驗中也表明微孔曝氣增氧機和葉輪式增氧機配套使用效果更佳[7]。

3.2 與水車式增氧機配套使用的優點

水車式增氧機通過槳葉高速拍擊水面翻水，使水體在水平方向流動形成定向水流，把空氣攪入水中，對較淺水體有增氧能力和攪拌功能，但對超過1m的底部水體幾乎起不到增氧作用。水車式增氧機結構簡單、造價低，適用于水體較淺的養殖池塘[13]。微孔曝氣增氧機從底部增氧，對于深度超過1m的池塘，兩者配套使用使池塘整體溶氧提高快，分布均勻，可以彌補后者對池塘底部增氧能力弱的缺陷，形成互補的立體高效增氧模式，適用于喜歡定向水流的養殖對象。在對鰻鱺Anguilla japonica[14]的研究中表明，水車式增氧機的主要作用為提高表層水體溶解氧，而微孔曝氣增氧機對底層溶氧效果作用顯著，兩者配套使用才能達到最佳增氧效果。

3.3 與噴水式增氧機配套使用的優點

噴水式增氧機由浮水電泵和附有浮體的噴頭組成，水泵抽提下層缺氧水體由噴頭的環形出口噴向空中，分散為水點落下，增加水-氣接觸面，以達到增加溶氧的目的。水泵的抽送作用將下層缺氧水體運至上層，上下層產生對流[15]，主要適用于面積較小的養殖池塘。噴水式增氧機機身搬運方便、造價低，用于垂釣觀賞居多。根據養殖池塘具體溶氧變化，噴水式增氧機下午開機3～4h，后半夜開機至天亮，微孔曝氣增氧機全天開機，注意適時冷卻機器，能夠有效提高池塘增氧效果。

4 小結

微孔曝氣增氧機可實現全池均勻有效增氧，改善養殖水環境，平衡水體生態，耗能低且安全性能高，是養殖過程中增氧效果較好的一類增氧設備。但因微孔曝氣增氧機沒有攪拌能力，需和常規增氧設備科學合理配套使用，既能夠有效彌補常規增氧機增氧不均勻、無法進行底層增氧的缺陷，又能達到對養殖水體的攪拌作用。正確使用微孔曝氣增氧機，能節省養殖成本，又可實現養殖池塘立體高效增氧，為池塘健康生態養殖提供保障。

［1］張世養,李谷,陶玲,等.不同增氧方式對精養池塘溶氧的影響［J］.農業工程學報,2013,29（17）:169-175.

［2］何志剛.池塘微孔增氧養魚高產高效［J］.湖南農業,2015（5）:19.

［3］張榮芝.池塘微孔增氧技術［J］.漁業致富指南,2014（2）: 32-34.

［4］蔣宏斌.底層微孔增氧技術設備安裝維護、配置標準及使用方法［J］.科學養魚,2012（10）:83-84.

［5］張新峰,王淑生,曾現英,等.傳統增氧與池底微孔增氧結合高效養殖南美白對蝦試驗［J］.漁業致富指南,2014（16）:60-63.

［6］周萬永,談文君,楊衛新.微孔曝氣增氧機工作原理及日常使用維護［J］.安徽農學通報,2009,15（19）:222-223.

［7］李良鵬,張俊峰,龐雄斌,等.微孔曝氣增氧技術在湖北地區的應用研究［J］.中國農機化學報,2015,34（3）:197-199.

［8］李靜.微孔增氧技術原理及在海水養殖中的應用［J］.中國水產,2014（4）:71-72.

［9］劉維水.微孔增氧技術在淡水池塘養殖中的試驗［J］.水產養殖,2012（3）:3-4.

［10］孔令杰,鄒民,張志華,等.池塘微孔增氧主要養殖鯉成魚試驗［J］.黑龍江水產,2011（6）:3-5.

［11］蔣樹義,韓世成,曹廣斌,等.水產養殖用增氧機的增氧機理和應用方法［J］.水產學雜志,2003,16（2）:94-96.

［12］楊軍,馮德平,張金平,等.3種增氧方式下黃顙魚與中華鱉混養效果比較［J］.長江大學學報:自然科學版,2014, 11（29）:32-37.

［13］顧海濤,何雅萍,王賢瑞.典型增氧設備在養殖池塘中組合應用的研究［J］.漁業現代化,2013,40（4）:36-39.

［14］張哲,關瑞章,江興龍等.微孔曝氣增氧技術在鰻鱺養殖中的應用［J］.集美大學學報:自然科學版,2011,16（5）:335-339.

［15］幸奠權.科學使用增氧機·養魚增產又增收［J］.四川農業科技,2013（10）:34.

Current Situation of Application of Micro-pore Aeration

ZHANG Mei-yan,YANG Xing,YANG Xing,JIANG Xiao-hong,GUAN Mei,LI Jian-guang
（Guizhou Aquaculture Institute,Guiyang 550025,China）

A micro-pore aerator can not only aerate aquaculture water,especially in middle and lower water layer,but also improve environment,and maintain the balance distribution of water dissolved oxygen（DO）compared with other aerators.By using the micro-pore aerator,DO uniform distribution in pond has been achieved and fishes healthy can be remained in the intensive aquaculture. The working principle and some advantages are described compared with other aerators.

micro-pore aerator;aquaculture;dissolved oxygen（DO）

S969.321

A

1005-3832（2016）04-0048-03

2015-12-31

現代農業產業技術體系國家大宗淡水魚產業技術體系（nycytx-49-47）；貴州省特色水產產業技術體系-養殖功能實驗室（GZCYTX2 013-01101）.

張美彥（1987-），女，山東濟寧人，碩士研究生，從事水生動物營養學及水產養殖生態研究.E-mail:zhangmeiyan1099@126.com

李建光（1973-），男，高級水產工程師.E-mail:qzsc@163.com