池塘經過一段時間的養殖,一部分殘餌、糞便、肥料、死藻及有機顆粒物等沉入池底,加上發酵分解后的死亡生物,這些與池底泥沙等物混合,形成底泥。一定厚度的底泥能起到供肥、保肥及調節和緩沖池塘水質突變的作用。池塘底質土壤是部分細菌、真菌、高等水生植物、小型無脊椎動物和其他底棲生物的生活場所,此外,甲殼動物以及底棲魚類大部分時間也生活在底部,許多魚類還在底部建巢和產卵。
池塘底泥中的有機腐敗物質及分解消耗溶解氧產生的二氧化碳、亞硝酸鹽、硫化氫和多種有機酸等物質,是病原菌的良好培養基或各種寄生蟲蟲卵的潛藏住所。然而,底泥過厚(底質惡化)對魚類會產生嚴重的危害,而且這種危害大多數情況下是間接的。清塘不徹底,曬塘時間過短,有機質殘留過多,底部缺氧,大量頻繁使用化學消毒劑、農藥殺蟲劑、殺藻劑等都是底質惡化的主要因素。常見的不良底質有酸臭、腥臭底質,板結底質,“泥皮”底質等。我們經常遇到的魚類“浮頭”或“泛池”,很多都是底質惡化的結果。如果底質好,即使出現暴雨等惡劣天氣,也不會造成溶氧的迅速降低或有害物質的迅速升高。
對池塘養殖水體底質改良的處理方法主要有機械清淤、微生物改良、化學藥物調劑等。機械清淤主要是利用水力挖塘機組等清除水體底部的淤泥,該方法無法做到對底泥中營養物質的再利用;微生物方法雖然提高了底泥中富營養物質的資源化利用,但由于無法控制微生物的生長條件,其效果不穩定且處理速度緩慢;化學方法雖然見效快,但容易造成化學品殘留,存在的問題很多,無法從根本上解決問題。
為解決上述問題,中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所漁業水域生態工程創新團隊針對傳統養殖池塘底質特點,研制出一款新型太陽能臭氧增氧機,通過利用臭氧的強氧化性進行養殖池塘底質的消毒殺菌,降解底泥中的有害物質,降低底泥沉積污染,促進有機物分解和營養鹽釋放,提高氧化還原電位,改良水質,從而提高水體的養殖生產效率,提升養殖魚類品質。
臭氧(O3),是氧氣的一種同素異形體,其氧化性極強,可以氧化水中無機物(氰化物、錳離子、鐵離子、硫化物等)和有機物(有機胺、鏈型不飽和化合物、芳香族化合物等)。臭氧消毒作用主要表現在對病毒和致病菌的殺滅作用。臭氧對致病微生物的殺滅作用之一是直接破壞其核酸,從而使其失去活性。臭氧分解后僅產生氧原子,分解產物不僅對養殖水體與養殖對象沒有危害,還能起到增加水體溶氧的作用。
太陽能臭氧增氧機主要由太陽能電源、負壓射流曝氣、高壓放電臭氧發生器等組件構成,可在池塘水體中自由移動,根據光照強度自動調節臭氧發生量及曝氣速率,有效解決了臭氧殘留難題。該設備增氧能力每小時能達到240克,每千瓦時動力效率590克,每小時產生臭氧量10克、氣液混合流量35立方米,空運轉噪聲小,明顯優于傳統設備。太陽能臭氧增氧機具有結構合理、安裝方便、增氧效率高、殺菌效果好、無臭氧殘留等優點,符合當前綠色水產養殖發展方向。目前,已在廣西、貴州、上海等多家水產養殖場試驗應用。