微孔曝气增氧技术应用现状

张美彦，杨星，杨兴，蒋晓红，关梅，李建光

（贵州省水产科学研究所，贵州 贵阳 550025）

微孔曝气增氧技术应用现状

张美彦，杨星，杨兴，蒋晓红，关梅，李建光

（贵州省水产科学研究所，贵州 贵阳 550025）

微孔增氧技术与传统增氧方式相比，不仅能增加水产养殖水体中的溶解氧量，尤其是中、下层水体均匀增氧，还能改善养殖池塘的生态环境。本文主要介绍微孔增氧机的工作原理及与其他增氧设备配套使用的优点。

微孔曝气增氧机；水产养殖；溶解氧

增氧机在池塘水产养殖中已广泛应用，但许多养殖者仍主要把增氧机当作“救鱼机”，未充分发挥增氧机的“增产机”功效。目前我国池塘养殖中常用的增氧设备有叶轮式增氧机、喷水式增氧机、水车式增氧机、螺旋式增氧机、射流式增氧机和涡流式增氧机等，其中叶轮式增氧机的使用最多。但它们普遍存在增氧不均匀、底层增氧差、噪声大、增氧能力有限等缺陷。微孔曝气增氧机能够高效均匀混合空气与水体，充分曝气，增强水体的自我净化能力，实现全池高效立体增氧[1]，主要用于虾、蟹、名贵鱼类等优质水产品的养殖中。

1 微孔曝气增氧技术的原理

微孔曝气增氧机的结构如图1所示。微孔增氧通过微孔管向池塘底部水体充气增氧，增氧范围较广，可提高各层养殖水体动物的活动能力。微孔曝气增氧设备主要由电机、罗茨风机、主供气管、pvc支管及微孔曝气管构成供气系统。其工作原理是：用电动机带动罗茨鼓风机，将空气压送至输气主管道；输气主管道将空气沿pvc管道输入池塘底部的微孔曝气管；微孔曝气管将空气以微气泡形式分散到水体中，形成的微气泡由池底逐渐上浮；气泡在气体高氧分压作用下，将氧气充分溶入水体中；气泡上升形成水流旋转和上下流动，将上层溶氧量高的水带入下层水体，水流旋转加快微孔管周围高溶氧量水向外扩散速度，实现养殖水体的高效均匀增氧[2-4]。

2 微孔曝气增氧的优点

2.1 全池溶氧均匀，实现高效立体增氧

空气直接输入下层水体，通过微孔曝气管产生小气泡，形成气幕。气泡上升缓慢，氧气在水中滞留时间较长，气液接触有效时间增加，使充入水体的空气更容易融入水体；气泡上升时气液间的摩擦阻力带动底层水体向上层逐渐流动，把含氧量低的下层水推向上层，使上、下层溶氧均匀[5]，保证水体溶解氧量稳定，特别是高密度养殖水体和极端天气，微孔增氧能防止养殖对象缺氧浮头[6,7]。

2.2 有效改善养殖水体生态

微孔增氧曝气盘产生大量的微气泡，增加水体的上下流动和旋转，上下水层均衡充足的溶氧可以使菌相、藻相达到上下水层的平衡，改善水体的生态。构建均衡的有益菌和浮游生物种群，可降低养殖对象的病害发生，提高存活率[8]。而传统的增氧方式养殖水体表面和中上层的氧气对流不充分，对中下层生态相改善作用较小。

2.3 改善养殖水环境

一般情况下，养殖水体自表层至底层，溶氧量逐渐降低。大部分剩饵、排泄物、腐烂动植物的尸体等均沉积在底层，这些有机物的氧化分解需消耗大量氧气，产生较多的有毒有害物质，所以中下层和底层水体极不稳定。传统的增氧设备多为表层增氧，无法解决底部缺氧问题。微孔增氧产生的水流和上下流动促使底层在缺氧条件下产生的有害气在气泡的作用下溢出水面，达到曝气的目的。水体的流动和旋转加快了池塘底部有机物、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质的氧化分解，提高水体的净化能力，改善水体底部环境，有利于鱼类的健康、安全养殖[9]。

图1 微孔曝气增氧机结构图Fig.1 structure chart of micro-pore aeration

2.4 能耗低，噪音小，安全性能高

微孔增氧可使单位水体溶氧量迅速达到较高水平，实现养殖水体的快速增氧，而能耗却比叶轮式和水车式增氧机等设备低许多，可以降低生产成本[9,10]。微孔增氧设备的动力系统安装在池塘岸边，在水中只有微孔曝气管，基本没有声音，机器产生的噪音不直接传入水体，减少机械噪声对养殖动物的应激作用，也不会漏油污染养殖水体。此设备操作简单，便于维护，安全性能好，而传统增氧设备安全性能较差，对养殖动物存在潜在危害。

3 与常规增氧机配套使用的优点

使用微孔曝气增氧设备要根据季节变化、天气及鱼的放养密度、规格、水质、投饵量、鱼的健康等，确定增氧机开机时间和时段，在使用过程中，与其他增氧机配套使用，能达到更好的增氧效果。

3.1 与叶轮式增氧机配套使用的优点

叶轮式增氧机有增氧、搅水、曝气3个作用，增氧效果较好、使用较为广泛。增氧机叶轮转动，搅动养殖水体产生水跃，增加水和空气的接触面积，达到增加水体溶氧的目的[11]。叶轮旋转搅动水体打破跃温层，促进上下水体间的对流，提高中下层水体的溶氧量。叶轮式增氧机一般适用于中上层水体增氧，对底层水体的增氧效果差。

微孔曝气增氧机增氧效果好，但搅拌能力差，叶轮式增氧机可有效弥补这一缺陷。晴天下午开启叶轮式增氧机，能打破水体分层，使上下层水体对流，将表层溶氧过饱和水体送至下层，使下层水体溶氧量升高。两者配套使用能够充分发挥两者的优势：在不减少总溶氧量的前提下减少叶轮式增氧机的运作时间，降低能耗，节约成本，提高单产；有效增加池塘溶氧量，使上下水体保持均匀高溶氧状态，降低水体中的有毒有害物质，改善水质。该结论与黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco和鳖Amyda sinensis的混养、南美白对虾Penaeus vannamei Boone养殖、主养鲤Cyprinus carpio成鱼试验的结果一致[5,10,12]。在湖北省进行的微孔曝气增氧技术应用研究试验中也表明微孔曝气增氧机和叶轮式增氧机配套使用效果更佳[7]。

3.2 与水车式增氧机配套使用的优点

水车式增氧机通过桨叶高速拍击水面翻水，使水体在水平方向流动形成定向水流，把空气搅入水中，对较浅水体有增氧能力和搅拌功能，但对超过1m的底部水体几乎起不到增氧作用。水车式增氧机结构简单、造价低，适用于水体较浅的养殖池塘[13]。微孔曝气增氧机从底部增氧，对于深度超过1m的池塘，两者配套使用使池塘整体溶氧提高快，分布均匀，可以弥补后者对池塘底部增氧能力弱的缺陷，形成互补的立体高效增氧模式，适用于喜欢定向水流的养殖对象。在对鳗鲡Anguilla japonica[14]的研究中表明，水车式增氧机的主要作用为提高表层水体溶解氧，而微孔曝气增氧机对底层溶氧效果作用显著，两者配套使用才能达到最佳增氧效果。

3.3 与喷水式增氧机配套使用的优点

喷水式增氧机由浮水电泵和附有浮体的喷头组成，水泵抽提下层缺氧水体由喷头的环形出口喷向空中，分散为水点落下，增加水-气接触面，以达到增加溶氧的目的。水泵的抽送作用将下层缺氧水体运至上层，上下层产生对流[15]，主要适用于面积较小的养殖池塘。喷水式增氧机机身搬运方便、造价低，用于垂钓观赏居多。根据养殖池塘具体溶氧变化，喷水式增氧机下午开机3～4h，后半夜开机至天亮，微孔曝气增氧机全天开机，注意适时冷却机器，能够有效提高池塘增氧效果。

4 小结

微孔曝气增氧机可实现全池均匀有效增氧，改善养殖水环境，平衡水体生态，耗能低且安全性能高，是养殖过程中增氧效果较好的一类增氧设备。但因微孔曝气增氧机没有搅拌能力，需和常规增氧设备科学合理配套使用，既能够有效弥补常规增氧机增氧不均匀、无法进行底层增氧的缺陷，又能达到对养殖水体的搅拌作用。正确使用微孔曝气增氧机，能节省养殖成本，又可实现养殖池塘立体高效增氧，为池塘健康生态养殖提供保障。

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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

现代农业产业技术体系国家大宗淡水鱼产业技术体系（nycytx-49-47）；贵州省特色水产产业技术体系-养殖功能实验室（GZCYTX2 013-01101）.

张美彦（1987-），女，山东济宁人，硕士研究生，从事水生动物营养学及水产养殖生态研究.E-mail:zhangmeiyan1099@126.com

李建光（1973-），男，高级水产工程师.E-mail:qzsc@163.com