增氧机增加养殖水体中溶氧方式的概述

李 红，申屠兰欣，周艳萍，尹 微，叶伟清，赵德好

（1.桐庐县农业技术推广中心，浙江 桐庐 311500；2.芜湖市农业农村局，安徽 芜湖 241000）

水产养殖业是桐庐县八大农业产业之一，全县现有池塘养殖总面积超666.7 hm2。近年来随着桐庐县产业结构的调整和全力保障“菜篮子”产品供给的总体要求，水产养殖方式也逐步向高密度和集约化方向发展，养殖生产总量也在逐年增加，这与水产养殖逐步实现机械化是密不可分的。鱼塘每年到了养殖中后期经常出现缺氧和浮头的现象，其根本原因是养殖水体中溶氧不足。导致水体溶氧不足的原因有很多，如养殖过程中，随着鱼体的生长存塘量增加和水体中有机质的分解，硫化氢和亚硝酸盐等物质的氧化作用都会消耗水体中大量的溶氧[1]。保证养殖水体中充足的溶氧与增氧机的正确使用，都会关系到养殖的成功率，因此正确使用增氧机在养殖过程中发挥着极为关键的作用。

1 养殖水体中溶氧的重要性

溶氧是水体环境中最重要的因素，是水产养殖过程中的一项重要指标，与养殖效果密切相关[2，3]。俗话说“一次缺氧三日不长”，池塘水体溶氧含量高低直接影响鱼类的摄食和生长。在相同的水体环境下，水体溶氧含量高，鱼类对饲料的吸收率增高，生长速度快，饲料利用效率也增高，对水体的污染减少；水体的溶氧含量高，池塘内微生物的呼吸也越快，自身的功能与作用能得到充分的发挥，微生物对池塘内污染物的处理速度也会加快[4，5]。保证养殖水体中的溶氧还可以解决养殖中大部分问题，无论是池塘高密度养殖还是低密度养殖，水体中藻类和菌群都存在着相对平衡。当水体溶氧不足时有害藻类和有害菌群会占据优势地位，水体的溶氧量就会越来越低，水环境也会越来越差，继而诱发鱼类疾病；当水体溶氧充足时有益藻类和有益菌群会占据优势地位，池塘水体环境也能实现良性循环，鱼发病的概率也会相对较少[6]。

2 增氧机在水产养殖中的作用

要增加水体中的溶氧含量，首先应该了解影响水体中溶氧含量的2个重要因素：一是氧的溶解度，二是氧的溶解速率。氧的溶解度主要受水温、水体含盐量和氧分压3个因素的影响。氧的溶解速率则主要受溶氧的不饱和程度、水和气接触面积和水的运动状况3个因素的影响[1]。在众多因素中水温和水体含盐量在日常池塘养殖过程中短时间难以改变，而其他4项因素则可以依靠增氧机来改变。

水产养殖过程中，很多养殖业主要将增氧机作为“救命机”，仅在鱼塘水体缺氧和鱼浮头的紧急情况下使用，其实这种观念是错误的。使用增氧机的目的主要有：一是通过自身机械的运转使空气与池塘水体充分接触，向水体中补充氧气，提高水体含氧量；二是通过自身机械的运转搅动水体，起

到曝气的作用，促进池塘底部氨氮、亚硝酸亚、硫化氢等有害物质的转换和排除池塘水体中的有害气体，带动水体中藻类的流转，改善池塘生态环境，促进浮游植物的新陈代谢和物质循环[8-9]。浮游植物的光合作用会消耗二氧化碳，释放氧气，使水体中溶氧增加。若水中溶氧较低会抑制浮游植物的生长[10]。养殖池塘中浮游植物通过光合作用的产氧量占水体溶氧来源的60%～95%，大气溶解占水体溶氧来源的4.7%～40%[11-12]。

3 增氧机的分类及特点

增氧机的种类很多，不同种类增氧机的工作原理也各不相同，使用条件、适用范围和增氧效果也存在较大的差异。养殖户可以根据自身池塘养殖条件，如水体深度、养殖密度以及养殖品种对水体溶氧的需求来选择安装适合的增氧设备以保证水体的含氧量，保证养殖的成功率，从而获得更好的经济效益。

3.1 叶轮式增氧机

叶轮式增氧机是池塘养殖中最常见的增氧设备，其采用电动机带动叶轮旋转的方式搅动水体进行增氧。由于叶轮的高速搅动，将池塘底层水体带到中上层后向四周分散，在叶轮周围形成水花和水跃，将水体中原有的有害物质通过曝气释放到空气中，同时空气中的氧气经过气液面溶进水体，形成以增氧机为半径8～10 m的富氧圈。由于其搅拌水体范围大，增氧面积相对较广，能形成有效的水体对流，促进上下层水体溶氧均匀，适合大水面养殖使用。根据池塘面积大小和水体深度的不同可选择不同功率的增氧机，其中1.5 kW·h和3.0 kW·h两种叶轮式增氧机是目前池塘养殖中最为常用的，适用于1.2～2.2 m水深的养殖鱼塘[13]。叶轮式增氧机不适用于较浅的池塘，当池塘水位较浅时叶轮的旋转容易将池塘底泥搅动上来，造成水体混浊以及底部细菌的繁殖扩散。叶轮式增氧机的优点：增氧、曝气和搅水效果明显，使用和维修较为方便；缺点：增氧位置较为固定，属于单点增氧，机械运行时噪音较大和能耗高，启动和运行时容易影响和刮伤鱼体。

3.2 水车式增氧机

水车式增氧机又称爬水增氧机，是通过电动机来带动两侧叶轮360°的转动，叶轮机械的转动打击水体，使池塘水面至水下30～40 cm的水体通过叶轮的旋转带动翻升到水面，破碎成水花，抛溅到空气中来增加水与空气的接触面增加水体溶氧量。水车式增氧机适用于长方形池塘，一般安装在距离池塘坝梗4～6 m的横侧位置，坝埂两侧相对各安装1台，利用叶轮旋转能推动池塘水体流动，使池塘水充分转起来，在池塘内构成环流，将溶氧充足的水体输送到池塘各处，形成比较均匀的溶氧量分布，因此其具有良好的增氧及促进水体流动的效果。水车式增氧机适合于水浅的对虾、鳗鱼养殖池塘和池塘内循环流水“跑道”养殖池塘使用[14]。在投料区的侧方安装，投料前15～30 min开启，持续到投料后30 min结束，通过向投料区不断输送氧气来保证投料区的溶氧充足，缓解投喂饲料时大量鱼群聚集投料区，导致投料区水体溶氧短时间内急剧下降，影响鱼正常摄食和饲料消化利用率。水车式增氧机的优点：水车式增氧机对上层水体有着较强的推动和混合能力，适合浅水鱼塘增氧使用[15]；缺点：对池塘底层水体没有搅动能力，不适合在深水池塘使用。

3.3 射流式增氧机

射流式增氧机是将水体通过射流器嘴高速喷出，通过高速射流时的卷吸作用使周围的气体卷进射流中，气体被水流冲击分割成无数微小的气泡混合在射流水体中，这样大大增强了氧分子的扩散作用，使水体溶氧含量迅速增加。射流式增氧机在运行时噪声较小，不损伤鱼体，且水体增氧较为平稳。安装时应尽可能将机头放低，并与池塘底部保持30 cm的距离,从而达到提高池塘底部溶氧和加速氧化分解池底沉积物的目的。射流式增氧机还适用于北方冰下水体增氧，需提前在冰上开洞，将射流管摄入水下即可，主要适用于鱼苗塘和虾塘养殖使用。射流式增氧机的优点：底层增氧效果较好，运转时不伤鱼；缺点：增氧范围小，不适合大面积池塘。

3.4 涌浪式增氧机

涌浪式增氧机，其设计简单和轻便。增氧原理和叶轮式增氧机以及水车式增氧机不同，涌浪式增氧机在配重块的旋转作用下，浮体外侧对水平面产生作用力而向四周扩散的波浪能使输出的水向上喷发，一定区域内的水体为沸腾状和水体涌浪，形成10～15 cm的浪花，增加水与空气的接触面积，提高水体的溶氧量。其次，涌浪式增氧机在工作时电机和减速机可与向上喷发的水体充分接触，起到冷却的作用，可防止电机工作时间过长，电流增大烧坏电机的现象，延长工作时间，适合大水面深水养殖池塘使用。涌浪式增氧机的优点：提水和曝气效果好，增氧效率相对较高，增氧范围广且均匀，节能省电。

3.5 喷水式增氧机

喷水式增氧机是将池塘表面20～30 cm水体通过抽水的方式向上喷出，呈降雨状落下，来增加水体和空气的接触面积进行增氧。增氧面积和增氧能力相比于其他增氧机是最小的，不会形成池塘水体对流，主要适用于小面积的鱼苗培育池、对虾养殖池或园林景观鱼池增氧使用，不适合大水面池塘和深水池塘使用。喷水式增氧机的优点：价格低、便于移动和使用方便，具有艺术观赏效果；缺点：水体搅动能力差，不能形成水体对流，无法对池塘底层水体增氧。

3.6 罗茨风机

罗茨风机又称“鼓风机”和“底部曝气微孔增氧机”，是恒流量风机。风机内2个三叶叶轮与机壳之间的间隙非常小，叶轮转动时会形成一个密封的腔室，可以将外界的空气不断从进气端吸入，从出风口强制排出，通过沙滤芯或者微孔管排出微小气泡融入到水体中起到增氧作用。罗茨风机输出的风量不会因管道压力增大而减小，风量恒定，具有强制送风的特性。罗茨风机结构简单可靠，在低压力下效率远超空压机，因此应用非常广泛。在日常的水产养殖中用来池塘底部静态曝气增氧，增加鱼苗的放养密度，提高养殖产量，缩短养殖周期，并且对养殖品种日常的栖息生活影响小。适用于工厂化养殖和池塘内循环流水“跑道”养殖水槽的底部增氧。在投料区底部增氧可有效提升投喂区溶氧水平1～2 mg/L，从而保证鱼群的进食效果[2]。有研究数据表明曝气式增氧机增氧能力和动力效率最好，增氧能力比水车的高55.1%，动力效率比水车的高出64.0%[16]。罗茨风机的功率可选范围较广，具体要根据池塘增氧面积和养殖方式而定。罗茨风机的优点：增氧效率高，可实现多支管多塘增氧，噪音低不伤鱼，缺点：成本高、铺设难度大和微孔管易堵塞。

根据增氧机的分类特点和增氧方式可以总结出：不同类型和不同功率的增氧机对池塘面积、池塘水深和养殖种类都有着不同的适用范围，具体见表1。

表1 不同类型增氧机的常见功率和适用条件Tab.1 The common power and applicable conditions of different types of aerators

4 增氧机的正确使用时间

随着养殖密度的增加和养殖方式的改变，增氧机已经成为水产养殖池塘中必备机械，但是何时开启增氧机效果最好是困扰大多数养殖户的难题。养殖过程中，由于增氧机的使用方式不当造成藻类老化速度加快，导致水质变化，水体发黑发红，甚至倒藻的现象屡有发生，所以适时和正确开启增氧机给鱼塘水体增加溶氧可以减少塘鱼浮头现象，改善水体生态环境。

4.1 晴天午后开机

此时池塘水体的溶氧含量是一天中最高的，中午12时—14时开启增氧机可以使水体上层藻类光合作用产生的溶氧通过水体曝气对流的方式及时输送到池底，将池底的负氧层翻升到水体的中上层，利用下午光合作用的补偿可以提升水体溶氧，也可以有效减少池塘底部的“氧债”，以及池塘底部和上层水体的温差。

4.2 连绵阴雨天半夜开机

连绵阴雨天时气压较低，池塘水体中浮游植物的光合作用较弱，产氧能力相对较差，池塘水体中溶氧含量相对较低，

非常容易导致塘鱼浮头，此时开启增氧机通过机械增氧的方式增加水体中溶氧含量，防止塘鱼缺氧死亡。

4.3 阴天次日清晨开机

阴天池塘水体上层光照较差，水体中浮游植物受光合作用的影响而产氧量少，池塘水体中溶氧低，夜间藻类耗氧，次日清晨溶氧含量值最低，此时开启增氧机能充分发挥其曝气和增氧功能，可以避免出现缺氧和浮头现象。一般开机时间在清晨3时—5时，开机到日出。

4.4 泼洒药物及时开机

在泼洒杀虫剂和消毒剂的时候要及时开启增氧机搅动水体，这样可以使药物在池塘中快速的分布均匀，避免药物对水质的破坏以及对鱼体瞬间剂量浓度过大导致中毒。池塘施肥和使用活菌等微生物制剂的时候也应该及时开启增氧机进行机械增氧，因为此类产品使用后会消耗水体中大量溶氧。

4.5 晴天傍晚不开机

傍晚太阳落山一般是16时以后，此时池塘水体中藻类的光合作用逐渐变弱或停止，藻类已经不能利用光合作用向水体进行“供氧”，这时候开启增氧机会使水体中上层的溶氧爆入空气中，使水体溶氧降低，导致半夜或第二天清晨容易出现塘鱼浮头现象。

4.6 暴雨天气不开机

下暴雨时往往会伴随着强降温，极易造成水体的“密度流”。雨水温度低，密度大，容易和池塘内部水体发生对流，导致池塘底层大量有机质向上翻起，造成水体的极速缺氧，轻则会引发水体浑浊、倒藻和水体发黑发红，重则会引发池塘缺氧翻塘，此时开启增氧机会加速这种现象的发生。

为了安全生产和作业，必须定期对增氧机的内外部进行查验检修，如电动机、减速箱、叶轮和浮子等相应各部件，对已受到水淋浸蚀的接线盒和线缆等，应及时更换，同时检修后的各部件应放在通风和干燥的地方，需要时再装成整机使用。

5 结语

综上所述，水产养殖业主可根据自身的池塘养殖条件、养殖种类、养殖密度和水体深度选择适合或组合搭配不同类型的增氧机对池塘水体进行机械增氧。合理使用和正确开启增氧机不仅能增加池塘水体中的溶氧含量、促进水体内物质循环和改善水体生态环境，还能降低养殖成本，实现高产高效的作用，进而提升本地区水产养殖业的发展质量。