納米氣泡增氧機(jī)對(duì)拉氏鱥養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的影響

婁碩 趙滿峰 王旭 劉寶權(quán) 曲娜 吳天木 李應(yīng)東

摘要：納米氣泡具有表面積大、傳質(zhì)效率高、生物活性強(qiáng)、氧化性強(qiáng)、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。該試驗(yàn)在拉氏鱥（Phoxinus lagowskii）養(yǎng)殖池塘中，分別應(yīng)用相同功率的納米氣泡增氧機(jī)與普通增氧機(jī)，并在110d內(nèi)定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明，納米氣泡機(jī)組顯著提高了魚(yú)池的溶氧含量，且能夠起到很好降低水體中有害成分的作用，例如降低氨氮含量0.273mg/L、亞硝酸鹽0.2mg/L～0.48mg/L，但對(duì)水體溫度和鹽度無(wú)顯著影響。該試驗(yàn)對(duì)使用普通增氧機(jī)和納米氣泡機(jī)的池塘進(jìn)行水質(zhì)研究，為提高池塘產(chǎn)量提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：納米氣泡；池塘水質(zhì)；拉氏鱥（Phoxinus lagowskii）

中圖分類(lèi)號(hào)：S969.32+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在池塘高密度養(yǎng)殖條件下，養(yǎng)殖水體容易出現(xiàn)缺氧及氨氮等有害物質(zhì)含量升高等現(xiàn)象，從而影響?zhàn)B殖動(dòng)物的生長(zhǎng)和健康，甚至死亡^[1]。增氧機(jī)對(duì)水質(zhì)的調(diào)節(jié)有重要作用，已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中，其能夠有效地增加池塘水體的溶解氧，保證水產(chǎn)動(dòng)物有充足的氧氣，調(diào)節(jié)水體中各物質(zhì)的平衡，從而達(dá)到健康養(yǎng)殖、減少疾病的發(fā)生、降低餌料系數(shù)和提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的目的^[2]。微納米氣泡技術(shù)作為國(guó)內(nèi)外前沿科技，在水質(zhì)改良、水體修復(fù)并凈化、促進(jìn)生物生長(zhǎng)、預(yù)防或治療魚(yú)病以及提高飼料發(fā)酵效率等方面均有較好的作用^[3，4]。在池塘中利用微納米氣泡充氣可以帶出有害物質(zhì)至水面，減輕水體淤泥層量，改善池塘環(huán)境^[5，6]。

拉氏鱥（Phoxinus lagowskii），又稱(chēng)柳根魚(yú)，分類(lèi)學(xué)上屬鯉形（Cypriniformes），鯉亞目（Cyprinoider），鯉科（Cyprinidae），鱥屬（Phoxinus）^[7]。由于拉氏鱥味道鮮美，具有多種營(yíng)養(yǎng)成分，深受廣大養(yǎng)殖人員與消費(fèi)者喜愛(ài)，是中國(guó)北方土著名貴淡水經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)^[8]。另外由于柳根魚(yú)喜寒冷，通常在水體底層生存及活動(dòng)，具有極強(qiáng)的抗病和繁殖能力，適合養(yǎng)殖推廣。該試驗(yàn)將納米氣泡應(yīng)用拉氏鱥養(yǎng)殖池塘中，監(jiān)測(cè)池塘水質(zhì)指標(biāo)，并與葉輪式增氧機(jī)增氧的池塘進(jìn)行對(duì)比，以期為拉氏鱥養(yǎng)殖者增收增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)位于遼寧省盤(pán)錦市大洼區(qū)光合蟹業(yè)有限公司柳根魚(yú)養(yǎng)殖池塘，池塘面積1.5畝。拉氏鱥魚(yú)苗由大連海洋大學(xué)提供，每個(gè)池塘投放魚(yú)苗2000尾。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)設(shè)定兩組柳根魚(yú)養(yǎng)殖池塘，其中一組放入功率為1.5kW的納米氣泡增氧機(jī)（由吉林萬(wàn)吉援環(huán)保設(shè)備有限公司提供），另一組放入相同功率普通的葉輪增氧機(jī)（設(shè)定對(duì)照組）。機(jī)器于2021年6月14日放入池塘中，14d后，開(kāi)始連續(xù)7d的水質(zhì)監(jiān)測(cè)（6月28日至7月4日），隨后分別在35d（7月19日）、55d（8月8日）、72d（8月25日）、91d（9月13日）、110d（10月2日）測(cè)定水質(zhì)指標(biāo)。

1.3 樣品采集并測(cè)定水質(zhì)指標(biāo)

1.3.1 水體樣品的采集

利用5點(diǎn)取樣法對(duì)中層水體（深度0.5m）進(jìn)行采集，每點(diǎn)取100mL水體等量均勻混合后設(shè)定為1份樣品，每組3次重復(fù)。

1.3.2 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

試驗(yàn)期間共監(jiān)測(cè)8個(gè)指標(biāo)：pH、溫度、溶解氧、氨氮、亞硝態(tài)氮、硬度、堿度和鹽度。溫度和pH使用PH-100力辰科技筆試酸度計(jì)測(cè)定；溶解氧使用雷磁JPB-607A型便攜式溶解氧測(cè)定儀測(cè)定；鹽度使用?，擜R-8012A筆形鹽度計(jì)測(cè)定；氨氮采用納氏試劑法，用WFJ7200型可見(jiàn)分光光度計(jì)以及配套比色皿測(cè)定；堿度采用酸堿滴定法測(cè)定；硬度采用EDTA絡(luò)合滴定法測(cè)定；亞硝酸氮采用重氮-偶氮光度法測(cè)定。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel軟件初步整理測(cè)定的數(shù)據(jù)，繪制出相應(yīng)的折線圖，用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果

2.1 養(yǎng)殖魚(yú)池水體溫度變化情況

由圖1可知，納米氣泡機(jī)與普通葉輪增氧機(jī)相比，并沒(méi)有明顯改變柳根魚(yú)養(yǎng)魚(yú)池塘的溫度。使用納米氣泡機(jī)的池塘，在檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，最高溫度達(dá)到33.8℃，最低溫度為18.1℃。使用普通葉輪增氧機(jī)魚(yú)池最高溫度32.8℃，最低19.2℃。

2.2 養(yǎng)殖魚(yú)池水體pH變化情況

由圖2可知，使用普通葉輪增氧機(jī)的魚(yú)池pH范圍為8～9.22，納米氣泡機(jī)組的pH范圍為7～8.97。普通增氧機(jī)魚(yú)池的pH在試驗(yàn)階段呈上升趨勢(shì)，而納米增氧機(jī)魚(yú)池中的pH在試驗(yàn)前期的0d～21d內(nèi)小幅下降，在第21d達(dá)到最低值后開(kāi)始逐步上升，但納米增氧機(jī)魚(yú)池中的pH在試驗(yàn)全過(guò)程均低于對(duì)照組的pH。

2.3 養(yǎng)殖魚(yú)池水體溶解氧變化情況

由圖3可知，相較于普通增氧機(jī)，納米氣泡機(jī)組的溶氧量均高于對(duì)照組，最高值達(dá)到10.66mg/L，而使用普通葉輪增氧機(jī)的魚(yú)池溶解氧量最高僅為8.12mg/L。

2.4 養(yǎng)殖魚(yú)池水體鹽度變化情況

如圖4所示，相較于普通葉輪增氧機(jī)，納米增氧機(jī)魚(yú)池在15d～16d時(shí)，鹽度小幅度下降并隨后提高至平穩(wěn)狀態(tài)。但從第72d開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束，我們觀測(cè)到納米氣泡機(jī)組的鹽度再次下降，并在第110d到達(dá)最低值。另外有趣的是，在第72d納米氣泡增氧機(jī)組鹽度下降的同時(shí)，對(duì)照組鹽度上升程度加劇，并在第91d到達(dá)最高點(diǎn)，之后對(duì)照組鹽度也逐步減少，在第110d也到達(dá)最低值。

2.5 養(yǎng)殖魚(yú)池水體堿度變化情況

從圖5中得知，納米增氧機(jī)組的堿度始終低于對(duì)照組。但從整體來(lái)看，兩個(gè)魚(yú)池中堿度均為上升趨勢(shì)，并在110d上升到最高點(diǎn)。

2.6 養(yǎng)殖魚(yú)池水體硬度變化情況

如圖6所示，納米氣泡機(jī)的魚(yú)池中硬度最高值為12.1，最低值為10。而對(duì)照組魚(yú)池中硬度最高值為12.7，最低值為11。

2.7 養(yǎng)殖魚(yú)池水體氨氮變化情況

從圖7中可以看出對(duì)照組的魚(yú)池中氨氮含量增加較為明顯，氨氮含量最高值可達(dá)0.473，最低值為0.2。納米增氧機(jī)組的魚(yú)池中氨氮含量最高值為0.3，最低值為0.2。

2.8 養(yǎng)殖魚(yú)池水體亞硝酸鹽變化情況

從圖8中可以看出兩組亞硝酸鹽的含量均呈上升趨勢(shì)，但納米氣泡機(jī)魚(yú)池中亞硝酸鹽的含量低于對(duì)照組中亞硝酸鹽的含量。納米氣泡機(jī)的亞硝酸鹽含量最高值為0.24，最低值僅為0.03，對(duì)照組的亞硝酸鹽含量最高可達(dá)0.518，最低為0.028。

3 討論

在水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中，水質(zhì)指標(biāo)是極其重要的影響因子。當(dāng)部分水質(zhì)指標(biāo)超出適應(yīng)范圍時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)影響水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)甚至造成大批死亡的情況，進(jìn)而引起十分嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失^[9]。尤其是當(dāng)池塘水中的pH或氨氮含量過(guò)高時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較高水平的毒氨，對(duì)魚(yú)體鰓組織有腐蝕作用，魚(yú)類(lèi)血液中的pH值上升，則會(huì)發(fā)生多種魚(yú)病，嚴(yán)重時(shí)，可以直接引起魚(yú)類(lèi)的死亡^{[10，11]}。納米氣泡表面帶有OH^-等離子，具有極強(qiáng)的氧化性，對(duì)于水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)可以起到氧化并去除殘留的作用，凈化水質(zhì)^[6]。同時(shí)，微納米氣泡曝氣后水體中溶解氧總量發(fā)生了顯著的提高，并且可以改善水體中N、P物質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化^[5]。該研究發(fā)現(xiàn)納米氣泡機(jī)相較于普通葉輪增氧機(jī)，不僅可以一定程度上穩(wěn)定降低魚(yú)池水體中的pH、堿度以及氨氮和亞硝酸鹽含量，而且更重要的是相較于普通葉輪增氧機(jī)，納米氣泡增氧機(jī)具有更強(qiáng)的增氧效果。

4 結(jié)論

該研究結(jié)果表明，同功率的納米氣泡機(jī)與普通葉輪增氧機(jī)相比，會(huì)顯著提高水體中的溶解氧，降低pH、堿度、氨氮和硬度等指標(biāo)?？傮w上來(lái)看，納米氣泡增氧機(jī)的使用可能會(huì)對(duì)池塘水質(zhì)有積極的影響。

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Effect of micronano bubble Oxygenator on water quality in Phoxinus lagowskii breeding Pond

LOU Shuo¹， ZHAO Manfeng²， WANG Xu³， LIU Baoquan⁴， QU Na⁵， WU Tianmu⁶， LI Yingdong¹

（1. College of Animal Science and Medicine， Shenyang Agricultural University， Shenyang

110161， Liaoning China; 2. Jilin Wanjiaid Environmental Protection Equipment Co.， LTD.，

Jilin 132013， Jilin China; 3. Liaoning Academy of Freshwater Fisheries Science， Liaoyang 111000， Liaoning China; 4. Huludao Modern Agriculture

Development Service Center， Huludao 125000， Liaoning China; 5. Shenyang Rural Revitalization and Development Center，

Shenyang 110031， Liaoning China; 6. Agricultural Technology Extension and Administrative Law Enforcement Center of North Shenyang New

Area， Shenyang 110121， Liaoning China））

Abstract：Nano-bubbles are widely used in aquaculture because of their large surface area， high mass transfer efficiency， strong biological activity， strong oxidation and small size. This experiment was conducted in a Phoxinus lagowskii breeding pond using a nano-bubble and a normal oxygenator with the same power respectively. The water quality indexes were monitored regularly within 110 days. The results showed that the nano-bubble unit significantly increased the dissolved oxygen content of the fish pond， and played a good role in reducing the harmful components in the water， such as ammonia nitrogen content 0.273mg/L， nitrite 0.2mg/L～0.48mg/L， but had no significant effect on the water temperature and salinity. The experiment studied the water quality of the pond using the common oxygen generator and nano bubble machine， and provided the theoretical basis for increasing the pond yield.

Keywords：nano-bubble; Pond water quality; Phoxinus lagowski