纳米气泡增氧机对拉氏鱥养殖池塘水质的影响

娄硕 赵满峰 王旭 刘宝权 曲娜 吴天木 李应东

摘要：纳米气泡具有表面积大、传质效率高、生物活性强、氧化性强、尺寸小等优点，被广泛应用于水产养殖。该试验在拉氏鱥（Phoxinus lagowskii）养殖池塘中，分别应用相同功率的纳米气泡增氧机与普通增氧机，并在110d内定期监测水质指标。试验结果表明，纳米气泡机组显著提高了鱼池的溶氧含量，且能够起到很好降低水体中有害成分的作用，例如降低氨氮含量0.273mg/L、亚硝酸盐0.2mg/L～0.48mg/L，但对水体温度和盐度无显著影响。该试验对使用普通增氧机和纳米气泡机的池塘进行水质研究，为提高池塘产量提供理论基础。

关键词：纳米气泡；池塘水质；拉氏鱥（Phoxinus lagowskii）

中图分类号：S969.32+1文献标志码：A

在池塘高密度养殖条件下，养殖水体容易出现缺氧及氨氮等有害物质含量升高等现象，从而影响养殖动物的生长和健康，甚至死亡^[1]。增氧机对水质的调节有重要作用，已广泛应用于水产养殖中，其能够有效地增加池塘水体的溶解氧，保证水产动物有充足的氧气，调节水体中各物质的平衡，从而达到健康养殖、减少疾病的发生、降低饵料系数和提高养殖经济效益的目的^[2]。微纳米气泡技术作为国内外前沿科技，在水质改良、水体修复并净化、促进生物生长、预防或治疗鱼病以及提高饲料发酵效率等方面均有较好的作用^[3，4]。在池塘中利用微纳米气泡充气可以带出有害物质至水面，减轻水体淤泥层量，改善池塘环境^[5，6]。

拉氏鱥（Phoxinus lagowskii），又称柳根鱼，分类学上属鲤形（Cypriniformes），鲤亚目（Cyprinoider），鲤科（Cyprinidae），鱥属（Phoxinus）^[7]。由于拉氏鱥味道鲜美，具有多种营养成分，深受广大养殖人员与消费者喜爱，是中国北方土著名贵淡水经济鱼类^[8]。另外由于柳根鱼喜寒冷，通常在水体底层生存及活动，具有极强的抗病和繁殖能力，适合养殖推广。该试验将纳米气泡应用拉氏鱥养殖池塘中，监测池塘水质指标，并与叶轮式增氧机增氧的池塘进行对比，以期为拉氏鱥养殖者增收增效提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验地点及实验动物

实验地点位于辽宁省盘锦市大洼区光合蟹业有限公司柳根鱼养殖池塘，池塘面积1.5亩。拉氏鱥鱼苗由大连海洋大学提供，每个池塘投放鱼苗2000尾。

1.2 试验设计

该试验设定两组柳根鱼养殖池塘，其中一组放入功率为1.5kW的纳米气泡增氧机（由吉林万吉援环保设备有限公司提供），另一组放入相同功率普通的叶轮增氧机（设定对照组）。机器于2021年6月14日放入池塘中，14d后，开始连续7d的水质监测（6月28日至7月4日），随后分别在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）测定水质指标。

1.3 样品采集并测定水质指标

1.3.1 水体样品的采集

利用5点取样法对中层水体（深度0.5m）进行采集，每点取100mL水体等量均匀混合后设定为1份样品，每组3次重复。

1.3.2 水质指标测定

试验期间共监测8个指标：pH、温度、溶解氧、氨氮、亚硝态氮、硬度、碱度和盐度。温度和pH使用PH-100力辰科技笔试酸度计测定；溶解氧使用雷磁JPB-607A型便携式溶解氧测定仪测定；盐度使用希玛AR-8012A笔形盐度计测定；氨氮采用纳氏试剂法，用WFJ7200型可见分光光度计以及配套比色皿测定；碱度采用酸碱滴定法测定；硬度采用EDTA络合滴定法测定；亚硝酸氮采用重氮-偶氮光度法测定。

1.3.3 数据处理

数据采用Excel软件初步整理测定的数据，绘制出相应的折线图，用SPSS 22.0统计软件对试验数据进行统计学分析。

2 结果

2.1 养殖鱼池水体温度变化情况

由图1可知，纳米气泡机与普通叶轮增氧机相比，并没有明显改变柳根鱼养鱼池塘的温度。使用纳米气泡机的池塘，在检测时间内，最高温度达到33.8℃，最低温度为18.1℃。使用普通叶轮增氧机鱼池最高温度32.8℃，最低19.2℃。

2.2 养殖鱼池水体pH变化情况

由图2可知，使用普通叶轮增氧机的鱼池pH范围为8～9.22，纳米气泡机组的pH范围为7～8.97。普通增氧机鱼池的pH在试验阶段呈上升趋势，而纳米增氧机鱼池中的pH在试验前期的0d～21d内小幅下降，在第21d达到最低值后开始逐步上升，但纳米增氧机鱼池中的pH在试验全过程均低于对照组的pH。

2.3 养殖鱼池水体溶解氧变化情况

由图3可知，相较于普通增氧机，纳米气泡机组的溶氧量均高于对照组，最高值达到10.66mg/L，而使用普通叶轮增氧机的鱼池溶解氧量最高仅为8.12mg/L。

2.4 养殖鱼池水体盐度变化情况

如图4所示，相较于普通叶轮增氧机，纳米增氧机鱼池在15d～16d时，盐度小幅度下降并随后提高至平稳状态。但从第72d开始到试验结束，我们观测到纳米气泡机组的盐度再次下降，并在第110d到达最低值。另外有趣的是，在第72d纳米气泡增氧机组盐度下降的同时，对照组盐度上升程度加剧，并在第91d到达最高点，之后对照组盐度也逐步减少，在第110d也到达最低值。

2.5 養殖鱼池水体碱度变化情况

从图5中得知，纳米增氧机组的碱度始终低于对照组。但从整体来看，两个鱼池中碱度均为上升趋势，并在110d上升到最高点。

2.6 养殖鱼池水体硬度变化情况

如图6所示，纳米气泡机的鱼池中硬度最高值为12.1，最低值为10。而对照组鱼池中硬度最高值为12.7，最低值为11。

2.7 养殖鱼池水体氨氮变化情况

从图7中可以看出对照组的鱼池中氨氮含量增加较为明显，氨氮含量最高值可达0.473，最低值为0.2。纳米增氧机组的鱼池中氨氮含量最高值为0.3，最低值为0.2。

2.8 养殖鱼池水体亚硝酸盐变化情况

从图8中可以看出两组亚硝酸盐的含量均呈上升趋势，但纳米气泡机鱼池中亚硝酸盐的含量低于对照组中亚硝酸盐的含量。纳米气泡机的亚硝酸盐含量最高值为0.24，最低值仅为0.03，对照组的亚硝酸盐含量最高可达0.518，最低为0.028。

3 讨论

在水产养殖过程中，水质指标是极其重要的影响因子。当部分水质指标超出适应范围时，则会出现影响水产动物生长甚至造成大批死亡的情况，進而引起十分严重的经济损失^[9]。尤其是当池塘水中的pH或氨氮含量过高时，就会产生较高水平的毒氨，对鱼体鳃组织有腐蚀作用，鱼类血液中的pH值上升，则会发生多种鱼病，严重时，可以直接引起鱼类的死亡^[10，11]。纳米气泡表面带有OH^-等离子，具有极强的氧化性，对于水中的溶解性有机物质可以起到氧化并去除残留的作用，净化水质^[6]。同时，微纳米气泡曝气后水体中溶解氧总量发生了显著的提高，并且可以改善水体中N、P物质的富营养化^[5]。该研究发现纳米气泡机相较于普通叶轮增氧机，不仅可以一定程度上稳定降低鱼池水体中的pH、碱度以及氨氮和亚硝酸盐含量，而且更重要的是相较于普通叶轮增氧机，纳米气泡增氧机具有更强的增氧效果。

4 结论

该研究结果表明，同功率的纳米气泡机与普通叶轮增氧机相比，会显著提高水体中的溶解氧，降低pH、碱度、氨氮和硬度等指标。总体上来看，纳米气泡增氧机的使用可能会对池塘水质有积极的影响。

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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