Растворённый кислород


Рыбы и многие другие гидробионты дышат растворённым в воде кислородом главным образом через жабры, поэтому содержание его в воде имеет для них первостепенное значение. Подробное описание кислородных потребностей рыб приведены в классических работах Г.Г. Винберга [1956] и Л.В. Кляшторина [1982]. В частности они могут быть выражены в виде удельного потребления кислорода (количество кислорода, потребляемое 1 кг определённого вида рыб при определённой температуре выращивания в единицу времени, например, мг/кг в час). Этот показатель определяется интенсивностью обменных процессов в организме гидробионтов в зависимости от воздействия факторов окружающей среды.


Исходя из известных положений о составе воздуха, парциальном давлении и закона Генри о растворимости газов (равновесное насыщение газом жидкости при постоянной температуре прямо пропорционально давлению, под которым находится жидкость), а также зависимости этого показателя от температуры, в воде может быть растворено строго определённое количество кислорода, называемое равновесной концентрацией, принимаемой за 100 % насыщения [Лавровский и др., 1987]. Известно, что рост рыбы сильно замедляется при насыщении воды кислородом ниже 45-55 % [Chiba, 1980; Кляшторин, 1982].
Содержание кислорода в воде бассейнов зависит от целого комплекса факторов: способа его растворения, температуры среды, скорости водообмена, диссимиляции органического вещества, количества гидробионтов. Известно, что даже конструктивные особенности рыбоводных бассейнов влияют на их кислородный режим [Линник, 1987]. Кроме того, растворимость кислорода в морской воде зависит от солёности, увеличение которой её снижает (табл. 4).
При расчёте кислородного баланса в рыбоводных бассейнах принимают во внимание концентрацию кислорода на втоке и на вытоке из бассейна, потребление кислорода гидробионтами для дыхания, окисление растворённых органических веществ, диффузию кислорода через поверхность воды в атмосферу.


Таблица 4. Растворимость кислорода в воде (мг/л) при давлении атмосферы 760 мм. рт. ст. в зависимости от температуры и солёности [Стикни, 1986]

Растворимость кислорода в воде (мг/л) при давлении атмосферы 760 мм. рт. ст. в зависимости от температуры и солёности

Однако немаловажно и то, что пересыщение воды кислородом так же, как его недостаток, может быть опасно. Критический уровень насыщения воды кислородом для большинства рыб составляет 250-300 % [Бауэр и др., 1981; Головин, 1983; Корнеев, 1986]. При насыщении воды кислородом выше этих значений у них появляются пузырьки газа в кровеносных сосудах, затем наступают судороги и смерть [Сухенко, 1986].
На содержание кислорода в воде оказывают влияние водные растения и фитопланктон. Проведенные в нашей работе эксперименты показали способность морских макроводорослей, при небольшой нагрузке на системы по ихтиомассе, поднимать уровень кислорода выше 100% насыщения.
Таким образом, содержание растворённого кислорода в оборотной воде является важнейшим технологическим показателем эксплуатации УЗВ, который к тому же зависит от целого ряда факторов и подвержен быстрым и частым колебаниям. В этой связи обязательным условием успешной эксплуатации УЗВ является систематический, а в идеале постоянный в автоматическом режиме, контроль концентрации растворённого кислорода, в первую очередь на вытоке из рыбоводных ёмкостей и сооружений биологической очистки.