N.M. Belkovský, Ph.D. biol. Sciences, NPP “Salmo.ru”, www.salmo.ru – “Chov ryb” č. 3-4, 2019, str. 56-58.
N.M. Belkovský, Ph.D. biol. Sciences, JE Salmo.ru, www.salmo.ru
Jedním z nejvýznamnějších omezení v chovu ryb je obsah rozpuštěného kyslíku. Hypoxie negativně ovlivňuje téměř všechny ukazatele chovu ryb: přežití, růst, fyziologický stav, užitkovost, použití krmiva, odolnost vůči chorobám, tedy vše, co určuje efektivitu chovu ryb.
Masový úhyn ryb v rybnících je stále reálnou hrozbou, které čelí mnoho, ne-li většina rybích farem v zemi. Až dosud se má za to, že nejzřejmějším řešením problému nedostatku kyslíku je provzdušňování vody pomocí různých typů provzdušňovačů nebo použití čistého kyslíku přiváděného do vody pomocí oxygenátorů.
Ohledně praktického využití perlátorů panuje mnoho předsudků a nesprávných hodnocení schopností této technologie.
Mimochodem, v obecném povědomí je stále pevně zakořeněna myšlenka, že v zimě ledová díra v nádrži umožňuje zachránit ryby před smrtí. Na zbytečnou práci při vytváření ledových děr se vyplýtvá mnoho zdrojů a stále je to považováno za důležité opatření pro ochranu ryb.
Provzdušňovače skutečně dokážou zachránit jezírko nebo jezírko před vyhladověním, je však nutné zvolit správný počet a výkon provzdušňovačů a racionálně je na jezírko umístit.
Výkon aerátorů, měřený množstvím kyslíku rozpuštěného ve vodě, se velmi liší a závisí na mnoha faktorech, především na počátečním obsahu kyslíku a teplotě.
Na Obr. Obrázek 1 ukazuje, jak se mění rychlost nasycení vody kyslíkem, když se jeho koncentrace zvyšuje. Při nízkém obsahu kyslíku jsou provzdušňovače poměrně produktivní, rozpouštějí 1,5–2 kg kyslíku na 1 kW, ale již při nasycení 70–80 % je jejich účinnost výrazně snížena.
Rýže. 1. Rychlost nasycení vody kyslíkem v závislosti na jeho koncentraci (experimenty v experimentálním bazénu)
Pro dosažení maximálního účinku proto musí provzdušňovače pracovat ve vodě s nízkým obsahem kyslíku. V rybnících a jezerech se obvykle jedná o hluboké vrstvy vody. Na dně se hromadí velké množství oxidačních organických látek a vlivem slabého světla k fotosyntéze buď vůbec nedochází, nebo probíhá s nízkou intenzitou. Ve spodních vrstvách vody se většina kyslíku spotřebovaného jezerem nebo rybníkem spotřebovává.
Tabulka ukazuje typické hodnoty redox potenciálu a obsahu kyslíku v různých hloubkách. Působí-li provzdušňovač na povrchové vrstvy vody, které jsou již díky fotosyntéze a kontaktu s atmosférickým vzduchem nasyceny kyslíkem, stává se jeho účinnost mnohem nižší, než kdyby provzdušňoval vodu ze spodních vrstev.
U aerátorů řady Potok je motor s vrtulí umístěn v plášti, čímž se v podstatě mění v axiální vrtulové čerpadlo schopné čerpat vodu k provzdušňování téměř z libovolné hloubky nádrže (obr. 2). Mechanismus pro nastavení úhlu sklonu motorového modulu navíc umožňuje nasměrovat proudění směsi voda-vzduch dolů ke dnu a ovlivnit spodní vrstvy vody. V létě, pokud nádrž aktivně „kvete“, může obsah kyslíku v horní vrstvě vody výrazně překročit 100 %.
Rýže. 2. Schéma činnosti provzdušňovačů řady „Potok“. Nasávání vody z hloubky zvyšuje účinnost provzdušňování
Úkolem provzdušňovače je v tomto případě především promíchání vody v jezírku, zničení teploty a vrstvení kyslíku.
V důsledku těchto prací bude jezírko dodatečně nasyceno kyslíkem vznikajícím v důsledku přirozených procesů fotosyntézy.
Pro posouzení schopností provzdušňovačů ve vztahu ke konkrétní vodní ploše se pokusíme kvantifikovat hodnoty, které v ní mohou měřit nedostatek kyslíku.
Představu o tom může poskytnout následující spekulativní příklad.
Řekněme, že máme krmný rybník o rozloze 100 hektarů, průměrné hloubce 1,5 m a objemu 1,5 milionu m 3 .
Během dne obsah kyslíku kolísá od 5 mg/l (g/m 3 ) maximálně na konci denního světla do 1 mg/l (g/m 3 ) minimálně na konci noci.
Pokles kyslíku nastává do 12 hodin, poté opět začíná jeho růst. V důsledku toho se v celém jezírku za 12 hodin spotřebuje 6 tun kyslíku, neboli 500 kg/h.
(5 – 1) × 1500000 12 500: 000 = XNUMX XNUMX g/h.
Oxidačně-redukční potenciál a rozpuštěný kyslík v různých hloubkách v rybníce
| Hloubka, m | Nasycení kyslíkem, % | Redoxní potenciál, mV |
|---|---|---|
| 0,5-1 | 70-80 | Od + 120 do + 180 |
| 1-1,5 | 30-40 | Od + 50 do + 80 |
| 1,5-2 | 5-10 | Od + 10 do + 20 |
| Spodní vrstva vody | 0 až -100 |
Pak stejnou rychlostí začne růst kyslík. Pro úplné vyrovnání nočních ztrát kyslíku v celém jezírku bude potřeba více než 300 kW aeračního výkonu, nebo 200 aerátorů na 1,5 kW, což je prakticky nemožné a zbytečné.
Zkusme alespoň přibližně odhadnout, kolik kyslíku spotřebuje samotná ryba. Řekněme, že celková ichtyomasa v jezírku je 300 t. Vezměme si intenzitu celkového metabolismu při teplotě 200 °C rovnou 250 mg/kg za 1 hod. Pak se ukáže, že všechny ryby spotřebují přibližně 75 kg kyslíku za hodinu. 1 hodina, nebo jen 15 % z celkového množství kyslíku v jezírku.
Při použití provzdušňovačů není cílem zcela kompenzovat spotřební část kyslíkové bilance jezírka.
Většina kyslíku spotřebovaného rybami pochází ze samotného rybníka a nedostatek kyslíku, který přímo vede k smrti, může být relativně malý. Jinými slovy, v této situaci provzdušňovače odstraní samotnou „slámu“, která by mohla zlomit „velbloudovi“ záda.
Přibližný výpočet kyslíkové bilance pro celé jezírko za dlouhou dobu lze provést pomocí následujícího vzorce.
kde O2 – spotřeba kyslíku v celém rybníku v průměru g za 1 hodinu;
C1 – průměrný obsah kyslíku v jezírku na začátku období výpočtu, g/m3;
C2 – průměrný obsah kyslíku v jezírku na konci období výpočtu, g/m3;
V – objem jezírka, m3;
N – délka období ve dnech (časový interval mezi měřením C1 a C2);
24 – počet hodin za den;
Tyto výpočty umožňují odhadnout, jak rychle se nedostatek kyslíku v jezírku zvyšuje a kdy může nastat smrt.
Stejné schéma výpočtu lze použít k určení provzdušňovacích kapacit nezbytných k přímému zabránění úhynu ryb.
Předpokládejme, že úhyn kapra začíná při obsahu kyslíku 1,0 mg/l a 1,5 již zaručuje přežití ryby.
Předpokládejme, že tento deficit se vytvoří do 12 hodin.
Pak hmotnost životně důležitého kyslíku ve výše uvedeném příkladu bude:
(1,0 – 0,5)⋅1500000:12 = 62,5 kg kyslíku.
Tento nedostatek kyslíku se týká celého objemu jezírka.
Pokud předpokládáme, že ryby spotřebují pouze 15 %, pak bude teoreticky pro záchranu ryb před úhynem nutné rozpustit ve vodě 9 kg kyslíku za hodinu.
Toto množství je již srovnatelné s tím, co dokážou provzdušňovače rozpustit ve vodě.
To by vyžadovalo nejméně šest provzdušňovačů o výkonu 1,5 kW, každý za předpokladu, že veškerý kyslík, který produkují, půjde pouze k uspokojení kyslíkové potřeby ryb, což je samozřejmě nemožné.
Výše uvedené výpočty jsou velmi přibližné a měly by ukazovat pouze řádovou velikost, se kterou se chovatel ryb zabývá při výpočtu provzdušňovacích kapacit.
Každé jezírko má své specifické vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při provádění těchto výpočtů.
Kyslík rozpuštěný ve vodě v důsledku provozu provzdušňovačů je spotřebováván nejen k dýchání ryb, ale i ostatními spotřebiteli.
Pro zvýšení efektu provzdušňování by měly být provzdušňovače soustředěny na malé ploše jezírka, aby přilákaly ryby do prostoru, kde provzdušňovače pracují, kde bude obsah kyslíku vyšší než ve zbytku jezírka.
Vytvoření jednoho nebo více „kyslíkových polí“ v jezírku, kde je koncentrace kyslíku dostatečná pro přežití, umožní rybám uniknout z hladovění.
Provzdušňovače by měly být instalovány tak, aby se minimalizoval rozptyl kyslíku přiváděného do vody v celém jezírku.
Několik kilogramů kyslíku rozmístěných na velké ploše nemusí rybám pomoci vyhnout se úhynu, ale pokud jsou stejné kilogramy soustředěny v omezené oblasti, ryby v ní mohou přežít.
Provzdušňovače je proto potřeba umístit na jezírko naproti sobě a využít břeh jako reflexní clonu, aby voda zůstala v provozním prostoru provzdušňovače co nejdéle, aniž by se mísila se zbytkem vody v jezírku.
