鮑魚溶氧那些事：又到夏季缺氧高發期 |
| 出處：鮑語 作者：牙戊 水產養殖網 2017-10-09 09:01:00 |
近岸海水養殖環境是一個非常復雜的生態系統，鹽度、溫度、溶解氧、pH值等非生物因素會隨著天氣和潮水環境發生日際和季節性的變化，也因而極難控制。其中，溶解氧對于鮑魚養殖而言是一個非常重要的要素，溶氧的高低直接影響到鮑魚的存活。然而，海區養殖的鮑魚因缺氧而死亡的事件卻年年發生，且短時間內往往造成十分巨大的損耗。
今年6月底，據平潭蘇澳鐘門養殖戶證實，平潭蘇澳鐘門海域鮑魚損耗嚴重，有的甚至損耗過半。推測原因，此時恰逢天文小潮，海區海水流動性差，再加上水溫較高，海區養殖密度大，最終導致了海水的局部缺氧，從而使鮑魚失去了生命活力。
死亡的鮑魚堆在一起
來源：鮑魚快訊
2014年9月初，福建省羅源縣碧里鄉碧里村200個養殖戶的鮑魚大面積死亡，養殖戶心痛地敘述著“災情”：“按照規格，通常有180粒鮑魚，按照往年正常的死亡率，收成可以有90%，但是現在，一籠里面只剩下一二十粒了?！苯浉Ｖ菔泻Ｑ笈c漁業技術中心會同羅源縣海洋與漁業局和碧里鄉政府海管站對碧里村等海域的調查，初步分析認為，此次鮑魚死亡可以排除病害引起突發性死亡，屬于持續高溫、低溶氧、養殖密度過高引起的死亡。
魚排上，一堆堆腐爛的鮑魚散發著陣陣惡臭
來源：東方快報
2009年8月底，福建省羅源灣海區養殖皺紋盤鮑發生大量死亡現象。專家在對該海灣進行碼頭礦物毒性實驗、環境水質分析、海區吊養鮑魚現場取樣和組織病理觀察后，認為局部缺氧可能是導致鮑魚大量死亡的主要原因之一。
養殖戶手捧死亡的鮑魚，神情無奈 來源：gtzyb.com
海水中的溶解氧
海水中溶解氧的存在為海洋生物提供了生存的環境，并在富氧海水中形成氧化環境。
1、海水中溶解氧在不同水層的分布規律
①表層：風浪的攪拌作用和垂直對流作用，使氧在表層水和大氣之間的分配，較快地趨于平衡，個別海區在50米深的水層之上，由于生物的光合作用，出現了氧含量的極大值；
②中層：表層之下，由于下沉的生物殘骸和有機體在分解過程中消耗了氧，使氧含量急劇降低，通常在700～1000米深處出現氧含量的極小值（此深度因區域不同而異）；
③深層：在氧含量為極小的水層之下，氧含量隨深度而增加，這主要由高緯度下沉的表層水補充導致。
海水溶氧在垂向上的變化（橫坐標為溶解氧含量，縱坐標為深度）
來源：mooc.chaoxing.com
當然了，我們目前的海水養殖大多僅利用表層10米水深的水域，所以，海水深度對溶解氧的影響并不大。而養殖生產中出現的低氧或缺氧現象，更多的是不是自然低氧現象，而是受人類活動影響的人為低氧現象。
2、海水中溶解氧含量的日變化和周年變化
海水中溶解氧含量與海水的溫度、鹽度有密切關系：水溫、鹽度升高，溶解氧含量下降；水溫、鹽度下降，溶解氧含量上升。如下圖描述了溫度、大氣壓和溶解氧間的關系，可以看出，與15℃時相比，在相同大氣壓下，30℃時的溶解氧下降了近1/4。
溫度、氣壓和溶解氧間的關系
當溫度和鹽度變化不大時，其日變化取決于海水中浮游植物的光合作用，因而在受到光照的水層中，可以觀察到溶解氧含量最大值出現在午后日落前，最小值通常出現在黎明日出前。早上日出后的整個白天，溶氧量從最小值逐漸增高，至日落前達到最大值，而在日落后的整個黑夜，溶解氧則從最大值不斷降低，到早晨日出前又達到最小值，如此循環變化。
而同一海區溶解氧含量的年變化，則取決于該海區溫度和鹽度的變化、生物活動情況、氧化作用過程、海區的環流特點等。一般的，寒冷季節，早晚氣溫較低，光合作用弱，溶氧最大值出現時間會比在溫暖炎熱季節時提早2至4小時，溶氧最小值的出現時間則往往推遲1到2小時。
3、什么是低氧和缺氧？
氧氣進入海洋有兩種方式：第一種是光合作用，主要集中在陽光能夠穿透的淺水區；第二種是通過風與浪的相互作用，促使海水和空氣混合。同時，因為海洋動物的呼吸作用、生物尸體及生物排泄物的分解、海水中其它有機化學物質的氧化而被消耗。
當海水中耗氧比氧氣進入更多（比如化學污染物進入海區，氧化消耗大量氧氣；或酷暑季節水溫升高，水體溶氧能力減弱），或者溶氧補充過程受到阻礙（比如海水流動性差，海-氣界面交換過程弱），水體溶氧降低。當水體溶氧低于2毫克/升（一升水中溶解了2毫克氧氣），稱為“低氧”；當水體溶氧低于0.5毫克/升，稱為“缺氧”。
這是怎樣的一種概念呢？我們來比較一下。我們日常呼吸的空氣中有約21%（體積）的氧氣，換算成質量大約是300毫克/升；正常水體中的溶氧濃度范圍也只有8~10毫克/升。
不能呼吸的痛
猜猜這個裝置是做什么的？
在美國馬薩諸塞州的一個藝術展覽中，藝術家Mark Dion和海洋生物學家Lisa-ann Gershwin開發了一種全新的藝術裝置，試圖模擬海洋生物缺氧時的感覺。這個奇特的裝置由地面上的兩個椅子以及掛在椅子上空的黃色枕頭一樣的玩意兒組成。它能夠通過兩根管道將低氧空氣提供給使用這一裝置的人。參觀者可以坐在椅子上，吸取氧氣含量僅為16%的低氧空氣(相比之下，我們正常呼吸的空氣中的氧氣含量為21%)。這就好比你坐在椅子上去體驗生活在拉薩的感覺。設計者表示：“這是一種無法用語言來描述的體驗，但是可以用激烈來形容?！?br>
從下面這個表格我們可以了解到，在自然的海洋環境中如果溶解氧過低，會出現什么樣的情況。
低氧或缺氧對鮑魚的傷害
作為移動能力較差的腹足類生物，鮑魚面對這種海水低氧或缺氧的狀況，難以像靈活游動的魚類那樣避開低氧區、去往有氧區，而只能默默忍受，靠自身生理結構和新陳代謝上的策略來勉強應對，其抗低氧的能力也較弱。低氧或缺氧對于鮑魚來說是嚴重的威脅！
1、低氧或缺氧會抑制鮑的生長
James O. Harris等（1999）將綠唇鮑的幼鮑（初始殼長44.1±4.3毫米，全重10.8±3.0克）隨機分組放在4.2毫克/升、4.9毫克/升、5.6毫克/升、6.2毫克/升、7.7毫克/升、8.9毫克/升的水體中培養57~77天，發現其殼長和全重的增長、氧氣消耗量都受到低氧的嚴重抑制，生長速度變緩。
不同溶解氧含量下鮑魚的體重增長量比較
來源：James O. Harris等（1999）
2、低氧或缺氧會阻礙鮑魚的能量代謝
Scott L. Shofer等（1997）低氧處理紅鮑，發現低氧對線粒體中一種叫做三磷酸腺苷（一種不穩定的高能化合物，細胞各項生命活動的能量供應都要靠它流通）的物質的形成有阻礙作用。而一旦三磷酸腺苷的形成受到抑制，鮑魚就會變得無比虛弱，活力下降，對外界的其他干擾也毫無抵抗。
3、低氧或缺氧會降低鮑魚的免疫水平
Winton Cheng和Chiu-Hsia Li等（2004）在不同溶氧濃度下（2.05、3.57、5.61、7.70毫克/升）對臺灣九孔鮑進行低氧和副溶血弧菌攻毒實驗，分別在6、12、24、48、72、96小時觀察鮑魚死亡率，檢測發現九孔鮑在3.57和2.05 mg/l溶氧環境下的免疫系統弱化，對副溶血弧菌攻毒更為敏感，也更容易死亡。
在不同溶氧濃度下對鮑魚進行攻毒實驗，鮑魚的死亡率有很大差異 ； 來源：Winton Cheng和Chiu-Hsia Li等（2004）
4、低氧或缺氧使鮑魚體內平衡混亂
Winton Cheng等（2004）將臺灣九孔鮑暴露在不同溶解氧濃度的水體中（7.18、4.98、2.08、2.11毫克/升），檢測發現在溶氧為3.08毫克/升及以下時，其體內酸堿平衡和厭氧代謝都受到了擾亂，短期內體內積蓄了葡萄糖、乳酸鹽產物，并存在酸中毒的情況。
隨著溶氧濃度變化，鮑魚體內的pH值發生明顯變化
來源：Winton Cheng等（2004）
從近年情況來看，每年的8、9月份都是海區缺氧死亡事件的高發期。低氧或缺氧給鮑魚養殖帶來的大規模損失其實可以采取適當的措施來避免。在此，我們給出以下幾個建議：
①合理的海區養殖容量規模是根本。我們發現大部分的缺氧死亡事件都是由于海區養殖密度過大，加之特定的氣候條件（如長時間持續高溫、小潮水）而發生的，所以更多的是人為低氧死亡，而非自然低氧死亡事件。
②依托目前已逐步成熟的物聯網技術，對海水溫度、溶氧進行實時監測，建立系統的數據網絡，進行信息共享，以便預警并及時調整管理措施，如減少餌料投喂，加密清理死餌等。
③根據海水溶氧的日變化和周年變化屬性，可在海上架設備用增氧機，在每年夏季高溫期不定時的給水體進行充氧。近年，已有個別海區進行了嘗試，并取得不錯的效果。
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