Кислород. Принцип расчета

В процессе пищеварения (переваривание, всасывание и трансформация) кислород, растворенный в воде, действует как лимитирующий фактор, резко тормозящий рост и уменьшающий эффективность конвертирования пищи, когда его концентрация становится ниже критического уровня. При уменьшении содержания кислорода до 45–50 % насыщения потребление пищи снижается почти в 2 раза, а ее усвояемость уменьшается на 40–50 %, что приводит к снижению более чем в 2 раза скорости роста. У радужной форели снижение уровня кислорода за пределы 7 мг/л вызывает также соответствующее снижение интенсивности питания, обмена и роста. Между нормальным насыщением воды кислородом и уровнем, при котором обмен замедляется, находится зона кислородной адаптации рыб. За пределами этой зоны интенсивность потребления кислорода резко снижается. Критические концентрации кислорода в воде для разных видов и возрастных групп рыб различны.

При создании необходимой (по возможности максимальной) плотности посадки рыбы в условиях индустриального рыбоводства необходимо предусматривать условия, при которых рыба будет достаточно обеспечена кислородом, потому что потребление рыбой кислорода прямо пропорционально температуре воды и обратно пропорционально массе рыбы. Эта зависимость описывается следующим уравнением:

Q = a ∙ Wk ,

где Q – потребность в кислороде, мг/(кг/ч);

a – коэффициент, учитывающий потребление кислорода рыбой массой 1 г;

W – масса рыбы, кг;

k – коэффициент, учитывающий потребление кислорода рыбой разного размера.

По мере увеличения массы рыбы относительное потребление кислорода снижается, поэтому коэффициент k всегда меньше единицы.

Рыба потребляет кислород не только необходимый для дыхания, но и для окисления органических веществ, которые накапливаются при выращивании рыб в основном за счет экскрементов и потерь корма. Кроме того, присутствие углекислоты затрудняет использование кислорода из-за снижения рН.

При создании оптимальных условий содержания рыбы в рыбоводных емкостях следует учитывать концентрацию кислорода в воде и интенсивность его потребления, различая при этом такие понятия, как:

1) количество растворенного кислорода в воде (мг/л), т. е. то количество, которое может быть использовано рыбой в процессе жизнедеятельности;

2) специфическое потребление кислорода рыбой (мг/(кг/ч), т. е. то потребление кислорода, которое необходимо для роста и развития.

Потребление кислорода резко возрастает у питающейся рыбы в результате усиления обмена, окисления съеденного корма и выделения продуктов обмена. Возможное количество корма (кг/сут), которое может быть использовано рыбой при конкретном количестве кислорода, можно определить по следующей зависимости:

Х = (КН – КК) ∙ 1,44 n / 220,

где КН – начальное содержание кислорода в поступающей воде, мг/л;

КК – конечное минимальное содержание кислорода в воде, которая вытекает, 5 мг/л;

n – количество воды, подаваемой в данную рыбоводную емкость,

л/мин;

1,44 – количество воды в сутки при интенсивности подачи 1 л/мин, т;

220 – необходимое количество кислорода для усвоения рыбой 1 кг гранулированного корма.

Расчеты в этих формулах и зависимости являются эмпирическими и фактически учитывают зависимость потребления кислорода от температуры воды, размеры рыбы и качества корма, а также влияние продуктов обмена на способность рыбы использовать кислород в конкретных условиях кормления.