Аэрация водоемов
Дефицит растворенного в воде кислорода – основная причина не только гибели рыбы, но и плохого клева. Причем это справедливо как для зимы, так и для лета. Наряду с болезнями, дефицит кислорода зачастую сводит к нулю все усилия, направленные на создание рыбалки. Можно спорить о том, как влияют на поведение рыб перепады атмосферного давления, освещенность, направление и сила ветра. И лишь в отношении концентрации растворенного кислорода можно сказать определенно: при плохом кислородном режиме хорошего клева не будет.
Разные виды рыб имеют различные пороговые концентрации кислорода. Так, в «Справочнике по акклиматизации водных организмов» (А.А.Козлов и др., 1977) приводятся следующие данные о пороговых значениях кислорода для разных видов рыб (пересчитано из мл/л в более привычные мг/л О2)
Карповые
Карп - 1,0-1,43; Карась – 0,1-0,13; Плотва – 0,1-0,43; Линь – 0,43-0,14
Осетровые
Осетр – 1,43-1,85; Севрюга - 1,86-2,43; Стерлядь – 3,43
Лососевые
Форель – 1,86-2,57 (при 10 °С); Лосось молодь – 1,14 – 1,86
Окуневые
Окунь годовики – 0,71-1,43; Судак – 0,57-0,86
Однако при содержании рыбы в прудах нельзя ориентироваться на пороговые значения кислорода, т.к. состояние рыбы при пороговых значениях кислорода – это состояние сильнейшего стресса, предшествующее гибели. Как пишут в своей монографии Дж. Алабастер и Р. Ллойд (1984), любое уменьшение содержания кислорода, даже до 50% насыщения, может снизить потребление пищи и темп роста молоди рыб при прочих благоприятных условиях.
В своей монографии Л.Б.Кляшторин (1982), говорит, что существует определенная хорошо выраженная зависимость между активным обменом (т.е. физической активностью) и насыщением воды кислородом. Для осетровых, окуневых и лососевых рыб диапазон кислородных потребностей лежит в пределах от 50 до 90% нормального насыщения. Иными словами, если содержание растворенного в воде кислорода ниже этого уровня, рыба не может проявлять высокую активность, и, скорее всего, в этом случае не будет хорошего клева.
По нашим собственным наблюдениям снижение содержания кислорода ниже 6 мг/л ( 45% насыщения) в осеннее-зимний период приводит к тому, что форель практически полностью перестает клевать.
Исходя из этого можно рекомендовать тем хозяйствам, которые занимаются платной рыбалкой, поддерживать содержание кислорода в воде близким к полному насыщению 90-100% ( или 12-13 мг/л в зимний период и 6-8мг/л в летний).
Решить проблему дефицита кислорода в воде позволяют аэраторы - устройства, обогащающие воду кислородом. По классификации Ф.Уитона (1985), существуют аэраторы четырех типов: гравитационные, поверхностные, диффузионные и турбинные, а также конструкции, в которых сочетаются различные признаки. Выделяют также распылительные, эжекторные, U-образные аэраторы. Подбор аэратора и расчет его эффективности довольно сложен. Например, для расчета лопастного аэратора предложено следующее уравнение (Kolega et al., 1969)
KHK=7,42*107(N)[(d/D)0,86 (Wf/D)0,18(h/D)-0,28 (Re)0,70(Fr)-0,19]* ,
где КНК – суммарный коэффициент насыщения кислородом, с-1 ;N – частота вращения барабана, оборотов в секунду; d-глубина погружения лопасти, футы; D-диаметр лопастного колеса, футы; h- глубина воды в бассейне, футы; Wf - ширина лопасти, футы; Re- число Рейнольдса NeND2/m1 ; Fr – число Фруда NeDN2/g; Ne-коэффициент инерции по второму закону Ньютона, фунт силы *с2/(фунт массы*фут); m1 – абсолютная вязкость жидкости, фунт силы*с/фут2 ; g – ускорение свободного падения, фунт силы/фунт массы (Ф.Уитон, 1985, с.505).
* Формула эмпирическая, поэтому все входящие в нее величины приведены в английской системе единиц. Формулы для расчета аэраторов разных типов могут различаться.
Помимо тех переменных, которые приведены в уравнении, на эффективность аэрации оказывает влияние степень насыщения воды кислородом. Так, установлено, что после того, как содержание кислорода превысит 70% насыщения, эффективность работы аэраторов быстро падает и их применение становится нецелесообразным.
Об уровне энергозатрат на аэрацию дают представление следующие цифры. В зависимости от типа аэратора и прочих условий на введение в воду 1 кг кислорода требуется затратить от 10,4 до 103 квт*ч (Ф.Уитон, 1985).
Существует несколько подходов к определению числа и мощности поверхностных аэраторов. Один из вариантов представлен ниже.
1. Определяют потребность водной экосистемы в кислороде, при этом учитывается биохимическое потребление кислорода водой при той или иной температуре, потребление кислорода грунтом, потребление кислорода рыбой, водными растениями. Этот расчет является наиболее ответственным и самым сложным, так как он связан с необходимостью проведения ряда лабораторных и натурных исследований. Именно результаты этих измерений ложатся в основу определения кислородных потребностей пруда и непосредственно влияют на выбор аэраторов.
2. Определяют Кla – суммарный коэффициент перехода кислорода, ч-1; вносят поправку на температуру по следующему уравнению: (Кla)т= (Кla)20 С(т-20) , где Кla – скорость переноса кислорода при температуре т;( Кla ) 20 – скорость переноса кислорода при температуре 20 0С; С – константа равная 1,0102.
3. Определяют а по значению Кla для чистой и прудовой воды в сходных условиях.
4. Определяют будущий градиент концентрации кислорода при работе аэратора.
5. Определяют скорость перехода кислорода в воду за 1 час: ПК = Кla (Cs-C) V 106
где Кla –суммарный коэффициент перехода кислорода, ч-1; Cs – насыщение прудовой воды кислородом в данных условиях, мг/л; С – концентрация кислорода во время работы аэратора, мг/л; V- объем аэрируемой воды, л.
6. Разделив потребности в кислороде на скорость насыщения кислородом за 1квт*ч для данного типа аэратора, определяют общую потребляемую мощность аэратора, необходимую для насыщения воды кислородом.
7. Разделив общую потребляемую мощность на мощность аэратора данного типа, определяют необходимое для работы число аэраторов.
8. Аэраторы размещают равномерно по площади водоема.
В действительности метод расчета может быть гораздо проще, так как все серьезные производители аэраторов обычно приводят данные о производительности своих аэраторов по кислороду. Неизменным во всех расчетах является первый пункт, говорящий о необходимости определения потребности водоема в кислороде. Именно от правильности этих первичных расчетов зависит успех или неудача в выборе аэратора.
В ряде случаев неоправданно интенсивная аэрация может вызвать негативные последсвия, в частности, переохлаждение воды зимой. Падение температуры воды ниже 1 градуса снижает активность клева рыбы. По этому аэрировать водоем надо тогда, когда это необходимо.
Как можно понять из сказанного выше, существуют некоторые принципиальные трудности в обеспечении оптимального кислородного режима в прудах для рыбалки. С одной стороны, необходимо стремиться к содержанию кислорода 80-90% насыщения и выше, с другой – уже после 70% насыщения эффективность аэраторов существенно падает. Выходом их этой ситуации является либо применение более мощных аэраторов, заведомо перекрывающих возможный дефицит кислорода, либо использование чистого кислорода. В последние годы широкое распространение находят оксигенаторы,- устройства, в которых вода непосредственно контактирует с чистым кислородом и из которых кислород может выйти, только растворившись в воде. Коэффициент использования кислорода в таких устройствах достигает 90% и более, а энергозатраты на порядок меньше обычных аэраторов.
Я думаю, надо сделать длинную и умеренно широкую прорубь, и при отсутствии достаточного количества моржей, найти подвесную пятнашку. Если найдётся четырёхтактная, то и грамоту почётную от "зелёных" можно поиметь.
