水產養殖水質調控(kong)：熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器的(de)精準數(shu)據(ju)支(zhi)撐(cheng)

壹、溶解(jie)氧(yang)：水產養殖水質調控(kong)的(de)核心(xin)錨(mao)點

溶(rong)解氧(yang)是(shi)水產養殖環(huan)境(jing)中(zhong)最(zui)關鍵的(de)限(xian)制(zhi)性(xing)因(yin)子，其濃(nong)度水平直接(jie)決(jue)定養殖系(xi)統(tong)的(de)承載(zai)能力(li)與(yu)養殖效(xiao)益(yi)。從養殖生(sheng)物生(sheng)理(li)需(xu)求(qiu)來看，多(duo)數(shu)主流(liu)養殖品(pin)種(zhong)（如(ru)南(nan)美(mei)白(bai)對蝦(xia)、加州鱸魚(yu)、草魚(yu)）適(shi)宜(yi)的(de)溶氧(yang)濃(nong)度為(wei)5-8 mg/L：當溶(rong)氧(yang)濃(nong)度低於(yu)3 mg/L時，養殖生(sheng)物會出(chu)現(xian)缺(que)氧(yang)應激，表(biao)現(xian)為(wei)攝食減(jian)少、活(huo)動遲(chi)緩(huan)，長期(qi)處(chu)於(yu)該(gai)狀(zhuang)態會導(dao)致生(sheng)長停(ting)滯(zhi)、免(mian)疫力(li)下(xia)降(jiang)，易爆(bao)發細(xi)菌性(xing)病害(hai)；當(dang)溶氧(yang)濃(nong)度低於(yu)1 mg/L時，會引(yin)發浮(fu)頭、泛塘(tang)等嚴重事(shi)故(gu)，造成大(da)規(gui)模(mo)死亡(wang)。

從(cong)水體生(sheng)態循(xun)環(huan)來(lai)看(kan)，溶解(jie)氧(yang)參(can)與(yu)水體中(zhong)有機(ji)物的(de)分解(jie)與(yu)氮素(su)循(xun)環(huan)：在(zai)有氧(yang)條(tiao)件下(xia)，水體中(zhong)的(de)殘餌(er)、糞(fen)便(bian)等有機(ji)物可(ke)被微生(sheng)物分解(jie)為(wei)二氧(yang)化碳、水等無害(hai)物質，氨氮(dan)可(ke)通過硝化作用(yong)轉化為(wei)亞硝酸(suan)鹽(yan)，再進(jin)壹(yi)步(bu)轉化為(wei)硝酸(suan)鹽(yan)（可(ke)被藻類吸收(shou)利用）；而(er)在缺(que)氧(yang)環(huan)境(jing)中(zhong)，有機(ji)物分解(jie)會產生(sheng)硫化氫、甲(jia)烷(wan)等有毒物質，氨氮(dan)則會在厭(yan)氧(yang)微生(sheng)物作用(yong)下(xia)積累(lei)，加劇水體汙(wu)染，形成“缺(que)氧(yang)-汙(wu)染-病害(hai)"的(de)惡性(xing)循(xun)環(huan)。因(yin)此(ci)，精(jing)準掌(zhang)控水體溶(rong)氧(yang)濃(nong)度，是實現水質動態平(ping)衡、保(bao)障(zhang)養殖安(an)全(quan)的(de)核心(xin)前提，而(er)這壹目(mu)標的(de)實現(xian)，離(li)不開(kai)高(gao)效(xiao)、精準的(de)溶氧(yang)檢(jian)測(ce)技(ji)術支撐(cheng)。

二(er)、技(ji)術(shu)突破(po)：熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器的(de)精準數(shu)據(ju)優(you)勢(shi)

在(zai)水產養殖溶(rong)氧(yang)檢(jian)測(ce)領(ling)域，傳統(tong)檢測(ce)手(shou)段（如(ru)滴(di)定法、電極(ji)法）難以(yi)滿(man)足(zu)精(jing)細化調控(kong)的(de)需(xu)求(qiu)：滴定法操(cao)作繁(fan)瑣(suo)、檢測(ce)周期(qi)長，無法實現(xian)實時監測(ce)；電(dian)極法（Clark電極(ji)）易受(shou)水體中(zhong)殘(can)餌、糞便(bian)、重(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子等幹擾，且(qie)存(cun)在(zai)電(dian)極(ji)消耗(hao)、電解(jie)質泄漏等問題(ti)，需(xu)頻(pin)繁(fan)維(wei)護校(xiao)準，檢(jian)測(ce)精(jing)度與(yu)穩定性難以(yi)保(bao)障(zhang)。熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器基(ji)於(yu)熒(ying)光(guang)淬滅(mie)原(yuan)理(li)，通過技術革(ge)新實現了溶(rong)氧(yang)檢(jian)測(ce)的(de)精準化與(yu)穩定化，其(qi)核(he)心優(you)勢(shi)體(ti)現(xian)在(zai)以(yi)下(xia)三(san)個(ge)方面(mian)：

（壹）檢(jian)測(ce)精(jing)度高(gao)，數(shu)據(ju)可(ke)靠(kao)性強(qiang)

熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器的(de)檢測(ce)原(yuan)理(li)遵循Stern-Volmer方(fang)程（I₀/I = 1 + Ksv·[O₂]），通過LED光源激發探(tan)頭表面(mian)的(de)熒(ying)光(guang)物質產生(sheng)熒(ying)光(guang)，溶解(jie)氧(yang)分(fen)子與(yu)激發態熒(ying)光(guang)物質發生(sheng)能量(liang)轉移(yi)導(dao)致熒(ying)光(guang)淬滅(mie)，熒(ying)光(guang)強(qiang)度的(de)變(bian)化與(yu)溶氧(yang)濃(nong)度呈嚴格線(xian)性(xing)相關。該(gai)檢(jian)測(ce)過程為(wei)物理(li)反應，不與(yu)水樣(yang)發生(sheng)化學(xue)作用(yong)，避(bi)免(mian)了(le)電極法中電(dian)化學(xue)反應受(shou)幹(gan)擾(rao)的(de)問題(ti)。實驗(yan)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)，熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器的(de)檢測(ce)誤(wu)差可(ke)控制(zhi)在(zai)±0.1 mg/L以(yi)內，遠(yuan)優(you)於(yu)傳統(tong)電(dian)極法（誤差±0.3 mg/L以(yi)上(shang)），且(qie)在高(gao)濁度、高(gao)有機(ji)物含(han)量(liang)的(de)養殖水體中(zhong)仍(reng)能保持穩(wen)定的(de)檢測(ce)精(jing)度，為(wei)水質調控(kong)提供(gong)可(ke)靠(kao)的(de)數(shu)據(ju)基(ji)礎。

（二(er)）響(xiang)應速度快，實時捕捉濃度波(bo)動

水產養殖過程中，溶氧(yang)濃(nong)度易受(shou)餵(wei)食(shi)、換水、增(zeng)氧(yang)設(she)備(bei)啟停(ting)、天氣變(bian)化等因素影響(xiang)，出(chu)現(xian)瞬(shun)時波(bo)動。熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器的(de)響(xiang)應時間僅(jin)為(wei)3-5秒(miao)，可(ke)即時捕捉溶氧(yang)濃(nong)度的(de)動態變(bian)化，避(bi)免(mian)了(le)傳統檢(jian)測(ce)手(shou)段的(de)滯(zhi)後(hou)性。例(li)如(ru)，在(zai)餵(wei)食(shi)後(hou)，養殖生(sheng)物攝食活(huo)動增(zeng)強(qiang)，水體溶(rong)氧(yang)會快速下(xia)降(jiang)，熒(ying)光(guang)法傳感器可(ke)實時監測(ce)到(dao)這(zhe)壹(yi)變(bian)化，及時觸(chu)發增(zeng)氧(yang)調控(kong)指(zhi)令(ling)；而(er)傳統人工(gong)檢(jian)測(ce)或(huo)電極法檢測(ce)，因(yin)響(xiang)應遲(chi)緩(huan)，可(ke)能錯(cuo)過調控(kong)時機(ji)，導(dao)致養殖生(sheng)物出(chu)現(xian)缺(que)氧(yang)應激。

（三(san)）低運維(wei)免校(xiao)準，適(shi)配養殖復(fu)雜(za)環(huan)境(jing)

熒(ying)光(guang)法溶解(jie)氧(yang)傳(chuan)感器的(de)核心(xin)部(bu)件（熒(ying)光(guang)探頭）采(cai)用惰性(xing)材料封(feng)裝(zhuang)，不與(yu)水樣(yang)直接(jie)接(jie)觸(chu)，無消(xiao)耗(hao)性組(zu)件，使(shi)用壽命可(ke)達1-2年；日(ri)常維(wei)護僅(jin)需(xu)每(mei)月用清(qing)水沖洗(xi)探(tan)頭表面(mian)的(de)生(sheng)物附著，無需(xu)頻(pin)繁(fan)更(geng)換電極(ji)、補充電解(jie)質，大(da)幅(fu)降(jiang)低了運維(wei)成本與(yu)操(cao)作難度。同時，傳感器支(zhi)持(chi)空氣(qi)單點校(xiao)準，無(wu)需(xu)使(shi)用復(fu)雜(za)的(de)標準溶(rong)液(ye)，校(xiao)準過程簡單快(kuai)捷，非專(zhuan)業(ye)養殖人員即可(ke)完(wan)成。此(ci)外(wai)，傳(chuan)感器具(ju)備良好的(de)防水、抗(kang)腐蝕(shi)性能，可(ke)長期(qi)浸泡在養殖水體中(zhong)持(chi)續工(gong)作，適(shi)配池塘(tang)、工(gong)廠(chang)化養殖、循(xun)環(huan)水養殖等多(duo)種復(fu)雜(za)養殖環(huan)境(jing)。