慢性氣泡病發(fā)生機(jī)理及其衍生后遺癥的危害

蔣發(fā)俊

(鄭州市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，鄭州 450006)

氣泡病在魚類各個(gè)養(yǎng)殖階段均可發(fā)生。魚苗患上氣泡病，癥狀非常明顯，時(shí)而側(cè)臥漂浮水面，失去平衡，時(shí)而拼命向下狂游，掙扎力竭,若不及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施，短時(shí)間就會(huì)有大批魚苗死亡；成魚養(yǎng)殖中的大魚階段，對(duì)水體的氣體過飽和環(huán)境，有一定的耐受能力，對(duì)體內(nèi)氣泡有一定的消化吸收能力或調(diào)節(jié)能力,相對(duì)于魚苗培育階段氣泡病的急性發(fā)病癥狀，患上氣泡病的大魚不會(huì)有明顯癥狀，所以稱慢性氣泡病。

現(xiàn)有關(guān)魚類氣泡病的報(bào)道與研究多集中在兩個(gè)方面:一方面非養(yǎng)殖水體，江河大壩泄流導(dǎo)致下游魚類發(fā)生的氣泡病[1-3]，以及水深變化或水溫變化的幅度過大，引起氣體溶解度變化導(dǎo)致的魚類氣泡病；另一方面養(yǎng)殖水體發(fā)生的氣泡病，不論是魚苗培育階段發(fā)生的急性氣泡病，還是成魚養(yǎng)殖階段的慢性氣泡病，多是溶氧過飽和狀態(tài)發(fā)生的氣泡病。

本研究主要從養(yǎng)殖池塘底部缺氧環(huán)境下，隨著氧化還原電位持續(xù)下降，還原狀態(tài)中有機(jī)物厭氧分解的一系列產(chǎn)物分析入手[4-7]，說明了氮?dú)膺^飽和產(chǎn)生的機(jī)理，并論證了養(yǎng)殖季節(jié)，高產(chǎn)池塘在水溫分層狀況下氣體過飽和是一種常態(tài)情形。處于此種氣體過飽和水體中，不論魚苗還是大魚，均無法避免逸出氣體進(jìn)入其體內(nèi)而患上氣泡病。并提出了消除氣體過飽和狀況的科學(xué)有效且經(jīng)濟(jì)可行的措施。

1 氣泡病發(fā)生的機(jī)理分析

氣泡病發(fā)生比較多的場(chǎng)景就是，江河水利大壩泄流時(shí)，大量空氣被卷入水體使水體中的溶解氣體過飽和，這些氣體過飽和的水體導(dǎo)致江河下游的魚類出現(xiàn)氣泡病癥狀，甚至造成大量魚類的死亡。另一類場(chǎng)景，生產(chǎn)實(shí)踐中常常出現(xiàn)。地下深井水抽上來直接注入魚池，由于氣壓大幅降低，井水中氣體溶解度下降，溶解氣體逸出，致使魚池中魚類患上氣泡病[1-3]。實(shí)例1：有個(gè)單位有兩個(gè)漁場(chǎng)，一是處在水庫邊，另一處是在電廠邊。1997年11月上旬，為了便于管理，需要將水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖、規(guī)格0.2～0.3 kg/尾的鯧(Megalobramaamblycephala)，移到電廠養(yǎng)魚場(chǎng)的一個(gè)魚池。放過魚后，從旁邊抽井水注滿魚池，結(jié)果，鯧呈現(xiàn)翻肚、平游，失去平衡，水面上打旋的癥狀。用容器在出水管口接水，發(fā)現(xiàn)容器里的水呈現(xiàn)淡淡的乳白色，等候片刻之后，恢復(fù)正常清水。發(fā)現(xiàn)這是由于出水混合著大量微小氣泡的緣故，導(dǎo)致池中鯧魚患上了氣泡病。

國(guó)內(nèi)一些學(xué)者也通過總?cè)芙鈿怏w(TDG)過飽和試驗(yàn)或溶氧過飽和試驗(yàn)[1-3,8]，研究了魚類處于氣體過飽和水體中產(chǎn)生的變化，分析了氣泡病發(fā)生的機(jī)理。董杰英等[1]通過實(shí)驗(yàn)，分析了幾種常見魚類對(duì)于過飽和溶解氣體的敏感性。發(fā)現(xiàn)魚類暴露在較高的溶解氣體水體中時(shí)，容易出現(xiàn)突眼、鰭充血，肛門充血，嘴紅腫等癥狀，鏡檢腸道及鰓絲，可發(fā)現(xiàn)有柱狀氣泡。宋明江等[2]選取達(dá)氏鱘4月齡幼魚進(jìn)行總?cè)芙鈿怏w(TDG)過飽和水體的試驗(yàn)表明，達(dá)氏鱘幼魚受TDG過飽和水體脅迫后，生理異?，F(xiàn)象和氣泡病癥狀明顯，魚口兩側(cè)和鰓蓋周圍出現(xiàn)氣泡，頭部充血、四周紅腫的現(xiàn)象。通過顯微鏡觀察，魚鰓、背鰭，胸鰭、腹鰭等均發(fā)現(xiàn)有氣泡。彭天輝等[8]使用氧氣瓶充入純氧的方式，在溶氧飽和度為100%～150%、150%～200%、200%～250% 3個(gè)封閉水族箱中，選用50 g左右的加州鱸進(jìn)行試驗(yàn)，同樣發(fā)生眼球角膜突出、不透明，鰓絲，眼球后極和鰭條基部等處出現(xiàn)氣泡的癥狀。

綜上所述，氣泡病發(fā)生機(jī)理的分析：水體中氣體過飽和，過飽和部分氣體游離出來，在水中形成微小氣泡。這些游離水中的氣體，通過魚類鰓呼吸進(jìn)入魚體內(nèi)，再經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入魚體各處組織，致使魚類出現(xiàn)氣泡病的癥狀。不論是魚苗還是大魚，只要處于氣體過飽和環(huán)境中，均無法避免游離氣體進(jìn)入體內(nèi)。只是其敏感性、耐受度有很大的差異。

彭天輝等[8]純氧過飽和試驗(yàn)，雖然魚體各處組織出現(xiàn)氣泡的癥狀，但20 d試驗(yàn)期間，沒有發(fā)生因氣泡病而死亡的魚體。結(jié)合作者養(yǎng)殖實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，進(jìn)入魚體的純氧氣泡，可以被魚體消化吸收，除魚苗外，不會(huì)出現(xiàn)高致死率的急性氣泡病。

2 養(yǎng)殖生產(chǎn)中氣泡病的產(chǎn)生機(jī)理和防治措施

上世紀(jì)八九十年代，水產(chǎn)養(yǎng)殖大多數(shù)從業(yè)人員認(rèn)為，氣泡病只發(fā)生在魚苗培育階段，成魚養(yǎng)殖階段不會(huì)出現(xiàn)氣泡病。主要原因：首先源于傳統(tǒng)認(rèn)知，其次多是在池邊肉眼觀察，發(fā)現(xiàn)水體表面患有氣泡病的魚苗腸道(或體腔)都存在一些氣泡，經(jīng)驗(yàn)上認(rèn)為是魚苗誤將氣泡當(dāng)作食物吞入造成的。魚苗患上氣泡病，是否存在誤吞氣泡而引起還需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證。游離水中的微小氣泡，主要通過鰓呼吸進(jìn)入魚體內(nèi)。患上氣泡病的魚苗，如果放在解剖鏡下觀察，腸道、體腔內(nèi)、鰓片等都有大小不一、形狀各異的氣泡或氣柱；各個(gè)鰭條上，眼眶周圍、眼囊內(nèi)等也都有氣泡存在。

近年來，越來越多的專業(yè)技術(shù)人員走進(jìn)養(yǎng)殖生產(chǎn)一線，對(duì)成魚養(yǎng)殖水體過飽和氣體的產(chǎn)生，大魚氣泡病的成因及其防治措施，業(yè)內(nèi)的學(xué)者有了一些新的認(rèn)識(shí)[9-11]。

氣泡病發(fā)生主要因?yàn)樵孱惞夂献饔猛a(chǎn)生大量氧氣，溶氧過飽和導(dǎo)致。唐紹林等[9,10]列舉了氣泡病容易發(fā)生的幾種情形：連續(xù)陰雨天后突然放晴，艷陽高照；或施用殺蟲劑，伴隨著浮游動(dòng)物減少，對(duì)藻類牧食壓力大大減輕，而使藻類過多泛濫等，都體現(xiàn)在藻類光合作用旺盛產(chǎn)生大量氧氣這一方面。

養(yǎng)殖生產(chǎn)中針對(duì)氣泡病采取的對(duì)應(yīng)防治措施[9-11]，如潑灑硫酸銅、氯制劑、食鹽等殺藻劑；或潑灑表面活性劑等。為了控制旺盛的光合作用，施用硫酸銅等殺藻劑殺滅藻類，實(shí)屬下策。藻類在養(yǎng)殖水體發(fā)揮著不可缺少的生態(tài)功能，施用殺藻劑殺滅藻類常常會(huì)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)自凈能力起著破壞作用，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。再者，殺死的藻類本身就是污染物。唐紹林等[9,10]認(rèn)為潑灑表面活性劑能降低水體表面張力，促使過飽和氣體逸散到空氣中。但潑灑表面活性劑對(duì)水質(zhì)是否會(huì)產(chǎn)生副作用也是值得商榷的。其實(shí)，多年來一直采取的開啟增氧機(jī)的傳統(tǒng)做法，完全可以起到促使過飽和氣體的逸出，減緩上表水層溶氧過飽和的作用。溶氧過飽和狀態(tài)僅僅在晴天下午時(shí)分，并不會(huì)持續(xù)太長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)于進(jìn)入體內(nèi)氧氣氣泡，大魚具有一定的消化吸收能力。所以，對(duì)于氣泡病的發(fā)生，不能僅僅關(guān)注上表水層溶氧過飽和狀態(tài)。

成魚養(yǎng)殖階段氣泡病除了溶氧過飽和狀態(tài)形成的氣泡病外，還有其他氣體過飽和狀態(tài)導(dǎo)致的氣泡病，如氮?dú)膺^飽和狀態(tài)下發(fā)生的氣泡病。目前對(duì)于養(yǎng)殖水體氮?dú)鈿馀莶“l(fā)生機(jī)理，以及高產(chǎn)池塘氮?dú)膺^飽和是不是常態(tài)情形方面缺少認(rèn)識(shí)與研究。雷衍之[12]認(rèn)為雖然反硝化作用產(chǎn)生一定量的氮?dú)猓诔靥粮谎鯒l件下幾乎不發(fā)生反硝化作用；黃琪琰[13]指出池塘中施放過多未經(jīng)發(fā)酵的肥料，肥料在池底不斷分解，消耗大量氧氣，在缺氧情況下，分解放出很多細(xì)小的甲烷、硫化氫氣泡，魚苗誤將小氣泡當(dāng)浮游生物而吞入，引起氣泡病。

3 過飽和氣體生成的機(jī)理

養(yǎng)殖季節(jié)，由于水溫形成的池塘水體上下分層非常明顯，上層水溫高密度小、輕，下層水溫低密度大、重，這種分層現(xiàn)象一般自然狀況下很難打破。養(yǎng)殖水體這種上下分層而難以交流的狀況，正是池塘容易產(chǎn)生氣體過飽和情形的癥結(jié)所在。

3.1 氧氣過飽和氣體生成機(jī)理

藻類一般分布在上表水層的光照層，光合作用持續(xù)不斷產(chǎn)生氧氣，晴朗天氣下，上表層溶氧很快達(dá)到飽和狀態(tài)，持續(xù)到下午15：00～18：00，期間溶氧常常達(dá)到飽和度的兩倍以上。所以，上表水層溶氧過飽和常常是導(dǎo)致氣泡病的主要?dú)怏w，也是魚苗培育池急性氣泡病發(fā)生的主要原因。

3.2 氮?dú)膺^飽和氣體生成機(jī)理

現(xiàn)在多數(shù)是高產(chǎn)池塘，需要大量投喂飼料，池底沉積著大量殘餌、糞便等有機(jī)物。這些沉積有機(jī)物分解時(shí)，耗氧量很大。由于水溫分層現(xiàn)象，上下底層很難交流，上表層過飽和的溶氧不能及時(shí)交流到下底層，致使池塘底部常常處于缺氧狀況。

當(dāng)氧化還原電位持續(xù)下降，對(duì)應(yīng)的鐵和錳還原細(xì)菌利用鐵和錳的氧化物作為氧化劑。氧化鐵和氧化錳作為電子受體，該過程中，其伴隨產(chǎn)物Fe(HCO3)2、Mn2+化合物等，這些都是極不穩(wěn)定的化學(xué)耗氧因子，池底存在這些化學(xué)耗氧還原物質(zhì)時(shí)，說明池塘底部缺氧狀況非常嚴(yán)重。此時(shí)底部溶氧不僅僅是零，而是負(fù)值，即是一種負(fù)的溶解氧濃度。

當(dāng)氧化還原電位進(jìn)一步下降，硫酸和二氧化碳將作為氧化劑，成為電子受體和氫受體，分別產(chǎn)生硫化氫氣體(H2S)和甲烷(CH4)。由此可見，池塘底層處于缺氧環(huán)境狀況產(chǎn)生的氣體有氮?dú)?、氨?NH3)、硫化氫、甲烷。氨氣、硫化氫易溶于水，很少達(dá)到過飽和產(chǎn)生游離的氣體，但當(dāng)氨氣、硫化氫與亞硝酸在水中大量的存在時(shí)，會(huì)成為嚴(yán)重危害魚類的有害物質(zhì)。氮?dú)?、甲烷不易溶于水，極易過飽和產(chǎn)生游離氣體，導(dǎo)致魚類患上氣泡病。甲烷的產(chǎn)生，僅在底層氧債非常大的環(huán)境中才會(huì)發(fā)生。上世紀(jì)九十年代，在加熱溫室的養(yǎng)鱉棚里水質(zhì)極度惡化情況下出現(xiàn)甲烷過飽和[14]。露天養(yǎng)殖池塘能夠產(chǎn)生甲烷(CH4)的環(huán)境很少。

由上述分析得知，養(yǎng)殖池塘容易產(chǎn)生過飽和的主要?dú)怏w，有晴天上表水層藻類光合作用旺盛產(chǎn)生的氧氣和池底有機(jī)物處于缺氧環(huán)境下脫氮產(chǎn)生的氮?dú)?。而高產(chǎn)養(yǎng)殖池塘的底部缺氧環(huán)境下發(fā)生硝酸呼吸或脫氮作用，是經(jīng)常出現(xiàn)的狀況?，F(xiàn)在大多投喂高蛋白飼料，因此池底淤泥含氮有機(jī)物占比大，厭氧環(huán)境下，脫氮菌多時(shí)可達(dá)30%左右[12]，因硝酸呼吸產(chǎn)生的有害產(chǎn)物中，脫氮作用產(chǎn)生的氮?dú)庹急冗€是比較大的。

4 慢性氣泡病常常成為繼發(fā)病原性疾病的誘因

養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中，大多對(duì)慢性氣泡病沒有認(rèn)識(shí)，往往忽視、放任。患有氣泡病的大魚一直處在氣體過飽和的水環(huán)境，魚體內(nèi)氣泡或氣柱，長(zhǎng)時(shí)間得不到釋放與消除，將會(huì)阻塞血管，引起栓塞組織壞死等。如，魚鰓部長(zhǎng)時(shí)間存在氣泡或氣柱，會(huì)阻塞血液循環(huán)，使其鰓絲損傷或壞死，這不僅會(huì)影響鰓部的生理功能，還會(huì)降低機(jī)體免疫，造成寄生蟲的侵?jǐn)_，以及繼發(fā)性細(xì)菌感染，呈現(xiàn)程度不一的爛鰓病癥狀。對(duì)于存在許多氣泡的各個(gè)鰭條或體表，會(huì)進(jìn)一步發(fā)展成鰭條、體表潰爛、充血，繼而寄生蟲侵?jǐn)_，或繼發(fā)性細(xì)菌感染，發(fā)展成大片潰爛，紅腫出血。近幾年來，如魚體爛身、潰瘍、爛鰓、水霉等這類久治不愈的頑疾，許多發(fā)病的前期都與氣泡病相關(guān)聯(lián)。

從養(yǎng)殖品種來說，一些如烏鱧、鱉、泥鰍、黃顙魚等耐低氧、生命力很強(qiáng)的養(yǎng)殖品種，為什么更容易出現(xiàn)爛身、潰瘍等久治不愈的頑疾？主要是因?yàn)槿藗冎恢塾谶@些養(yǎng)殖品種溶氧方面的需求，而忽視了池塘生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)所需求的溶氧。致使這些耐低氧養(yǎng)殖品種的密度更大，池底缺氧更嚴(yán)重，由硝酸呼吸或脫氮作用產(chǎn)生的氮?dú)?，其過飽和現(xiàn)象更嚴(yán)重，且長(zhǎng)期存在。

從季節(jié)時(shí)間來說，早春出現(xiàn)的魚類爛身、潰瘍、水霉、爛鰓非常普遍。這種現(xiàn)象前期多少與氣泡病相關(guān)聯(lián)，有兩種情況：一是冰封期較長(zhǎng)地區(qū)，初春融冰期隨著氣溫和水溫快速回升，藻類大量繁殖，光合作用旺盛，尤其是肥沃的池塘，發(fā)生氣泡病幾率比較高[15,16]；二是沒有冰封期或覆冰期很短的地區(qū)，長(zhǎng)達(dá)三四個(gè)月的越冬季節(jié)，生產(chǎn)活動(dòng)幾乎停滯，底層與上層交流機(jī)會(huì)更少。對(duì)于底泥較厚的池塘，池底缺氧環(huán)境發(fā)生魚類氮?dú)鈿馀莶茁室矔?huì)較高。比如，近幾年來發(fā)生的早春暴發(fā)性綜合征，病程時(shí)間長(zhǎng)，爛身、潰瘍，久治不愈，死亡率高。

出現(xiàn)上述外觀癥狀，如爛鰓，鰭條、體表潰爛、潰瘍，水霉，魚體充血發(fā)紅等，往往采取的是施用殺蟲劑，硫醚沙星，消毒劑、抗生素等殺滅病菌的行為。這些濫施藥的措施行為，客觀上只能起到破壞水體生態(tài)系統(tǒng)，損傷魚體自身免疫的作用，起不到實(shí)質(zhì)治療效果，甚至使情況更糟。很少有人溯本求源，想到這是由非病原性的氣泡病引起的，去想方設(shè)法解決或消除水環(huán)境中氣體過飽和的現(xiàn)象。

5 結(jié)論

高產(chǎn)養(yǎng)殖池塘上下水體分層的狀況下，晴天上表水層藻類光合作用產(chǎn)生的氧氣，以及池底有機(jī)物處于缺氧環(huán)境下脫氮產(chǎn)生的氮?dú)?，不能上下交流，均容易出現(xiàn)過飽和的現(xiàn)象。生存在如此環(huán)境的魚類無法避免逸出的氧氣或氮?dú)膺M(jìn)入體內(nèi)。在此認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，對(duì)于成魚階段的慢性氣泡病絕不能忽視與放任，也不能盲目施藥，頻繁用藥，避免釀成一系列嚴(yán)重的后遺癥。應(yīng)致力于打破水溫分層促進(jìn)上下交流[17,18]，促使上表層過飽和的溶氧能及時(shí)交流到下底層，改善底部缺氧環(huán)境，消除氣體過飽和現(xiàn)象。