水和鹽的「滲透壓」:魚類的滲透壓功能與食鹽防治魚病的機理

2020-12-22 百家號

專注水產養殖,話說適用方法。

文章嚴謹求是,力求通俗易懂。

因為海水裡含鹽份過高,我們都知道人類是無法直接依靠海水生存,必須「海水淡化」後才能飲用,而所謂的「海水淡化」其實質是把其中的鹽份搞掉出去,變為適合人類飲用的水,這個時候的水就應該叫"淡水"了。而海裡的魚類千千萬,而且生活得很好,但是,淡水裡的魚如果丟進海裡,那它們又會像我們人類一樣"生不如死"。

魚類"滲透壓"

問題出現了!拋開我們人類不說,同樣是魚,海水魚可以在海水中遨遊生活而淡水魚卻又不行?另外,我們在防治魚病時也會使用含鹽的鹽水,養殖對蝦等海水動物時還會採用"海水淡化」後的苗種。其實,這些事例其中都涉及到水和鹽的「滲透壓」原理。

所謂魚類"滲透壓"是指因鹽份濃度差異而發生的"水之出入"而言。通常,生物體內鹽份濃度與體外的鹽份濃度有差異時,水就自濃度低的一方流進濃度高的一方,即體內鹽份濃度高則水會滲透進來,體內鹽份濃度低則水會自體內滲透流出。棲息於淡水的淡水魚是屬於前者,棲息於海水的海水魚是屬於後者。對於淡水魚而言,外環境的水經常會滲入體內,此時,水與水中的不潔物質就可能會一齊滲進魚體內,據說這就是常說「淡水魚比海水魚更有泥土味」的原因。

海水魚的水鹽平衡 (圖片來自網絡)

實際上所有生物都經受不住高鹽份海水的,海水魚要想在海水裡生存,也得需要大部分淡水來支持生命的生存,由此,海水動物們便利用自己身體上特有的細胞半滲透黏膜脫鹽淡化海水,它們身體的口腔膜、內腔膜和表皮膜等細胞膜都是「海水淡化器」。它們喝進海水後,首先在口腔內通過吸氣不斷增壓,壓力差迫使一部分水滲過黏膜進入機體內。而大部分鹽則被阻隔在口腔內,可隨水流經鰓裂或排洩道排到體外。這就是海水魚的「海水淡化器」

淡水魚的滲透作用

濃度低的水會往濃度高的水滲透,謂之滲透作用或者滲透過程,也就是說,鹽度含量低的淡水會滲透至鹽度含量較高的水中。正常情況下,淡水魚體內的含鹽量均比淡水的含鹽量要高,因此,水大多會往魚體裡進行滲透,淡水會一直滲透進入魚體中,因此,淡水魚是不需要喝水的。不但如此,淡水魚為了機體平衡,也會將滲入體內過多的水份藉由鰓或尿液排洩出去,此外,體表的粘液也會阻止過多的水進入體內。

魚是通過滲透壓調節來控制體內的鹽水平衡。由於滲透壓的作用,水會通過魚的體表進入魚的體內,最終由腎臟代謝成尿液排出體外。平時,魚是通過鰓和食物來補充電解質來維持體內滲透壓。滲透壓不是隨便可以改變的,養魚也不是醃臘肉或醃鹹魚,鹽加多了也會"脫水",醃製後的臘肉或者鹹魚就是脫水後的產物。

滲透與反滲透原理 (圖片來自網絡)

正常的水體中鹽的濃度是很低的(滲透壓很低),而魚的體液鹽濃度通常為0.5%,這就意味著魚的體液會不斷的流向滲透壓相對低一些的水中,如果是這樣繼續下去,魚就會脫水而亡。在正常情況下,魚兒通過鰓的運動來吸收水中的鹽分,當水的濃度高於0.5%的時候,魚兒就會通過腎臟把多餘的鹽分排出體外(排尿),使其滲透壓與外界相近,使水的鹽分與魚兒體內的鹽分接近,則水就不會滲透進魚兒的體內,也叫生理平衡。讓魚體水份維持均衡狀態的功能,叫做「滲透壓調整功能」。

食鹽防治魚病的機理

大多數的魚類對鹽度的緩慢變化表現出一定的忍耐性,這一點在魚病防治上利用較多,就是利用"滲透壓原理"使用食鹽,可以防治一些魚類的寄生蟲類、黴菌類魚病和殺死病原體。我們用食鹽治療魚病時,水中加鹽增加了氯化鈉濃度,就跟人補充生理鹽水一樣,可以理解為:淡水中的鹽分本來就很低,滲透壓也很低,魚正常的滲透壓是0.5%,所以水中增加鹽分後會滲透進魚體內。

用食鹽治療魚病,它的機理和作用是:一是讓滋生在魚體表的病原體首當其衝"脫水"至死,二是用了鹽水後,由於滲透壓原理使魚體內過多的水分就會流向體外,保持體內外滲透壓平衡。在整個治療過程中,魚體機能將會逐漸恢復,再配合一些藥物治療,效果自然更好,這是食鹽防治魚病的核心

食鹽水的殺滅作用

對於病魚來講,如果體表受到感染或者黏膜層受到破壞(魚受傷),水就會從薄弱處滲透進去,也許一些病菌就會"搭車"而入。為了維持魚體平衡,魚就會大量分泌粘液,並且鰓跟腎臟也會超負荷運作,久而久之就會導致魚體免疫力和體力急速下降,最終染病衰弱而死。

鹽可以通過浸浴潑灑法改變病原體的或其附著生物的滲透壓,使其失去生理平衡脫落、死亡。鹽是通過滲透壓起作用,那麼如何殺死病原菌或寄生蟲呢?這就要講到細胞了。由於細菌是單細胞或幾個細胞組成,當外部的滲透壓高的時候,細菌就會失去水分(細胞絕大部分是水),大量脫水後必然導致死亡,有些黴菌和寄生蟲類也和細菌類似,在滲透壓的作用下脫水而死。不過值得注意的是,據報導病毒性魚病就不能用此方法治療,其原因即:病毒沒有細胞質,所以滲透壓對病毒無效。

食鹽防治魚病的用量

鹽的濃度只有當達到0.3%—0.5%時,才能起到調節滲透壓的作用,全池潑灑可以參照這個濃度。另外,用鹽過量會造成過度滲透壓,反而會導致魚兒對魚病的抵禦能力下降。當鹽濃度超過1%以上至5%(浸泡濃度)時,即使是短時間的浸泡,也可能會讓魚出現不良反應,因此,對鹽量的把握要慎重。

藥浴浸泡:食鹽防治魚病以藥浴浸泡為主,短時間浸泡濃度為1-5%,與海水鹽份濃度略同或稍高一點,最低為0.5%,藥浴時間為5~15分鐘程度,時間過久則魚類會死去。要施行藥浴時,必須考慮魚類的健康狀況來調整藥浴時間。

苗種運輸:魚苗和苗種經常在運輸後死亡,這是由於操作過程中的驚恐、不適的生理應激壓力而促成。同時,魚體受到諸如粘度破壞、體傷、掙扎等傷害,並且此時的魚體內會失去過多的鹽分,使得魚難以平衡滲透壓。此外,由於傷口開裂造成的機體(疼痛)壓力,在運輸時魚類又總是保持高密度,血液中皮質醇水平也會增加。為克服這一系列的強烈生理反應,在運輸前運輸之中,可以使用 0.3%—0.8%的低濃度鹽水中暫養運輸,增加水體鹽的濃度,將限制魚的滲透壓不平衡的能量消耗,以幫助魚類平衡滲透壓,並藉機殺滅病原體。

1.浸泡法。

浸洗法是在一定的容器內,配以較高的藥物濃度,用較短的時間,強制魚類受藥,從而殺滅魚體表或鰓部的病原體。濃度和浸洗時間可視魚的體質、水溫等狀況適當增減。

苗种放養前,用2.5%鹽水浸洗10~15分鐘或用5%鹽水浸洗魚體5分鐘對魚體進行消毒,以防止將病原體帶入池中,同時還可增強魚的抗病能力,提高魚種成活率。

用2%的鹽與3%的小蘇打混合液浸洗病魚10分鐘,可治療松鱗病、水黴病。

用2%鹽水溶液浸洗魚體1.0~20分鐘,可防治紅線蟲病。

用1%~2%的鹽水浸洗病魚2~8分鐘,可防治車輪蟲病

用3%~4%鹽水浸洗病魚5分鐘,可治療魚的水黴病、爛鰓病、赤皮病。

用2.5%鹽水浸洗病魚20分鐘,可治療魚的口絲蟲病。

用2%鹽水浸洗魚體5分鐘,可治療魚的斜管蟲病。

用3%鹽水或用2%鹽水與3%小蘇打混合液給病魚浸洗10~15分鐘,可防治鯉魚的豎鱗病。

用7%鹽水浸洗(水溫15℃時)5~10分鐘,可治療親魚水黴病

用5%鹽溶液浸洗魚體5分鐘,可防治指環蟲病。

用3%鹽水浸洗病魚10~20分鐘或用2%鹽水洗浴病魚30分鐘,可治療鯉嗜子宮線蟲病。

用3%鹽水浸洗魚體2分鐘左右,可防治白頭、白嘴病。

用2%~4%鹽水浸洗魚體4~5分鐘,可防治水黴、車輪蟲等引起的皮膚病、鰓病等

用1%~3%的鹽水溶液,浸洗產卵魚巢10分鐘,對水黴病有防治效果

用5%的鹽水浸洗魚體受傷,鱗片脫落的苗種和產後的親魚,可預防傷口出血潰爛和感染黴菌。

用3.5%鹽水和1.5%硫酸鎂浸洗,水溫20℃浸洗15分鐘,可防治小瓜蟲。

用1/50000硫酸銅和同濃度的硫酸鎂,另加1%的鹽混合液浸洗病魚20~30分鐘可殺死小瓜蟲(白點病)。

用2.5%食鹽水浸洗15~20分鐘,可防治赤皮病。

2.全池潑灑法。

每畝用食鹽5~10 公斤兌水全池潑灑,每天1次,連用1~2 天,可以預防氣泡病。

每畝用食鹽10公斤加上黃泥10公斤後化水全池遍灑,可以減輕魚類浮頭。

用食鹽10~15公斤溶水潑灑,可防治白頭白嘴病和車輪蟲病。

用食鹽和小蘇打各50克/立方米水體,可防治松鱗病、水黴病。又據:每畝水面1米水深使用食鹽5斤加小蘇打5斤混合潑灑,可以重複使用一次,據說此合劑對防治水黴菌效果很好。

3.內服法。

用於添加在飼料中作為誘食劑,刺激魚兒食慾增強。但大多數還是用於藥餌投喂。

治療腸炎或爛鰓病的藥餌中,拌入適量食鹽,通常為20-30克/公斤飼料,可提高藥餌的治療效果。

每100公斤魚用食鹽、大蒜各0.5公斤做成藥餌,連餵7天為一療程,可防治爛鰓病、腸炎等。

每100公斤草魚用大蒜頭2公斤,先剝去皮、搗爛,再加入10公斤米糠、1公斤麵粉、1公斤食鹽,攪拌均勻後,每天投餵1次,連用5 天,可防治"老三病"細菌性爛鰓病、赤皮病和腸炎病。#水產養殖#

(綜合編修:劉文俊)

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  • 4040反滲透膜內部構造
    1反滲透脫鹽的原理在一定的溫度下,用一張易透水而難透鹽的半透膜將淡水和鹽水隔開〔如圖(a)〕,淡水即透過半透膜向鹽水方向移動,隨著右室鹽水側液位升高,產生一定的壓力,阻止左室淡水向鹽水側移動,最後達到平衡,如圖(b)所示。此時的平衡壓力稱為溶液的滲透壓,這種現象稱為滲透現象。
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