祁真[1]2004年在《对虾生态工程化养殖系统水环境变化及影响因子研究》文中研究说明南美白对虾(Penaeus vannamei Boone，1931)封闭循环水养殖是近年来发展起来的一种高效的水产养殖方式，它充分地利用了水资源，提高了资源的利用率；减少了养殖废水向环境中的排放，防止了环境污染；同时，工厂化养殖大大提高了产量，满足了居民对优质水产品的需求。南美白对虾工厂化养殖水质调控是养成过程中很重要的一项管理内容，水质的好坏影响到虾的健康、生长率、成活率等。掌握南美白对虾工厂化养殖的水质变化规律、水质影响因子，对南美白对虾养殖具有重要的意义。 本研究采取工厂化养殖生产现场及室内水族箱模拟实验相结合的方法对南美白对虾工厂化养殖生产过程中的水质影响因子、水质变化规律进行检测分析，并且用室内水族箱进行了模拟验证，结果表明： 1．在工厂化循环水条件下，在投饵后2小时内水质参数(NH_4~+-N，NO_2~--N和COD_(Mn))有轻微的上升趋势，但2小时后又轻微的下降，投饵对养殖池水质在短时期内(3h)影响差异不显着(P＞0.05)。而室内模拟实验也表明，饵料对水中NH_4~+-N、NO_2~--N等参数的影响主要发生在投饵后6～9h内。 2．在工厂化养殖条件下，不同养殖密度的养殖池间的水质无显着不同，养殖密度对水质没有影响。 3．在养殖期间，曝气装置一直处于连续工作状态，所以水中的溶氧能够稳定在安全范围内，没有剧烈的变化，并且不同的养殖密度池中的溶氧差异不显着(P＞0.05)。水温在整个养殖期间随着气温的升高呈逐渐升高的趋势，并且水温在每天的早晚出现了差异，这与室外池塘养殖水温变化相一致。由于投饵及虾的代谢物的影响，pH值有逐渐下降的趋势，需要不断的加入碱来调节；pH值也表现了明显的早晚差异，这也与池塘养殖相一致。 4．不同的养殖密度池中的虾体长和体重没有显着区别，但最后的产量却是高密度池最高。最大放养密度组的日增重量和日生长量与其它叁个处理的差异显着(P＜0.05)，该组的成活率与其它叁个处理的成活率差异极显着(P＜0.01)。 5．建立的封闭循环水养殖水处理系统是一个包括斜板沉淀池、筛网过滤、泡沫浮选装置、生物滤池、臭氧发生器、石英砂过滤和水温调节池的系统。斜板沉淀池、筛网过滤可以有效去除水中悬浮颗粒有机物。在叁个月的南美白对虾养殖期间，氨态氮的最大去除率是85%，但是亚硝态氮的去除率只有44%;可能是因为本底值比较低，生物滤池对COD去除的作用不明显。水进入生物滤池后30，即可达到最大的NH4气N去除率，而要进一步对N02’一N和CODM。起作用的话需要更长的时间，所以生物滤池的水力停留时间不能少于30’。 6.室内模拟实验表明，水体充气很重要，不仅能为对虾养殖提供充足的氧气，还能加速氨氮、亚硝态氮的氧化分解，使得水质比不充气要好，两者间NH4十一、NOZ一N和CODM。有显着差异(P(0.05); 7.投饵后前9小时是管理N践+一、N02一N的关键时间，水质恶化在投饵后或虾死亡9小时后加快;并且虾投饵摄食后排泄物排出也在这一时间段内发生的。 8.氨氮、亚硝态氮与COD呈正相关，且相关性极显着:与DO呈负相关，只与亚硝态氮的相关性显着;与pH呈负相关，但相关性不显着。 9.残饵、排粪物及死虾这叁种水质影响因子相比，残饵是引起水质恶化的关键因子，而死虾对水质的影响很小。数据表明，在对虾高密度养殖生产管理中应尽量减少残饵的残留量，采取“少量多次”的原则，并做到彻底清洁养殖池底，达到健康养殖的环境标准。 10.虾池24h水质变化规律是:NH4气N在24h内变化不大，只是在投饵后有轻微的上升，在夜间保持平稳。cOD浓度也是在两次投饵后有轻微的上升，随后呈波动下降，在夜间保持稳定。 H.工厂化养殖氮的收支方程为:饵料(70.1%)+进水(0.34%)+虾苗(29.5%)=虾收获(70%)+残饵(13.6%)+残余排粪物((0.01%)+水中氮(12.9%)+排水(3.2%)+虾死亡、脱壳(38%)
刘兴国[2]2011年在《池塘养殖污染与生态工程化调控技术研究》文中提出池塘养殖是我国水产养殖的主要形式和水产品供应的主要来源。据《中国渔业年鉴2010》资料,2009年我国有养殖池塘416.4万公顷,养殖产量1852.91万吨,占水产养殖总产量51.2%以上。我国有悠久的池塘养殖历史,是世界上最早开展生态养殖的国家,我国劳动人民创造的“桑基渔业”、“蔗基渔业”等生态模式和“八字精养法”等养殖技术,为世界水产养殖业做出了巨大的贡献。由于我国的多数养殖池塘建设于上世纪七、八十年代,目前普遍存在着养殖环境恶化、设施破败陈旧、坍塌淤积严重、污染严重、水资源浪费大等问题,同时由于一直采用传统的养殖生产方式,池塘养殖普遍还存在着养殖方式简单,生态、经效效益不高等问题,严重制约了池塘养殖业的可持续发展。池塘养殖生态系统是一个相对独立且完整的生态系统。影响池塘养殖的基础因素包括池塘朝向、深度、长宽比等；影响池塘水体生态的物理因子主要有太阳辐射、天气和气候、温度与分层、水文、水流等；影响池塘养殖的化学因子主要是水的组成、土质、盐度、pH值、碱度和CO2、硬度、酸度、有机物分解、氧化还原电位、氮、磷、硫等；影响池塘养殖的生物因子主要是池塘生态系统中种群、群落的作用关系。本文以江浙地区大宗淡水鱼类池塘养殖为主要研究对象,分别从池塘养殖污染、池塘生态、池塘生态工程化技术和生态工程化养殖系统及调控方式4个方面进行了研究,旨在为建立池塘生态工程化技术提供理论依据和技术参考。主要研究内容和研究结果如下：调查研究发现,目前养殖环恶化,江浙地区的多数河、湖水质在Ⅳ类水以上,已不适合养殖用水要求；池塘养殖水资源浪费大,传统大宗淡水鱼类池塘养殖的需水量在4～6.5 m3/kg鱼之间；养鱼池塘每年的TSS、CODMn、TN、TP、直接排放量约为2280 kg/hm2·a、101 kg/hm2·a、5.0 kg/hm2·a;8、9月份,大宗淡水鱼养殖池塘总氮、氨氮、硝氮、总悬浮物的平均浓度分别达到2.44mg/L、0.56mg/L、7.38mg/L,0.01 mg/L、165 mg/L以上；池塘底质土壤的总氮、总磷和有机质含量分别超过自然土壤6.9、1.5和3.9倍,底质沉积污染表现为氮素沉积>有机质沉积>磷素沉积；养殖排水和底质沉积污染是池塘养殖的主要污染形式。综合国内外氮、磷收支的分析方法,研究分析发现江浙地区大宗淡水鱼养殖的氮输入约为90.24 g/kg鱼,其中饲料、肥料和外源水的输入比例分别为80%、11%、9%；养殖水体排放氮为13.76 g/kg鱼,底质沉积氮为57.04 g/kg鱼,分别为养殖投入氮的15.2%和63.2%。传统大宗鱼类池塘养殖的磷收入为21 g/kg鱼,其中饲料磷82%、肥料磷9.5%、水源带入磷8%、降雨带入磷0.2%；水产品磷支出占总投入磷的45.2%,水体排放磷为1.1 g/kg鱼,占投入磷的5.3%和排放磷的9.7%；底质沉积磷为10.38 g/kg鱼,分别占投入磷的49.4%和排放磷的90.3%。调查分析发现,7～9月份上海地区大宗淡水鱼养殖池塘水体有藻类48种,浮游动物24种,底栖生物15种；其中浮游植物平均密度3.10×l07 cell/L,浮游动物平均密度为15.8 ind./L,底栖生物平均密度为1079 ind./L,平均生物量为475g/m2；浮游植物优势种群为蓝藻、绿藻和硅藻；浮游动物优势种类为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)和近邻剑水蚤(Cyclops vicinus);底栖动物优势种为方形环棱螺(B. purificata)梨形环棱螺(B. purificat)和长角涵螺(A. longicornis).7～9月份山海地区池塘浮游植物的Shannon Wiener指数(H’)变化范围在1.60～2.10之间,浮游动物的Shannon Wiener指数范围0～1.83,池塘水体叶绿素a浓度104.8±12.3μg/L,卡尔森营养状态指数(TSI)范围为65～86,Margalef多样性指数范围为1.0～10.4,底栖动物Goodnight修订指数(G.B.I)指数为0.30～0.88,生物学污染指数(BPI)为1.1。整体显示为中等富营养化状态。池塘藻类特征研究显示,池塘水体中的藻类有明显的季节变化、日变化和水层变化。藻类平均密度在冬、春季节最高,秋季最低；池塘水体中的藻类优势种一般为绿藻、蓝藻、隐藻和硅藻,但有明显的季节变化；不同藻类在不同时间内所占的比例不同。藻类密度与水体中的氨氮和有效磷浓度有直接关系,池塘水体中的氨氮最高值一般出现在夜间凌晨5：00阶段,最低值出现在17：00前后,有效磷的最高值出现在夜间凌晨1：00阶段,最低值出现在13：00前后,与水体的藻类密度呈负相关,反映了藻类对氮、磷的吸收状况。不同季节影响浮游植物的关键理化指标不同,水温、营养盐、pH等理化指标是影响水体浮游植物密度、种类等指标的主要影响因子。池塘水体的Ch1.a有明显的季节性变化规律,与水体的TP四季变化有较好的相关性,而与水体的TN和COD季节变化相关性不明显,反映养殖水体中的Ch1.a受P影响较大,藻类的主要限制性因子为P。小球藻在养殖系统中生长特征和对养殖的影响作用研究发现,在光强4500Lx,水温25℃条件下,小球藻在养殖水体内呈Lgistic方式增长,K值为2543×104,r值为0.5913,最大可持续产量(MSY)为375.91×104 cell/(mL·d),养殖系统内每106 cell/L小球藻的生产力为9.4 J/(L·d)。养殖水体的氮、磷浓度对小球藻的密度有影响作用,但对藻类生长周期无显着影响(P<0.05)；小球藻能够有效吸收养殖水体中的氮、磷等营养物质,对叁态氮的吸收存在着差异；水温25℃时,罗非鱼幼鱼的自然密度制约作用点为4.47 g/L,小球藻能够减轻养殖密度制约作用,有藻养殖可提高罗非鱼苗的相对增重率37%以上,降低饲料系数4.1～45.8%,在养殖水体中培育小球藻可以改善水质,提高养殖效果。主要生态工程化设施构建和净化效果研究表明,生态坡对池塘养殖水体中总氮、总磷、COD的净化效率分别为0.27 g/h·m2、0.015 g/h·m2和0.94 g/h·m2；对氨氮、亚硝态氮的去除率分别为46%和65%；对养殖水体中叶绿素a的去除率为8.8%；利用池塘坡面构建生态水处理设施,具有净化养殖水体、和延长池塘使用寿命和节约土地的作用。在水流速度为0.061 m/s的情况下,生物包对养殖排放水体中氨氮、亚硝酸盐的净化去除率分别为19%和45.5%,对水体中氨氮、亚硝态氮的去除率分别为0.61 g/h·m3和0.133 g/h·m3。在利停留时间为0.75h的情况下,陶粒生化滤床对养殖水体中叶绿素a、总磷、总氮的去处率分别达到62%、3.7%、53.8%,去处效率分别为2.7 g/h·m3、0.07 g/h·m3和1.65 g/h·m3。在面积比1：3的情况下,生态塘对养殖排放水体体中氨氮、总氮、总磷、可溶性磷酸盐、BOD5、CODMn的去除率分别为19.8%、14.3%、29.6%、29.1%、21.3%和43.1%；生态塘与养殖鱼池的搭配比例约为1：3-7。在相同养殖状况下,普通生物浮床占5%、10%、20%水面的池塘水体TN的浓度范围分别为1.65～5.42 mg/L、1.62～3.13 mg/L、1.63～2.62 mg/L; TP的浓度范围为0.18～0.28 mg/L、0.17～0.26 mg/L和0.18～0.21 mg/L；综合分析认为,普通生物浮床的覆盖率不应超过池塘水面的20%。复合生物浮床具有生化、生物等净化功能,有较高的净化效率。在池塘养殖生物负荷量1 kg/m3情况下,占池塘水面8.5%的复合生物浮床即可满足养殖水体净化需要；复合浮床的净化效率与养殖密度、品种、滤料比表面积、曝气量等有关。生态沟的净化效果与植物生长密切相关,与温度有一定的关系；生态沟构建要结合植物生长习性、生境要求等,合理的空间布局和时间分布才能达到改善水质的效果。湿地植物选配和净化效果研究表明,湿地植物不仅能吸收去除水体中的营养盐,还能为基质微生物提供适宜的微生态环境。湿地植物选配宜选用本地生物量大且易栽培的物种,还要考虑其经济性和景观效果。对水鳖(Hydrocharis dubia)、睡莲(?)(Nymphaea tetragona)、伊乐藻(Elodea nuttallii)、黑藻(?)(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、水芹(Oenanthe Javanica)、芦苇(Phragmites australis)、鸢尾(Iris tectorum)、菖蒲(Acorus calamus)等水生植物的净化效果研究发现,不同水生植物对氮、磷、COD的吸收能力不同,生长周期也不同；选配湿地植物时,应充分考虑不同植物的生长特点,合理搭配,才能达到预期的净化效果；种植试验发现,水蕹、茭白；水葱、水烛、茭白、美人蕉、黄花鸢尾和再力花等适合江浙地区种植。莲藕、茭白等水生植物作为湿地植物具有良好的净化效果和经济性。实验发现,与传统种植方式相比,生态种植莲藕可使水体中的总氮、总磷和COD分别下降24倍、10.3倍和3倍；生态种植茭白可使水体中的总氮、总磷和COD下降2.3倍、3.3倍和5.6倍。每100公斤莲藕、茭白可吸收氮2.4公斤以上,同时还可以吸收土壤中40%左右的磷。生态工程化池塘循环水养殖系统研究表明,循环水养殖池塘中的总氮、总磷、COD指标分别低于2.18±1.09 mg/L、0.46±0.12 mg/L和9.0 mg/L,分别是对照池塘的52%、29%和73%,明显低于对照池塘(P<0.05)。循环水养殖系统中潜流湿地对养殖排放水中总氮、总磷和COD的去除率分别在52%～59%、39%～69%和17%～35%之间；生态沟渠对养殖排放水中总氮和总磷的去除率分别为18.5%和17%；生态塘对养殖排放水中TN、TP和COD的去除率分别为24.7%、27.1%和26.75%。与传统池塘养殖模式相比,生态工程化循环水池塘养殖系统可节约养殖用水63.6%,减少COD排放81.9%,有明显的节水、减排效果。循环水养殖系统养殖池塘中以绿藻为主,其中小球藻(Chlorella vulgaris)、色球藻(Chroococcus minutus)、小环藻(Cyclotella sp.)为优势藻,而对照池塘则以微囊藻(Microcystis)、平裂藻(Horizontal fracture)、丝藻(Ulothrix sp.)为优势种；潜流湿地和生态沟对藻类的去除率分别为75.9%和55.2%；表面流湿地和潜流湿地对叶绿素的去除率分别为58.3%和91.6%。生态沟渠、生态塘、潜流湿地和养殖池塘的组成比例应结合养殖品种、密度等特点,生态工程化设施的面积一般不超过池塘面积的20%。池塘水体理化指标变化规律及水层交换的影响作用研究发现,白天池塘水体中的溶解氧(DO)、温度、氧化还原电位(ORP)、pH等理化指标普遍高于夜间,最高值一般出现在光照最强的13：00左右,最低值出现在凌晨3：00～5：00,而氨氮、有效磷的变化则相反；不同水层的DO、pH和温度变化随水深而降低。水层交换具有实现水体上下交换,增加底部溶氧,改善氧债,激活底泥生态等作用,可有效地降低有害物质(如亚硝酸盐、氨氮、硫化氢、大肠杆菌等)的含量。综上研究表明,目前多数地区的养殖环境恶化,养殖水源已基本不适合养殖需要,沉积污染和排放污染是池塘污染的主要形式,养殖池塘的生物学特征反映了池塘的富营养化状态；养殖池塘水体中的藻类有明显的季节变化、日变化和水层变化,其变化与水体营养盐、光照、温度等因素有关；小球藻是池塘中主要的藻类,其种群状况对养殖影响很大,相关研究可为池塘生态调控提供依据；生态坡、立体弹性填料净化床、陶粒生化滤床、生态塘、生物浮床、生态沟渠等是主要的生态工程化设施,其净化效率各有特点；水生植物是生态工程化系统中重要的组成部分,合理的选配植物有助于建立稳定高效的系统；生态工程化池塘循环水养殖系统模式具有“生态、安全、高效”的特点,是改变传统养殖方式、提高养殖效果的有效途径,对池塘生态关键影响因子进行调控是实现高效养殖的发展趋势。
刘世晶, 唐荣, 周海燕, 陈军, 刘兴国[3]2015年在《基于信息化水环境监测的养殖水体调控技术》文中指出对养殖水环境进行生态调控是环境友好型渔业发展的关键,应用信息化监测技术,是提高调控效能的重要技术手段。本文回顾、总结了池塘养殖生态调控技术发展的主要历程,系统概述了国内外不同养殖水环境调控技术的研究进展;从不同调控方式的主要作用和不同调控手段的技术特点等方面详细介绍了池塘生态调控技术的主要实现方式,并从信息收集、处理、应用叁个主要方面,分析了养殖水体调控技术存在的主要问题。归纳总结了信息化养殖水环境调控的技术特点,指出信息化水环境监测技术在养殖水体的自动信息收集、智能信息处理、精准控制输出等方面重要作用,并从学科发展趋势和应用需求的角度出发,提出信息化养殖水环境调控技术实现难点和未来发展趋势。
参考文献：
[1]. 对虾生态工程化养殖系统水环境变化及影响因子研究[D]. 祁真. 浙江大学. 2004
[2]. 池塘养殖污染与生态工程化调控技术研究[D]. 刘兴国. 南京农业大学. 2011
[3]. 基于信息化水环境监测的养殖水体调控技术[J]. 刘世晶, 唐荣, 周海燕, 陈军, 刘兴国. 渔业现代化. 2015
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