鱼类循环水养殖中的水质参数自动控制

鱼类循环水养殖是一种工业化的养殖方式,其主要特征是养殖水体的循环利用,这一过程要对养殖水体进行处理,对水质参数进行监测与控制,要涉及物理、化学、生物及控制理论等许多学科的理论与技术。本文列出了循环水养殖水体中影响鱼类生长的各种因子并总结了前人的研究成果,进而提出了一些水质参数的控制方式。其中着重分析了溶解氧、pH值和氨氮的监测与控制方式,为进一步实验研究奠定基础。     

低温硝化细菌培养装置的设计

低温硝化细菌培养装置的设计研究,利用低温硝化细菌的硝化和反硝化过程,使养殖水体中的有毒物质氨氮转化为氮气并从水体中释放出来,养殖水体得到充分净化可以循环使用,达到节约水资源和水处理费用的目的,具有结构简单、自动控制的功能,有利于封闭循环水产养殖业向健康方向发展,促进低温硝化细菌的发展进程。     

基于Fluent的射流式增氧装置的数值模拟与试验研究

利用κ—ε双方程湍流模型对自行设计的射流式增氧机内部流场进行了模拟,得到了流场内部各个参数的分布图,揭示了混合管内部的流动状态,为射流式增氧机的参数优化和性能预测提供了可靠的手段。通过对射流器仿真数据的分析,得出混合管与喷嘴截面积比的最佳值为2．33,并通过增氧试验验证,证明仿真结果与试验结果相吻合。     

鱼类耗氧率测试装置的设计

本文论述了鱼类耗氧率测试装置的结构设计,讨论了平均体质量（156±3.36）g匙吻鲟（Polyodon spathula）幼鱼耗氧率与窒息点的测试方法。在结构设计中,尺寸参数的选择确保了鱼类耗氧率、窒息点测试过程中流入呼吸室的水流均匀,水样采样准确;方便了测试过程中对鱼类行为生物学的观察,呼吸室中没有空气气泡干涉,提高了测试数据的准确性。实测结果表明,匙吻鲟幼鱼耗氧率的最高值为（0.528±0.035）mg.g-1.h-1,最低值为（0.197±0.028）mg.g-1.h-1,窒息点为3.468 mg.L-1。     

越冬池溶解氧含量的无线监测与控制系统初步设计

为确保鱼类安全越冬,避免因越冬池缺氧而大量死亡,设计了越冬池溶解氧含量无线监测和增氧机控制系统。该系统运行安全可靠,能够保证鱼类越冬生产的安全性,提高鱼类越冬成活率。     

增氧机定时增氧及自动保护系统

结合养殖池塘生物增氧的实际要求，我们研制出一种池塘增氧机自动控制系统，可根据用户的实际需要任意设定增氧时间与自动重复启动间隔时间，在断相、过载的情况下能自动切断电源，对增氧机电机起到保护作用。     

高温胁迫下虹鳟肝脏代谢组学研究

为探究高温胁迫下虹鳟(Oncorhynchus mykiss)在细胞层面的代谢响应机制, 本研究开展 20 ℃ (T20)和 24 ℃(T24)的高温胁迫实验, 以肝脏为靶器官, 利用 UPLC-QTOF-MS 代谢组学技术结合 PCA、OPLS-DA 等多变量统计分析手段进行差异代谢物筛选, 确定与差异代谢物相关的关键代谢通路变化。结果显示, T20 组共筛选出 65 个差异代谢物, 主要富集于亚油酸代谢、半乳糖代谢、α-亚麻酸代谢、甘油磷脂代谢、嘌呤代谢、鞘脂代谢和谷胱甘肽代谢等 17 条代谢通路; T24 组共筛选出 80 个差异代谢物, 主要富集于亚油酸代谢、视黄醇代谢、甘油磷脂代谢、 鞘脂代谢、α-亚麻酸代谢、谷胱甘肽代谢和甘油酯代谢等 15 条代谢通路。其中, 脂质代谢受到的影响最为显著, 其次为氨基酸代谢。研究结果表明, 高温胁迫下虹鳟肝脏发生氧化应激, 短期内机体调动谷胱甘肽代谢途径加速清除活性氧, 但持续的高温胁迫导致了脂质代谢紊乱, DHA 和 α-亚麻酸等维持细胞正常功能代谢物的减少, 致使机体的免疫和抗氧化系统失衡, 进而造成肝细胞受损。本研究可为后续针对特定代谢通路的耐高温靶向调控研究提供方向, 同时为多视角探究虹鳟耐高温机制提供理论依据。     

低温硝化细菌固定化及其在水产养殖中的应用

选用聚乙烯小球为吸附载体,通过吸附固定化法固定筛选到的低温硝化细菌,以新设计的低温硝化细菌培养装置作为生物反应器,进行了水体中氨态氮和亚硝态氮的降解试验.结果表明,吸附固定化后低温硝化细菌菌群的硝化性能显著提高.将低温硝化细菌固定化水体处理生物滤器应用于冷水鱼工厂化养殖系统的水处理,在系统运行期间,养殖水体中未检出致病菌,处理15 d,水体中氨态氮和亚硝态氮的去除率大于98％.试验证明了低温硝化细菌的吸附固定化及其在冷水鱼工厂化养殖水体氨氮和亚硝态氮处理中是安全有效的.     

工厂化水产养殖溶解氧自动监控系统的研究

为以曝气增氧方式的养殖系统(养殖平均体重为450 g的虹鳟Oncorhynchus mykiss,养殖密度为27kg/m3)设计了在线自动监控系统,即对水体溶解氧进行在线监测,对增氧设备进行自动控制。该监控系统是以覆膜溶解氧电极作为检测元件,用组态王软件设计在上位机中运行的监控系统完成在线检测,以PLC为下位机直接控制增氧气泵实现溶解氧控制功能。结果表明:该溶解氧在线自动监控系统能直观地在计算机屏幕上显示养殖现场溶解氧的变化情况,并可以储存、打印、记录溶解氧的变化数值,为掌握溶解氧的变化规律,分析溶解氧产生变化的原因提供基础数据。对增氧设备进行控制,可确保水体中的溶解氧维持在适合鱼类生长的最佳范围内,减少了设备的运行时间,降低了生产过程的能源消耗,取得了较好的效果。