多因子综合控制的鱼塘增氧机控制器硬件系统设计

为科学合理控制养殖水环境,以PIC16F877A单片机为控制核心,利用大气压力检测模块、温度检测模块、溶解氧检测模块和pH检测模块,组合成多因子综合控制增氧机控制器硬件系统,分别实时检测大气绝对压力、鱼塘水体温度、水体溶解氧浓度和pH值等环境因子,按照控制要求自动开闭鱼塘增氧设备,实现智能化控制,解决了传统人工控制不科学、欠规范的问题,并提高了能源利用率.     

影响池塘养殖水体溶解氧的主要因素分析

阐述影响池塘养殖水体溶解氧的主要因素,主要包括浮游藻类的光合作用、空气扩散作用、水体呼吸作用和底质呼吸作用。分析透明度与池塘上下层水体溶解氧水平的关系以及空气扩散进入水体的影响因素。水体呼吸作用即水体中浮游生物、细菌呼吸消耗氧气是溶解氧消耗的主要去向。详细分析池塘底泥层次以及底泥对池塘中溶解氧浓度和水质的影响。     

青海湖总氮、总磷及溶解氧时空变化特征

对2013年青海湖7个采样点总氮、总磷、溶解氧浓度时空分布进行分析。结果表明:青海湖总氮、总磷、溶解氧浓度均值为0.850 0 mg/L、0.067 7 mg/L、6.819 1 mg/L。7月和5月、10月水体总氮浓度总体上有显著差异(P0.05),5月和10月水体总氮浓度无显著差异(P0.05);5月份、7月份、10月份采样点间水体总磷浓度有显著差异(P0.05);5月和7月、10月水体溶解氧浓度总体上无显著差异(P0.05),7月和10月水体溶解氧浓度总体上有显著差异(P0.05);各采样点(除码头外)水体总磷浓度与溶解氧浓度呈显著负相关(α=0.05);采样点仅青海湖渔场、码头水体氮浓度与溶解氧浓度呈显著负相关(α=0.05)。     

各水质因子之间及与三角帆蚌生长的相关性研究

对浙江省绍兴城区附近的水域进行了跟踪调查研究，并主要对三角帆蚌养殖水体中的透明度、溶解氧、生物需氧量、化学需氧量、总氮、总磷、钙浓度、pH值等水质因子进行研究测定，比较它们之间的相关性，并与各水体中蚌的生长状况相比较，得出三角帆蚌的增重与溶解氧、总氮、总磷、钙离子浓度呈显著正相关；化学需氧量与蚌增重呈显著负相关；pH值与钙浓度呈显著正相关；总氮、总磷也与溶解氧呈一定相关性。     

利用光合细菌调节养殖用水的比较试验

[目的]为光合细菌在水产养殖中的推广使用提供理论依据。[方法]以pH值、溶解氧含量和透明度作为试验测定的水质指标,采用水质分析测定仪测定水产养殖池塘中水体的pH值,碘量法测定水体的溶解氧含量,黑白盘法测定水体的透明度。[结果]2年的对比试验结果表明：施用光合细菌后,养殖池塘的透明度、溶解氧含量明显高于未施用光合细菌的养殖池塘;pH值变化不明显。实施光合细菌调节水质的池塘,其pH值和溶解氧含量均达到无公害水产养殖用水标准（GB11607-1989）。[结论]光合细菌通过光合作用将有机质分解为无机盐类,具有增加水体溶解氧含量、改善水质的作用。因此,在水产养殖中推广使用光合细菌,对防止水体富营养化、改善水质具有十分重要的意义。     

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。     

聚乙二醇水溶液中溶解氧的测定

[目的]测定聚乙二醇（PEG）水溶液中的溶解氧。[方法]以碘量法测定水中溶解氧反应为基础,采用分光光度法测定PEG水溶液中的溶解氧,并考察了PEG分子量、浓度对测定结果的影响。[结果]在选定条件下,分光光度法和碘量法测定结果的最大相对误差为2.25%。在相同浓度下,PEG水溶液中溶解氧的质量浓度随PEG分子量的增加而下降;在相同分子量时,溶解氧质量浓度随PEG浓度的增加而下降。[结论]分光光度法测定PEG水溶液中的溶解氧是可行的。     

不同毛细柱下气相色谱法对水中甲基汞的测定探究

采用Elite-5MS色谱柱气相色谱法和HTHG-PW15S色谱柱气相色谱法两种方法对水体中甲基汞进行测定,两种方法所测定的标准曲线线性相关性较好,准确度较高,均可用于水体中甲基汞的测定。其中Elite-5MS色谱柱气相色谱法适用于水体中浓度较高情况下甲基汞的检测,HTHG-PW15S色谱柱气相色谱法适用于水体中浓度较低情况下甲基汞的检测。     

基于水体溶解氧含量变化趋势的增氧机控制系统研究

本文提出了基于水体溶解氧含量变化的增氧机控制系统,该系统根据传感器传回的实时溶解氧数据,通过方差和标准差算法判断一定可配置时间内水体中溶解氧含量变化。当变化幅度达到配置阈值时,控制增氧机的开启和关闭。该系统适用于网络环境较差和低投入的水产品养殖企业,使得这些企业在不需要集成大规模高成本网络系统的背景下,精确控制水产品养殖水体环境中溶解氧的数值,达到快速精细化、数字化养殖的程度。     

BOD生物传感器在生活污水分析中的应用

生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)是指水或者和污水中溶解性可生化降解的有机物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。它是一种表征水体受有机物污染程度的综合指标,广泛应用于水体监测和污水处理厂的运行控制。笔者重点介绍了利用生物传感器测定生活污水中BOD,研究方法过程和实际应用。     

蜡样芽孢杆菌对养殖池水质净化研究

向对虾池塘中泼洒蜡样芽孢杆菌LY-3菌液,观察对虾养殖水质净化情况,池塘水质pH值、溶解氧、NH4+-N、NO2--N含量和对虾成活率进行了测定,结果表明:该菌能够很地的调节改善养殖水体环境,与对照组相比,该菌能使水体pH值稳定在8.0～8.3之间,可显著提高养殖水体溶解氧,对水体NH4+-N有显著的降解作用,使其浓度由1.7 mg/L降至0.35 mg/L。同时对NO2--N也有显著的去除作用,使其浓度由0.64 mg/L降低至0.05 mg/L,降解率达92%,且在整个试验周期内无反弹现象,可见该菌能显著改善养殖池塘水质。     

水和废水中化学需氧量的测定研究

化学需氧量是评价水体有机污染程度的综合指标,是水质监测的一个重要参数,是反映水体中耗氧有机物监测工作的重要监测项目,是我国实施污染物排放总量控制的指标之一。通过对化学需氧量的回流消解—滴定法(重铬酸钾法)、密闭催化消解—分光光度法、经水浴超声器处理的水样密闭催化消解—分光光度法进行比较,得出测定水样COD时,密闭催化消解—分光光度法结果偏高,但测定废水时,与传统回流消解—滴定法测定结果呈良好线性相关;该2种方法精密度和准确度较为理想,符合实验室质量控制和环境定量检测的要求。     

基于Grails+Hibernate+Spring框架的水体溶解氧检测数据呈现

本文基干Grails+Hibernate+Spring组合框架,结合C8051F040微控制器、光化学及光电检测等技术,构建了水体溶解氧检测显示平台,分析了水体溶解氧含量在不同水域、不同温度下的变化情况;以AJAX异步方式准确、实时、在线的显示了水体溶解氧的含量并跟踪显示处理的结果.     

藻类对池塘水环境的影响及水生植物和鲢鳙对水体的净化

利用生态浮床植物和鲢鳙对池塘养殖污染水体净化效果进行了研究。结果表明:藻类代谢对地表水中DO和p H均产生影响。藻类光合作用增加水体中含氧量,吸收二氧化碳影响水中碳酸及碳酸盐浓度平衡,导致水中p H偏向碱性。水体溶解氧增加,促进硝化反应,避免氨氮和亚硝态氮的积累。生态浮床黄花鸢尾长势很好,它的生长有效控制了水体氮磷含量的进一步提高,对水体具有较强的去除氮磷能力。鲢鳙摄食浮游生物等天然饵料,实现了水体氮磷转移,42.67 kg渔获物,提取氮1 207.5 g,剔除水体中氮0.905 mg/L,提取磷88.4 g,剔除水体中磷0.066 mg/L,起到了净化水体作用。试验证明:浮游植物、水生植物和鲢鳙对调控水域生态环境有着十分重要的作用。     

浙江省白溪水库水质指标季节性变化及其生态保护研究

[目的]探讨白溪水库水质指标季节性变化及其生态治理对策。[方法]对白溪水库的中心和闸前进行水样采集及实验室水质测定,并对水库水体中5项指标进行了比较分析。[结果]根据2007～2008年白溪水库水质指标的监测结果,水库水体中水温、pH值、氟化物浓度、溶解氧浓度、大肠杆菌数量均具有明显的季节变化特性。[结论]由于水库采取了生态治理措施,2008年白溪水库的水质优于2007年。     

生物絮团在罗氏沼虾育苗中的应用

对罗氏沼虾育苗水体连续添加不同浓度的葡萄糖和定量的枯草芽孢杆菌培育生物絮团,自1日龄幼体培育至仔虾,连续监测水体的氨氮、亚硝酸氮、溶解氧、COD、葡萄糖和生物絮团等浓度;通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析生物絮团中微生物组成,测定出苗率及育成仔虾个体大小。通过27 d室内罗氏沼虾育苗试验发现:各组生物絮团含量无显著差异,应用生物絮团后,葡萄糖终浓度为20 mg/L组的氨态氮和亚硝酸氮明显低于对照组(P<0.05),溶解氧和COD浓度在试验组与对照组之间不存在显著差异。DGGE分析结果和序列测定结果显示,添加葡萄糖和枯草芽孢杆菌制剂产生的生物絮团,条件致病菌气单胞菌属细菌(Aeromonas sp.)显著少于自然产生的生物絮团,并促进水产有益菌芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.)的生长。出苗率及生长测定表明,对照组出苗率为32.60%,20 mg/L试验组为60.60%,比对照组高85.90%。对照组仔虾体长平均值为8.193 mm,20 mg/L试验组体长平均值为10.488 mm,比对照组高28.00%。添加一定浓度葡萄糖和枯草芽孢杆菌产生的生物絮团能有效地控制水质和减少有害细菌的生长。     

水体中总氮测定方法及相关问题的探讨

总氮是指水体中各种形态的氮的总量,其中包括氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、有机氮及各种形态的氮。总氮是反映水体所受污染程度和湖泊、水库水体富营养化程度的重要指标之一,由于含氮量的增加,使水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中的溶解氧,从而加速湖泊、水库水体富营养化和水体质量恶化,水体中含氮量的增加会导致水体质量下降,因此准确测定水体中总氮是非常重要的。目前主要采用国家标准方法碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水体中总氮（HJ636-2012）,但是此方法在实际工作中存在的问题较多,主要包括空白值过高及测定值偏低,低于氨氮或者硝酸盐氮测定值,造成总氮结果偏低的部分原因是由于测定过程中消解不完全造成的,从而产生误差。所以本文在介绍总氮分析方法的同时提出解决以上两方面问题的方法。实验证明,新的改进措施优化了消解环境,大大地提高了测定的准确性及稳定性,且灵敏度、准确度、精密度等均令人满意。     

溶解氧对地表饮用水源水质中锰、氨氮、总磷的影响

[目的]研究溶解氧对地表饮用水源水质中锰、氨氮、总磷的影响。[方法]针对河北省保定市饮用水源地西大洋水库取水口夏季锰和氨氮超标问题,研究了溶解氧对库区水质中锰、氨氮、总磷的影响。[结果]水体中溶解氧浓度偏低促使底质中元素的释放是影响地表饮用水源地夏季水体锰和氨氮超标的原因之一。自2003年保定市全面取缔库区的网箱养鱼之后,库区水质得到明显改善。[结论]该研究为改善饮用水源地水库水质提供了参考。     

苦草对水中环境因子影响的日变化特征

在实验室模拟条件下，研究了沉水植物苦草对水体中环境因子影响的日变化特征。结果表明，苦草对水体中环境因子如pH值、溶解氧、电导率、总磷等有显著的影响，种有苦草的水中的电导率、总磷均明显低于无植物水体，溶解氧浓度和pH值明显高于无植物水体；另外，种有苦草的水体环境因子总体日变化趋势较明显，而无植物水体的环境因子基本处于相对稳定的状态，具有明显日变化特征的指标pH值、溶解氧的变化可能与苦草的光合作用有关，而总磷和电导率没有明显的日变化特征。试验结果为进一步研究沉水植物对水体中环境因子影响的日变化特征和影响机理，以及底泥磷释放可能存在的日变化具有一定的参考价值。     

养殖水体富营养化的成因与危害

对养殖水体富营养化的形成原因与危害进行了综述。养殖水体富营养化是水体中氮、磷等营养物质浓度的升高以及缓慢的水流流态和适宜的温度条件共同作用的结果，而水流流态和温度条件都非人为所能控制，因此文章主要对养殖水体中氮、磷营养物质的来源以及与水体富营养化的关系做了较为详细的阐述。养殖水体中的氮、磷营养物质的来源包括从外部进入水体的氮、磷，以及水体内部自身底泥等沉积物所释放的。在水产养殖过程中，水体中的氮、磷营养物在不断积累，浓度在不断上升，当浓度达到一定的限值，并在缓慢的水流流态和适宜的温度条件下就会形成养殖水体的富营养化。养殖水体的富营养化，将导致水中NH3-Nm、NO2-N、H2S等有毒有害物质浓度大幅度提高以及溶解氧的持续降低，这些变化都会影响水产动物的正常生理机能，甚至会造成大面积死亡．从而带来严重的经济损失。