养殖用水重复利用过程中的C/N

环境基质中的C/N会影响水体中细菌菌体组成的C/N、细菌群落组成和细菌氮素代谢途径,进而会影响养殖水体的自养硝化、异养反硝化和氨氮同化过程的效率,影响养殖水体的重复利用率。文章对养殖水体中主要功能菌对基质中C/N的响应、养殖水体中C/N对硝化作用、反硝化作用和无机氮同化的影响及相应调控策略进行了分析和总结,可为提高水产养殖用水的氮素控制效率和养殖用水的重复利用率提供参考。     

循环水养殖用水中反硝化碳源研究现状

通过硝化作用和反硝化作用可以有效控制循环水养殖系统水中的氧氮、亚硝酸盐和硝酸盐.进行水产养殖用水硝化作用的生物过滤器的研究已经系统而深入,而关于养殖用水反硝化作用的脱氮反应器的研究则并未引起相应的关注.水产养殖用水进行异养反硝化必需添加碳源.在已有的研究中,经常使用的甲醇等有机液体碳源存在添加量不易控制、出水有残留等弊端;可生物降解聚合物被证明是比较理想的水产养殖用水异养反硝化碳源的选择之一;近年来对以养殖活动中产生的残饵和粪便作为异养反硝化内供碳源的研究也引起了广泛的关注.总结了近年来循环水养殖系统异养反硝化不同种类碳源的效率、在实际生产中的可操作性的相关研究进展.     

水产养殖水体循环利用过程中碱度的变化及调控

水体中的碱度水平能通过改变水体中某些物质的存在形态进而影响养殖对象,也会通过影响养殖水体的自养硝化、异养反硝化和氨氮异养同化过程的效率进而对养殖对象产生影响。本文首先概述了水产养殖水体中碱度的标准,根据水体中微生物学过程、光合作用、呼吸作用对碱度的影响及碱度与pH、CO_2、硬度等水质指标的紧密联系,对循环利用的养殖水体中碱度的变化规律和调控策略进行总结。养殖水循环利用过程中碱度会明显降低,通过补充碱度或者替换新水的方式提高养殖水体中碱度到一定的水平,以满足自养硝化和氨氮的同化过程所消耗的碱度从而实现养殖水体的原位净化。关于养殖用水循环利用过程中碱度的变化机制和规律需开展大量基础的研究,为实现循环利用水体碱度控制和维持循环水高密度养殖系统pH的稳定提供参考。     

冷水性鱼类循环水养殖系统设计及养殖虹鳟试验研究

本文论述了冷水性鱼类循环水养殖工艺、设施与装备系统的设计研究,该研究进行了虹鳟鱼养殖试验,突破了养殖水体氨氮低温处理技术关键,形成了低温微生物驯化处理和臭氧催化氧化处理新方法,建立了节约水资源、减少污染的封闭循环式养殖系统集成技术。试验表明,在空气增氧的条件下,冷水性鱼类循环水养殖,养殖密度达到38kg/m3,各项水质指标符合鱼类正常生长要求。     

生物絮凝技术处理水产养殖用水效果的初步研究

在水产养殖中应用生物絮凝技术(BFT),可以将养殖过程中产生的残饵和粪便转化为可被部分养殖对象重新摄食的絮体饵料,而且在絮凝体形成过程中对水体氨氮等物质的去除有明显作用。试验在自建的生物絮凝反应器中分别接种活性污泥和枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis),研究絮凝体形成过程中主要水质指标的变化情况。结果表明:接种活性污泥的装置中,氨氮、亚硝酸盐氮的去除率分别为72.25%、94.04%;接种枯草芽孢杆菌的装置中,氨氮、亚硝酸盐氮的去除率分别为81.53%、97.89%;同时接种活性污泥和枯草芽孢杆菌的装置中,氨氮、亚硝酸盐氮的去除率分别为40.85%、63.19%;对照装置中不接种任何物质,氨氮、亚硝酸盐氮的去除率分别为11.41%、70.56%。分别接种活性污泥和枯草芽孢杆菌的装置在去除氨氮、亚硝酸盐氮方面较好。试验装置中所形成的絮体颗粒直径在0.1~1.0 mm,粒径大小适合作为部分养殖鱼类稚鱼期的开口饵料。     

循环水养殖系统中旋流颗粒过滤器设计研究

在对颗粒物流体力学分析和计算基础上,设计了直径500 mm、过滤填料层厚度300 mm、水处理量2~8m3/h的旋流颗粒过滤器。该过滤器利用进水所产生旋流和塑料珠填料截留共同作用,可以去除100μm以上可沉淀颗粒物质,截留部分100μm以下悬浮颗粒物质;该过滤器利用鱼池与过滤器液位差产生动力,无需额外机械动力。模拟试验结果表明,当进水TSS为50~70 mg/L、处理负荷在490~671 g/(m3.h)时,颗粒去除率达到(87.2±3.7)%,出水TSS控制在4.5~11.5 mg/L。     

影响海水养殖系统中泡沫分离器效果的因素

工厂化循环水养殖系统得到越来越广的应用,去除水体中有机物的重要性逐渐得到人们的重视,但去除有机物的主要设备———泡沫分离器在技术应用上还不成熟,本文通过实验逐步改变充气量、水流量、有机物浓度、分离器高度等影响因素,以确定这些影响因素对泡沫分离器有机物去除效率的影响,研究结果表明:(1)由于气流紊动的影响存在最佳气液比,本实验中气液比为6时有机物去除率最大。(2)有机物浓度是影响有机物去除效率的主要因素,本实验中当有机物浓度在4.32mg/l时去除率明显增大。(3)分离器高度对去除率的影响是随着有机物浓度等因素的变化而不同。     

对虾养殖中天然生物饵料的利用

关于对虾养殖天然生物饵料利用的报导很少。笔者对此课题做了一些研究，取得了很好的效果，报导如下。回基本情况福建省连江县大宫饭垦区东面九区沿隔提9、10号虾池，面积均3．3ha，在池子较浅处各划出0.67ha作为饵料生物培养试验之用。由于建池和筹备时间迟，饵料生物培养只有7天时间，且一半是阴雨天。水温18℃、盐度比重1．017-1．018.使用肥效较快的碳酸氢控和过磷酸钙，初次施肥浓度氮10×10-4％、磷肥1×10－4％．第一次水殊30cm，水钱是为了充分利平阳光．使底层生物繁生。换设z4天后水色转缓，发现绿藻偏多．硅藻励，＞．及时斓绕了…     

循环水养殖系统的研究进展及发展趋势

<正>循环水养殖系统是一种环境友好、水资源高效利用及养殖产量高的集约化养殖模式,由流水式水产养殖逐渐演化而来。循环水养殖系统的发展可追溯到20世纪60年代,较为典型的有日本生物包静水养殖系统(以砾石为载体)和欧洲组装式多级静水养殖系统^[1-2]。我国陆基工厂化养殖从最初的苗种培育转变为水产养殖、仓储、吊水等多种功能^[3-5],养殖技术水平也不断提高。循环水养殖系统通过物理化学处理技术^[6-8]保持良好的水质,实现养殖用水的循环使用,具有节约养殖用水及节省养殖用地的优点^[9-11]。此外,循环水养殖系统也是唯一能够实现安全、无化学品和重金属残留的绿色养殖模式^[12-14],在水产养殖产业中发挥重要的作用,同时也符合当前我国提出的水产养殖绿色发展、循环经济及低碳减排的战略需求^[15]。     

3种填料对集装箱循环水养殖废水处理的初步研究

为探讨聚丙烯塑料发泡材料(EPP)、悬浮球填料和海绵填料对集装箱循环水养殖废水中细菌吸附性能的差异,以及3种填料挂膜启动和挂膜成熟后对氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)和硝酸盐氮(NO_3~--N)的净水效果,以集装箱循环水养殖废水为研究对象,采用自然挂膜的方式进行了为期3个月的试验,并对相关指标进行测定。结果显示:EPP填料对养殖废水中细菌的吸附能力最好,另外两种填料对细菌的吸附能力次之并且差异不显著(P0.05);3种填料自然挂膜成熟的时间分别为21 d、26 d和30 d;各填料挂膜成熟后处理高浓度NH_4~+-N养殖废水时,NH_4~+-N浓度与NO_2~--N浓度之间的关系可以用多项式y=ax~2+bx+c进行拟合,NH_4~+-N浓度与NO_3~--N浓度之间的关系可以用对数式y=aln(x)+b进行拟合。研究表明:EPP填料、悬浮球填料和海绵填料均可作为生物填料用于集装箱循环水养殖系统。     

水质在线监测在工厂化养殖中的应用

本文针对我国水产养殖急需在线监测技术的现状,简介了该技术在国内外的发展现状和监测方法,根据我国在这方面远远落后于发达国家的现状,指出了该技术应用于养殖业的重大意义,并且展望了在线水质监测技术的发展方向。     

藤壶壳应用于对虾养殖尾水处理的初步研究

为研究藤壶壳作为生物滤料应用于对虾养殖尾水处理的可行性,通过比较陶瓷环组、聚乙烯(PE)组、藤壶壳组和藤壶壳+PE组4个不同滤料组合的生物挂膜效果,初步评价藤壶壳作为生物滤料的应用价值;通过设定藤壶壳的不同填充率(滤料体积∶尾水体积),研究填充率对对虾塘养殖尾水处理效果的影响。结果显示:藤壶壳组挂膜成功时间较早,水处理效果好;藤壶壳不同填充率对水处理中悬浮物、氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)的处理效果有显著影响,A、B、C、D各组悬浮物在6 h时的去除率分别达(68.7±4.3)%、(74.5±7.0)%、(80.9±4.2)%和(82.1±3.8)%,其中B、C、D组去除率显著高于A组(P0.05);4组的氨氮最终去除率都在92.1%以上,以0.1 mg/L为基准,A组氨氮降至此质量浓度以下需要时间5 d,B、C组4 d,D组3 d,降解速率为D组C组B组A组;4组的亚硝酸盐氮最终去除率都在98.0%以上,以0.1 mg/L为基准,A组的亚硝酸盐氮降至此质量浓度以下需要时间为6 d,B、C、D组需要5 d,降解速率为D组C组B组A组。研究表明:藤虎壳作为生物滤料应用于对虾养殖尾水处理,效果良好,且随着填充率的增大,处理效率增强;但考虑到经济成本和应用实际,建议藤壶壳填充率为2∶9。     

养殖水体中敌百虫的残留检测和降解分析

对养殖水体和不同pH值条件下,采用HLB小柱固相萃取处理水样,进行敌百虫残留的检测和降解分析。检测简化了前处理方法,最低检出限为0.1μg/L,回收率达到80%～110%。配制的250 mg/L、500 mg/L两种浓度的敌百虫水溶液,在中性的条件下24 h降解了15%,碱性条件下24 h降解了100%,pH值越高降解越快。在养殖河蟹的水体中,高浓度的敌百虫溶液比低浓度敌百虫溶液降解。     

云纹石斑鱼工厂化循环水养殖技术

本试验率先采用循环水系统开展了云纹石斑鱼的养殖试验并取得了成功.结果显示,在莱州明波养殖基地选用的平均体重50 g/尾规格的云纹石斑鱼苗种10万尾,在水温22～ 25℃、盐度28～31、pH7.8～ 8.2的水环境条件下,经12个月培育,长成平均体重为0.65 kg/尾的商品鱼,平均单尾月增重50 g,成活率93.5％;共收获成鱼9.35万尾,单产49.9 kg/m3.本研究为云纹石斑鱼工厂化循环水养殖提供一个成功的范例.     

水产养殖水体遥感动态监测及其应用

以安徽省巢湖市为实验区,以国产高分一号(GF-1)和资源三号(ZY-3)高分辨率遥感影像为数据源,以NDWI和纹理特征作为分类特征,联合随机森林、支持向量机和BP神经网络3种分类方法,发展了一种集成分类模型,用于提取养殖水体信息,并进行阴影剔除和形态学处理。结果表明,该集成分类模型适用于提取养殖水体信息,总体精度为97.4%,Kappa系数为0.87,漏分误差为3.7%,错分误差为6.4%,相比单个模型精度明显提高;针对GF-1影像的增强阴影水体指数,对山体阴影和城市建筑阴影的剔除效果明显,较大程度上避免了阴影对水体提取的干扰;实验区养殖水体的遥感动态监测应用发现, 2016年相比2013年水产养殖面积增加6.9%。该研究理论与技术成果的应用,有助于及时掌握养殖水体的时空分布及动态变化,快速提升中国渔业管理的信息化和科学化水平。     

Inflow and outflow water quality control in coastal aquaculture systems: a case study

Coastal water bodies are a particularly heterogeneous resource, typified by high spatial and temporal variability that could influence the aquaculture in coastal zones. However, the development of coastal aquaculture may produce negative impacts on the coastal area by the potential release of nutrients and organic matter that can be a source of pollution in receiving waters. The aim of this paper was to evaluate the performance of constructed wetland in controlling the dynamics of deoxygenating matter (organic matter and ammonia) and eutrophicating matter [organic matter and soluble reactive phosphorus (SRP)] in the waters entering (inflow) and flowing out (outflow) from a coastal aquaculture fish farm. We observed that constructed wetland systems are effective in removing fractions of total suspended solids, COD, total ammonia nitrogen and SRP contained in the inflow water with higher efficiency in the spring period (60.37%, 14.89%, 65.38% and 17.6% respectively) than in the summer period (45.10%, 8.06%, 32.43% and 8.00% respectively). Similar pattern was recorded for the treatment of the outflow waters, showing that the wetland system reduced most of the deoxygenating and eutrophicating matter produced as a consequence of feeding and fish metabolic activity. During the summer season, high algae mortality can reduce the performance of the wetland system in the outflow water control; this lower efficiency could be improved by controlling the biomass of algae by vegetation harvesting.     

广西工厂化循环水养殖石斑鱼水质处理效果

通过集成海水养鱼、生化处理、设施工程、环境工程、电器自控和水质监控等技术,建立一套适合广西地区应用的工厂化循环水石斑鱼养殖系统。该养殖系统处理流程为:鱼池→沉淀池→蛋白质分离器→生物滤池→海马齿浮床→紫外杀菌,生物滤池包括A、B、C三个通道,A、B通道均由珊瑚石作为一、二级生物过滤和生化球作为三级过滤,C通道由珊瑚石作为一级过滤和椰子壳碎作为二、三级过滤。结果显示:沉淀池处理可以显著降低鱼池的COD,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和磷酸盐的质量浓度(P<0.05);经海马齿浮床系统处理后,硝酸盐氮质量浓度显著低于沉淀池、蛋白质分离器处理池、生物滤池A、B通道(P<0.05);整体上,C通道水质指标略低于A、B通道,但差异不明显(P>0.05)。该研究结果可为广西沿海发展循环水养殖技术以及养殖生产方式转变提供可靠的科学数据和技术参考。     

碳源添加方式对循环水养殖系统中微生物悬浮生长反应器水处理的影响

采用中试规模的循环水养殖系统,对比研究碳源连续添加的微生物悬浮生长反应器(SGR-Con)和碳源分次添加反应器(SGR-Sev)的水处理效果。典型反应周期内的溶解性有机碳浓度变化,SGR-Con反应区处于较高的稳定水平,SGR-Sev在反应周期的第0小时至碳源瞬时添加时快速上升至SGR-Con的水平,并且在反应周期的第4小时以后降至较低的稳定水平。实验期间,SGR-Sev反应区和沉淀区的溶解氧含量分别显著高于SGRCon的反应区和沉淀区;2个反应器的反应区pH无显著差异,沉淀区pH在2个反应器之间亦无显著差异。碳源分次添加的方式显著提高了反应器的脱氮效果,SGR-Sev对硝氮和总氮的去除率、出水碱度分别可达63.91%±14.31%、64.07%±12.11%和(278.18±80.33)mg/L。相较于SGR-Con,SGR-Sev的出水总氨氮和亚硝氮浓度较高。反应器采用碳源分次添加的方式可使絮团具有良好的沉降性能。研究表明,微生物悬浮生长反应器宜采用碳源分次添加的方式。     

Higher nitrogen and phosphorus immobilization in bioflocs is associated with higher temperature and increased suspended solids in shrimp farming with biofloc technology

High stocking density aquaculture can result in major environmental impacts such as waste disposal with high organic matter. In order to overcome this issue, biofloc technology (BFT) has arisen as an alternative to lower effluent nutrient loading by promoting dense microbial communities that control water quality through the assimilation of inorganic nutrients. Given the central role of microorganisms in nutrients storage, the aim of this study was to evaluate the elemental composition of bioflocs and free‐living microorganisms and to determine which environmental factors are associated with the variation in their stoichiometric ratios (C:N:P) in shrimp farming systems. Samples were taken in marine shrimp farms, and the stoichiometric ratios from bioflocs and free‐living microorganisms were analysed, as well as physical and chemical water quality variables. The C:N ratios were lower, and N:P ratios were higher in the free‐living microorganisms than bioflocs. The C:P and N:P ratios of the biofloc were lower at higher temperature and total suspended solids (TSS). We concluded that the elemental composition of the bioflocs is richer in C and P and that systems with higher temperature and higher TSS have a greater ability to absorb and immobilize these elements in the bioflocs.     

循环水养殖罗非鱼氮收支及对水质影响的初步研究

为提供实际生产理论依据,改良系统水处理工艺,开展循环水养殖系统中吉富罗非鱼氮收支和对水质情况的初步研究。起始养殖密度8 kg/m3,投饲率2%,系统循环量1 m3/h,总水量0.8 m3。试验期间溶解氧大于6 mg/L,pH 7.0～7.2,水温23～25℃。每周监测水质2～3次,监测指标包括氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮,每2周检测1次水中总氮。用凯氏定氮法测定实验前后饲料、试验鱼体、粪便、悬浮颗粒的氮含量。结果显示,摄食氮有50.00±1.50%转化为生长氮,32.61±1.38%转化为排泄氮,17.39±4.0%转化为粪氮;58%的粪氮为悬浮颗粒物,42%为可沉淀颗粒物。