光照强度对菌藻共生生物膜细菌群落结构的影响

为了探索3种不同光照强度对菌藻共生生物膜细菌群落结构的影响,该研究设计在淡水养殖池塘水质条件下,开展3种不同光照强度水平（CK组0,T1组4 750 lx,T2组7 580 lx）对菌藻共生生物膜内细菌的群落结构的研究。结果显示：菌藻生物膜细菌群落结构发育对不同的微生态环境有不同的响应,T1处理和T2处理的Alpha多样性指数,包括获得的OTUs数量（Number of Operational Taxonomic Units）（498.5±7.16、517.2±10.36）、Chao1指数（Chao1 index）（648.7±35.64、672.8±30.69）和Shannon指数（Shannon index）（4.68±0.01、4.85±0.03）显著高于CK处理（406.6±8.18,521.5±18.62,3.53±0.02）,CK组菌藻生物膜的细菌群落在总体数量上处于弱势,显著低于T1和T2处理;随着光照强度的增加,菌藻生物膜的优势细菌类群所占百分比的次序发生了改变;变形菌门（Proteobacteria）,拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）和放线菌门（Actinobacteria）在3个处理中均为优势菌种,但丰度有显著差异。硝化螺菌属（Nitrospira）在CK组和T1处理的属水平相对丰度为2.72%±0.93%和2.57%±0.46%,显著高于T2组;红杆菌属（Rhodobacter）相对丰度随着光照强度的增大而逐渐升高,T1组假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度平均值显著高于CK组及T2组,菌藻生物膜细菌群落结构发育对不同的光照强度有不同的响应,随着光照强度的变化,菌藻生物膜的优势细菌类群所占百分比的次序发生改变;T1组拥有较高的硝化和反硝化能力,CK组在降解多种有机物的能力方面较强。     

曝气扰动促进高营养的饲料腐烂液中绿藻生长

为了研究饲料腐烂形成的高氮、磷营养盐条件下浮游植物的自发生长,夏季在玻璃温室进行了以鱼类配合饲料腐烂液为营养源的实验。实验设1个对照组和1个处理组,对照组中不曝气,处理组在12 d起进行持续曝气扰动。结果表明,曝气显著提高了水中溶解氧、pH、氧化还原电位、叶绿素a和浮游植物总生物量。对照组叶绿素a较低,在第10~17 天形成峰值,处理组叶绿素a在第27 天达到最高值(1 169.57±1 133.01) μg/L,藻生物量在第25 天达到最高值(279.07±339.83) mg/L。第21~31 天,处理组中绿藻门的栅藻属(Scenedesmus spp.)为优势种,而对照组中绿藻门的衣藻属(Chlamydomonas spp.) 和绿球藻(Chroococcus sp.)为优势种。在曝气条件下,以鱼类配合饲料腐烂降解形成总氮、总磷质量浓度分别为3.8~22.1、2.1~16.9 mg/L的高营养水平,出现绿藻门栅藻属优势。     

多营养级池塘养殖系统设计与试验

为有效解决水产养殖环境污染、提高水产品品质,本研究构建了一套1.33 hm2的多营养级池塘养殖中试试验系统,主要包括草鱼养殖区、河蟹养殖区、螺蛳鲢鳙养殖区和水处理设施等.养殖的草鱼、河蟹作为饲料营养的Ⅰ级利用层级,投放的螺蛳、鲢鳙作为Ⅱ级利用层级,种植的沉水植物作为Ⅲ级利用层级,按时打捞水草、螺蛳作为草鱼、河蟹的生物饵...     

人工坝体对长江上游鱼类栖息地流域水动力学特性的影响

长江上游鱼类栖息地的水动力学研究对于栖息地生态治理与恢复、评估水生物的生境条件有重要科学意义.该研究以长江上游四川省泸州市江段人工修复鱼类栖息地为研究对象,根据现场施工图、水下地形测绘图和航拍图,等比例建立了三维流场模型.基于CFD数值模拟结合现场试验勘测,研究了6种不同流速下的栖息地水动力学特性,分析了多个人工坝体对...     

高密度养殖池塘自动气力投饲机的设计试验

为解决池塘高密度养殖过程中的投饲机承载量小、投饲不均匀、投饲范围小、饲料利用率低等问题,提出一种基于气体输送原理的自动投饲机。根据其工作原理,对投饲机的供料系统、输送系统、抛料系统和控制系统进行了设计与分析,采用气力作为供料能源,管道作为输送机构,撒料盘作为抛料机构,西门子S7-200PLC作为系统控制单元。结果显示,该自动投饲机能同时满足6个池塘的投喂,并能单独控制,满足池塘的投饲需求;投饲距离达20 m,平均投饲速度400 kg/h,破碎率低于0.9%,基本满足设计要求。与传统池塘投饲机相比,该投饲机具有结构简单、操作方便,饲料不易破碎、饲料利用率高等特点,并可实现对投饲量精确调节与控制。     

硫/珊瑚石填料床的自养反硝化反应器

采用硫/珊瑚石填料床反应器去除人工合成废水中的硝酸盐.结果表明,该反应器通过硫自养反硝化作用能有效去除水体中硝酸盐氮.硫与珊瑚石体积比为1∶1、温度为(29±1)℃时,0.092-0.246 kg.m-3.d-1NO3--N为最适进水负荷,可确保NO3--N的去除率大于95%,且出水NO2--N含量低于1 mg.L-1;进水负荷达0.842 kg.m-3.d-1NO3--N时,达到最大体积去除负荷,为0.394 kg.m-3.d-1NO3--N,而相应出水NO2--N含量达40.95 mg.L-1.在不提高碱度的情况下,出水pH可始终维持在7.08以上.不同硫/珊瑚石体积配比对反硝化效率有显著影响,1∶1体积配比为该反应器最适填料配比.     

移动式太阳能增氧机的研制

为提高池塘养殖的机械增氧效率,应用Solidworks软件设计了移动式太阳能能增氧机,该设备由太阳能动力组件、水面行走机构、增氧装置和运动控制系统等组成。移动式太阳能增氧机可在水面自主行走,产生波浪和实现上下水层交换。性能测试表明,移动式太阳能增氧机的光照启动强度为17 000 lx,空载噪声为75.3 d B,水面行走机构的行走速度在0.027~0.041 m/s之间波动,无线遥控距离为44.2 m,在增氧装置位置的最大浪高为0.44 m。随着光照强度的增强,增氧装置增氧效率和扰动水体能力增强,最大机械增氧能力为1.24 kg/h,动力效率2.59 kg/(k W·h);最大扰动水体1 254.4 m3/h,扰水动力效率2 613.3 m3/(k W·h)。移动式太阳能增氧机利用太阳能作为能源,在池塘水体中运行面积大、运行时间长,强化了池塘自身的自净能力,具有生态调控的功能,有利于池塘物质循环和水质改善。     

草鱼混养与单养的温室气体昼夜变化特征研究

为探究草鱼混养与单养两种养殖模式的温室气体昼夜变化特征与影响因素,采用静态暗箱-气相色谱仪法对2个草鱼养殖池塘的水-气界面CO₂、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)通量进行了24 h观测。结果显示：草鱼混养和单养CO₂通量的昼夜变化范围分别为(-119.03±76.25)～(59.79±52.19)和(-199.88±163.25)～(186.64±48.06) mg/(m²·h),CH₄通量范围分别为(1.81±2.07)～(7.25±7.06)和(-11.75±14.38)～(17.77±14.84) mg/(m²·h),N₂O通量范围分别为(24.4±16.4)～(77.4±34.7)和(43.8±12.8)～(165.7±122.2)μg/(m²·h)。草鱼混养的CO₂、CH₄和N₂O日平均排放量均低于单养模式,其中,...     

池塘微孔曝气和叶轮式增氧机的增氧性能比较

为研究池塘养殖中微孔曝气与叶轮式增氧机的增氧性能,用2种增氧机在清水池和鱼类养殖池塘中进行了增氧性能和溶氧值变化的比较研究。结果表明,在清水池中,微孔曝气的增氧能力、动力效率分别高出叶轮式增氧机82%和84%;而在鱼塘中,叶轮式增氧机对整个池塘的平均溶解氧增加值比微孔曝气高94%,且叶轮式增氧机对池塘水体有比较好的混合能力,缩小水层氧差能力比微孔曝气高出45.7%。研究表明在本鱼塘试验中,目前叶轮式增氧机是比同等功率配置的微孔曝气更合适的增氧方式。     

常用渔药及水体pH对生物质炭填料系统硝化作用和微生物群落结构的影响

生物质炭膜架作为一种新型填料,具有较高的单位比表面积,利于脱氮微生物群落的附着,净化污水能力较强,在未来人工湿地的运用中具有广阔前景。然而,水产养殖过程中的环境变化和渔药的使用,是否会妨碍人工湿地中填料作用的充分发挥尚未明确。为研究外界因素对生物质炭膜架除污能力的影响,设置了不同pH（E1：6.5、E2：7.5和E3：8.5）和常用渔药（F1：氟苯尼考,6 mg/L;F2：土霉素,20 mg/L）处理组,研究生物质炭填料系统降氨氮效率及其附着生物膜微生物群落结构的变化。结果表明：（1）实验组与对照组中,脱氮微生物硝化螺旋菌门（Nitrospirae）相对丰度均为最高;（2）E1、E2、E3组降氨氮速率分别为0.247、0.249、0.305 mg/(L·h),均低于对照组（pH=8.2）：0.323 mg/(L·h);低pH条件下硝化螺旋菌的相对含量略有降低,而脱氮硫杆菌相对含量没有显著差异。（3）F1、F2组降氨氮速率一致,均为0.172 mg/(L·h),低于对照组0.323 mg/(L·h);与对照组相比,实验组硝化螺旋杆菌与脱氮硫杆菌相对含量无显著变化,推测氟苯尼考和土霉素抑制了菌的活性,致使氨氮降解速率下降。综上,弱碱性水体有助于提高生物质炭填料净化水质能力,而氟苯尼考或土霉素的使用会影响生物膜上脱氮微生物的群落丰度和活力并抑制降氨氮能力。因此,使用抗生素类渔药治疗时,应配合其它水质调节措施来控制养殖水体的氨氮含量,保证养殖对象安全,最大化发挥生物质填料的净化养殖尾水效果。