不同增氧方式对精养池塘溶氧的影响

当前对于在精养池塘中如何配制和合理使用不同机械增氧方式缺乏系统的比较研究。该文为了探讨高温季节晴好天气不同机械增氧方式对池塘溶氧全天调控的影响,试验设计如下:于夏天高温季节集中对精养池塘应用3种不同增氧方式,在晴好天气的白天和夜间进行增氧效果试验。结果发现:无论增氧机开启与否,池塘的溶氧都存在明显的昼夜起伏,且在午后出现峰值。增氧机的开启增强了上下水层交换,削减了氧差,减少了上层溶氧的逸出损失,提升了下层水体的低溶氧水平。池塘上层溶氧起伏程度大于下层,下层溶氧变化滞后于上层(下层溶氧出现峰值落后于上层约2～5h),且这种滞后性为增氧机运行所削弱。夜间增氧能向池塘补充溶氧,但仍不足以弥补鱼类和浮游生物的代谢、微生物的生长及有机物的氧化分解造成的溶氧损耗。单从机械增氧能力来看,叶轮式>微孔式>耕水机。综合分析节能和增氧效果,在精养池塘养殖环境下,白天开机增氧选择耕水机较为合适,而夜间应急增氧选择叶轮式更可取。试验通过对不同机械增氧方式增氧效果和能耗的系统比较,为合理选择和使用增氧方式提供了一定的参考价值。

复合养殖系统中浮游动物种类丰度及其影响因素

利用人工湿地和养殖塘构建了复合养殖系统,通过设置不同塘间水质差异,调查了斑点叉尾鮰鱼鱼种培育段和成鱼养殖段不同梯度下的浮游动物种类丰度,并探讨了种类丰度与环境因子的关系.结果表明,2养殖阶段的循环塘中,轮虫的种类丰度随养殖密度的增加而升高,浮游甲壳动物随养殖密度的增加而降低.成鱼养殖阶段对照塘中轮虫的种类丰度高于循环塘P1、P2;枝角类和桡足类的丰度则低于P1、P2;高养殖密度塘P3中,3种形态浮游动物种类丰度均低于对照塘.15种环境因子的主成分分析以及种类丰度与环境因子的冗余度分析结果表明,影响浮游动物种类丰度的主要环境因素为水体的营养状态,水体的物理特征对种类丰度的影响较小.

曝气对垂直流湿地处理水产养殖废水脱氮的影响

人工湿地作为一种有效的污水处理技术，现已被逐渐拓展到水产养殖业中。鉴于其与养殖竞争有限土地资源的弊端，如何构建节地高效型湿地成为未来研究的重点。曝气增氧是强化潜流湿地净化效能的重要措施之一，但是关于曝气强度以及净化效率与影响因素的关系仍缺乏深入系统的研究。为此，该文设计构建了7组不同要素组合的垂直流湿地小试系统，同步或分阶段探讨了曝气强化对垂直流湿地脱氮的影响。研究结果表明，无论曝气与否，构建的7组湿地系统于试验运行工况下都存在明显的硝化过程，且空气复氧和植物根系泌氧足以弥补硝化作用耗氧量。曝气增氧进一步强化了湿地内部的矿化和硝化过程；鉴于养殖废水不缺乏碳源（该研究各组湿地进水碳氮比在28.4～30.6之间），湿地内部的反硝化几率增大，导致曝气后总氮的去除效率提高。但是曝气条件下过高的溶解氧又会进一步抑制反硝化过程，从而也会导致系统总氮去除速率的下降。因此，对垂直流湿地而言，曝气强度不是愈高愈好。为了获得更高的脱氮效率，建议可以通过延长水力停留时间或者在垂直流湿地尾部增设水平潜流湿地来补充反硝化过程，进而提高系统对总氮的去除效果。

两种不同株铜绿微囊藻培养液对大型溞的毒性效应研究

为了探讨铜绿微囊藻对浮游甲壳动物溞类的毒害效应,试验选取了两种不同株系(产毒和非产毒)的藻种,采取利用其培养液的方法,以研究铜绿微囊藻在生长过程中向水体中释放的毒素或类毒素物质对溞类的效应以及比较不同株系间效应的差异性。研究结果表明:(1)试验所选铜绿微囊藻产毒和非产毒株系的培养液均能对大型溞(Daphnia magna)的生长繁殖构成影响,表现为低剂量起促进效应,高剂量起抑制效应;(2)铜绿微囊藻产毒株较非产毒株更能影响大型溞的存活;(3)铜绿微囊藻产毒和非产毒株对大型溞的生长影响差异不大,但对其繁殖却存在明显不同,表现为株系942的抑制效应更强。可以初步推断,在以产毒株铜绿微囊藻为优势种形成"水华"的环境下,大型浮游甲壳动物溞类数量和生物量减少的主要原因可能是由于毒素对溞类较高的致死效应;而以非产毒株形成优势群体的水体里,其主要原因可能并非毒素的效应,而是由于其他原因,如藻类群体的形成阻碍摄食,缺乏必需脂肪酸等。

不同曝气策略对SBBR处理模拟水产养殖废水净化效率的影响

为研究不同曝气策略对序批式生物膜反应器(SBBR)净化模拟的罗非鱼工厂化养殖废水的影响,实验设计构建了5个形态结构相同的SBBR反应器,探究在两个既定溶解氧(DO)水平下(即曝气段DO=2或3 mg/L)不同曝停比(1h/5h、2h/4h、3h/3h、4h/2h、5h/1h)对其净化效率的影响。研究结果显示:不同曝停比工况下氮素去除途径主要为同步硝化反硝化。总氨氮的去除率随曝停比的增大呈升高趋势。在曝气段DO=2 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈升高趋势,硝化过程是影响氮素去除的主要因素。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈先升高后降低的趋势,在曝停比为4/2时达到最高。实验工况下不同溶解氧水平对COD的去除无显著影响,但是不同曝停比对COD的去除却有显著影响。在曝气段DO=2 mg/L工况下,出水磷浓度随曝停比的增加呈先积累后去除趋势,且磷素的去除率随曝停比的增加而增加。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,磷素去除率均为正值,且随曝停比的增加先升高后降低,在曝停比为4/2时达到最高。

地下水用于循环水养殖模式的潜质与风险

随着水资源危机的日益严重,地下水用于水产养殖及相应的循环水养殖模式开发将成为水产养殖领域的一个重要发展方向。然而目前中国地下水的重金属和有机物污染相当严重,利用地下水养殖可能会带来质量安全方面的风险。本文概述了地下水在水产养殖中的应用现状;详述了循环水养殖在去除重金属和有机污染物方面的优势和不足;预测已污染的地下水在用于循环水养殖后,将会产生一定的生物蓄积风险;推断地下水中主要污染物(尤其是重金属)在循环水养殖系统中的运移和归宿、系统净化单元对污染物去除的贡献以及污染物对水生态系统的影响,将是未来地下水在水产养殖中应用的重点研究内容。

基于复合垂直流人工湿地的循环水养殖系统净化养殖效能与参数优化

该文对基于复合垂直流人工湿地(IVCW)的循环水养殖系统的净化效率、养殖效果和系统优化设计进行了研究。结果表明,在420 mm/d的水力负荷下,湿地可有效地去除循环水中的总悬浮物(去除率85%)、CODCr(去除率50%)、BOD5(去除率44%)、总氨氮(去除率53%)、亚硝酸盐(去除率83%)和硝酸盐(去除率54%),能够满足养殖用水的要求,整个试验期间系统实现了零污水排放。经过5个月的养殖,成功地将斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)鱼苗(1.8 cm,0.08g)培育成鱼种(15.9 cm,33.9g),成活率达到92.6%。在养殖容量、病害控制、成活率以及鱼体生长速度等方面均优于常规池塘养殖模式。建立了一个预测湿地与养殖池塘面积配比的数学模型,为实际应用和优化设计提供依据。

武汉月湖水体营养物质的分布与硅藻的生态指示

通过对武汉月湖2007年1-12月水体理化指标(电导率、溶解氧、pH值、水温、透明度、无机氮、无机磷、可溶硅)、生物指标(硅藻、蓝藻、叶绿素a)的监测,结果表明:月湖水体中无机氮、无机磷含量较丰富,可溶硅含量较低;月湖水体初级生产力较高,湖泊中蓝藻密度远大于硅藻密度;月湖水体中浮游植物与生境因素有着复杂的生态网络关系。月湖水体营养盐结构不合理,在硅藻消亡后,湖泊水域中的营养组合(丰富的氮与磷,但缺乏可溶硅),这种特殊生境刺激蓝藻的生长,进一步导致硅藻的减少,使月湖浮游植物的优势种转变成蓝藻类。可溶硅在湖泊浮游植物群落由硅藻型向蓝藻演变的过程中起着重要的作用,可溶硅起始浓度水平不仅决定硅藻生产量最大值的程度,而且制约着硅藻持续时间,补偿湖泊可溶硅可能是防治湖泊富营养化的新路。

复合池塘循环水养殖系统微生物群落结构分析

于2008年6至10月逐月调查研究了新型复合池塘循环水养殖系统各塘水体理化和微生物分子特征。通过提取水样中细菌总DNA,扩增其16SrDNA基因V3区,再经DGGE分析获得图谱,选择其中主要的13条特征条带进行克隆测序。研究结果表现为,随水流方向(P1→P5),各循环塘溶氧(DO)和透明度(SD)依次呈明显下降趋势,而NH4+-N、TP和CODMn水平呈明显上升趋势;与对照塘相比,循环塘DO和SD升高,CODMn和营养盐水平降低。DGGE图谱分析显示,各养殖塘微生物种类丰富,循环塘与对照塘的群落结构存在明显差异,且差异主要表现在较弱的条带上;13条特征条带的测序结果表明,池塘优势菌群分属4个门:放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中有2条属于蓝细菌门的条带特定分布于对照塘。典型对应分析(CCA)排序结果显示,DGGE图谱条带分布与理化因子密切相关。与传统池塘养殖相比,该养殖模式有助于改善养殖池塘微生态环境。本研究旨为池塘微生物群落结构及其功能关系研究提供借鉴。

基于固着藻类反应器的生态沟渠构建

为使池塘循环水养殖系统中人工湿地出水更加满足养殖水质要求,在长×宽×深为150m×0.5m×0.6m的养殖池塘排水沟内借助固着藻类反应器原理设计构建了生态沟渠,研究了生态沟渠对人工湿地出水溶氧恢复状况及深度净化效果。研究结果显示,人工湿地出水溶氧经过生态沟渠后显著提高至4.41～7.91mg/L,pH值显著提高(P﹤0.05)。在150m长度范围内,生态沟渠水中溶氧量随着沟渠长度的增加呈线性增加的趋势(P﹤0.05)。生态沟渠对人工湿地出水中NH4+-N、IMn和PO43--P等具有进一步去除效果,去除率分别达19.46%、13.38%和31.09%,对总大肠菌群的去除率范围在12.5%～78.13%。上述结果表明基于固着藻类反应器的生态沟渠能使人工湿地出水溶氧低的状况得到改善,N、P等物质得到进一步去除,可以作为与人工湿地配套的水回用系统。

循环水养殖池中浮游生物的群落结构及其动态研究

调查了在夏秋交替季节利用复合垂直流人工湿地-池塘组合系统养殖斑点叉尾鮰苗种池塘中的浮游生物,研究结果表明:1)系统内各塘间浮游植物和轮虫各自的密度和生物量差异显著,且随养殖密度的增加而递增,而各塘间甲壳动物的密度和生物量无显著差异;2)系统内浮游植物和轮虫各自的密度和生物量在调查期内无显著波动,而甲壳动物的密度和生物量存在显著的波动性;3)循环水导致各塘中浮游生物出现交叉现象,且各塘中浮游生物的优势种处于不断的更替状态;4)养殖密度的增加促进了浮游植物的生长繁殖并推动了浮游动物的小型化。

复合人工湿地-池塘养殖生态系统细菌多样性研究

于2009年8至10月对比调查研究了由人工湿地-池塘养殖复合构成的池塘循环水养殖系统和传统池塘养殖系统中水体理化和生物特征,并利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)分析了两系统中的细菌多样性。研究结果表明:试验期间各池塘水温和溶氧随月份呈下降趋势,对照塘NH4+-N和TP显著高于循环塘(P<0.05),而循环塘间无显著差异;各池塘细菌丰度和多样性指数均呈季节性变化,对照塘细菌丰度高于循环塘,且波动明显,而多样性指数却低于循环塘,细菌群落结构趋于简单;循环塘的细菌多样性指数逆水流方向呈增加趋势,P2塘较P4受循环水流的调控作用稍大。相关分析表明,细菌多样性指数与DO显著正相关,与NH4+-N、TP负相关。因此,池塘循环水养殖能够提高水体中细菌的生物多样性,相应池塘生态系统更具稳定性。

陶粒浮床对草鱼养殖池塘水质和浮游植物的影响

为了探讨陶粒浮床对草鱼养殖池塘浮游植物群落结构的影响,将6个池塘随机分为两组,分别为浮床组和对照组,2013年5—10月对养殖池塘的藻类群落结构和水质因子进行定期采样分析。结果表明:浮床组池塘水体透明度显著高于对照组(P<0.05),养殖后期,浮床组主要营养盐指标显著低于对照组(P<0.05),微生物总数显著高于对照组(P<0.05)。水质理化指标波动范围小,系统稳定性较强。试验期间共检出浮游藻类8门111属179种,其中绿藻93种,蓝藻25种,硅藻23种,裸藻17种,黄藻6种,甲藻5种,金藻5种,隐藻5种。在养殖中后期,陶粒浮床对藻类的种类组成有显著影响,藻类种数明显高于对照组,浮床组和对照组浮游植物数量范围分别为101.95×106—614.95×106 ind./L和151.43×106—612.60×106 ind./L,生物量范围分别为90.79—402.85 mg/L和116.33—831.55 mg/L,到养殖中后期(8月份以后),对照组浮游植物的生物量显著高于浮床组(P<0.05)。绿藻门和蓝藻门的贡献率一直占总密度的90%以上。浮游植物群落呈明显的季节变化,绿藻门呈先降低后升高的趋势,蓝藻门相反。试验初期浮游植物的优势种为栅藻;在试验开始30d后,浮床组栅藻继续保持优势藻的地位,对照组的优势种则变为平裂藻和微囊藻;7—8月份,浮床组和对照组的优势种均为蓝藻门的平裂藻,9月份后优势藻逐渐由栅藻和绿球藻取代。浮床组和对照组藻类多样性指数无显著差异,物种丰富度均呈逐渐下降的趋势,范围为3.16—5.59,Shannon指数和Simpson指数均呈先降低后升高的趋势,范围分别为1.50—2.46和0.54—0.87。陶粒浮床对改善池塘水质、丰富藻类种类组成、降低过高生物量和微囊藻爆发的风险有一定作用。

基于生物塘处理的不同水交换率对池塘水质及鲫鱼生长的影响

构建了1套以生物塘为净化设施的循环水养殖系统,各池塘鲫鱼放养密度与规格相同,通过设置不同水交换率(分别为5%、10%、15%)与未循环水的对照试验,探讨了基于此条件下循环水养殖系统结构优化、养殖效果以及净化效率问题。结果表明,生物塘对养殖尾水中氨氮、TN、TP、PO43--P、BOD5、CODMn、和Chl-a的去除率分别达到20.8%、10.8%、27.1%、26.7%、31.3%、19.2%和37.7%,水质相对稳定,养殖尾水经生物塘处理后基本满足渔业用水要求,鱼体增重、养殖效益高于对照组。试验期间系统实现了污水0排放。

养殖池塘水质理化因子与微生物群落碳代谢的定量关系

应用Biolog Eco微板技术和统计学方法,分析了循环水养殖池塘水质理化因子与微生物群落碳代谢特性的关系。结果显示:水质理化因子主成分分析表明循环塘与对照塘具有不同的水质理化特征;池塘水体总氮TN、总磷TP、细菌总数BN与微生物代谢活性正相关,TN、BN与微生物代谢多样性Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数正相关;冗余分析表明,循环塘的微生物群落代谢活性与对照塘具有明显的差异,且TN、化学需氧量COD Mn、总溶解固体TDS、TP等环境因子对养殖池塘微生物群落代谢的差异性贡献最大。

武汉月湖水体主要元素与浮游植物的PCA与CCA分析

通过2007年1—12月对武汉月湖不同的取样点进行监测,并选择汉江琴台段水域作为研究对照,调查了月湖水体硅藻、蓝藻与水体主要元素的种类,采用PCA、CCA分析法探讨了月湖水体硅藻、蓝藻与水体元素种类的关系。结果表明:月湖水体中所含元素全年监测出28种;汉江琴台段水域中所含元素全年监测出27种。经PCA分析表明,月湖水体中累计贡献率较大为磷(P)、砷(As)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn);汉江琴台段水域累计贡献率较大为硅(Si)、锑(Sb)、镉(Cd)、钒(V)、钡(Ba)、Ag(银)、钼(Mo)。月湖水体中蓝藻密度大于硅藻,汉江琴台段水域硅藻密度大于蓝藻。经CCA分析表明,月湖硅藻密度与硒(Se)、锶(Sr)、银(Ag)、Ba、铝(Al)呈正相关关系;月湖蓝藻密度与P、Cu、铬(Cr)呈正相关关系,月湖蓝藻密度与镁(Mg)、镍(Ni)、钙(Ca)、锌(Zn)、硫(S)呈负相关关系。CCA分析中,汉江琴台段硅藻密度与铅(Pb)、硼(B)、As、Cr、Zn、Al、Cu、Mn、Fe、P呈负相关关系,汉江琴台段硅藻密度与Mo、Ca、钴(Co)、V、Sr、Ag呈正相关关系;汉江琴台段蓝藻密度与钠(Na)、S、Mg、Ni、钾(K)呈负相关关系。月湖水体缺乏可溶硅(dissolved silicon,DSi),硅藻会提升对其他元素(Se、Sr、Ag、Ba、Al)的吸收能力,这些元素会起到缺乏元素(Si)近似的作用,替代性可能出现。水中各种元素的组态是导致月湖浮游植物群落发生演变的重要原因之一。

鱼藕轮作对池塘底泥微生物群落代谢功能的影响

借助BIOLOG检测法，研究了栽种莲藕池塘及养殖黄颡鱼池塘底泥微生物群落代谢功能多样性的变化。结果表明：种植莲藕后底泥中有机质（OM）含量分别减少11．45％（深度0—5cm）、19．12％（深度5～10cm），莲藕的生长能促进根区底泥有机质的消耗，对底泥中的总氮（TN）、总磷（TP）均有一定的吸收作用；种植组与对照组在养殖周期后的平均颜色变化率（AWCD）均高于初始值，且种植组AWCD变化率更显著，表明栽种莲藕的底泥微生物群落代谢活性更；对0～5cm与5～10cm底泥微生物群落代谢活性比较发现同一环境不同深度微生物群落代谢活性不同；养鱼组（0～5cm底泥中微生物Biolog代谢功能多样性显著降低（P〈0．05），莲藕种植可保持底泥较高的微生物代访f功能多样性。

复合池塘循环水养殖系统生态足迹分析

生态足迹模型已广泛应用于可持续发展的评估中。将生物塘、人工湿地、生态沟渠等生态工程系统与传统养殖塘有机结合而构建形成的复合池塘循环水养殖系统,作为一种新养殖模式,它具有循环微流水养殖、种养结合、水陆交互作用的特点。本文运用生态足迹方法对这一新养殖模式进行了定量分析。结果表明:就单位利润生态足迹量而言,复合池塘循环水养殖模式为2.92 ghm2/万元,而传统池塘养殖模式为4.91ghm2/万元,复合模式具有更高的生态经济综合效益,更符合可持续发展要求。

陶粒浮床系统酶活性变化与水质净化效果相关性分析

研究了陶粒浮床床体和浮床植物根部蛋白酶、脲酶、磷酸酶及脱氢酶活性变化与净化效果之间的关系。结果显示,陶粒浮床对精养池塘水体中TN、NO-2-N、NH+4-N、TP、CODMn、IP均有明显的净化效果;浮床床体和植物根部4种酶活性随着季节的变化均呈现先升高后降低的趋势。相关性分析发现,浮床床体和植物根部酶活性之间存在显著相关性;植物根部磷酸酶活性与池塘水体中TP、IP和CODMn去除率之间均显著正相关,脲酶活性与TN、NO-2-N去除率之间显著正相关,蛋白酶活性与CODMn去除率之间显著正相关,脱氢酶活性与CODMn、TN去除率之间存在显著正相关性。浮床床体磷酸酶活性同样与水体中TP、IP和CODMn去除率之间均显著正相关,脲酶活性与TN、NH+4-N去除率之间显著正相关,蛋白酶活性与CODMn去除率之间显著正相关,而浮床床体脱氢酶活性与CODMn、TN去除率之间相关性不显著。

黄河兰州鲇肌体重金属及有机氯的污染特征

【目的】了解黄河濒危鱼类兰州鲇(Silurus lanzhouensis)肌体污染物的残留现状,为黄河濒危鱼类资源保护和黄河水域水产品质量安全评价提供背景资料。【方法】采用国标法,测定了黄河港口至三门峡段兰州鲇肌体中铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、硒(Se)、六六六(HCHs=α-HCH+β-HCH+γ-HCH+δ-HCH)、滴滴涕(DDTs=pp’-DDE+op’-DDT+pp’-DDD+pp’-DDT)等9种污染物的残留状况,并与相同生境中的黄河鲤(Cyprinus carpio)和鲫(Carassius auratus)进行了比较研究。【结果】兰州鲇肌体重金属残留水平远高于黄河鲤和鲫,Hg、Cu、Zn、Pb、Cd、Se等的检出率为100%,As的检出率为54.5%,HCHs和DDTs的检出率为0。研究水域鱼类肌体主要残留物为Hg、Se、Pb和Cd,其中Hg的残留量最高,但除1个兰州鲇样品Hg含量超标外,其他检测指标的超标率均为0。均值污染指数表明,兰州鲇肌体污染物残留属于正常背景或轻污染水平,且三门峡段兰州鲇的受污染程度高于港口段,与水质监测结果保持一致。黄河港口至三门峡段水体受Hg的污染程度最高,Pb和Cd次之,Cu和Zn最低。兰州鲇肌体中Cu与Zn、Pb与Zn、As与Zn及As与Pb含量之间存在显著的正相关关系(P<0.05)。【结论】黄河兰州鲇肌体污染物残留属于正常背景或轻污染水平,且主要受水质的影响。因此,应积极防治黄河水域污染,以加强对兰州鲇的资源保护,并确保食用安全。