拟穴青蟹循环水养殖系统生物滤池细菌群落变化

【目的】探究拟穴青蟹(Scylla paramamosain)循环水养殖系统(Recirculating aquaculture systems,RAS)生物滤池启动过程中细菌群落的演替过程,为设计适合拟穴青蟹RAS养殖的生物过滤器提供指导。【方法】在2、5、10、20、30、40、50 d检测RAS养殖池的水质,采集填料生物膜和养殖池水体微生物样品,采用多种生物信息学分析方法研究生物膜微生物群落演替过程,并运用实时荧光定量PCR技术检测生物膜碳循环和氮循环功能基因拷贝数。【结果与结论】氨氮(NH4+-N)、分子氨(NH3)和亚硝态氮(NO2--N)的质量浓度总体呈先上升后下降趋势,硝态氮(NO3--N)和总氮(TN)在实验结束时(50 d)积累,总有机碳(TOC)质量浓度在前10 d保持稳定,从10 d至50 d呈先升高后下降趋势,差异显著(P<0.05),且总氮和硝态氮质量浓度对生物膜细菌群落变化的影响最大。生物膜细菌群落的多样性、均匀性和丰富度在10 d达到峰值,然后达到平稳状态。基于FAPROTAX的功能预测发现生物膜大多数功能主要富集在氮循环和有机物降解这两方面,生物膜碳循环和氮循环绝对基因拷贝数随时间增加总体呈升高趋势。根据FEAST分析结果,除10 d以外,前20 d同一时期的水体细菌对生物膜的贡献较高,后30 d主要来源于生物膜本身前期细菌贡献,且贡献率随时间增加呈增长趋势,到后期趋于稳定。结果表明,拟穴青蟹RAS生物滤池启动过程中,生物膜的细菌群落结构随时间增加变化显著,功能主要富集在氮循环和有机物降解这两方面,生物膜细菌来自本身细菌的贡献率也逐渐升高,到后期趋于稳定。

水华对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)池塘养殖系统细菌群落及潜在致病菌的影响

近年来,水华频发制约着中华绒螯蟹养殖业的发展,环境微生物群落响应水华发生与消退机制是预防与治理水华的重要组成部分。为了解析中华绒螯蟹养殖系统细菌群落对水华的响应特征,采用16S rRNA基因扩增测序技术对拟浮丝藻水华下中华绒螯蟹养殖池塘细菌群落的组成、结构和潜在病原菌的变化进行了研究。结果显示,水体中的优势细菌类群为伯克霍尔德菌科(Burkholderiaceae)和微杆菌科(Microbacteriaaceae),底泥中的优势类群为Steroidobacteraceae菌科和Burkholderiaceae等;科水平下的蓝细菌门类群和其他大部分细菌群落呈显著正相关。养殖水体中潜在病原菌的丰度与水华的生消呈现出相反的趋势,OTU365和OTU1614(均属于Candidatus Similichlamydia epinepheli)是其主要的潜在病原菌,而在底泥中潜在致病菌表现出富集的特征,以OTU1280(大肠杆菌,Escherichia coli)为主。CCA结果显示,蓝藻暴发过程中,Tem、NO3--N、NO2--N及NH4+-N驱使水体蓝藻门细菌类群的变异,NO2--N是驱动养殖水体潜在致病菌群落变异的主导因子。研究结果为防治中华绒螯蟹养殖水华发生提供了宝贵的数据支撑。

工厂化循环水养殖系统重金属积累的生物毒性及去除技术

养殖水产品需求日益增高,传统水体养殖技术无法满足市场需求,由此诞生了高产低碳的循环水养殖技术,但其作为一个高密度养殖的封闭/半封闭系统对水质要求很高。循环水经处理后残余并积累的重金属污染物会给养殖系统带来安全隐患,不仅会积累于水产品体内对其造成生物毒性或直接导致其中毒死亡,还会通过食物链传递对人类健康造成威胁。如何在保持水产品的高产率下去除循环水中积累的重金属污染物是未来技术发展需要重点解决的问题。对循环水养殖系统中循环积累产生的重金属污染物的持续性危害和处理技术进行了分析和总结,预测了未来研究的突破方向,以期为去除水体重金属技术的发展提供参考。

循环海水养殖系统固相反硝化工艺研究进展

循环海水养殖系统(Recirculating mariculture system,RMS)中来自食物残渣、动物排泄物、腐烂生物体中的含氮物质,经水处理过程的化学氧化作用与微生物的硝化作用逐渐形成硝态氮(NO_(3)^(-)-N),并随水体循环不断累积,严重影响水质并威胁养殖动物的健康。固相反硝化工艺因具有良好的脱氮效果、无需精确的碳源投加、能避免液相碳源的二次污染与运输储存困难等优点,近年来已逐渐应用于RMS的脱氮处理。文章综述了固相反硝化工艺机理,不同固相反硝化工艺应用于RMS的脱氮效果;总结了溶解氧、盐度、水力停留时间对不同固相反硝化工艺脱氮效果与菌群特性的影响;对固相反硝化工艺应用于RMS中进行了展望,以期为未来RMS固相反硝化工艺的研究与应用提供有益参考。

一种三回路式淡水循环养殖系统的构建及应用

为满足人们对优质鱼类蛋白日益增长的需求和环保要求,在海南琼海构建了三回路式高密度循环水养殖系统,以微滤机反冲洗水作为反硝化碳源,建立了水循环处理、鱼粪污泥厌氧消化对鱼类生长和污染物控制的运行方式。在121 d的吉富罗非鱼(Oreochromis mossambicus)养殖实验中,养殖密度达到107.7kg·m^(-3),存活率100%,饲料转化率(FCR)1.74;鱼缸中总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_(2)^(-)-N)和硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)的平均浓度分别为0.95、0.15和43.01 mg·L^(-1)。每日外排水量为系统总水量的2.66%、养殖水量的6.67%;试验期间,厌氧消化单元内仅有少量污泥残留而无外排。微生物群落分析表明,共21个菌属参与了氮代谢,包括红细菌属(Rhodobacte)、黄杆菌属(Flavobacterium)和固氮螺旋菌属(Azospira)等。结果表明,该循环水养殖系统为罗非鱼等淡水鱼类养殖提供了一种潜在的生态可持续循环养殖模式。

基于物联网技术的水产养殖系统设计

根据我国大部分地区渔业水产养殖业发展需求,基于物联网技术设计了一款水产养殖系统。本系统基于物联网三层架构进行分层次设计,主要使用STM32单片机,通过温度、浊度、水位传感器实现全面感知,采用WiFi无线传输进行信息交互,并在云平台进行实时监测和远程操控。用户根据养殖环境的差异对其水质、水温、水位进行调控。依据养殖需求在云平台操作界面调整指标从而实现自动换水、自动控温、远程投喂、远程充氧、远程开启照明等功能。本设计能够有效解决在养殖过程中出现的环境信息获取不及时、操作不妥当而导致的鱼类死亡等问题,该系统既能满足规模化水产养殖的基本需求,又在传统养殖的基础上使养殖作业更加智能、便利。

基于循环水养殖系统的大口黑鲈仔稚鱼地下水养殖技术探讨

近年来我国大口黑鲈养殖业发展迅猛,这对苗种质量提出了更高的要求。水质、饵料及养殖管理等因素都是其苗种培育成功与否的关键要素。本文对基于循环水系统的大口黑鲈仔稚鱼地下水养殖技术进行探讨,并对相关技术进行总结,促进形成可复制、可推广的大口黑鲈仔稚鱼养殖模式。

基于物联网的生猪养殖系统的设计与实现

为了顺应畜牧养殖业智能化发展的趋势,基于物联网技术设计一种生猪养殖系统。该系统采用物联网三层架构分层设计,硬件采用STM32核心控制板以及多传感器实现温度、湿度、压力、声音以及射频等多模态信息的全面感知。利用Wi-Fi通信技术与客户端进行数据交互,实现了实时监测和远程控制功能。针对养殖环境的差异,用户可通过在客户端操作界面调整温度、湿度、出粮量等阈值参数,实现自动换水、自动控温、远程投喂、以及远程开启照明等功能。这一设计能够有效解决养殖过程中因环境信息获取迟钝、人为误操作导致生猪死亡等问题。该系统不仅满足了规模化生猪养殖的基本需求,还在传统养殖的基础上使养殖作业更加智能、便捷。

一家典型海水工厂化循环水养殖系统运行效果分析——以半滑舌鳎为例

循环水养殖系统作为一种新型高密度养殖方式具有养殖水体环境可控、系统运行平稳、技术安全可靠、高度节水节地等优点。本文以天津市滨海新区某企业养殖半滑舌鳎为例,对循环水养殖系统的运行效果进行分析。结果表明:半滑舌鳎的养殖密度为(20~25)kg/m^(2),初始平均质量为5 g,利用循环水养殖系统养殖407 d,最终平均质量为1079 g,存活率为29.1%。通过水质检测分析,氨氮平均去除率为64%;亚硝酸盐平均去除率为58%;弧菌和细菌的灭杀率为99%;pH值保持在7.0~8.5;盐度维持在18~35。经济性分析结果表明,该海水工厂化循环水养殖系统的可行性和经济性良好,适宜在沿海地区大力推广。

智能养殖系统在肉羊养殖中的应用探讨

随着人工智能技术的不断发展,智能养殖系统在肉羊养殖领域得到了广泛的应用。本文通过对肉羊养殖过程中的关键环节分析智能养殖系统在肉羊养殖中的应用。结果表明,智能养殖系统可有效提高养殖效率,减少人力成本,改善养殖质量,提高养殖者的盈利能力。然而,智能养殖系统在应用中还面临着一些挑战,包括技术成本高、养殖者的接受度等。因此,未来的研究方向应该是进一步降低技术成本,提高养殖者的接受度,并与相关领域的最新研究成果紧密结合,推动智能养殖系统在肉羊养殖中的广泛应用。

生物絮团技术在循环水养殖系统中的应用与挑战

生物絮团技术,现阶段在循环水养殖系统中扮演着关键角色,这也是因其能够借助微生物功能实现水质的净化以及生物质资源的循环再利用;其在当前水产养殖领域饱受资源耗竭及环境压力双重压力影响的背景下,推广应用此技术显得尤为重要,不仅提升了对水资源的利用效率,有效减少了养殖的成本投入,同时还对促进水产养殖业的可持续发展起到了显著的推动作用。本文研究了生物絮团技术在循环水养殖系统中的应用与挑战,针对性的提出了应对策略,旨在为相关人员工作提供参考。

基于物联网的智慧养殖系统设计

传统的智慧养殖系统功能单一,无法实现数据的集中采集、管理、显示等功能。文中提出的系统基于物联网,将单片机STM32F103C8T6作为主控芯片,利用温湿度传感器和光敏传感器来检测环境数据,通过TCP/IP协议栈实现无线传输。ESP8266模块通过串口通信交互,将采集到的环境数据以特定格式打包发送到上位机系统进行显示和分析处理。该系统基于WiFi传输模块的设计方案,实现了远程监控和数据采集,从而提高了智慧养殖的合理性。随着嵌入式系统开发的不断成熟,可以加入更多传感器和控制组件,实现多角度、全方位的数据采集、监控和操作,有效控制养殖中的各种环境因素,促进畜产品的健康成长。

新型养殖系统的设计与效能评估——以循环水养殖为例

循环水养殖系统是一种新型、高效、环保的养殖模式。本文从设计原理、关键技术、效能评估和发展策略4个方面对循环水养殖系统进行了全面研究。介绍了循环水养殖系统的组成、工作原理以及设计中需要考虑的因素。重点分析了水质控制、养殖环境调控和智能化管理等关键技术。构建了循环水养殖系统的效能评估指标体系,探讨了评估方法和模型,并通过案例进行实证分析。提出了加强科技研发和创新、完善标准规范和政策扶持、建立产学研用协同机制、推进系统集成和智能化发展等促进循环水养殖系统发展的策略建议。研究结果表明,循环水养殖系统具有显著的经济效益、环境效益和社会效益,是实现水产养殖业可持续发展的重要途径。

乡村振兴战略实施中智能水产养殖系统的应用

水产养殖作为农业经济的重要组成部分,是农村现代经济发展新的增长点,在开展乡村振兴实践中,已逐渐成为农民增收的重点产业。该文通过深入研究智能水产养殖系统的技术原理、应用场景、在乡村振兴中的影响以及面临的挑战与未来展望,探讨了智能水产养殖系统在推动乡村振兴方面的潜在作用,旨在为相关领域的研究和实践提供有益的借鉴。

大口黑鲈循环水养殖系统规模化苗种培育技术

大口黑鲈苗种培育,多称“标粗”。利用循环水养殖系统开展大口黑鲈苗种规模化培育,因其环境可控、稳定,培育苗种质量好,成为大口黑鲈苗种培育的主要模式。2023年1-5月,作者通过项目实施,组织开展了大口黑鲈培苗5批次,培育数量200多万尾,2023年3月18日至4月30日批次培育,200万尾水花苗培育43天,获得规格884尾/千克鱼苗102.25万尾,20日龄培苗成活率53.55%,20日龄至43日龄培苗成活率为95.47%,转料后饵料系数0.69。现将该模式技术总结如下,以供广大大口黑鲈苗种生产者参考。

臭氧对石斑鱼循环水养殖系统的杀菌效果评价

水质污染、环境破坏以及水产品质量不稳定等诸多问题存在于传统的水产养殖方式中,这对我国水产养殖行业的长期可持续发展构成了严重威胁,阻碍了其发展步伐。为了缓解这些压力,循环水养殖作为一种新型的可持续发展的现代化养殖模式,应运而生。养殖污水经水处理装置净化后回用,符合绿色、生态、循环和高效的发展趋势。

新型工业化循环水水产养殖系统的构建与应用前景

该文通过引入工业化概念和循环水系统,提出以循环水和自动化控制为核心,基于物联网技术的新型工业化循环水水产养殖系统,实现生产优质、高效、生态安全的水产品,同时,研究废水处理和污染排放控制技术,探讨工业化水产养殖的经济效益和环境可持续性发展。该系统具有较高的自动化控制能力,能实现远程监控、快速异常处理、较低的能耗及较高的经济收益,同时实现水产养殖生产环境的易控性,改善水产品质量和产量,减少对自然环境的污染,可为我国水产养殖业的快速发展提供重要支持。

循环水养殖系统氧锥运行参数设计

以氧锥为气水混合装置的纯氧增氧系统溶氧效率高,但需产生一定气耗及能耗。本研究运用物质平衡等相关原理,对通入氧锥纯氧气体流量、养殖水体流量进行科学设计,分析其运行成本,并讨论设计关键问题。结果显示:采用一定锥体结构尺寸氧锥,当通入其纯氧气体流量为14.6 L/min、养殖水体流量为1 327.3 L/min(养殖系统水循环量79.6 m^(3)/h)时,能充分利用氧锥81.88%~89.07%高溶氧效率,提供1 026.8~1 116.9 g/h养殖系统需氧量,完全满足养殖水体300 m^(3)、养殖密度6 kg/m^(3)的凡纳滨对虾循环水养殖溶氧量需求。氧锥运行耗氧1 252.7 g/h,耗电2.9 kW·h。研究表明,本设计对提高纯氧增氧系统技术性能,推进纯氧增氧在高密度循环水养殖中广泛应用提供支持。

淡水池塘嵌入式集装槽循环水养殖系统饲养试验与分析

为验证淡水池塘嵌入式集装槽循环水养殖系统设计的应用效果,使用该系统进行了革胡子鲶、罗非鱼、彭泽鲫和赣昌鲤鲫四种鱼类的养殖试验。经过99d的养殖,四种鱼类养殖过程中均未出现大面积死亡现象和病害发生的情况,革胡子鲶、罗非鱼、彭泽鲫和赣昌鲤鲫养殖产量分别达到了43.81kg/m^(3),17.40kg/m^(3),17.96kg/m^(3)和11.65kg/m^(3)。养殖过程中,养殖水质保持稳定,未向外排放养殖尾水,未使用渔药。养殖试验表明:淡水池塘嵌入式集装槽循环水养殖系统可以用来养殖以上四种鱼类,而且能够达到环保高效的养殖目的。

淡水池塘循环水养殖系统设计比选试验——“池塘推水养鱼”模式养殖试验(三)

通过使用改造后的推水养殖系统养殖草鱼的跟踪养殖实验来验证改造后的推水养殖系统的养殖效果。经过8个月的养殖得到推水养殖养殖槽养殖草鱼成活率为66.64%,规格为225.45g/尾,养殖槽产量为7.25kg/m^(3)。养殖槽中的水温高于大池塘水温,推水养殖系统水体氨氮、总氮和总磷会随着养殖进程而升高,而且均是养殖槽高于尾水处理区出口处,高于大池塘。最高时养殖槽总氮、氨氮和总磷分别达到了7.10mg/L、3.65mg/L、0.58mg/L,大池塘总氮、氨氮和总磷分别达到了3.45mg/L、1.08mg/L、0.21mg/L,尾水处理区出水口总氮、氨氮和总磷分别达到了5.72mg/L、2.11mg/L、0.42mg/L。结果表明改造后推水养殖系统养殖草鱼生长速度没有明显变化,养殖槽内水质仍然难以控制。