循环水养殖池塘中浮游动植物功能群特征及水质评价

为研究循环水养殖模式对水生态环境的中长期影响和浮游动、植物群落的演替规律及相互作用,2018和2019年3月下旬,在湖南长沙新建的12.7 hm^(2)池塘中修建24条长22 m、宽5 m、深2.7 m的两端有推水、底部有集污设施的养殖水槽中,放养2、3龄的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲤(Cyprinus carpio),密度分别为1 200 kg·hm^(-2)、600 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)和480 kg·hm^(-2)。在水槽中设9个采样点:推水设施区、养殖水槽中和水槽下游区各3个,调查分析循环水养殖模式刚投入使用和养殖一年后水质理化因子变动规律及浮游动植物群落结构变化。结果显示:浮游动植物种类与功能群数量变化较小,各功能群的相对重要性指数(IRI)变化剧烈;浮游植物优势功能群由功能群E(锥囊藻)、D(针杆藻)变化为功能群TD(丝状绿藻)、J(盘星藻、栅藻),演替原因为水流频繁紊动引起水层混合的空间差异;浮游动物优势功能群由功能群PSF(浮游小型滤食者)、PMF(浮游微型滤食者)变化为功能群PMF、PLF(浮游大型滤食者)及PSP(浮游小型捕食者),表现出更具生态稳定性的浮游动物大型化趋势,滤食性鱼类放养密度低是其重要原因;小体型滤食类浮游动物主要受耐富营养、带鞭毛、较小体型浮游植物的促进作用,在此基础上,大体型滤食类浮游动物还受到附着绿藻及适应中营养生境的硅藻等促进作用;浮游植物功能群G(空球藻)、W_(1)(尖尾、梭形裸藻)和X(球粒藻、衣藻、小球藻)对捕食类浮游动物的促进作用既包括上行效应直接传导,也包括以小型滤食类浮游动物为食物链环节的间接传导;循环水养殖一年后,各点位水质的空间差异进一步加大,但该池塘仍处于轻-中污染状态,符合养殖水质标准且整体较稳定。

不同填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效能及微生物群落分析

为探究不同填料生物膜对海水养殖尾水氮污染物的处理能力,分别以无填料(C)、牡蛎壳(M)、珊瑚石(S)、弹性填料(T)和悬浮球填料(F)构建5组生物滤池,比较填料生物膜成熟时间、成膜情况及对不同氮污染物的24 h去除能力,同时利用高通量测序技术分析挂膜期间(20、40、60 d)填料生物膜上微生物群落的变化。结果表明:不同填料生物膜成熟时间需要46~50 d,珊瑚石所需时间最短(46 d);扫描电镜显示,弹性填料和悬浮球填料附着生物量最多,以杆状细菌为主;对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的24 h去除率最高的填料分别是悬浮球填料(68.66%±6.27%)、珊瑚石(99.99%±0.00%)和悬浮球填料(6.73%±3.41%);高通量测序显示,随着挂膜时间延长,弹性填料生物膜上的细菌丰度显著增加,牡蛎壳和珊瑚石生物膜上的细菌多样性显著下降(P<0.05);在门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是不同填料生物膜的主要优势菌群,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化刺菌门(Nitrospinae)的相对丰度随挂膜时间延长不断升高;在属分类水平上,亚硝酸菌属(Nitrosomonas)、硝化螺菌属(Nitrospira)、硝化刺菌属(Nitrospina)和未分类_亚硝化单胞菌科(unclassified_Nitrosomonadaceae)是填料生物膜上具有硝化作用的优势菌属,这4种硝化菌属在挂膜60 d时的相对丰度总和从高到低依次为悬浮球填料(42.53%)>牡蛎壳(30.50%)、弹性填料(29.30%)>珊瑚石(11.74%),假单胞菌属(Pseudomonas)、青枯菌属(Ralstonia)、噬几丁质菌属(Chitinophaga)和草螺菌属(Herbaspirillum)等反硝化菌属在珊瑚石填料生物膜上的相对丰度高于其他填料。研究表明,珊瑚石、悬浮球填料能够实现脱氮菌属的高效富集,对海水养殖尾水具有良好的脱氮能力,是较为理想的生物填料。

海水养殖尾水人工湿地处理系统及其脱氮过程研究进展和展望

利用人工湿地处理海水养殖尾水具有很大的应用前景,其中,脱氮是人工湿地的主要任务之一。基质上栽培的植物和附着的微生物参与的氮循环是人工湿地生物脱氮的主要路径,植物和多种氮代谢菌群在人工湿地内部相互协同与制约,构成了一个复杂的氮代谢网络。海水养殖尾水的高盐度和低碳氮比(C/N)又决定了此类人工湿地独特的处理环境和生物脱氮机制。同时,人工湿地的供氧模式、水力负荷(HRT)、水力停留时间(HLR)等水力条件参数对脱氮效能也有很大影响,对这些指标进行调控和优化,可以提高湿地的整体脱氮性能。本文从海水人工湿地的构建、基质的选取、耐盐植物的筛选、氮循环相关微生物以及运行参数调控四个方面,对近年来海水养殖尾水人工湿地生物脱氮方面的研究进展进行了综述和展望,以期为深入理解海水人工湿地脱氮机制和优化运行方式提供参考。

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。

投喂频率对工厂化循环水养殖星康吉鳗生长、生理指标及其水质的影响

本研究采用生理学和实验生态学方法探究了工厂化循环水养殖模式下,不同投喂频率对星康吉鳗(Conger myriaster)生长、生理指标以及水质因子的影响。选用初始体重为(150.64±5.43)g的星康吉鳗为研究对象,实验共设2组,分别为1次/天(T1组)、2次/天(T2组),每组3个重复,实验周期为70d。实验每14d检测各养殖池实验鱼平均体重和循环水系统水质指标;实验结束时,采集星康吉鳗血液、组织相关样品,用于生长、生理指标的测定与分析。结果显示,T2组终末体重(FBW)、终末体长(FBL)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)显著高于T1组(P<0.05),T1组饲料系数(FCR)显著高于T2组(P<0.05)。T1组血清丙二醛(MDA)显著高于T2组(P<0.05),T2组肝脏谷草转氨酶(AST)、肝脏谷丙转氨酶(ALT)、肠道胰蛋白酶(TPS)显著高于T1组(P<0.05)。T1组、T2组出口水NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N 24 h变化中分别有1处(24:00)和2处峰值(20:00、次日8:00);2个实验组出口水24 h内NH_(4)^(+)-N与生物滤池出口水差异显著(P<0.05);生物滤池出口水NO_(2)^(-)-N在04:00、08:00显著低于其他2个实验组出口水(P<0.05);T2组2种指标的24 h变化幅度均小于T1组。整个实验周期内各水质指标均维持在安全养殖范围内,其中,在第70天时,T2组总氮(TN)、总磷(TP)显著高于T1组(P<0.05);生物滤池对各项水质指标处理效果各不相同,其中,对NH_(4)^(+)-N的处理效果最佳,最高可达54.23%。基于上述结果,星康吉鳗幼鱼工厂化循环水养殖模式中,2次/天的投喂效果优于1次/天。相关结果为星康吉鳗工厂化循环水养殖模式中适宜的投喂策略提供了理论参考。

进水结构对圆形循环水养殖池流场的影响

为精准设计工厂化圆形循环水养殖池的进水结构,基于计算流体动力学技术,采用Fluent软件建立数值模型模拟进水管在不同进水角度θ、进径比d/r、进水高度h工况下养殖池内的流场分布特性,并以平均速度v_(avg)和均匀系数U为评价指标,对进水结构进行优化分析,在物理试验证明该数值模型能较好地模拟养殖池内的流场特征的基础上,模拟了不同进水结构对流场分布的影响。结果显示:在相同条件下,进水角度θ在40°时v_(avg)取得最大值,水层之间的U差异较小;进径比d/r在0.1时v_(avg)和U取得较大值,水层之间的U差异较小;进水高度h在100~400 mm时v_(avg)取得较大值,且在h=100 mm时水层之间的U差异最小。研究表明,当进水角度θ=40°、进径比d/r=0.1、进水高度h=100 mm时,养殖池内流场特性处于较优状态。

工厂化循环水养殖消毒技术的研究进展

工厂化循环水养殖系统(RAS)是未来水产养殖的主要发展方向之一,系统环境菌群失衡、特定病原侵入等问题时有发生,因此病害防控已成为循环水养殖管理的重要技术环节之一。本文重点综述了国内外常用的RAS消毒方法和应用技术,从消毒方式、消毒效果等多个层面比较分析了各个消毒法的优缺点,以期为工厂化循环水养殖水处理工艺的优化和生物安保体系的构建提供参考。

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。

工程化循环水养殖池塘的氮磷收支研究

为了探寻更清洁高效的养殖模式,研究将淡水池塘循环水养殖系统进行了改良,对5个月试验周期内池塘水体理化指标和氮磷收支情况进行了分析。结果显示,池塘水体的理化指标呈波动性变化,试验结束时总氮、总磷浓度分别为4.85和1.04 mg/L,总氮浓度符合淡水养殖尾水排放二级标准。饲料和底泥是池塘氮磷输入的主要来源,分别占池塘氮元素输入量的50.6%和43.7%,磷元素输入量的49.4%和46.9%;底泥积累是池塘氮磷输出的主要途径,分别占池塘氮磷元素输出量的53.3%和78.7%。试验池塘对氮磷的利用率分别为65.2%和16.6%,其中鲤对氮磷的利用率显著高于其他鱼类(P<0.05),鲢、鳙对磷的利用率无显著差异(P>0.05)。研究表明,改良后的池塘循环水养殖系统有效降低了营养负荷,提高了养殖生物的氮磷利用率,减轻了养殖尾水对周边环境的影响,兼顾生态与经济效益,是一种成本较低且可持续发展的池塘养殖模式。

2种海水鱼工厂化循环水养殖中微细颗粒物的赋存特征

为了明晰工厂化循环水处理系统对水中微细颗粒物的去除效果,对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)工厂化循环水养殖过程中微细颗粒物的质量、组成和粒径分布的动态变化进行研究。结果表明,基于弧形筛、泡沫分离器和生物滤池的工厂化循环水处理工艺,红鳍东方鲀和半滑舌鳎养殖池水中微细颗粒物浓度均稳定在20 mg·L^(-1)左右,且投喂后水中微细颗粒物含量明显增高,微细颗粒物中有机物所占比例均达到90%以上,表明水中微细颗粒物增多是投喂所致。红鳍东方鲀养殖池水中微细颗粒物的粒径主要分布在60~170 nm,半滑舌鳎养殖池水中微细颗粒物的粒径为95~420 nm。养殖池出水经水处理系统处理后,水中留存的微细颗粒物的粒径主要介于95~110 nm之间,表明该循环水养殖系统中粒径在60~95 nm之间和粒径大于110 nm的微细颗粒物可以被有效去除。

“循环水养殖技术与工程装备”专辑征稿

当前水产养殖正面临资源环境的刚性约束和日趋规范化的消费端对产量和品质的双重挑战。循环水产养殖是将养殖水处理重复利用的一种水产品生产方式,在欧美一些国家已经成为最具发展潜力的项目。循环水养殖系统可最大程度地减少水的消耗,实现水资源的可持续利用,减少废水排放,能够为养殖对象提供稳定和健康的养殖环境。在此背景下,循环水养殖的水重复利用、高产且品质产量可控、尾水可末端治理等技术优势得到凸显,是最有可能实现数字化、智慧化生产的水产养殖业态,近5年连续被农业农村部推荐为水产养殖主推技术。

“循环水养殖技术与工程装备”专辑征稿

当前水产养殖正面临资源环境的刚性约束和日趋规范化的消费端对产量和品质的双重挑战。循环水产养殖是将养殖水处理重复利用的一种水产品生产方式,在欧美一些国家已经成为最具发展潜力的项目。循环水养殖系统可最大程度地减少水的消耗,实现水资源的可持续利用,减少废水排放,能够为养殖对象提供稳定和健康的养殖环境。在此背景下,循环水养殖的水重复利用、高产且品质产量可控、尾水可末端治理等技术优势得到凸显。

海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与工艺研究进展

总结了海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N的来源及特点,NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与功能微生物、工艺应用及其微生物分布等,重点对海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与工艺应用进行了阐述。好氧氨氧化微生物主要包括氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)及全程硝化菌(comammox),厌氧氨氧化微生物主要包括厌氧氨氧化细菌(AnAOB)。基于好氧氨氧化微生物原理去除NH_(4)^(+)-N的主要工艺技术包括移动床生物膜反应器(MBBR)、曝气生物滤池(BAF)、人工湿地和生态塘等;基于厌氧氨氧化菌处理海水养殖尾水的主要工艺技术有厌氧流化床、厌氧固定床等。指出工艺应用与微生物种群结构之间关系的研究不足。富集氨氧化微生物从而实现经济高效脱氮是未来工艺研究的重点方向。

陆基圆池循环水养殖尾水处理系统介绍

陆基圆池循环水养殖模式具有占地少、安装简易、效益高等特点,入选2021年农业农村部重大引领性技术并在全国推广应用,在推动内陆设施渔业、增加渔民收入、促进乡村振兴等方面发挥了积极作用。随着陆基圆池循环水养殖模式大规模应用,其尾水处理成为亟需解决的产业问题。笔者简要概述了广西陆基圆池循环水养殖尾水处理系统,可供养殖从业者参考借鉴。

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。

大口黑鲈陆基循环水养殖技术

大口黑鲈,也称加州鲈,具有生长速度快、无肌间刺等特点,深受养殖户和消费者喜爱。近年来,安徽省阜阳市阜南县盛景农业科技有限公司利用陆基循环水养殖系统露天养殖大口黑鲈,取得了较好的经济效益,并成为当地高效绿色养殖的典型代表。现结合盛景农业科技有限公司养殖实践,介绍大口黑鲈陆基循环水养殖相关技术,供养殖户参考。

陆基工厂化循环水养殖及渔业农机数字化技术的应用与实践

循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System),简写为RAS,是一种能够将开放水体的水产养殖变为可控环境养殖的技术,该技术是将机械化、数字化、智能化养殖技术融合发展,实现苗种投放、养殖增氧、精准投饵、病虫害监测等各个生产环节的数字化和智能化,实现农机渔艺融合,提升了水产养殖主要品种、重点环节、规模养殖场以及设施养殖渔业的机械化水平。

锦鲤池塘循环流水养殖试验

2023年5月1日-10月20日,北京市渔业创新团队平谷区综合试验站在北京平谷区芮朝利养殖示范基地开展锦鲤池塘循环水养殖试验,取得了较好的效益,现将试验情况总结如下。一、材料与方法1.池塘条件池塘养殖面积6.5亩。基地采取“池塘跑道”模式养殖锦鲤,池塘建有3条跑道,为砖混结构,稳固平滑,跑道墙宽40厘米,人能通行。每条跑道长22米、宽5米,共计330米2。每条跑道前段均安装有3千瓦的推水设施.

日本医蛭循环水养殖技术

近年来受农耕制度的改变和化肥、农药的大量施用影响,导致日本医蛭野生资源越来越少,而市场需求大,因此日本医蛭的养殖具有良好的市场前景。为此,笔者于2022年5-10月在济宁市鱼台昊宇水蛭养殖有限公司跟踪了解日本医蛭循环水养殖情况,养殖效益显著。现将日本医蛭循环水养殖技术总结如下。一、材料与方法1.养殖条件养殖厂房面积600米2。养殖方式为PVC养殖箱(200厘米×90厘米×50厘米),水深2~5厘米,根据养殖密度适当调节水深。

工厂化循环水养殖鲈鱼技术

本文以如东吉米生态农场为例,具体介绍了工厂化循环水鲈鱼养殖技术。一、高标准养殖池塘建设1.养殖池塘建设养殖池塘单个设计为正方形锯角,池占地100米2和250米2两种规格,池高1.3米,建筑材料为混凝土。池底为锅底形,混凝土底质,池壁牢固,池塘上方建立温室大棚,外部建钢质顶,可开、可关,可通风见光及防御自然灾害。