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。

海水池塘循环水养殖的控制系统研制

提出用物联网技术来解决海水池塘循环水养殖智能化控制水平低的问题。通过感知层实时采集水射流器、清污电机、换网电机、投饵机等受控设备的运行数据,并对养殖槽的溶解氧、水温、pH值等水质参数进行实时监测;传输层的单片机控制板汇集所有数据,通过DTU实时传送至服务器进行存储和分析,并发出控制指令进行智能调控;通过应用层的现场触摸屏、监视电脑或移动终端,用户可随时查看现场养殖设备运行状态和水质参数等数据,进行现场或远程控制。当海水池塘循环水养殖设备发生故障时,可用电话、短信和现场报警器通知管理员。经测试,该控制系统可长时间稳定工作,且监控响应快,处理时间短,可确保鱼类养殖安全。

寒旱区利用池塘内循环流水槽系统养殖草鱼试验

新疆地处我国西北寒旱区,池塘养殖具有明显的地域特点,表现在:池塘分布分散、相对独立,养殖水源主要依赖地下水,加上干旱少雨,蒸发量极大,带来养殖水环境管理难度大、养殖风险高的问题。因此,推广应用适合本地气候条件和养殖方式的生态养殖模式,也是破解干旱地区池塘养殖面临的资源、环境制约的有效途径。基于此,本试验引进了池塘内循环流水槽养殖系统,开展了草鱼养殖试验。

基于CFD的池塘循环水养殖集污装置排污性能研究

为了研究一种应用于海水池塘循环水养殖系统集污装置的排污性能,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对集污装置流场进行数值模拟,研究颗粒释放位置和粒径大小对集污装置颗粒去除效果的影响。结果表明:释放位置接近引水槽底面时,随颗粒释放位置深度的增加,集污装置底部出口的颗粒去除率增大;由于重力和流场等因素作用,底部出口颗粒平均停留时间随释放位置深度的增加而呈现先减小后增加的趋势;粒径较小的颗粒主要从集污装置上部出口流出,且平均停留时间较短;集污装置底部出口的颗粒随着颗粒粒径增大,去除率增大,颗粒平均停留时间逐渐减小;当粒径超过150μm时,颗粒在集污装置内平均停留时间有所增加。

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。

池塘流水槽循环水养殖技术

池塘流水槽循环水养殖技术模式是在池塘中集中或分散建设多组标准化养鱼流水槽,流水槽中高密度“圈养”吃食性鱼,通过提水增氧推水装置在流水槽中形成高溶氧水流,流水槽和外池塘成为一个微流水循环系统;养殖过程中产生的部分固体粪污在微流水的作用下慢慢沉积在流水槽下游的集污区。

海水池塘跑道养殖系统中鱼类肠道及养殖环境的细菌群落研究

为查明海水池塘跑道养殖系统(IPRS)的不同生境中细菌群落特征以及不同群落间的相互作用关系,本研究采用16S rRNA基因高通量测序技术对IPRS中鱼类肠道、水体和沉积物的细菌群落组成和结构进行了研究。研究表明,鱼类肠道、水体和沉积物的细菌群落在结构和多样性上均存在显著差异。不同生境中细菌群落的优势组成不同,花鲈(Lateolabrax maculatus)肠道内相对丰度最高的菌门为厚壁菌门(Firmicutes, 57.92%),河鲀(Takifugu rubripes)肠道内为弯曲杆菌门(Campylobacterota, 41.17%),水体和沉积物中均为变形菌门(Proteobacteria),其相对丰度分别达到91.03%和48.06%。LEfSe分析表明,栖粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)和罗氏菌属(Roseburia)等20个菌属在花鲈肠道内显著富集;unclassified_Arcobacteraceae、普雷沃菌属(Prevotellaa)和罗尔斯顿菌属(Ralstonia)等12个菌属在河鲀肠道内显著富集;伍斯菌属(Woeseia)、Muribaculaceae和unclassified_Halieaceae等26个菌属在沉积物中显著富集;Clade_Ⅰa、Clade_Ⅲ和HIMB11等10个菌属在水体中显著富集。IPRS不同功能区的沉积物菌群结构也存在显著差异。其中,固体废物收集区与净水区的差别较大,Sva1033、uncultured_Desulfocapsaceae、unclassified_Flavobacteriaceae和unclassified_Rhodobacteraceae等一些能够降解有机物和去除氮、磷、硫等营养盐的细菌在固体废物收集区沉积物中大量富集,这一群落特征与其功能相匹配。鱼类肠道菌群与水体菌群相似度较小,而与沉积物菌群相似度较大。河鲀和花鲈肠道菌群与沉积物菌群的平均相似度分别为4.00%和2.85%,这表明河鲀肠道菌群受沉积物的影响更大。

“海水池塘多品种综合养殖关键技术创新与应用”获辽宁省科技进步一等奖

辽宁省海水养殖面积居全国首位,海水养殖贡献了辽宁水产品总产量的65.5%(2020年)。池塘养殖是辽宁最重要的海水养殖方式,上世纪80年代初兴起的对虾池塘养殖和90年代末兴起的刺参池塘养殖分别引领了我国两次海水养殖浪潮。但是长期以来集中连片的单一品种养殖模式使池塘养殖面临养殖环境复杂、流行病害频发、生态系统稳定性差、养殖效率低下等产业问题。

基于人工湿地的海水池塘循环水养殖系统构建与运行效果研究

为有效调控高密度海水养殖池塘的水环境状况,构建了以人工湿地为核心的"鱼-虾-贝-草"海水池塘循环水养殖系统。通过比较人工湿地连续流与间歇流,以及种植盐角草(Salicornia europaea)和互花米草(Spartina alterniflora)时的净化效率,研究适用于海水池塘养殖系统的人工湿地运行方式及植物种类。通过比较不同养殖模式下池塘水质及养殖对象生长情况,分析人工湿地对养殖池塘水体的调控效果,探讨循环养殖模式对池塘产量的提升效果。结果显示:人工湿地间歇运行时(水力负荷为300 mm/d),其净化效率相比于连续运行有显著提升;盐角草湿地出水中的氮、磷质量浓度显著低于互花米草湿地;虽然排、换水频率有较大差异,循环养殖模式与传统养殖模式下养殖池塘水体氨氮(NH^+_4-N)和亚硝酸盐氮(NO^-_2-N)质量浓度均处于较低水平;采用基于湿地循环水处理的文蛤(Meretrix meretrix)和脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)分池组合混养模式能进一步提高脊尾白虾的单位面积产量,并有效控制养殖废水排放。研究表明:基于人工湿地的海水池塘循环水养殖系统具有较强的环境效益,可为江苏地区海水池塘养殖业的健康发展提供参考。

海水自动化循环养殖系统在养殖鱼类生产中的应用

海洋资源是人类的重要粮仓和能源之源,其中海水中的养殖鱼类一直是海产业链中不可或缺的重要环节。随着社会经济发展和人口增长,传统的养殖方式逐渐不能满足市场需求。而海水自动化循环养殖系统则在这种背景下应运而生,成为了当前海洋养殖业中不可或缺的核心技术之一。海水自动化循环养殖系统的出现,极大提高了养殖效率和品质,并降低了对生态环境的影响。这种系统可以实现对养殖池中水质、温度、氧气含量等多个指标的精确控制和调节,从而避免了传统养殖方式中由于水质差异导致的生长速度不均和损失率较高等问题。其良好的养殖效果和对环境友好的特点让它成为了当前养殖业的首选方案之一,并且该技术的不断进步和完善,也将为未来的海洋养殖业发展提供更加稳定和可靠的技术支持。

池塘循环海水高效养殖技术探索

池塘循环海水高效养殖是一种正在探索中的新的集约 化养殖模式，2000年进行的南美白对虾高产养殖试验，对虾平均亩产达到1040公斤/亩，最高达 到1482公斤/亩，平均成活率为82.3％，饵料系数1.57，亩利润3.72万元。结果表明池塘循环 海水高效养殖在技术上是可行的。

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。

循环流水池塘养殖系统浮游植物群落结构与特征

研究了循环流水池塘养殖系统和静态池塘养殖系统中浮游植物的种类组成、数量和生物量、多样性特征及群落相似性等,结果表明:养殖初期(6月),循环流水系统中池塘(循环塘)和静态养殖系统中池塘(对照塘)浮游植物的种类组成和数量没有明显差异,均以盘星藻、直链藻占优势,种类相似性水平较高,Jaccard指数在71.2%～83.3%之间变化,生物量在35.3～51.4mg/L之间变动。但在养殖中后期(7～10月),两者差异明显:(1)优势藻类不同,循环塘以小环藻、衣藻、隐藻和裸藻等占优势,而对照塘则以微囊藻、席藻等占优势,种类相似性水平较低,Jaccard指数在40.3%～62.1%之间变化;(2)两者浮游植物数量也存在差异,对照塘波动变化大,循环塘相对较小;(3)循环塘浮游植物的Shannon-Wiener指数、Pielou指数均大于对照塘。聚类分析表明对照塘和循环塘群落相似性水平较低。表明该系统能够改变藻类组成,抑制微囊藻水华暴发,并能调控藻类数量,防止其过度繁殖,保持浮游植物多样性,使池塘生态系统更趋稳定,有利于水产养殖。

预培养生物膜法在海水循环水养殖系统中的应用效果

为缩短新建海水循环水养殖系统生物过滤器硝化功能构建时间,通过预培养生物膜的方法获得已建立完全硝化功能的2.5 m3过滤材料,将其置于新建系统的生物过滤器中进行硝化细菌接种,系统放养美国红鱼（Sciaenops ocellatusL innaeus）。结果表明：经12 d系统的硝化功能成熟,养殖池氨态氮维持在0.50 mg/L左右,亚硝态氮维持在0.10 mg/L以下,系统运行34 d,硝态氮上升至63.58 mg/L。18~48 d系统稳定运行阶段,养殖池出水口氨态氮平均值0.44 mg/L,进水口氨态氮平均值0.05 mg/L,一次性平均去除率88.64%。系统的日换水量〈1%。养殖1个月,美国红鱼成活率90.91%,养殖密度达28.65 kg/m3水体。预培养生物膜法有效缩短了海水生物过滤器硝化功能构建的时间,具有操作简单、节约时间、系统运行稳定的特点,将使内陆地区开展海水鱼养殖变为可能。

海水对虾工厂化循环水养殖系统模式分析

对虾养殖由于受到水资源和虾病的困扰,工厂化循环水养殖已经成为今后对虾养殖的一个重要方向。对虾工厂化循环水养殖系统的结构包括了养虾池、水处理技术、消毒杀菌、增氧技术、水温调节装置等。目前,典型的养殖模式有美国德州跑道式对虾养殖系统、台南室内自动化循环水养虾系统、美国佛罗里达三阶段养殖系统和美国夏威夷基于微藻的循环水对虾养殖系统。文中对这4种典型的对虾工厂化循环水养殖系统的养殖试验情况进行分析比较。

海水鱼类工厂化养殖循环水处理系统研究现状与展望

一、概况 鱼类养殖是继海带、扇贝、对虾以后我国海水养殖业的第四次发展浪潮,特别是大菱鲆的引进,及半滑舌鳎、漠斑牙鲆、塞内加尔鳎等新品种的相继开发,和“深井海水＋温室大棚”工厂化养殖模式的确立,使我国的海水鱼类养殖近年来取得了举世瞩目的成就,目前我国工厂化养殖水体己达500万米^2,年产值超过40亿元。在巨大的成绩面前我们应该清楚地意识到,我国的海水鱼类工厂化养殖主要以农户为主体,规模小、设施简陋,是建立在对地下海水资源的过量开采和对沿岸生态环境的破坏基础上的,

海水循环水养殖系统工程优化设计

设计并建设了海水循环水养殖系统工程,研发出水处理设施与设备,包括:综合生物滤池、全自动微滤机、蛋白质分离器、渠道式紫外线消毒器、管道溶氧器、多点在线自动水质监测系统等,并进行养殖生产。主要水质指标达到:COD<3.5 mg/L,TN<0.5 mg/L,DO>8 mg/L,总大肠菌群<3500个/L。养殖鲆鲽鱼类平均单产30 kg/m2,高产池35 kg/m2。

循环海水养殖系统硝化滤器中氨氧化微生物分析

研究循环水养殖硝化滤器载体上附着生物膜的微生物群落结构可以为提高其处理速率和效率,并为特异性工程菌构建提供依据。采用改良的AFLP方法分析了循环水养殖硝化滤器载体上附着的氨氧化细菌16S rRNA基因和氨单加氧酶amoA基因片段及其系统发育情况。结果表明:分析16S rRNA基因得到的序列片段比分析amoA基因片段得到了更多信息,准确度较高,可作为分析循环水养殖硝化滤器氨氧化菌群组成的有效方法。克隆测序所得序列与网上公布数据比对,可见存在于循环水养殖硝化滤器载体上的氨氧化细菌与Nitrosomonas cryotolerans、Nitrosomonas oligotropha、Nitrosospira tenuis、Nitrosomonas marina相似度达100%,与Nitrosomonas aestuarii相似度为87%。大部分属于亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),仅少数序列属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira)。采用16S rRNA基因和amoA片段分析方法得到的附着于封闭循环海水养殖硝化滤器载体上的氨氧化细菌主要为变形菌(Proteobacteria)的β-亚类的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和少量的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)氨氧化细菌,以及一定数量的γ-亚类氨氧化细菌。

池塘工程化循环水养殖系统青鱼主养效益分析

近年来，江苏省在苏州、常州、镇江、盐城等地区实施了“池塘工程化循环水养殖系统”（或称“低碳高效池塘循环水养殖技术”），其核心是在池塘中设置养鱼水槽，将养鱼和养水在空间上隔离，配套增氧机、推水泵、集污槽等设施，通过养鱼槽高密度流水养殖和池塘水体循环流水自净的提高，实现池塘养殖不减产的同时，达到池塘低碳净化尾水的目标。

海水循环式养殖系统NH_3-N、NO_2-N转化及其水质管理

对海水循环式养殖系统NH_3－N、NO_2－N转化的研究表明，NO_2－N的降解转化是水质净化的关键因素。本文还讨论了生物负载、投饵、通气等管理行为对氯化合物转化的影响。