封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)與流水式養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)的比較

封閉循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)與水式養(yǎng)殖系統(tǒng)質(zhì)的比較摘

要封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)因其節(jié)約土地、水和能源，環(huán)保、高產(chǎn)和產(chǎn)品安全可控等特點，成為當前和未來推動水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展主要養(yǎng)殖模式之一。我國北方水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐漸興起的封閉循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖已逐漸取代原有的流水集約化養(yǎng)殖，尤其是在高價值鲆鰈魚類養(yǎng)殖生產(chǎn)中。本論文集中研究了在進水水質(zhì)相同、養(yǎng)殖對象一致、養(yǎng)殖密度類似的情況下，封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)和流水式開放養(yǎng)殖系統(tǒng)的水質(zhì)，主要是溫度、氨氮CODpH、TSS等水質(zhì)指標的差異及變化情況。同時，結(jié)合之前所做關于生物濾器掛膜成熟水質(zhì)指標變化，主要是氨氮的變化情況，探討了封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的掛膜成熟過程。關鍵詞：封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)

流水式養(yǎng)殖系統(tǒng)

水質(zhì)比較

TheQualityAquacultureandFlowing-systemsAbstract(RecirculationAquacultureSystems)themainsustainedforminaquaculturebecauseofsavingland,seawater,reducinggoodqualityofgoodsdaysinfuture.RAShasbeeninsteadofflow-thoughinnorthofChina,inflatfishThisfocusonandofqualityTSS,pH,andsoon,Aswell,thewaterofRASduringbacteriagrowingupthebiofilterjudgethestabilityofsystems.Keywords:RASWater-Quality

目

錄1.前言..............................................................................................................................................12.材料與方法..................................................................................................................................42.1實驗材料............................................................................................................................42.1.1實驗象................................................................................................................42.1.2實驗劑................................................................................................................52.1.2.1氨測定所用試劑.2.1.2.2COD測定所用試劑2.1.2.3pH測定所用試劑2.1.3實驗統(tǒng)................................................................................................................62.1.3.1封循環(huán)水系統(tǒng).2.1.3.2流開放式養(yǎng)殖.2.1.4實驗器.2.2實驗方法..................................................................................................................112.2.1養(yǎng)殖溫度的測定..............................................................................................2.2.2養(yǎng)殖中氨氮含量的測定.................................................................................112.2.3養(yǎng)殖中COD含量的測定2.2.4養(yǎng)殖pH的測.2.2.5養(yǎng)殖的定.3.實驗結(jié)果....................................................................................................................................173.1掛膜期間水質(zhì).3.1.1試驗件下自然掛膜氨氮去除變化情況.3.1.2試驗閉循環(huán)水系統(tǒng)掛膜3.2水質(zhì)指標.3.2.1養(yǎng)殖溫度的測定.3.2.2養(yǎng)殖中氨氮含量的測定3.2.3養(yǎng)殖中COD含量的測定3.2.4養(yǎng)殖pH的測.3.2.4養(yǎng)殖的定.4.實驗結(jié)果比較5.總結(jié)............................................................................................................................................25參考文獻........................................................................................................................................27致謝!...............................................................................................................................................27

1.前言我國是海洋水產(chǎn)大國，年我國的海水養(yǎng)殖產(chǎn)品總量達萬噸，約占世界海水養(yǎng)殖產(chǎn)品總量的60%以上，為我國13億人口的食品安全做出了貢獻我國不是海洋水產(chǎn)強國主要表現(xiàn)在海水養(yǎng)殖業(yè)普遍存在的設施陳舊、簡陋、生產(chǎn)工藝不成熟、生產(chǎn)率低、生產(chǎn)穩(wěn)定性差、養(yǎng)殖過程病害頻發(fā)、養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境污染嚴重、養(yǎng)殖產(chǎn)品品質(zhì)下降等方面。發(fā)展新的養(yǎng)殖技術(shù)和養(yǎng)殖模式，使水產(chǎn)養(yǎng)殖過程更為“環(huán)境友好”已成為海水養(yǎng)殖業(yè)亟待解決的關鍵問題。工廠化養(yǎng)殖被普遍認為是解決環(huán)境污染、提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑。養(yǎng)殖企業(yè)也希望通過發(fā)展工廠化養(yǎng)殖，能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，特別是能適應全球開放市場的需求和進一步降低生產(chǎn)成本。我國現(xiàn)有的海水工廠化養(yǎng)殖，基本是采用開放式流水生產(chǎn)，處于工廠化養(yǎng)殖初級階段。其特點是用水量過大，對水質(zhì)的前處理簡單，產(chǎn)量難以提高，絕大多數(shù)養(yǎng)殖單位不設后處理，養(yǎng)殖廢水直接排放入海，造成海區(qū)污染并危及企業(yè)自身的持久生存。為此，從保護環(huán)境和持續(xù)利用資源的全局出發(fā)，走封閉式循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖之路，改變目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀，徹底改善養(yǎng)殖生產(chǎn)與環(huán)境保護之間不協(xié)調(diào)的關系，才是最佳的出路。封閉循環(huán)水養(yǎng)殖（Recircling，通過綜合集成現(xiàn)代生物學、建筑學、化學、電子學和工程學等領域的技術(shù)[3]機械過濾、生物過濾去除養(yǎng)殖水體中的殘餌糞便以及NH-NNO-N等有害物質(zhì)再經(jīng)消毒增氧、3去除CO、調(diào)溫后輸回養(yǎng)殖池實現(xiàn)養(yǎng)殖用水的循環(huán)利用，這樣可大大節(jié)約水資2源，使養(yǎng)殖水體持續(xù)保持高溶氧狀態(tài)和穩(wěn)定的水質(zhì)環(huán)境，顯著提高單位水體生產(chǎn)力。在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，需要控制總氨氮懸浮物、溶解性有機物以及二氧化碳）等代謝物的積累，循環(huán)水養(yǎng)殖所需要的水處理單元取2決于水循環(huán)利用率、經(jīng)濟性和養(yǎng)殖對象的水質(zhì)要求，典型的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的處理單元（如圖1示）包含懸浮顆粒物去除（機械過濾體控制（氧氣供應,CO去除）和生物處理（物過濾的氨硝化反應和消毒）等。2

封閉循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖無論是用水量還是占地面積均要顯著低于池塘養(yǎng)殖和開放式流水養(yǎng)殖模式，并可大大提高養(yǎng)殖密度；另外工廠化養(yǎng)殖把外來污染源和病原體的危害降低到最小程度，生產(chǎn)環(huán)境穩(wěn)定，可生產(chǎn)出完全符合國際標準的優(yōu)質(zhì)無公害產(chǎn)品，并通過對養(yǎng)殖廢水的資源化處理，減少養(yǎng)殖生產(chǎn)對環(huán)境的污染，實現(xiàn)環(huán)境友好。封閉循環(huán)水的水處理技術(shù)發(fā)展過程為上世紀六十年代多數(shù)采用單級凈化裝置（如：卵石濾床、活性污泥池、滴濾等）來處理全部污水，這類裝置占地大、效率低。七十年代研制了凈化效率較高的生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒，同時發(fā)展了二級以及三級式水凈化技術(shù)，即增加前級處理裝置，濾去粒狀污物，減少生物濾池負荷；這類裝置除普通沉淀池外，還有壓力濾器、斜板、斜管濾器、固體離子過濾機等。八、九十年代以來，美、日等國進一步研究了臭氧凈化處理技術(shù)、離子交換處理技術(shù)以及生物接觸氧化技術(shù)，并相應研制了新的濾料，取得了較大的進展。近年來，國外工廠化養(yǎng)殖技術(shù)進步較快，在水體消毒凈化、池底排污、增氧及控溫方面，幾乎采用了現(xiàn)代所有可以引用的實用技術(shù)并呈現(xiàn)出以下特點）高新化、普及化。許多發(fā)達國家發(fā)展工廠化養(yǎng)殖都引進了當今的前沿技術(shù)，最高單產(chǎn)達，主要是采用先進的水處理技術(shù)與生物工程，并且工廠化養(yǎng)殖已普及到蝦、貝、藻、軟體動物的養(yǎng)殖，育苗企業(yè)普遍采用封閉循環(huán)水技術(shù)工廠化養(yǎng)殖已成為一些國家和地區(qū)的國策和水產(chǎn)發(fā)展的重點。在歐洲，當前絕大多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)的苗種孵化和育成均采用循環(huán)水工藝，越來越多的海水和淡水封閉循環(huán)水養(yǎng)殖模式在各地得以成功實踐如在丹麥大

。。約有超過10％的鮭魚養(yǎng)殖企業(yè)正積極把流水養(yǎng)殖改造為循環(huán)水養(yǎng)殖到減少用水量和利用過濾地下水減少病害的目的；在法國，所有的大菱鲆苗種孵化和商品魚養(yǎng)殖均在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖車間進行鮭魚的封閉循環(huán)水養(yǎng)殖也開始進行生產(chǎn)實踐海封閉循環(huán)水養(yǎng)殖理論與技術(shù)也是歐盟建議的重要研究領域之一。丹麥、挪威、美國等10余國家均相應立法，我國臺灣也鼓勵發(fā)展，以求節(jié)水與減少對環(huán)境的污染2大型化、超大型化。國外工廠化養(yǎng)殖都有向大型特大型超大型企業(yè)發(fā)展的趨勢美國可口可樂公司在夏威夷投資萬美元，建立了對蝦養(yǎng)殖工廠，負責全州對蝦市場銷量的一半；日本政府在長崎投資6800萬美元，建造3英畝的養(yǎng)魚車間；俄羅斯計劃建72個大型工廠化養(yǎng)魚工廠，總產(chǎn)量要達到100噸。3）產(chǎn)業(yè)化、國際化。工廠化養(yǎng)殖在西方一些國家已產(chǎn)業(yè)化，從研究、設計、制造、安裝、調(diào)試，以及產(chǎn)品的產(chǎn)前產(chǎn)后服務，如銀行、保險、保安、信息等都形成網(wǎng)絡，形成了一個新的知識產(chǎn)業(yè)。圍繞工廠化養(yǎng)殖，形成了上、下游產(chǎn)業(yè)群體，有的正形成集團與跨國集團[1]本論文集中研究了在進水水質(zhì)相同、養(yǎng)殖對象一致、養(yǎng)殖密度類似的情況下封閉循環(huán)水系統(tǒng)和流水式開放系統(tǒng)的水質(zhì)，尤其是溫度、氨氮、、pHTSS等水質(zhì)指標的差異及變化情況。同時，結(jié)合之前所做關于生物濾器掛膜成熟水質(zhì)指標變化，尤其是氨氮的變化情況，探討封閉循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定過程中，尤其是在掛膜開始直至掛膜成熟過程，來判定系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。

2.材料與方2.1.1實驗對象大菱鲆（Scophthatmusmaximus）屬于鰈形目鲆科，英文名Turbot，山東、廣東等地又稱為蝴蝶魚或多寶魚身體扁平近似圓型雙眼位于左側(cè)有眼側(cè)呈青褐色，具少量皮刺；無眼側(cè)光滑白色，背鰭與臀無硬體且較長；頭部及尾鰭均較小身體中部肉厚內(nèi)臟團小出肉率高個身體的可食用部分比同類魚多。大菱鲆屬于北歐冷水魚類是一種名貴的比目魚該魚對溫度等海水指標要求較嚴，全國僅山東半島少數(shù)地區(qū)適合養(yǎng)殖。菱鲆最高致死溫度為28-30℃；最低致死溫度為1℃最高生長溫度為℃最低生長溫度為7℃最適生長溫度為1℃，其對鹽度的耐受力最高為40‰；最低為12‰。大菱鲆在自然環(huán)境狀態(tài)攝食習性為肉食性，幼魚期攝食甲殼類；成魚則捕食小魚、蝦等。在人工養(yǎng)殖條件下，經(jīng)馴化主要投喂高能顆粒配合飼料。

2.1.2實驗試劑2.1.2.1氨氮測定所用試劑硫酸銨------；分析純；亞硝酸鈉------;分析純‘2氫氧化鈉-----優(yōu)級純；鹽酸------；分析純；溴酸鉀-----溴化鉀-----KBr；分析純；磺胺------NHCHNH分析純；2242;鹽酸萘乙二胺------CHCHNH·HCl；分析純；10222三氯甲烷------CHCl；分析純；3純凈水------娃哈哈純凈水；杭州娃哈哈集團有限公司出品；2.1.2.2COD測定所用試劑氫氧化鈉------優(yōu)級純；硫酸------HSO分析純；24；碘酸鉀------KIO分析純；4；硫代硫酸鈉------SO分析純；223；高錳酸鉀------分析純；4；碘化鉀------KI分析純；；純凈水------娃哈哈純凈水；杭州娃哈哈集團有限公司出品；淀粉2.1.2.3pH測定所用試劑硼砂------25℃時pH=9.18混合磷酸鹽------25℃時pH=6.86純凈水------娃哈哈純凈水；杭州娃哈哈集團有限公司出品；

2.1.3實驗系統(tǒng)2.1.3.1封閉循環(huán)水系統(tǒng)封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(以簡稱循環(huán)水系)概念有兩個主要部分，一是循環(huán)一是封閉循環(huán)水是指同一養(yǎng)殖水體經(jīng)過養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)部的處理過程后循環(huán)使用封閉是指此養(yǎng)殖環(huán)境既不受外界水源和氣候制約又不對外界環(huán)境產(chǎn)生危害。由于循環(huán)的需要，養(yǎng)殖系統(tǒng)本身有充分的能力改變和控制養(yǎng)殖水環(huán)境，從而達到與外界封閉的效果。循環(huán)水系統(tǒng)的最重要的功能是給生活在其中的動物提供一個健康環(huán)境。維持這個功能需要系統(tǒng)有不同的裝置處理污染物，以保持水質(zhì)干凈，有充足的氧氣、適宜的溫度范圍和恰當?shù)乃瘜W參數(shù)。循環(huán)水系統(tǒng)里的污染物主要來自于飼料水生動物(以魚類為例)只能消化和吸收所喂飼料的一部分其余部分轉(zhuǎn)化為排泄物和二氧化碳，排泄物中有三項指標對循環(huán)水系統(tǒng)的運行有直接影響。一是氨氮可使魚中毒二是懸浮顆粒既可直接影響魚的健康其是冷水魚，又會增加生物過濾器的負擔三是有機物其降解過程消耗氧氣因此一個循環(huán)水系統(tǒng)的基本裝置包括生物過濾器懸浮物分離去除裝置和增氧裝置生物過濾器的主要功能是通過細菌的作用將氨氮轉(zhuǎn)化為一般不具毒性的硝態(tài)氮在轉(zhuǎn)化氨氮的同時也具有分解有機物的作用其它輔助裝置包括消毒除去二氧化碳的裝置和抽水設備如水泵[本實驗封閉循環(huán)水系統(tǒng)設置在養(yǎng)殖場抽取地下井海水經(jīng)過曝氣砂濾進入實驗系統(tǒng)，理化指標符合車間養(yǎng)殖品種的要求。在養(yǎng)殖過程中，循環(huán)水量每天20個循環(huán)，魚苗為養(yǎng)殖場親魚培育的一月齡大菱鲆。

圖2封循環(huán)水養(yǎng)殖試驗系統(tǒng)平面布置圖

圖3封循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)工藝流程圖地下自然海水經(jīng)過殺菌消毒后首先進入循環(huán)水系統(tǒng)的養(yǎng)殖槽后養(yǎng)殖槽內(nèi)含水生生物糞便飼料殘餌等的海水進入殘餌糞便收集器大型懸浮顆粒物在此處被分離出循環(huán)水系統(tǒng)后海水再經(jīng)初級過濾器去除細小顆粒物后進入循環(huán)水系統(tǒng)的給水箱再由潛水泵將海水送至蛋白質(zhì)泡沫分離器同時蛋白質(zhì)泡沫分離器通入壓縮空氣進行蛋白分離后海水進入二氧化碳去除器去除其中的酸性物質(zhì)再流經(jīng)紫外線殺菌器進行殺菌消毒然后到調(diào)溫箱進行適當?shù)臏囟日{(diào)節(jié)再進入整個循環(huán)水系統(tǒng)中最核心的部分——生物濾箱生物濾箱中氨氮轉(zhuǎn)化為一般不具毒性的硝態(tài)氮在轉(zhuǎn)化氨氮的同時分解海水中的有機物最后經(jīng)過流量計后進入養(yǎng)殖槽此后海水在整個封閉系統(tǒng)中進行循環(huán)同時系統(tǒng)定期向外排出部分污水適時補充新水系統(tǒng)新補水量應等于系統(tǒng)外排水發(fā)水與損失水之和，總計約占整個循環(huán)系統(tǒng)水量的10%。

圖4封循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)實驗模型圖本實驗采用12套平行的獨立循環(huán)水系統(tǒng)，且所有管道和設備全部采用VC材料焊接而成，從養(yǎng)殖槽出來的海水通過直徑為的管道流入殘餌糞便收集器，將殘餌糞便等大顆粒物從系統(tǒng)中去除之后海水將通過直徑為的管道引入三座平行的初級過濾器將細小顆粒物去除之后海水進入蓄水箱在蓄水箱中海水由一潛水泵通過直徑為20的管道送入泡沫分離器除去部分懸浮狀態(tài)的有機物，之后由一帶有彎頭直徑為63的管道流入有害氣體去除器排出二氧化碳有毒有害氣體之后通過紫外消毒器殺死部分細菌和病毒再通過直徑為的管道進入溫度調(diào)節(jié)器將溫度調(diào)節(jié)到適宜的溫度后進入生物濾器去除水中的COD、在由直徑為25的管道通過可調(diào)流量計最后進入養(yǎng)魚缸此后水在系統(tǒng)中自動循環(huán)。2.1.3.2流水開放式養(yǎng)殖系統(tǒng)流水開放式養(yǎng)殖系統(tǒng)是指傳統(tǒng)的簡單敞開式粗放養(yǎng)殖下海水或者近岸海水抽上來后，經(jīng)過簡單的砂濾處理，直接進入養(yǎng)殖池，養(yǎng)殖廢水經(jīng)過簡單處理，或者不經(jīng)處理直接排海并不進行循環(huán)使用與封閉式循環(huán)水系統(tǒng)相比存在著用水浪費、不好控制、易造成病毒感染等弊端。但是，目前仍然是海水養(yǎng)殖業(yè)的

主要形式。實驗地點選用位于煙臺市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的東方海洋科技股份有限公司開發(fā)區(qū)分公司流水開放式養(yǎng)殖車間該養(yǎng)殖場傍海建設地下井抽取海水經(jīng)曝氣砂慮后用于養(yǎng)殖水溫為5度左右最高可達到20度鹽度在30左右pH=7.6-8.6。魚體長到一斤左右需要一年時間。2.1.4實驗儀器722型光柵分光光度計pH計：PHSJ-4A上海雷磁表層水溫表鹽度計溶氧儀玻璃鉗式過濾器干燥器電子天平容量瓶；燒杯；比色管；玻璃棒；錐型瓶；稱量紙、藥匙、鑷子、醋酸纖維脂濾膜

2.2實驗方法2.2.1養(yǎng)殖水溫度的測定海水溫度的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準GB17378.4-1998）海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------表層水溫表法（1）方法原理用表層水溫表測量時應先將金屬管上端的提環(huán)用繩子拴住離池壁0.5m以外的地方放入水層中與外部的水達到熱平衡之后感溫三分鐘左右，迅速提出水面讀數(shù)，然后將筒內(nèi)的水倒掉，把表重新放入水中，再測量一次。當氣溫高于水溫時把兩次讀數(shù)偏低的一次讀數(shù)按檢定規(guī)程修訂后的值即為表層水溫的實測值反之把兩次讀數(shù)偏高的一次讀數(shù)按檢定規(guī)程修訂后的值為表層水溫的實測值。（2）方法的使用范圍表層水溫表用于測量海洋、湖泊、河流、水庫等的表層水溫度，它由測量范圍為-℃，分度0.2℃的玻璃水銀溫度表和銅質(zhì)外殼組成。（3）注意事項①測溫時要避開系統(tǒng)排水的影響；②讀數(shù)時視線與表層水溫表的毛細管頂端處在同一水平面上要避免陽光的世界照射；③冬季采水不應帶有冰塊或雪球；④表層溫度表必須按照檢定規(guī)程定期進行檢定；2.2.2養(yǎng)殖水中氨氮含量的測定海水氨氮的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準GB17378.4-1998）海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------次溴酸鹽氧化法（1）方法原理在堿性介質(zhì)中次溴酸鹽將氨氮氧化成亞硝酸鹽后以重氮偶氮分光光度法測定亞硝酸鹽氮的含量，扣除原有亞硝酸鹽的濃度，得氨氮的濃度。（2）方法的使用范圍

本法適用于大洋和近岸海水及河口水中氨氮的測定。水樣經(jīng)0.45μm濾膜過濾后儲于聚乙烯瓶中，分析工作不能延遲三小時以上，若樣品采集后不能立即分析，則應快速冷卻至-20℃保存，樣品溶化后立即分析。本法不用于污染較重、含有機物較多的養(yǎng)殖水體。（3）步驟A繪制氨--氮工作曲線①取六個200ml瓶，分別加入，0.20，0.40，0.80，1.60，，2.40，3.20ml標準使用液，加水至標線，混勻。標準系列各點濃度分別為0，，0.08，1.20，1.60，2.00，2.40，。②各量取述溶液，分別置于具塞錐形瓶中。③各加入5ml次溴酸鈉溶液，混勻，放置30分鐘。④各加入5ml磺胺溶液，混勻，放置5分鐘。⑤各加入1ml鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置分鐘。⑥選543nm波長，比色池，以無氨蒸餾水作參比，測定吸光值其中度為A0

。⑦以吸光值為縱坐標，相應的濃度（mg/L）為橫坐標，制工作曲線。B制亞硝酸鹽氮工作曲線①取個具塞比色管，分別加入0，0.10，0.20，，0.40，亞硝酸鹽標準使用液，加水至標線，混勻。標準系列各點濃度分別為0，，0.02，，0.04，②各加入胺溶液，混勻，放置5分。③各加入酸萘乙二胺溶液，混勻，放置15鐘。④選波長比色池，以無氨蒸餾水作參比，測定吸光值A其中濃度為A0

。⑤以吸光值為縱坐標，相應的濃度（mg/L）為橫坐標，制工作曲線。

--C水樣測定a樣中氨氮的測定①量取過濾的水樣，分別置于具塞錐形瓶中。②參照A中③-⑥的步驟測定水樣吸光度A。w③量取5ml剛配置的次溴酸鈉溶液于100ml具塞錐形瓶中，立即加入5ml胺溶液，混勻，放置分鐘，然后加入1ml鹽酸萘乙二胺溶液，分鐘后測定分析空白的吸光值A。bb樣中亞硝酸鹽氮的測定①量取過濾的水樣，分別置于50ml塞比色管中。②參照B②④的步驟測定水樣的吸光值Aw③量取次去離子水于具塞比色管中參照B中②④的步驟測定分析空白吸光值Ab（5）計算

。記錄測得的水樣中總氮和亞硝酸鹽氮的濃（mg/LAw-Ab查工作曲線計算水樣中氨氮的濃度，如式（1ρNH-N-=NρNO-N………………（）3總2式中：NH-N3

————水樣中氨氮的濃度（）;N

總——————

由工作曲線查得的氨包括硝酸鹽氮總濃ρNO-N———亞硝酸鹽氮的濃度2

（）;（6）精密度和準確度①精密度：相對標準偏差為1%②準確度：相對誤差為0.4%（7意事項①測定中要嚴防空氣中的氨對水樣、試劑和器皿的污染；②當水樣高于1℃時水樣氧化30分鐘即可若低于1℃時氧化時間應適當延長；③在條件許可下最好用無氨海水繪制工作曲線；④加入鹽酸萘乙二胺試劑后必須在2小時內(nèi)比色，并避免陽光直接照射；⑤該法氧化率較高，快速，簡便，靈敏，但部分氨基酸也會被氧化。

2.2.3養(yǎng)殖水中COD含量的測定海水COD的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準（17378.4-1998）海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------堿性高錳酸鉀法。（1）方法原理在堿性加熱條件下，用已知量并且是過量的高錳酸鉀，氧化海水中的需氧物質(zhì)。然后在硫酸酸性條件下用碘化鉀還原過量的高錳酸鉀和二氧化錳所生成的游離碘用硫代硫酸鈉標準溶液滴定。（2）方法的使用范圍本法適用于大洋和近岸海水及河口水化學需氧量的測定。（4）步驟①取水樣于形瓶中（測平行雙樣，水樣中有機物濃度較高時可少取水樣，加蒸餾水稀釋至100ml1ml氫化鈉溶液，混勻；加錳酸鉀溶液，混勻；②于電熱板上加熱至沸準確煮沸十分（從冒出第一個氣泡時開始計時后迅速冷卻到室溫；③用定量加液器加入5ml酸溶液，加入碘化鉀，混勻，暗處反應5分鐘在不斷振搖下或電磁攪拌下用已標定的硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液變?yōu)闇\黃色，加1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛剛退去為止，記下滴定數(shù)V1兩平行雙樣滴定數(shù)相差不超過④取蒸餾水代替水樣，按照步驟①—③測定分析空白滴定值V。2（5）計算記錄滴定管讀數(shù)V和V，按照式（2）計算化學需氧量（）:1

。cV)COD12

……（）式中：c——硫代硫酸鈉濃度，；V——分析空白值滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積，ml；1V——滴定樣品時消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積，ml；2

V——水體積，mlCOD——水樣的化學需氧量，.2（6意事項①水樣加熱完畢應冷卻到室溫再加硫酸和碘化鉀否則游離碘易揮發(fā)而造成誤差；②化學需氧量的測定是在一定化學反應條件下的試驗結(jié)果是一個相對值所以測定時應嚴格控制條件如試劑的用量加入試劑的順序加熱時間及加熱溫度的高低、加熱前溶液的總體積等都必須保持一致；③用于制備碘酸鉀標準溶液的純水和玻璃器皿需經(jīng)煮沸處理則碘酸鉀溶液易分解。2.2.4養(yǎng)殖水pH的測定海水pH的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準GB17378.4-1998）海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------pH計法。（2法的使用范圍本法適用于大洋和近岸海水pH值的測定。水樣采集后應在6小時內(nèi)測定如果加入一滴氯化汞溶液蓋好瓶蓋允許保存2。（3擾及消除水的色度、渾濁度、膠體微粒、游離氯、氧化劑、還原劑以及較高的鹽度干擾都較小，當大于9.5時，大量的鈉離子會引起很大誤差，使讀書偏低。（4）步驟儀器連接好電源后開電源開關器即顯示PHSJ－5型實驗室計”迎使用雷磁產(chǎn)品”等字樣，數(shù)秒后，儀器自動進入測量狀態(tài)。測量結(jié)束后，插上短路插頭，關閉電源，儀器關機。儀器必須開機預熱后方可進行測量。為了保證儀器的高精度測量，建議用戶在開機預熱進行mV零點校正。（5意事項

①計開關按鈕、復合電極、溫度補償電極、接線柱等必須保持整潔、干燥；②使用前應用新配制的標準緩沖液進行標定，長期不用會影響儀器的靈敏度；③使用完畢將復合電極的小玻璃球用蒸餾水沖洗干凈并套上橡皮套妥善保存。2.2.5養(yǎng)殖水TSS的測定海水TSS的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準（17378.4-1998）海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------重量法。（1）方法原理一定體積的水樣通過μm的濾膜稱量留在濾膜上的懸浮物的質(zhì)量計算海水中懸浮物的濃度。（2）方法的使用范圍本方法適用于大洋、港灣及河口水體中懸浮物的測定。（3）步驟①過濾前將濾膜在電熱恒溫干燥箱內(nèi)（℃50℃）恒溫脫水6-8小時，取出放入硅膠干燥器，6-8小時后稱重，記下W.；2②安裝過濾設備用不銹鋼鑷子將濾膜放入過濾器內(nèi)量取一定體積的水樣倒入過濾器，并用蒸餾水沖洗3遍；③取出濾膜，按序?qū)V膜放入濾膜盒，放在電熱恒溫干燥箱內(nèi)40℃-℃）恒溫脫水6-8小時，取出放入硅膠干燥器，6-8時后稱重，記下W

1.④每組水樣要設置1-3個空白濾膜，計算醋酸纖維脂膜因溶解而損失的質(zhì)量△；⑤將過濾器拆開收好，過濾結(jié)束。（4意事項①水樣要現(xiàn)場過濾烘干按順序保存好果不能立即過濾水樣放在陰涼處，但24時內(nèi)必須過濾完畢；②各種器具必須保持干凈，過濾前將所有器具用清水沖洗干凈；③過濾時為防止倒灌，損壞真空泵，應應及時排出廢水；④濾膜放入編好號的濾膜盒內(nèi)，按站位順序排好；

⑤用不銹鋼鑷子夾取濾膜，以免污染。（5算過濾稱量后的出的數(shù)據(jù)按（3式計算：

()2

………………（）式中：ρ——懸浮物質(zhì)濃度，mg/LW

1

————

懸浮物加水樣濾膜質(zhì)量，W

2

————

水樣濾膜質(zhì)量，eq\o\ac(△,W)eq\o\ac(△,)——空白濾膜校正值，V——水體積，L3.實驗結(jié)果3.1掛膜期間水質(zhì)3.1.1試驗條件下化學營養(yǎng)鹽掛膜氨氮去除率的變化情況：表：comparisonofammoniaremovalrateammongdifferentbiofilters80.0%%/率

60.0%40.0%

bamboomaifanstone除去

20.0%0.0%

ceramicplastic4.14.34.54.74.94.125.45.65.85.1055.31-20.0%時間/上表表明在不同的填料下（竹環(huán)、麥飯石、浮球、塑料球），隨著時間的推移微生物生長逐漸成熟裝有不同種填料的生物濾器去除氨氮率逐漸穩(wěn)定，趨于穩(wěn)定值。由于此試驗采用化學營養(yǎng)鹽掛膜，從上表中也可看出其弊端，掛

/m//m/膜時間過長，需60天左右才能達到平衡；并且，此化學營養(yǎng)鹽掛膜產(chǎn)生的生物膜微生物較為單一，可能會在實際養(yǎng)殖中出現(xiàn)問題，容易發(fā)生崩潰，受到病原微生物感染，在有機物含量較高的情況下，可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，氨氮去除率也會發(fā)生變化。3.1.2試驗封閉循環(huán)水系統(tǒng)掛膜經(jīng)過之前研究比較和討論本實驗封閉循環(huán)水系統(tǒng)不采用耗時較長菌落較單一的化學營養(yǎng)鹽掛膜法時心采用養(yǎng)殖廢水掛膜會引入病原微生物等，故采用直接引入養(yǎng)殖對象逐漸增大養(yǎng)殖密度的掛膜方法掛膜過程中循環(huán)水系統(tǒng)中氨氮的變化情況如下表所示：-2掛Lg度濃氮氨

25d掛膜過程中氨氮含量變化所經(jīng)歷的過程是先降低后升高再降低最后穩(wěn)定在一個較低的水平并趨于平衡析原因可能是由于掛膜初期硝化細菌與反硝化細菌生長不平衡待生物膜穩(wěn)定后硝化細菌與反硝化細菌的生長達到動態(tài)平衡循環(huán)水中的氨氮自然就穩(wěn)定了。由于實驗時間較短，系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測只能到此為止，直接引入養(yǎng)殖對象的掛膜方法需要承擔一定的風險，承受突加負載的能力較弱，但與前一種相比生物膜菌落種類豐富，也更能節(jié)省時間和能耗。

3.2水質(zhì)指標3.2.1養(yǎng)殖水溫度的測定海水溫度的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準GB17378.4-1998）海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------表層水溫表法。通過連續(xù)一個月的實驗，積累了進水、流水和循環(huán)水系統(tǒng)的水溫變化數(shù)據(jù)：-3進度溫

-4流

度溫

-5循度20.2溫

比較以上數(shù)據(jù)得出

：進水的溫度變化在7℃-16.7℃間，平均溫度為℃；流水系統(tǒng)的溫度變化在15.8℃-16.8之間，平均溫度為16.22℃流水系統(tǒng)的水溫接近于進水符理論結(jié)果循環(huán)水系統(tǒng)的溫度變化在19.4-20.9之間平溫度為20.27℃高出進水4.10℃，這是因為循水流經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)溫箱后經(jīng)過溫度提升的過程，大菱鲆是冷水性魚類，養(yǎng)殖適宜水溫要求在1020之間，14～17℃水溫為快速生長階段，因此本系統(tǒng)的調(diào)溫箱只需在秋冬冷季開啟，夏天溫度較高時則可以關閉。3.2.2養(yǎng)殖水中氨氮含量的測定海水中氨氮含量的測定：根據(jù)中華人民共和國國家標準GB17378.4-1998海洋監(jiān)測規(guī)范-第四部分-海水分析------次溴酸鈉氧化法。氨氮是水產(chǎn)育苗及養(yǎng)殖中需要密切關注的水質(zhì)指標[8],水養(yǎng)殖水體中氨氮的測定是海水養(yǎng)殖生產(chǎn)管理和科研工作的重要基礎溴酸鹽氧化法是海洋監(jiān)測規(guī)范中氨氮測定的標準分析方法[，適用于大洋及近岸海水，在測定污染較重、含有機物較多的養(yǎng)殖水體時誤差較大按照海洋監(jiān)測規(guī)（GB17378.41998次溴酸鹽氧化法中繪制工作曲線標準系列的氨氮質(zhì)量濃度是0~0.080mg/L在將其濃度范圍繼續(xù)擴大至mg/L，并根多次試驗結(jié)果設定了濃度梯度，按照標準測定方法操作[2]，標準系列點濃度及其吸光度，見表，且散點圖見圖5：

2[6]2[6]表

延長工作線的試驗結(jié)果氨氮質(zhì)量濃度（）吸光度

00.040.160.20.6400.0470.210.5220.6380.840.8920.8841.166度光吸

1.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.4

0.50.60.7氨氮質(zhì)量濃度mg?L

－1圖5氨質(zhì)濃度吸度散圖1plotofconcentrationand從試驗結(jié)果可以看出，當質(zhì)量濃度小于0.32，吸光度小于0.840時，氨氮濃度和吸光度呈很好的線性關系y=x+6R

當濃度繼續(xù)增大時，吸光度的增加變緩。分析其原因，當氨氮濃度較低時，次溴酸鹽氧化劑的量足以保證NH-N的完全氧化，而氨氮濃度繼續(xù)增大時，由于氧化劑3的不足導致NH-N不能完全被氧化，從而影響測定的準確度。3結(jié)合相關學者對次溴酸鹽氧化法測定養(yǎng)殖水體氨氮的影響因素及原因的分析對實驗方法做了適當修改。經(jīng)過五次預實驗，水中氨氮的濃度都在0.3mg/L以內(nèi)，故將氨氮的工作曲線延長到濃度，得出延長的氨氮工作曲線：

//m///m/0.90.80.7

表3-7長的氨氮工作曲線y=2.5112x0.0066R0.9994A度光吸

0.60.50.40.30.20.1000.1

0.2氨氮質(zhì)量濃度/mg/L

0.4通過連續(xù)一個月的實驗積累了進水流水和循環(huán)水系統(tǒng)的氨氮含量變化數(shù)據(jù)：-8進Lg度濃氮氨

5.15.15

由表中數(shù)據(jù)可知：從整體水平看，流水系統(tǒng)的氨氮含量稍稍高于進水，兩者相差甚微，在上下浮動：循環(huán)水系統(tǒng)的氨氮含量則較高，達到了0.033mg/L。3.2.3養(yǎng)殖水中COD含量的測定通過連續(xù)一個月的實驗積累了進水流水和循環(huán)水系統(tǒng)的COD量變化數(shù)

/m/Op/m/Op據(jù)：-9進C濃Lg度濃D1C

5.05

由表中數(shù)據(jù)可知流水系統(tǒng)的含量在0.6mg/L右浮動稍于進水，循環(huán)水系統(tǒng)的含量在2.3mg/L左右，這說明本系統(tǒng)在去除COD方面已具備一定能力。3.2.4養(yǎng)殖水pH的測定通過連續(xù)一個月的實驗積累了進水流水和循環(huán)水系統(tǒng)的pH的變化數(shù)據(jù)：-10的H

5.05

5.255.3

SS由表中數(shù)據(jù)可知：在pH上流水稍高于進水，兩者水平相當，均在8.4上下；循環(huán)水較高，在8.6左右浮動，分析其原因，可能是生物濾器在運行初期，填料的生化特性不穩(wěn)定，這方面的數(shù)據(jù)還有待于長期的試驗和探索。