1、封閉循環水養殖系統與流水式養殖系統水質的比較摘要封閉循環水養殖系統因其節約土地、水和能源，環保、高產和產品安全可控等特點，成為當前和未來推動水產養殖可持續發展主要養殖模式之一。我國北方水產養殖業逐漸興起的封閉循環水工廠化養殖已逐漸取代原有的流水集約化養殖，尤其是在高價值鲆鰈魚類養殖生產中。本論文集中研究了在進水水質相同、養殖對象一致、養殖密度類似的情況下，封閉循環水養殖系統和流水式開放養殖系統的水質，主要是溫度、氨氮、CODpH、TSS等水質指標的差異及變化情況。同時，結合之前所做關于生物濾器掛膜成熟水質指標變化，主要是氨氮的變化情況，探討了封閉循環水養殖系統的掛膜成熟過程。關鍵詞：封閉循環水

2、養殖系統流水式養殖系統水質比較TheWaterQualityComparsionbetweenRAS(RecirculationAquacultureSystems)andFlowing-systemsAbstractRAS(RecirculationAquacultureSystems)becomesthemainsustainedforminaquaculturebecauseofsavingland,seawater,resource,reducingpollution,high-production,goodqualityofgoodsthesedaysandinfuture.RASh

3、asbeeninsteadofflow-thoughsystemsinnorthofChina,especiallyinflatfishculture.Thispaperfocusonthechangeanddifferencesofwaterquality,especiallyTAN,TSS,temperature,salinity,pH,andsoon,inRASandflow-throughsystems.Aswell,thewaterqualityofRASismonitoringduringbacteriagrowingupinthebiofiltertojudgethestabil

4、ityofsystems.Keywords:RASFlowing-SystemsWater-Quality TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 前言1 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 材料與方法4 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 實驗材料4實驗對象4實驗試劑5氨氮測定所用試劑5COD測定所用試劑5pH測定所用試劑5實驗系統6封閉循環水系統6流水開放式養殖9實驗儀器10實驗方法11養殖水溫度的測定11養殖水中氨氮含量的測

5、定11養殖水中CO用量的測定14養殖水pH的測定15養殖水TSS的測定16 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 實驗結果17掛膜期間水質17試驗條件下自然掛膜氨氮去除變化情況17試驗封閉循環水系統掛膜18水質指標19養殖水溫度的測定19養殖水中氨氮含量的測定20養殖水中CO用量的測定22養殖水pH的測定23養殖水TSS的測定24 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 實驗結果比較24 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 總結25 HYPERLINK l

6、bookmark21 o Current Document 參考文獻27 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 致謝!271.前言我國是海洋水產大國，2006年我國的海水養殖產品總量達1436萬噸，約占世界海水養殖產品總量的60%以上，為我國13億人口的食品安全做出了貢獻。但我國不是海洋水產強國，這主要表現在海水養殖業普遍存在的設施陳舊、簡陋、生產工藝不成熟、生產率低、生產穩定性差、養殖過程病害頻發、養殖生產環境污染嚴重、養殖產品品質下降等方面。發展新的養殖技術和養殖模式，使水產養殖過程更為“環境友好”已成為海水養殖業亟待解決的關鍵問題。工廠化養殖

7、被普遍認為是解決環境污染、提高產品質量的有效途徑。養殖企業也希望通過發展工廠化養殖，能夠實現可持續發展，特別是能適應全球開放市場的需求和進一步降低生產成本。我國現有的海水工廠化養殖，基本是采用開放式流水生產，處于工廠化養殖初級階段。其特點是用水量過大，對水質的前處理簡單，產量難以提高，絕大多數養殖單位不設后處理，養殖廢水直接排放入海，造成海區污染并危及企業自身的持久生存。為此，從保護環境和持續利用資源的全局出發，走封閉式循環水工廠化養殖之路，改變目前的生產現狀，徹底改善養殖生產與環境保護之間不協調的關系，才是最佳的出路。封閉循環水養殖（Recirclingaquaculturesystem!,

8、RAS）通過綜合集成現代生物學、建筑學、化學、電子學和工程學等領域的技術3機械過濾、生物過濾去除養殖水體中的殘餌、糞便以及NH3-N、NO2-N等有害物質，再經消毒增氧、去除CO2、調溫后輸回養殖池實現養殖用水的循環利用，這樣可大大節約水資源，使養殖水體持續保持高溶氧狀態和穩定的水質環境，顯著提高單位水體生產力。在封閉循環水養殖系統中，需要控制總氨氮（TAN）、懸浮物、溶解性有機物以及二氧化碳（CO2）等代謝物的積累，循環水養殖所需要的水處理單元取決于水循環利用率、經濟性和養殖對象的水質要求，典型的循環水養殖系統的處理單元（如圖1所示）包含懸浮顆粒物去除（機械過濾）、氣體控制（氧氣供應,CO2

9、去除）和生物處理（生物過濾的氨硝化反應和消毒）等。封閉循環水工廠化養殖無論是用水量還是占地面積均要顯著低于池塘養殖和開放式流水養殖模式，并可大大提高養殖密度；另外工廠化養殖把外來污染源和病原體的危害降低到最小程度，生產環境穩定，可生產出完全符合國際標準的優質無公害產品，并通過對養殖廢水的資源化處理，減少養殖生產對環境的污染，實現環境友好。封閉循環水的水處理技術發展過程為：上世紀六十年代多數采用單級凈化裝置（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盤、生物轉筒，同時發展了二級以及三級式水凈化技術，即增加前級處理裝置，濾去粒狀污物

10、，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、離子交換處理技術以及生物接觸氧化技術，并相應研制了新的濾料，取得了較大的進展。近年來，國外工廠化養殖技術進步較快，在水體消毒凈化、池底排污、增氧及控溫方面，幾乎采用了現代所有可以引用的實用技術并呈現出以下特點：1）高新化、普及化。許多發達國家發展工廠化養殖都引進了當今的前沿技術，最高單產達100kg/m3,主要是采用先進的水處理技術與生物工程，并且工廠化養殖已普及到蝦、貝、藻、軟體動物的養殖，育苗企業普遍采用封閉循環水技術，工廠化養殖已成為一些國

11、家和地區的國策和水產發展的重點。在歐洲，當前絕大多數養殖企業的苗種孵化和育成均采用循環水工藝，越來越多的海水和淡水封閉循環水養殖模式在各地得以成功實踐。如在丹麥大約有超過10的鮭魚養殖企業正積極把流水養殖改造為循環水養殖，以達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殖均在封閉循環水養殖車間進行，鮭魚的封閉循環水養殖也開始進行生產實踐。海水封閉循環水養殖理論與技術也是歐盟建議的重要研究領域之一。丹麥、挪威、美國等10余個國家均相應立法，我國臺灣也鼓勵發展，以求節水與減少對環境的污染。2）大型化、超大型化。國外工廠化養殖都有向大型、特大型、超大型企業發展的

12、趨勢。美國可口可樂公司在夏威夷投資2500萬美元，建立了對蝦養殖工廠，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，建造了3英畝的養魚車間；俄羅斯計劃建造72個大型工廠化養魚工廠，總產量要達到100萬噸。3）產業化、國際化。工廠化養殖在西方一些國家已產業化，從研究、設計、制造、安裝、調試，以及產品的產前產后服務，如銀行、保險、保安、信息等都形成網絡，形成了一個新的知識產業。圍繞工廠化養殖，形成了上、下游產業群體，有的正形成集團與跨國集團1。o本論文集中研究了在進水水質相同、養殖對象一致、養殖密度類似的情況下封閉循環水系統和流水式開放系統的水質，尤其是溫度、氨氮、COD、pH、T

13、SS等水質指標的差異及變化情況。同時，結合之前所做關于生物濾器掛膜成熟水質指標變化，尤其是氨氮的變化情況，探討封閉循環水系統穩定過程中，尤其是在掛膜開始直至掛膜成熟過程，來判定系統的穩定程度。2.材料與方法實驗材料實驗對象大菱鮮(Scophthatmusmaximus)屬于鰥形目魚?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，有眼側呈青褐色，具少量皮刺；無眼側光滑白色，背鰭與臀無硬體且較長；頭部及尾鰭均較小，身體中部肉厚，內臟團小、出肉率高，整個身體的可食用部分比同類魚多。大菱鮮屬于北歐冷水魚類，是一種名貴的比目魚，該魚對溫度等海水指標要求較嚴，

14、全國僅山東半島少數地區適合養殖。大菱辭最高致死溫度為28-30C；最低致死溫度為1-2C；最高生長溫度為21-27C；最低生長溫度為7-8C；最適生長溫度為14-17C,其對鹽度的耐受力最高為40%;最低為12%。大菱辭在自然環境狀態攝食習性為肉食性，幼魚期攝食甲殼類；成魚則捕食小魚、蝦等。在人工養殖條件下，經馴化主要投喂高能顆粒配合飼料。Steve Porter*True Blue1實驗試劑氨氮測定所用試劑硫酸銨；分析純；亞硝酸鈉NaNO2;分析純氫氧化鈉NaoH；優級純；鹽酸；分析純；溴酸鉀漠化鉀KBr；分析純；磺胺NH2SO2c6H4NH2分析純；鹽酸蔡乙二胺Ci0H7NHCH2CH2N

15、H2HCl;分析純；三氯甲烷cHcl3；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；COD測定所用試劑氫氧化鈉NaoH；優級純；硫酸H2SO4；分析純；碘酸鉀KIO4；分析純；硫代硫酸鈉Na2S2O3；分析純；高錳酸鉀KMnO4；分析純；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pH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；實驗系統封閉循環水系統封閉式循環水養殖系統（以下簡稱循環水系統）概念有兩個主要部分，一是循環，一是封閉。循環水是指同一養殖水體經過養殖系統內部的處理過程后循環使

16、用。封閉是指此養殖環境既不受外界水源和氣候制約，又不對外界環境產生危害。由于循環的需要，養殖系統本身有充分的能力改變和控制養殖水環境，從而達到與外界封閉的效果。循環水系統的最重要的功能是給生活在其中的動物提供一個健康環境。維持這個功能需要系統有不同的裝置處理污染物，以保持水質干凈，有充足的氧氣、適宜的溫度范圍和恰當的水化學參數。循環水系統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，其余部分轉化為排泄物和二氧化碳，排泄物中有三項指標對循環水系統的運行有直接影響。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，尤其是冷水魚，又會增加生物過濾器的負擔。三

17、是有機物，其降解過程消耗氧氣。因此一個循環水系統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，將氨氮轉化為一般不具毒性的硝態氮，在轉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7。本實驗封閉循環水系統設置在養殖場，抽取地下井海水，經過曝氣砂濾進入實驗系統，理化指標符合車間養殖品種的要求。在養殖過程中，循環水量每天20個循環，魚苗為養殖場親魚培育的一月齡大菱鲆。4.5m4.2m圖2封閉循環水養殖試驗系統平面布置圖系統運行程序圖3封閉循環水養殖系統工藝流程圖地下自然海水經過殺菌消毒后首先進入循環水系統的

18、養殖槽，然后養殖槽內含水生生物糞便、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水系統，之后海水再經初級過濾器去除細小顆粒物后進入循環水系統的給水箱，再由潛水泵將海水送至蛋白質泡沫分離器，同時蛋白質泡沫分離器通入壓縮空氣進行蛋白分離，之后海水進入二氧化碳去除器去除其中的酸性物質，再流經紫外線殺菌器進行殺菌消毒，然后到調溫箱進行適當的溫度調節，再進入整個循環水系統中最核心的部分生物濾箱，在生物濾箱中氨氮轉化為一般不具毒性的硝態氮，在轉化氨氮的同時分解海水中的有機物，最后經過流量計后進入養殖槽。此后海水在整個封閉系統中進行循環，同時系統定期向外排出部分污水，適時補充新水，系

19、統新補水量應等于系統外排水、蒸發水與損失水之和，總計約占整個循環系統水量的10%。圖4封閉循環水養殖系統實驗模型圖本實驗采用12套平行的獨立循環水系統，且所有管道和設備全部采用PVC材料焊接而成，從養殖槽出來的海水通過直徑為50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中去除，之后海水將通過直徑為50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、氨等有毒有害氣體，之后通過紫外消毒器殺死部分細菌和病毒，再通過直徑為

20、63的管道進入溫度調節器，將溫度調節到適宜的溫度，之后進入生物濾器去除水中的COD、TAN,在由直徑為25的管道通過可調流量計，最后進入養魚缸。此后水在系統中自動循環。流水開放式養殖系統流水開放式養殖系統是指傳統的簡單敞開式粗放養殖，地下海水或者近岸海水抽上來后，經過簡單的砂濾處理，直接進入養殖池，養殖廢水經過簡單處理，或者不經處理直接排海，并不進行循環使用。與封閉式循環水系統相比，存在著用水浪費、不好控制、易造成病毒感染等弊端。但是，目前仍然是海水養殖業的主要形式。實驗地點選用位于煙臺市經濟技術開發區的東方海洋科技股份有限公司開發區分公司流水開放式養殖車間，該養殖場傍海建設地下井抽取海水，經

21、曝氣砂慮后用于養殖。水溫為15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。實驗儀器722型光柵分光光度計pH:PHSJ-4Ah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、銀子、醋酸纖維脂濾膜實驗方法養殖水溫度的測定海水溫度的測定：根據中華人民共和國國家標準（GB17378.4-1998）海洋監測規范-第四部分-海水分析表層水溫表法2.（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用繩子拴住，在離池壁0.5m以外的地方放入01m水層中，待與外部的水達到熱平衡之后，即感溫三分鐘

22、左右，迅速提出水面讀數，然后將筒內的水倒掉，把表重新放入水中，再測量一次。當氣溫高于水溫時，把兩次讀數偏低的一次讀數，按檢定規程修訂后的值，即為表層水溫的實測值；反之，把兩次讀數偏高的一次讀數，按檢定規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-5+40，分度0.2的玻璃水銀溫度表和銅質外殼組成。.注意事項測溫時要避開系統排水的影響；讀數時視線與表層水溫表的毛細管頂端處在同一水平面上，還要避免陽光的世界照射；冬季采水不應帶有冰塊或雪球；表層溫度表必須按照檢定規程定期進行檢定；.2養殖水中氨氮含量的測定海水氨氮的測定

23、：根據中華人民共和國國家標準（GB17378.4-1998）海洋監測規范-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中次溴酸鹽將氨氮氧化成亞硝酸鹽，然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0.45叩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、含有機物較多的養殖水體。（3）步驟A繪制氨-氮工作曲線取六個200ml量瓶，分別加入0，0.20，0.40，0.80，1.20，

24、1.60，2.0，2.40，ml氨標準使用液，加水至標線，混勻。標準系列各點濃度分別為0，0.02，0.04，0.08，1.20，1.60，2.00，2.40，3.20mg/L。各量取50.0ml上述溶液，分別置于100ml具塞錐形瓶中。各加入5ml次溴酸鈉溶液，混勻，放置30分鐘。各加入5ml磺胺溶液，混勻，放置5分鐘。各加入1ml鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置15分鐘。選543nm波長，5cm比色池，以無氨蒸儲水作參比，測定吸光值A,其中0濃度為A0。以吸光值Ai-A0為縱坐標，相應的濃度（mg/L）為橫坐標，繪制工作曲線。B繪制亞硝酸鹽氮工作曲線取6個50ml具塞比色管，分別加入0，0.1

25、0，0.20，0.30，0.40，0.50ml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0，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05mg/L。各加入1.0ml磺胺溶液，混勻，放置5分鐘。各加入1.0ml鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置15分鐘。選543nm波長，5cm比色池，以無氨蒸儲水作參比，測定吸光值A,其中0濃度為A0。以吸光值Ai-A0為縱坐標，相應的濃度（mg/L）為橫坐標，繪制工作曲線C水樣測定a水樣中氨氮的測定量取50.0ml已過濾的水樣，分別置于100ml具塞錐形瓶中。參照A中-的步驟測定水樣吸光度Aw。量取5ml剛配置的次溴酸鈉溶液于100ml具塞錐形瓶

26、中，立即加入5ml磺胺溶液，混勻，放置5分鐘，然后加入1ml鹽酸萘乙二胺溶液，15分鐘后測定分析空白的吸光值Ab。b水樣中亞硝酸鹽氮的測定量取50.0ml已過濾的水樣，分別置于50ml具塞比色管中。參照B中-的步驟測定水樣的吸光值Aw。量取50.0ml二次去離子水于具塞比色管中，參照B中-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度（mg/L），由Aw-Ab查工作曲線計算水樣中氨氮的濃度，如式（1）：-pNH-N=N總-pNO-N（1）式中：pNH-N-水樣中氨氮的濃度（mg/L）;N總由工作曲線查得的氨氮（包括亞硝酸鹽氮）的總濃度（mg/L）;pNO-N亞硝

27、酸鹽氮的濃度（mg/L）;（6）精密度和準確度精密度：相對標準偏差為1%；準確度：相對誤差為0.4%。（7）、注意事項測定中要嚴防空氣中的氨對水樣、試劑和器皿的污染；當水樣高于10時水樣氧化30分鐘即可，若低于10時，氧化時間應適當延長；在條件許可下最好用無氨海水繪制工作曲線；加入鹽酸萘乙二胺試劑后必須在2小時內比色，并避免陽光直接照射；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養殖水中CO酎量的測定海水COD勺測定：根據中華人民共和國國家標準(GB17378.4-1998)海洋監測規范-第四部分-海水分析-堿性高鈕酸鉀法。(1)方法原理在堿性加熱條件下，用已知量并且

28、是過量的高鈕酸鉀，氧化海水中的需氧物質。然后在硫酸酸性條件下，用碘化鉀還原過量的高鈕酸鉀和二氧化銳，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)步驟取100ml水樣于250ml錐形瓶中(測平行雙樣，水樣中有機物濃度較高時可少取水樣，加蒸儲水稀釋至100ml)。加1ml氫氧化鈉溶液，混勻；力口5.00ml高鈕酸鉀溶液，混勻；于電熱板上加熱至沸，準確煮沸十分鐘(從冒出第一個氣泡時開始計時)，然后迅速冷卻到室溫； TOC o 1-5 h z 用定量加液器加入5ml硫酸溶液，加入0.50g碘化鉀，混勻，暗處反應5分鐘。在不斷振搖下

29、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為淺黃色，加1ml淀粉溶液，繼續滴定至藍色剛剛退去為止，記下滴定數V1。兩平行雙樣滴定數相差不超過0.10ml。取100ml蒸儲水代替水樣，按照步驟一測定分析空白滴定值V2。(5)計算記錄滴定管讀數V1和V2,按照式(2)計算化學需氧量(COD):c(V1-V2)8COD=、127父1000(2)式中：c硫代硫酸鈉濃度，mol/L;分析空白值滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積，ml;滴定樣品時消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積，ml;V水樣體積，ml;COD水樣的化學需氧量，mg/L-O2.（6）、注意事項水樣加熱完畢，應冷卻到室溫，再加硫酸和碘化

30、鉀，否則游離碘易揮發而造成誤差；化學需氧量的測定是在一定化學反應條件下的試驗結果，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；用于制備碘酸鉀標準溶液的純水和玻璃器皿需經煮沸處理，否則碘酸鉀溶液易分解。2.2.4養殖水pH的測定海水pH的測定：根據中華人民共和國國家標準（GB17378.4-1998）海洋監測規范-第四部分-海水分析pH計法。（2方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小時內測定。如果加入一滴氯化汞溶液，蓋好瓶蓋，允許保存2天。（3干擾及消除水的色度、渾濁度、膠體微

31、粒、游離氯、氧化劑、還原劑以及較高的鹽度干擾都較小，當pH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，打開電源開關，儀器即顯示“PHSJ5型實驗室pH計”、“歡迎使用雷磁產品”等字樣，數秒后，儀器自動進入測量狀態。測量結束后，插上短路插頭，關閉電源，儀器關機。儀器必須開機預熱0.5h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0.5h后進行mV零點校正。、注意事項pH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；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；使用完畢將復合電極的小玻璃球用蒸餾水沖洗干凈并

32、套上橡皮套妥善保存。2.2.5養殖水TSS的測定海水TSS的測定：根據中華人民共和國國家標準（GB17378.4-1998）海洋監測規范-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0.45m的濾膜，稱量留在濾膜上的懸浮物的質量，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）步驟過濾前將濾膜在電熱恒溫干燥箱內（40C-50C）恒溫脫水6-8小時，取出放 TOC o 1-5 h z 入硅膠干燥器，6-8小時后稱重，記下W2.；安裝過濾設備，用不銹鋼鑷子將濾膜放入過濾器內，量取一定體積的水樣倒入過濾器，并用蒸餾水沖洗3遍；取出濾膜，

33、按序將濾膜放入濾膜盒，放在電熱恒溫干燥箱內（40C-50C）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W1.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量W.；將過濾器拆開收好，過濾結束。、注意事項水樣要現場過濾、烘干、按順序保存好，如果不能立即過濾，水樣放在陰涼處，但24小時內必須過濾完畢；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；過濾時為防止倒灌，損壞真空泵，應應及時排出廢水；濾膜放入編好號的濾膜盒內，按站位順序排好；用不銹鋼銀子夾取濾膜，以免污染。（5）、計算過濾稱量后的出的數據按（3）式計算:(3)、_(W1-W2-W)式中：p懸浮物

34、質濃度，mg/LWi懸浮物加水樣濾膜質量，mgW2水樣濾膜質量，mgW空白濾月I校正值，mgV水樣體積，L3.實驗結果掛膜期間水質試驗條件下化學營養鹽掛膜氨氮去除率的變化情況:表 3-1:上表表明在不同的填料下（竹環、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定,趨于穩定值。由于此試驗采用化學營養鹽掛膜，從上表中也可看出其弊端，掛膜時間過長，需要60天左右才能達到平衡；并且，此化學營養鹽掛膜產生的生物膜微生物較為單一，可能會在實際養殖中出現問題，容易發生崩潰，受到病原微生物感染，在有機物含量較高的情況下，可能會出現不穩定的情況，氨氮去除

35、率也會發生變化。3.1.2試驗封閉循環水系統掛膜經過之前研究比較和討論，本實驗封閉循環水系統不采用耗時較長，菌落較單一的化學營養鹽掛膜法；同時，擔心采用養殖廢水掛膜，會引入病原微生物等，故采用直接引入養殖對象，逐漸增大養殖密度的掛膜方法。掛膜過程中循環水系統中氨氮的變化情況如下表所示：表3-2掛膜過程中循環水系統氨氮變化掛膜過程中氨氮含量變化所經歷的過程是先降低后升高再降低最后穩定在一個較低的水平并趨于平衡，分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，待生物膜穩定后硝化細菌與反硝化細菌的生長達到動態平衡，循環水中的氨氮自然就穩定了。由于實驗時間較短，系統水質監測只能到此為止，直接

36、引入養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，也更能節省時間和能耗。3.2水質指標養殖水溫度的測定海水溫度的測定：根據中華人民共和國國家標準(GB17378.4-1998)海洋監測規范-第四部分-海水分析-表層水溫表法。通過連續一個月的實驗，積累了進水、流水和循環水系統的水溫變化數據：表3-3進水溫度變化日期表3-4流水系統溫度變化比較以上數據得出：進水的溫度變化在15.7C-16.7C之間，平均溫度為16.17C;流水系統的溫度變化在15.8C-16.8C之間，平均溫度為16.22C；流水系統的水溫接近于進水，符合理論結果。循環水系統的溫

37、度變化在19.4C-20.9C之間，平均溫度為20.27C,高出進水4.10C,這是因為循環水流經系統的調溫箱后經過溫度提升的過程，大菱鰥是冷水性魚類，養殖適宜水溫要求在10c20c之間，14c17c水溫為快速生長階段，因此本系統的調溫箱只需在秋冬冷季開啟，夏天溫度較高時則可以關閉。養殖水中氨氮含量的測定海水中氨氮含量的測定：根據中華人民共和國國家標準(GB17378.4-1998)海洋監測規范-第四部分-海水分析-次澳酸鈉氧化法。氨氮是水產育苗及養殖中需要密切關注的水質指標網，海水養殖水體中氨氮的測定是海水養殖生產管理和科研工作的重要基礎。次澳酸鹽氧化法是海洋監測規范中氨氮測定的標準分析方法

38、2,適用于大洋及近岸海水，在測定污染較重、含有機物較多的養殖水體時誤差較大。按照海洋監測規范(GB17378.4-1998),次澳酸鹽氧化法中繪制工作曲線標準系列的氨氮質量濃度是00.080mg/L。現在將其濃度范圍繼續擴大至0.64mg/L,并根據多次試驗結果設定了濃度梯度，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3-6,且散點圖見圖5:氨氮質量濃度00.020.040.080.120.160.20.240.320.40.480.64(mg/L)吸光度00.0470.1110.210.3150.4050.5220.6380.840.8920.8841.166度光吸氨氮質量濃度/

39、mg?L -6427圖5氨氮質量濃度和吸光度的散點圖Fig.1Scatterplotofconcentrationandabsorbance從試驗結果可以看出，當質量濃度小于0.32mg/L,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=0.3803x+0.0006,R2=0.9995;當濃度繼續增大時，吸光度的增加變緩。分析其原因，當氨氮濃度較低時，次澳酸鹽氧化劑的量足以保證NH3-N的完全氧化，而氨氮濃度繼續增大時，由于氧化劑的不足導致NH3-N不能完全被氧化，從而影響測定的準確度6o結合相關學者對次澳酸鹽氧化法測定養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

40、。經過五次預實驗，水中氨氮的濃度都在0.3mg/L以內，故將氨氮的工作曲線延長到濃度0.32mg/L,得出延長的氨氮工作曲線:表3-7延長的氨氮工作曲線y = 2.5112x - 0.0066R2 = 0.99940.10.20.30.4氨氮質量濃度/mg/L,9,87,6,5,432 /OOOOOOOOO8度光吸通過連續一個月的實驗，積累了進水、流水和循環水系統的氨氮含量變化數據:表3-8進水、流水與循環水系統氨氮濃度變化日期*進水-流水系統循環水系統由表中數據可知：從整體水平看，流水系統的氨氮含量稍稍高于進水，兩者相差甚微，在0.015mg/L上下浮動：循環水系統的氨氮含量則較高，達到了0

41、.033mg/L。養殖水中CO的量的測定通過連續一個月的實驗，積累了進水、流水和循環水系統的CO*量變化數據:表3-9進水、流水與循環水系統CO濃度變化日期進水-流水系統循環水系統由表中數據可知：流水系統的COD含量在0.6mg/L左右浮動，稍高于進水，循環水系統的COD含量在2.3mg/L左右，這說明本系統在去除COD方面已具備一定能力。養殖水pH的測定通過連續一個月的實驗，積累了進水、流水和循環水系統的pH的變化數據:表3-10進水、流水與循環水系統pH勺變化日期一進水-流水系統循環水系統由表中數據可知：在pH上流水稍高于進水，兩者水平相當，均在8.4上下;循環水pH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定，這方面的數據還有待于長期的試驗和探索。3.2.4養殖水TSS的測定通過連續一個月的實驗，積累了進水、流水和循環水系統的TSS的變化數據:表3-11進水、流水與循環水系統中TSS勺變化*進水-流水系統循環水系統由表中數據可知：進水中TSS含量極低，幾乎低于檢出限；流水系統平均TSS含量16mg/L左右；循環水系統TSS含量最高，達到36mg/L,高出流水系統20mg/L,可見，本系統在TSS的去除方面能力比較有限。4.實驗結果比較本系統運行正常后，與進水、流水及漁業水質標準標準比較，各項水質指標列入下表：水