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快速評判工廠化循環水養殖系統最大養殖容納量的方法.pdf

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快速 評判 工廠 循環 養殖 系統 最大 容納 方法
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摘要
申請專利號:

CN201210549864.X

申請日:

20121217

公開號:

CN103053448B

公開日:

20140219

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01K61/00,G01M99/00 主分類號: A01K61/00,G01M99/00
申請人: 中國海洋大學,王峰
發明人: 王峰,雷霽霖
地址: 266100 山東省青島市嶗山區松嶺路238號
優先權: CN201210549864A
專利代理機構: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 代理人: 湯東鳳
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210549864.X

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法,屬于魚類養殖領域,通過每月抽血檢測養殖對象溶菌酶活力,作月度變化曲線,同時監測循環水養殖系統對養殖水體的細菌去除率及養殖水體中的氨氮濃度,以溶菌酶活力和養殖水體中的細菌去除率評判為主,養殖水體中的氨氮濃度為輔,對養殖系統的最大養殖容納量進行評判。本發明從養殖對象生理狀態監測和養殖水體水質監測兩方面入手,確保了預測的準確性和時效性。而且,本方法只監測跟養殖系統容納量相關性最強的1~3個指標,具有方便快捷、成本低的優勢。

權利要求書

1.一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法,其特征在于通過每月抽血檢測養殖對象溶菌酶活力,作月度變化曲線,同時監測循環水養殖系統對養殖水體的細菌去除率及養殖水體中的氨氮濃度,以溶菌酶活力和養殖水體中的細菌去除率評判為主,養殖水體中的氨氮濃度為輔,對養殖系統的最大養殖容納量進行評判。2.根據權利要求1所述的一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法,其特征在于所述評判的標準為:在正常養殖情況下,養殖對象的溶菌酶活力在相對穩定的區域內變動,當1/2以上的檢測數據比前一次檢測數據升高,且升高超過50%時,說明此時養殖對象均長至大規格,其養殖密度已逐漸接近本條件下循環水養殖系統的上限,達到最大養殖容量;當發現檢測均值急劇升高,超出正常值的2倍以上,這就意味著養殖對象即將爆發或已經爆發疾病;結合循環水養殖系統殺菌環節對水體中細菌的去除率的監測,當養殖水體中細菌的去除率連續檢測結果均在80%以下,排除設備故障的可能性,則認定循環水養殖系統水質安全預警;為對監測結果進行驗證,監測養殖水體中的氨氮濃度,如發現氨氮濃度劇烈增高,即能確認預警結果的準確性。3.根據權利要求1所述的一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法,其特征在于所述的溶菌酶活力的檢測方法為①用0.1mol/L、pH=6.4磷酸緩沖液將溶壁微球菌配成0.2mg/mL、OD=0.3的菌懸液,備用;②樣品檢測時,取3ml菌懸液,吸取40uL血清加入到3mL菌懸液中,混勻后立刻在540nm下測定吸光值A;然后在28℃水浴中溫浴30min,取出后置于4℃冰浴中10min,以終止反應,再測定吸光度值A;③按公式計標溶菌酶的活力:U=(A-A)/A。

說明書

技術領域

本發明屬于魚類養殖領域,具體地涉及一種快速評判工廠化循環水養殖系統最大養殖容納量的方法。

背景技術

工廠化循環水養殖系統將微濾機、弧形篩、氣浮綜合處理、生物濾膜、臭氧消毒、紫外線消毒、pH調節、水質監測系統等水處理設備整合入水產養殖系統,以養殖用水凈化后循環利用為核心特征,從而實現節電、節水、節地。符合當前國家提出的循環經濟、節能減排、轉變經濟增長方式的戰略需求。但循環水養殖系統在運營中成本較高,如何既能物盡其用,獲得養殖系統最大的生產效益,又能保證生產運營安全,準確方便的評判工廠化循環水養殖系統最大養殖容納量是當前亟需解決的問題。

目前判斷工廠化循環水養殖系統最大養殖容納量并沒有一個科學的評價方法。一般是在實際生產中摸索,可是受利益驅使,往往是實際生產過程中產生大規模疾病爆發才知道養殖規模已超過水循環系統的養殖容量紅線,從而造成慘痛的損失。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法。本方法不受養殖系統水處理環節變更、系統規模大小和養殖對象規格大小的限制,對生產運營沒有任何影響,系統硬件也不需改變,成本極低。

本發明是通過如下技術方案實現的:

一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法,通過每月抽血檢測養殖對象溶菌酶活力,作月度變化曲線,同時監測循環水養殖系統對養殖水體的細菌去除率及養殖水體中的氨氮濃度,以溶菌酶活力和養殖水體中的細菌去除率評判為主,養殖水體中的氨氮濃度為輔,對養殖系統的最大養殖容納量進行評判;

進一步,所述評判的標準為:在正常養殖情況下,養殖對象的溶菌酶活力在相對穩定的區域內變動,當1/2以上的檢測數據比前一次檢測數據升高,且升高超過50%時,說明此時養殖對象均長至大規格,其養殖密度已逐漸接近本條件下循環水養殖系統的上限,達到最大養殖容量;當發現檢測均值急劇升高,超出正常值的2倍以上,這就意味著養殖對象即將爆發或已經爆發疾病;結合循環水養殖系統殺菌環節對水體中細菌的去除率的監測,當養殖水體中細菌的去除率連續檢測結果均在80%以下,排除設備故障的可能性,則認定循環水養殖系統水質安全預警;為對監測結果進行驗證,監測養殖水體中的氨氮濃度,如發現氨氮濃度劇烈增高,即能確認預警結果的準確性。

進一步,所述的溶菌酶活力的檢測方法為①用0.1mol/L磷酸緩沖液(PBS)(pH=6.4)將溶壁微球菌配成0.2mg/mL(OD540=0.3)的菌懸液,備用;②樣品檢測時,取3ml菌懸液,吸取40uL血清加入到3mL菌懸液中,混勻后立刻在540nm下測定吸光值A0;然后在28℃水浴中溫浴30min,取出后置于4℃冰浴中10min,以終止反應,再測定吸光度值A;③按公式計標溶菌酶的活力:U=(A0A)/A0

本發明的主要原理:循環水養殖系統養殖容量壓力會通過養殖對象生長生理變化和養殖水質變化雙途徑展現出來。本方法是通過養殖對象的生物指標和養殖水體水質指標的變化來評判循環水養殖系統最大養殖容納量。本方法只需測定與養殖系統養殖容納量相關性最大的1~3個指標即可判定,比較方便快捷。

本發明與現有技術相比的有益效果

本發明從養殖對象生理狀態監測和養殖水體水質監測兩方面入手,確保了預測的準確性和時效性。而且,本方法只監測跟養殖系統容納量相關性最強的1~3個指標,具有方便快捷、成本低的優勢。

附圖說明

圖1養殖期間各組養殖對象溶菌酶活力變化情況;

圖2養殖期間各組養殖水體中氨氮濃度變化趨勢。

具體實施方式

下面通過實施例結合附圖來對本發明的技術方案做進一步解釋。

一種快速評判循環水養殖系統最大養殖容納量的方法,通過每月抽血檢測養殖對象溶菌酶活力,作月度變化曲線,同時監測循環水養殖系統對養殖水體的細菌去除率和養殖水體中的氨氮濃度,以溶菌酶活力和循環水養殖系統中細菌去除率評判為主,養殖水體中氨氮濃度為輔,對養殖系統的最大養殖容納量進行評判;具體操作方式如下:

1)溶菌酶活力的檢測:

檢測方法:①用0.1mol/L磷酸緩沖液(PBS)(pH=6.4)將溶壁微球菌配成0.2mg/mL(OD540=0.3)的菌懸液,備用;②樣品檢測時,取3ml菌懸液,吸取40uL血清加入到3mL菌懸液中,混勻后立刻在540nm下測定吸光值A0;然后在28℃水浴中溫浴30min,取出后置于4℃冰浴中10min,以終止反應,再測定吸光度值A;③按公式計標溶菌酶的活力:U=(A0-A)/A0

評判標準:每月抽血檢測養殖對象溶菌酶活力,作月度變化曲線,會發現在正常養殖情況下,溶菌酶活力會在相對穩定的區域內變動,如一旦發現1/2以上的檢測數據比前一檢測數據升高,且升高超過50%時,說明此時養殖對象均長至大規格,其養殖密度已逐漸接近本條件下循環水養殖系統的上限,達到最大養殖容量。除此之外,溶菌酶活力還與養殖過程中急性疾病密切相關,如發現檢測均值急劇升高,超出正常值的2倍多,這就意味著養殖對象即將爆發或已經爆發疾病。

2)細菌總數的檢測:

檢測方法:細菌總數采用營養瓊脂培養基培養法。即1mL水樣在營養瓊脂培養基中,于37℃經24h培養后,所生長的細菌菌落的總數。此法作為循環水養殖系統受污染程度的重要標志。檢測程序:①滅菌用作細菌檢驗的器皿、培養基等均需按方法要求進行滅菌,以保證所檢出的細菌皆屬被測水樣所有。常用的滅菌方法有干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌、蒸汽滅菌和火焰滅菌。②制備營養瓊脂培養基。培養基也需經高壓蒸汽滅菌20min,儲于冷暗處備用。③水樣稀釋。水樣中如果細菌總數太高,則需要進行稀釋,稀釋度以在平皿上的菌落總數介于30~300之間為宜。④試樣培養。以無菌操作方法用1mL滅菌吸管吸取混合均勻的水樣或2~3個適宜濃度的水樣(或稀釋水樣)注入滅菌平皿中,傾注15-20mL已融化并冷卻到45℃左右的營養瓊脂培養基,并旋搖平皿使其混合均勻。每個水樣應做兩份平行樣,每次檢驗時,做一個只傾注營養瓊脂培養基的空白對照。待瓊脂培養基冷卻凝固后,翻轉平皿,置于37℃恒溫箱內培養24h,然后進行菌落計數。⑤菌落計數可用肉眼或借助放大鏡檢查,對平皿中的菌落進行計數,求出1mL水樣中的平均菌落數。報告菌落計數時,若菌落數在100以內,按實有數字報告;若大于100時,采用兩位有效數字,用10的指數來表示。例如,測出菌落總數為27150個/mL,報告中記作2.7×10000個/mL。細菌總數愈大,說明水被污染得也愈嚴重。

評判標準:每三天取水循環系統養殖池進水口及養殖池出水口處的水進行細菌總數的檢測,分析水循環系統對細菌總數的去除率,如發現去除率低于80%,應及時檢測紫外線及臭氧系統是否出現故障,如排除故障的可能性,并且連續檢測結果均在80%以下,基本可以認定循環水養殖系統水質安全預警,如不及時處理,極易引起養殖對象疾病的爆發和循環水養殖系統的崩潰。

3)氨氮濃度的檢測:

檢測方法:采用納氏試劑比色法。碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應生成淡黃棕色膠態化合物,比色度與氨氮含量成正比,通常可在波長410-425nm范圍內測其吸光度,計算其含量。本法最低檢出濃度為0.025mg/L(光度法),測定上限為2mg/L。檢測步驟如下:

①水樣預處理:取250mL水樣(如氨氮含量較高,可取適量并加水至250mL,使氨氮含量不超過2.5mg),移入凱氏燒瓶中,加數滴溴百里酚藍指示液,用氫氧化納溶液調節至pH7左右,加入0.25g輕質氧化鎂和數粒玻璃珠,立即連接氮球和冷凝管,導管下端插入吸收液液面下。加熱蒸餾,至餾出液達200mL時,停止蒸餾,定容至250mL。以50mL硼酸溶液為吸收液。

②標準曲線的繪制:吸取0,0.50,1.00,3.00,7.00和10.0mL銨標準使用液分別于50mL比色管中,加水至標線,加1.0mL酒石酸鉀溶液,混勻。加1.5mL納氏試劑,混勻。放置10min后,在波長420nm處,用光程20mm比色皿,以水為參比,測定吸光度。由測得的吸光度,減去零濃度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,繪制以氨氮含量(mg)對校正吸光度的標準曲線。

③水樣的測定:分取適量經絮凝沉淀預處理后的水樣(使氨氮含量不超過0.1mg),加入50mL比色管中,稀釋至標線,加入0.1mL酒石酸鉀鈉溶液.以下同標準曲線的繪制。分取適量經蒸餾預處理后的餾出液,加入50mL比色管中,加一定量1mol/L氫氧化納溶液,以中和硼酸,稀釋至標線。加1.5mL納氏試劑,混勻,放置10min后,同標準曲線步驟測量吸光度。

④空白實驗:以無氨水代替水樣,做全程序空白測定。

⑤由水樣測得的吸光度減去空白實驗的吸光度后,從標準曲線上查得氨氮量(mg)后,按下式計算:氨氮(N,mg/L)=m/V×1000

式中:m——由標準曲線查得的氨氮量,mg;V——水樣體積,mL。

評判標準:工廠化循環水養殖系統的自污染主要由餌料溶失、殘餌和排泄物的營養物質在水和底質中積累造成。由于養殖時間的增加,養殖水體中氨氮會逐漸積累,當其濃度達到一定值時,不僅會對魚類產生直接毒害,而且能夠誘發多種疾病,直接關系到循環水系統的養殖安全。氨氮指標測定作為一種水質評價方法輔助驗證溶菌酶活力指標。如果養殖系統已達到最大養殖容量,此時系統環境因子的自凈能力會受到限制,氨氮去除率也會下降,反映到指標上,水中氨氮含量也會超過正常值域而急劇上升。

實施例

利用上述技術方案對某大型水產企業半滑舌鰨工廠化循環水養殖系統進行最大養殖容納量的評判,具體步驟如下:

步驟1:每月隨機抽取養殖對象血液做溶菌酶活力檢測,具體如圖1所示:X1~X4是4個養殖密度不同的處理組,養殖密度依次減小,當魚在快速生長期(4月~6月),各組血液中溶菌酶活力在一個區間范圍:0.048~0.065units(此區間范圍因養殖系統和養殖對象不同而有所變化),當養殖對象長至較大規格時,養殖系統達到其養殖容納量的臨界值(7月),血液中溶菌酶活力會急劇增高,這種增高跟養殖池內密度呈正相關。如圖中7月數據,養殖密度最大的X1組增加幅度最高,比上月數值增高67.18%,而養殖密度最小的X4組增加值最小,僅為20.46%。

步驟2:每3天檢測循環水系統養殖池出水口((殺菌前)和養殖池進水口(殺菌后)處水中的細菌總數,并計算細菌去除率,得到結果如表1所示:

表1循環水系統對養殖水體中細菌的去除率

表1中,正常情況下,循環水系統中養殖用水經過紫外線、臭氧裝置殺菌后對細菌去除率基本在98~100%之間,如表所示,第12次檢測,發現,去除率低于80%,說明循環水系統的水生態環境處于危險境地,極易引起養殖對象疾病的爆發和水循環系統的崩潰。而隨后第13、14次檢測結果也是在80%以下,且養殖水體中細菌總數越來越高,說明已到達循環水養殖系統最大容納量紅線,如不及時采取措施,將導致嚴重后果。

經過前兩個步驟,密切監測突發變化,已經基本能預測到該循環水養殖系統在養殖當前養殖對象的最大養殖容納量,但為了保險起見,還可以進行第三個步驟即第三個指標的監測,對前面檢測結果進行驗證。

步驟3:每3天檢測循環水養殖系統養殖池中氨氮濃度變化,將每天的檢測結果繪圖。如圖2所示,工廠化封閉式循環水養殖系統中4個養殖池中連續兩個月的氨氮濃度變化(每3天檢測一次)。正常情況下,氨氮濃度有個正常的變化范圍,如圖中氨氮濃度在0~57d范圍0.0565~0.263mg/l。有研究表明,在流水養殖模式下水體中氨氮濃度達到0.54mg/l,對養殖對象的毒害作用即可達到致死劑量,而循環水養殖模式過飽和氧條件下0.86mg/l即會產生養殖對象氨氮中毒死亡現象。如圖中,在60d之后,各組養殖池中氨氮濃度一路走高,直至超過0.86mg/l。

結合上述溶菌酶活力和養殖水體中細菌去除率的監測結果,可以判定本實施例中循環水養殖系統已經達到最大養殖容納量,應當立即采取措施。

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