[發(fā)明專利]一種養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控系統(tǒng)及調(diào)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310340636.6
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103395938A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 馬士禹;張云艷;陳邦林;葉軍強;顧德平;王維林;任慕農(nóng)
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F7/00;C02F1/78;C02F1/50;C02F9/12;A01K63/04
• 代理公司: 上海麥其知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖技術領域，尤其涉及一種養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控系統(tǒng)及調(diào)控方法。

背景技術

封閉水體養(yǎng)殖是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要方式，2010年封閉水體養(yǎng)殖面積2.377×10⁶hm²，養(yǎng)殖產(chǎn)量3828.84萬噸，占水產(chǎn)品總產(chǎn)量的71.26％(據(jù)2010年全國漁業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計公報)。我國的封閉水體養(yǎng)殖始于20世紀70年代，養(yǎng)殖以“資源消費-產(chǎn)品生產(chǎn)-廢物排放”這一開放型物質(zhì)流動模式為主。近年來，隨著養(yǎng)殖水平的提高，單位水體的漁蝦獲量增加，飼料投放量增大，封閉水體殘餌量的增加和蝦(魚、蟹)代謝產(chǎn)物的積累導致封閉水體內(nèi)源性污染加重。水體污染加重不但增大了漁蝦發(fā)病的幾率，養(yǎng)殖廢水的排放還加劇了周圍湖泊、河流等水域的富營養(yǎng)化程度。傳統(tǒng)封閉水體養(yǎng)殖模式存在的環(huán)境污染、水資源浪費、食品安全等問題日益突出，這些問題嚴重制約了封閉水體養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控方法是構(gòu)建低碳綠色生態(tài)封閉水體養(yǎng)殖的關鍵。養(yǎng)殖水環(huán)境的好壞將直接影響到蝦、魚、蟹的生長速度和品質(zhì)，可以說“養(yǎng)蝦(魚、蟹)就是養(yǎng)水”。與此同時，養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控技術的選擇，也決定著封閉水體蝦(魚、蟹)的放養(yǎng)密度、成活率、餌料利用率，以及封閉水體外排污染物種類和數(shù)量。養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控技術主要分為三類，一類是水體增氧，二類是污染物削減，三類是病害控制。

封閉水體增氧方式，可以分為物理增氧和化學增氧。化學增氧主要是向封閉水體潑灑增氧藥劑，通過化學反應對封閉水體增氧。化學增氧見效快，但易造成封閉水體的化學品殘留問題。傳統(tǒng)的物理增氧方式有水車式增氧、葉輪式增氧、耕水機增氧、氣石式增氧、水下微孔管增氧、射流式增氧等等。專利文獻1(申請?zhí)?00410093042.0)描述的是一種常見機械增氧設備-水車式增氧機。該方式增氧效果較差，且增氧不均衡，封閉水體底部溶氧低，對高密度蝦(魚、蟹)養(yǎng)殖不利。傳統(tǒng)物理增氧方式由于受飽和溶解度限制，封閉水體溶解氧的濃度一般不會超過氧氣的飽和溶解度。與普通的大氣泡相比，微納氣液界面技術產(chǎn)生的微納米氣泡，具有表面積大、表面能高、懸浮穩(wěn)定性好、氣體滲透性強等特點，能顯著提高水體的增氧效率和氧的利用率。微納氣液界面技術的研發(fā)與應用已引起多個國家的關注。專利文獻2(CN85107973A)、3(申請?zhí)?9800176.7)、4(申請?zhí)?00580027745.6)、5(申請?zhí)?00710120262.1)、6(申請?zhí)?00920185435.2)和7(申請?zhí)?0101015128.7)描述的主要是水體產(chǎn)生微氣泡方式。空氣微氣泡進入水體后，氧氣在水中以溶解態(tài)和分散態(tài)兩種形式存在，突破了常規(guī)物理增氧方式中水體飽和溶解氧濃度限制，使封閉水體物理增氧的效率大大提高。但該增氧方式作用范圍小，水中含氧量不均衡，氣泡局部過濃，也可能對魚蝦類生長不利。

封閉水體污染物削減方法，主要有換水、投加化學藥劑或微生態(tài)菌劑等。換水方法會加劇周圍湖泊、河流等水域的富營養(yǎng)化程度；投加化學藥劑或微生態(tài)菌劑不利于維持養(yǎng)殖水體的生態(tài)平衡，且成本高。近年來，封閉水體原位生態(tài)修復技術日益引起人們的關注，其中，浮床植物單元是一種比較新穎的水體原位修復和控制技術。專利文獻9(申請?zhí)?00910033926.X)描述的是一種修復封閉水體環(huán)境的浮床植物方法。利用生物浮床技術，將水生植物種植于封閉水體中，通過植物的吸收、吸附作用和物種競爭機制，將水中氮、磷等污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成植物所需的能量儲存于植物體中，實現(xiàn)水環(huán)境的改善。水生蔬菜由于生長快且可以食用，在浮床植物單元中的應用越來越廣泛。專利文獻10(申請?zhí)?0111007763.2)描述的是一種封閉水體水環(huán)境的浮床蔬菜修復方法。隨著浮床蔬菜單元的應用，封閉水體養(yǎng)殖模式實現(xiàn)了從“資源消費-產(chǎn)品生產(chǎn)-廢物排放”模式向“資源消費-產(chǎn)品生產(chǎn)-再生資源”循環(huán)物質(zhì)流動模式的跨越。目前，存在的問題是蔬菜種類、種植面積以及生長情況，與水質(zhì)調(diào)控效果之間的關系研究成果不多，而植物生長時會消耗水中的氧，這樣會影響蝦(魚、蟹)的生長。因此，傳統(tǒng)的水體增氧方式尚不能充分發(fā)揮“資源消費-產(chǎn)品生產(chǎn)-再生資源”這一循環(huán)物質(zhì)流動模式的效率。