自八十年代以來(lái)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)有了快速發(fā)展,水平不斷提高。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,海、淡水育苗已步入工業(yè)化生產(chǎn)階段。工廠化育苗技術(shù)的日趨成熟,又促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和提高。由于近年來(lái)工、農(nóng)業(yè)污染日益嚴(yán)重,造成了養(yǎng)殖水環(huán)境不斷惡化,因水質(zhì)污染造成水產(chǎn)育苗的減產(chǎn)或絕產(chǎn)、越冬親魚或苗種的大批死亡事件及養(yǎng)殖病害頻繁發(fā)生,所有這些嚴(yán)重制約了漁業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。 面對(duì)日趨惡化的水質(zhì)環(huán)境,有關(guān)科研、生產(chǎn)部門在水處理及魚病防治等方面采取措施,但使用常規(guī)水處理難以從根本上改善養(yǎng)殖育苗水質(zhì)。如何對(duì)生產(chǎn)用水進(jìn)行有效的處理,改善和凈化養(yǎng)殖、育苗水質(zhì):是今后發(fā)展健康養(yǎng)殖、節(jié)水漁業(yè)一個(gè)十分重要的問(wèn)題,尤其是在水質(zhì)源嚴(yán)重不足的今天,這個(gè)問(wèn)題顯得更為重要。
多年來(lái)眾多學(xué)者應(yīng)用臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖、幼魚培育、病害防治、控制赤潮及滅菌消毒等方面進(jìn)行了大量試驗(yàn)和多方面應(yīng)用。有質(zhì)料證明,應(yīng)用臭氧進(jìn)行水的凈化消毒比其他水處理系統(tǒng)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)質(zhì)料報(bào)道,經(jīng)臭氧處理后的水可以改善細(xì)胞呼吸條件,促進(jìn)生物生長(zhǎng)。用其進(jìn)行水產(chǎn)育苗和幼魚培育,可以大幅度降低幼苗死亡率,魚的食物轉(zhuǎn)化率可以顯著提高。
在國(guó)內(nèi),臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖和育苗中應(yīng)用起步較晚。九十年代中期一些研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行過(guò)應(yīng)用試驗(yàn),也有一些水產(chǎn)生產(chǎn)單位開始應(yīng)用。例如:廈門海洋研究所與清華大學(xué)利用臭氧進(jìn)行了對(duì)蝦養(yǎng)殖防病試驗(yàn)。遼寧鞍山、大連,山東長(zhǎng)島等地的一些研究、教學(xué)及生產(chǎn)單位在魚的養(yǎng)殖,海參、鮑魚、牡蠣和扇貝等品種的養(yǎng)殖和育苗進(jìn)行了試驗(yàn)并在應(yīng)用中取得較好的效果。
在目前的應(yīng)用中,由于有些應(yīng)用單位對(duì)臭氧性質(zhì)和應(yīng)用技術(shù)不甚了解,應(yīng)用臭氧造成魚類大批死亡事件也有發(fā)生。同時(shí)在國(guó)內(nèi)也未見到關(guān)于臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖及育苗生產(chǎn)的優(yōu)化模式,水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理,魚病防治和促進(jìn)生物生長(zhǎng)等方面的深入研究和系統(tǒng)報(bào)道。我們針對(duì)上述情況進(jìn)行臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面的研究,找出臭氧應(yīng)用的規(guī)律性,研究提出應(yīng)用臭氧進(jìn)行水產(chǎn)育苗的優(yōu)化模式,研制出適用的臭氧水處理設(shè)備,這些研究和試驗(yàn)工作將對(duì)促進(jìn)水產(chǎn)健康、節(jié)水養(yǎng)殖技術(shù)和工廠化養(yǎng)殖及育苗業(yè)的發(fā)展有著重要意義。
中華絨螯蟹育苗臭氧技術(shù)的研究
1.1 臭氧處理水培育中華絨螯蟹苗優(yōu)化條件的試驗(yàn)研究
目前河蟹育苗工藝都采用靜水充氣、開放式工藝。每天需要更換大量海水,以增加育苗池中的溶解氧來(lái)改變水質(zhì)污染程度,同時(shí)還需使用藥物來(lái)抑制致病菌的繁殖。但到育苗后期,池底有機(jī)質(zhì)沉積過(guò)多,造成池水下層氧債高,致病菌大量繁殖,水質(zhì)惡化,造成幼體大量死亡。因此,利用經(jīng)臭氧處理后的水體來(lái)維持良好的生態(tài)環(huán)境,為河蟹幼體提供一個(gè)良好的水環(huán)境已成為河蟹育苗成敗關(guān)鍵。
為了找出臭氧水河蟹育苗的優(yōu)化條件,進(jìn)行臭氧處理水量、育苗密度、換水量三因素三水平正交試驗(yàn),并利用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度分析方法,分析因素之間作用關(guān)系,以期獲得臭氧水添加量,育苗密度、換水量的合理組合、驗(yàn)證臭氧在河蟹育苗中的作用,總結(jié)出臭氧處理水進(jìn)行河蟹工廠化育苗的優(yōu)化工藝 .
該試驗(yàn)于 1997 年 3 — 4 月在塘沽塘寧水產(chǎn)育苗進(jìn)行,應(yīng)用由天津市水產(chǎn)研究所和清華大學(xué)共同研制的 QT 一 20 臭氧水處理器,臭氧投加量為每立方米水體 1 — 1.5 g
1.1 .1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)因素的確定: A 一臭氧水添加量: B 一幼體密度; C 一換水量。試驗(yàn)水平確定:每個(gè)因素設(shè)三個(gè)水平,見表 3. 試驗(yàn)分組方案;采用 L 9 (3 4 ) 正交表共設(shè) 9 個(gè)試驗(yàn)組 . 試驗(yàn)期間投喂餌料種類為單胞藻、蛋黃、酵母、螺旋藻粉、輪蟲及鹵蟲無(wú)節(jié)幼體 . 每天測(cè)定一次 p H 值、鹽度,隔天測(cè)定一次溶解氧 .Z 1 一 Z 2 和 Z 3 一大眼幼體期間,對(duì)氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮、耗氧量和細(xì)菌總數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定 .
表 3 臭氧育河蟹苗試驗(yàn)因素水平表
因素 水平 |
臭氧水添加量 A % |
培育幼體密度 B 萬(wàn)體 /m 3 |
換 水 量 C % |
1 |
A 1 0 |
B 1 15.66 |
C 1 20 |
2 |
A 2 50 |
B 2 23.49 |
C 2 25 |
3 |
A 3 100 |
B 3 31.32 |
C 3 33 |
1.1 .2 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)所用時(shí)間 16 天,河蟹大眼幼體出苗情況試驗(yàn)結(jié)果見表 4 。
表 4 河蟹大眼幼體出苗試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)號(hào) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
出苗(只) |
436 |
506 |
572 |
425 |
510 |
550 |
531 |
561 |
534 |
出苗率( % ) |
18.5 |
21.4 |
24.4 |
12.1 |
14.5 |
15.6 |
11.3 |
11.9 |
11.4 |
活力狀況 |
正常 |
正常 |
正常 |
差 |
較差 |
較差 |
較差 |
較差 |
較差 |
1.1 .3 灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度分析
利用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度分析方法,計(jì)算出水質(zhì)生化條件對(duì)出苗量影響的關(guān)聯(lián)度,排出關(guān)聯(lián)序,以直接反映出各個(gè)子序列對(duì)同一個(gè)母序列的“優(yōu)劣”或“主次”關(guān)系,從而找出影響出苗量的各個(gè)生化因素間的主次關(guān)系。
利用處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行氨氮、亞硝酸鹽、耗氧量、細(xì)菌總數(shù)對(duì)河蟹出苗量影響的關(guān)聯(lián)度計(jì)算。設(shè)出苗量為母序列,表示為 X l (k)(k=1 , 2 ,…… 9 為試驗(yàn)組編號(hào) ) 則: X 1 (k)= ( (X 1 (1) , X 1 (2) ,……, X 1 (9) ),設(shè)氨氮、亞硝酸鹽、耗氧量、細(xì)菌總數(shù)為子序列,分別表示為: X 2 (k) 、 X 3 (k) 、 X 4 ( k )、 X 5 (k) ,求得關(guān)聯(lián)度 R :
R=(r 1,2 , r 1 , 3 , r l,4 , r 1 , 5 )=(0.210 , 0.172 , 0.199 , 0.249)
上述結(jié)果表明,水體中細(xì)菌總數(shù)對(duì)河蟹出苗量影響很為顯著,其次是氨氮、耗氧量,而亞硝酸鹽影響很小。從表 5 中可以看出,水中氨氮、耗氧量對(duì)試驗(yàn)因素中的臭氧水添加量的關(guān)聯(lián)度很大,亞硝酸鹽對(duì)布苗密度關(guān)聯(lián)很大。表明臭氧處理水可有效改善育苗水環(huán)境中氨氮、 COD 狀況,其中添加臭氧水育苗的各試驗(yàn)組的氨氮、 COD ,均明顯低于對(duì)照組。氨氮可下
降 31.59 — 31.89 %, COD 下降 30.66 ~ 45.33 %,細(xì)菌總數(shù)下降 34.17 — 58.35 %。
表 5 試驗(yàn)因子對(duì)應(yīng)水化指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度
指標(biāo) 因素 |
關(guān) 聯(lián) 度 R |
||
氨氮 |
亞硝酸鹽 |
化學(xué)耗氧量 |
|
臭氧水添加量 |
0.304 |
0.306 |
0.309 |
布苗密度 |
0.159 |
0.415 |
0.277 |
換水量 |
0.302 |
0.311 |
0.258 |
水源經(jīng)臭氧處理后,阻斷了致病菌進(jìn)入育苗水體的途徑,且有利于有益細(xì)菌的生長(zhǎng),有利于降解有機(jī)物質(zhì),從而改善了育苗池生態(tài)環(huán)境。
1.1 .4 因素水平優(yōu)化組合分析
根據(jù)表 6 可以看出,三個(gè)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果針對(duì)三個(gè)因素的主次順序分別為:出苗量 A>C>B ,出苗密度 B>A>C ,活力系數(shù) B>>A , C 。從出苗量這一指標(biāo)來(lái)看,優(yōu)化水平組合應(yīng)為 A 3 C 3 B 3 :從出苗率指標(biāo)看,應(yīng)為 B 1 A 3 C 3 ;從活力系數(shù)指標(biāo)看,應(yīng)為 B 3 A 3 C 1,3 。對(duì)三組綜合分析看,因素的優(yōu)化組合應(yīng)為 A 3 B 1 C 1 。
表 6 河蟹育苗試驗(yàn)綜合分析表
指標(biāo) |
出苗量 |
出苗率 |
活力系數(shù) |
||||||
A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
|
K 1 |
464 |
505 |
516 |
14 |
21.4 |
15.3 |
66.7 |
100 |
77.3 |
K 2 |
526 |
495 |
488 |
15.9 |
14.1 |
15 |
77.3 |
53.3 |
66.7 |
K 3 |
552 |
542 |
538 |
17.1 |
11.5 |
16.7 |
77.3 |
60 |
77.3 |
R |
88 |
47 |
50 |
3.1 |
9.9 |
1.7 |
6.6 |
46.7 |
6.6 |
優(yōu)水平 |
A 3 |
B 3 |
C 3 |
A 3 |
B 1 |
C 3 |
A 2 , 3 |
B 1 |
C 1 , 3 |
1.1 .5 分析和小結(jié)
育苗水源經(jīng)臭氧處理后,水中氨氮、耗氧量、亞硝酸鹽和細(xì)菌總數(shù)都可以得到大幅度的降解,其降解幅度與臭氧投加量緊密相關(guān)。由于臭氧在水中發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的原子氧 (O) 和羥基 (OH) ,能迅速氧化水中的有機(jī)物質(zhì)、殺滅細(xì)菌。因此,池中水質(zhì)得到了明顯凈化,并且無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)任何殘留物,為河蟹幼體提供了一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境,可以有效地提高出苗量,是適合于河蟹育苗生產(chǎn)上應(yīng)用的水處理技術(shù)。
從關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明,影響出苗量的作用因子的主次順序?yàn)椋杭?xì)菌總數(shù) > 氨氮 > 耗氧量 > 亞硝酸鹽。其中細(xì)菌是主要作用因素,尤其是厭氧的致病菌。經(jīng)綜合推斷,布苗密度與細(xì)菌總數(shù)緊密相關(guān)。因此,合理密度是高效育苗的一項(xiàng)重要措施。從整體考慮,工廠化育苗全部使用臭氧水,加上換水量適當(dāng),采用合理的布苗密度即 A 3 B 1 C 1 是優(yōu)化的組合。
參考文獻(xiàn) [1] 孫廣明李漢忠李寶華,臭氧特性及對(duì)水質(zhì)的凈化作用,《漁業(yè)現(xiàn)代化》, 2000.8 [2] 朱福慶等,利用臭氧處理水培育中華絨整蟹苗的試驗(yàn),《天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)》, 2000.3