工厂化循环水处理技术在罗氏沼虾苗种繁育中的应用 80页

'学校代码：10264研究生学号：M120101072上海海洋大学硕士学位论文工厂化循环水处理技术在罗氏沼虾苗题目：种繁育中的应用Applicationofrecirculatingwatertreatmenttechnologyinthebreedingof英文题目：Macrobrachiumrosenbergii专业：水产养殖学研究方向：养殖水环境调控姓名：张瑞祺指导教师：戴习林教授二O一五年六月 上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日1 上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学博/硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注研究员主席教授委员研究员委员研究员委员研究员委员研究员委员秘书答辩地点答辩日期2 上海海洋大学硕士学位论文工厂化循环水处理技术在罗氏沼虾苗种繁育中的应用摘要我国于1976年由日本引进罗氏沼虾进行人工繁育实验并取得成功，后在全国推广，罗氏沼虾已成为我国重要虾类养殖品种。近年来罗氏沼虾苗种繁育遭遇诸多困难，当前我国罗氏沼虾苗种经过多年的人工繁育，部分优良经济性状（如生长性能、抗病能力等）均有不同程度的衰退；随着罗氏沼虾养殖业规模日益扩大，对周边水体环境严重影响，造成罗氏沼虾整个产业病害泛滥，且具有相当的连锁效应；随着罗氏沼虾产业不断发展，高密度、高换水率的养殖模式下，养殖废水肆意排放，大量有机无机污染物输入周边水体，造成周边养殖源水水质日益恶化。随着我国水产养殖规模逐年扩大，急需改革过于粗放的养殖模式，加之目前工业化进程加快，沿海养殖生产空间挤压，这些都严重制约了我国水产养殖业的可持续发展。可见，如何净化养殖用水、改善养殖环境应成为养殖生态研究的重点，研究开发有效的养殖水净化系统及相关技术，优化现有水产养殖模式，对于我国水产养殖业的可持续发展具有极为重要的意义。工厂化循环水养殖技术是适用性强、通用性好、节能高效的环境友好型生产模式，是水产养殖业的主要发展方向之一，是实现水产养殖业可持续发展的重要途径。本文重点将工厂化循环水养殖技术应用于罗氏沼虾苗种繁育的两个关键阶段（亲虾越冬、育苗），以探讨循环水处理技术在工厂化罗氏沼虾苗种生产中应用的可行性，为发展罗氏沼虾新型生产工艺提供理论与实践依据。循环水罗氏沼虾育苗实验，选用两口育苗池(7m×3.5m×1.2m)作实验池，两口对照池。实验设计了将过滤器，紫外消毒器和生物过滤器组合成简易工厂化循环水处理系统进行了40天的育苗实验。四口池布苗量与曝气设施等基本条件与生产管理相同。实验期间，实验池未曾用药和换水，利用实验筛选所得循环水处理系统最佳3 上海海洋大学硕士学位论文3333流量，按序每天以12m/h、8m/h、6m/h、4m/h流量中的一种循环处理池水，每天定时定点采取两实验池水处理系统进出水口水样及对照池水样，用以测定-pH、TAN、NO2-N、CODMn、细菌总量与弧菌数等指标，据此可得每一流量去除有害物质的效果，从而筛选出循环水处理系统最佳流量。后进行最佳流量循环处理育苗试验池水实验，水处理系统最佳流量循环处理育苗实验池水质效果测定。两套水处理系统分别以筛选的最佳流量循环处理生产性实验池。整个育苗周期内水处理系统有效控制苗池水质指标，主要水化学指标与微生物指标均在合适范围内：氨氮、亚硝氮和CODMn平均浓度分别为0.506-1-1-1mg·L、0.344mg·L和10.20mg·L，pH8.14，细菌、弧菌总数分别为21000-1-1cell·mL，2cell·mL。育苗实验池与对照池均获得了30%的出苗率，结果表明，循环水处理系统可有效处理罗氏沼虾育苗废水，将育苗池主要水质指标均控制在幼体发育变态的合适范围内。罗氏沼虾亲虾越冬循环水养殖技术实验，实验选用两口亲虾池(6m×6.5m×1.2m)为实验池，两口对照池。实验所用罗氏沼虾亲虾为公司引进马来西亚品种繁衍子代，各池饲养约600尾、雌雄按约5:2比例选配的罗氏沼虾。自行将筒式过滤器、紫外杀菌器和生物滤器等设备装配成简装循环水处理系统，实验用水为河水经预沉淀、消毒处理后进入该系统进行循环处理。在不用药，未换水的条件下，结合循环水处理系统开展周期为40天的越冬实验，根据亲虾越冬期间水环境状况将整个实验分两个阶段。水质检测结果表明，实验全周期内（40d）水处理系统有效控制亲虾越冬池水质指标均在合适范围内：总氨氮、亚硝基氮和化学需氧量平均浓度分别为-1-1-10.469mg·L、0.273mg·L和10.35mg·L；pH为7.53；细菌，弧菌总数分别-1-1为95683cell·mL，12cell·mL。实验结束时，两个实验池饲养亲虾成活率分别达97.4%、93.1%。实验结果表明，该循环水处理系统维持了罗氏沼虾亲虾越冬合适的水环境条件，为生产绿色苗种提供了健康亲本，同时有效节水和减少污水排放，循环水处理系统可有效用调控罗氏沼虾亲虾越冬池水环境，确保亲虾顺利饲养越冬，为循环处理罗氏沼虾亲虾越冬池水质模式建立与应用提供了科学依据。关键词：罗氏沼虾苗种繁育循环水水质调控应用效果4 上海海洋大学硕士学位论文ApplicationofrecirculatingwatertreatmenttechnologyinthebreedingofMacrobrachiumrosenbergiiABSTRACTIn1976ChinaimportedfromJapanforartificialbreedingofMacrobrachiumrosenbergiiexperimentandthesuccessinthecountry,hasbecomeanimportantshrimpofaquaculturespeciesinchinarecentyears,Macrobrachiumrosenbergiiseedbreedingencountersmanydifficulties,thecurrentartificialbreedingofMacrobrachiumrosenbergiilarvaeafteryearsofgoodeconomiccharactersofpart(suchasgrowthperformanceanddiseaseresistanceandsoon)havedifferentdegreesofdecline;withtheincreasingsizeofMacrobrachiumrosenbergiiaquaculture,aseriousimpactonthesurroundingenvironmentcausedbywaterflooding,theentireindustrydiseasesofMacrobrachiumrosenbergii.AndAndhasachaineffectofMacrobrachiumrosenbergii;alongwiththeindustrydevelopmenthighdensity,highrateofwaterexchangemodeoffarming,aquaculturewastewaterdischarging,lotsoforganicandinorganicpollutantsinorganicpollutantsenterthewater,sourcewaterqualitydeteriorationcausedbythesurroundingculture.Alongwithourcountryaquaculturescalehasexpandedeachyear,inurgentneedofreformistooextensivefarmingmodel,coupledwiththeacceleratedprocessofindustrialization,thecoastalaquacultureproductionspacesqueeze,whichseriouslyrestrictthesustainabledevelopmentofaquacultureinchina.Therefore,howtopurifythebreedingwater,improvethebreedingenvironmentshouldbecomethefocusofcultureecologyresearch,researchanddevelopmentofeffectivebreedingwaterpurificationsystemandrelatedtechnology,theoptimizationofexistingaquaculture5 上海海洋大学硕士学位论文mode,hasaveryimportantsignificanceforthesustainabledevelopmentofaquacltureinchina.Industrializedrecirculatingaquaculturetechnologyisenvironmentallyfriendlymodeofproductionandstrongapplicability,goodversstility,highefficiency,isoneofthemaindirectionofdevelopmentoftheaquacultureindustry.industry,isanimportantwaytorealizethesustainabledevelopmentoffisheries.Thispaperwillfocusontheindustrialapplicationofrecirculatingaquacultue,aquacultureinthetwokeystagesofseedbreedingofMacrobrachiumrosenbergii(parentshrimpoverwintering,breeding),toexplorethefeasibilityoftheapplicationofcirculatingwatertreatmenttechnologyofMacrobrachiumrosenbergiilarvaeintheproductionofthefactory,toprovidetheoreticalandpracticalbasisforthedevelopmentofnewproductiontechnologyofMacrobrachiumrosenbergii.CirculatingwaterofMacrobrachiumrosenbergiiexperiment,choosetwoseedlingpoolastheexperimentalpool,pooltwoexportcontrol.Theexperimentaldesignofthefilter,anultravioletsterilizerandbiologicalfiltercombinedintoasimpleindustrialcirculatingwatertreatmentsystemfornurseryexperimentsfor40days.Fourpoolsclothseedlingamountandaerationfacilitiesandotherbasicconditionsandproductionmanagement.Duringtheexperiment,theexperimentdidnotuseandchangethewaterpond,screeningthebestprocessingofcirculatingwaterflowsystembyexperiment,in3333ordertodealwitheverydayacirculatingwater12m/h,8m/h,6m/h,4m/hflow,fixedtimeeverydaytotakethesystemwatertreatmentexperimentexperimentandandtwowatersamplesandthecontrolpoolwater,usedtodeterminationofpH,TAN,-NO2-N,CODMn,totalamountofbacteriaandVibriocountandotherindicators,whichcanbeobtainedforeachflowremovingharmfulsubstances,soastoscreenouttheoptimumflowrateofcirculatingwatertreatmentsystem.Aftertheexperimentthebestseedlingexperimentsflowcirculationprocessing,systemoptimumflowcirculationwatertreatmenteffectofexperimentaldeterminationofbreedingpoolwatertreatment.Twosetsofwatertreatmentsysteminscreening6 上海海洋大学硕士学位论文optimalflowcirculationprocessingproductionexperimentpond.Theeffectivecontrolofwaterqualityindexofseedlingpoolthroughoutthebreedingcyclewatertreatmentsystem,waterchemicalindicatorsandmicrobiologicalindicatorsareintheappropriaterange,ammonianitrogen,nitriteandCODMnaverageconcentrationof-1-1-10.506mg·L,0.344mg·Land10.20mg·L,pH8.14,thetotalnumberofbacteria-1-1andVibriowere21000cell·mL,2cell·mL.Breedingexperimentpoolandthecontrolpoolwereobtained30%germinationrate,theresultsshowthatthecirculatingwatertreatmentsystemcanbeeffectivetreatmentofMacrobrachiumrosenbergiiwastewater,themainqualityindexofseedlingpoolarecontrolledintheappropriaterangeofmetamorphosisinlarvaedevelopment.Macrobrachiumrosenbergiibroodstockwinteringrecirculatingaquacultureexperiment,experiment,twoparentshrimpastheexperimentalpool,twoexportcontrolpool.TheMacrobrachiumrosenbergiibroodstockforMalaysiacompaniestointroducevarietybreedingoffspring,eachpoolfeedingabout600tail,maleandfemaleinabout5:2,selectionofMacrobrachiumrosenbergii.Selfcartridgefilter,anultravioletsterilizerandbiologicalfilterandotherequipmentareassembledintoapaperbackofcirculatingwatertreatmentsystem,thewaterafterpreprecipitation,riverwaterafterdisinfectionintothesystemforrecyclingtreatment.Intheadministration,whodidnotchangeundertheconditionofcirculatingwatertreatmentsystem,combinedwiththedevelopmentperiodofoverwinteringexperimentof40days,accordingtothesituationofthewaterenvironmentofshrimpoverwinteringdearduringtheexperimentwasdividedintotwostages.Waterqualityexperimentresultsshowthattheexperimentalperiod(40d)watertreatmentcaneffectivelycontroltheoverwinteringparentshrimppondwaterqualityindexofthesystemareintheappropriaterangeoftotalammonianitrogen,nitritenitrogen,chemicaloxygendemandandanaverageconcentrationof0.469-1-1-1mg·L,0.273mg·Land10.35mg·L;pH7.53;bacteria,Vibriothetotalnumberwas7 上海海洋大学硕士学位论文-1-195683cell·mL,12cell·mL.Attheendoftheexperiment,twoexperimentalpoolbreedingshrimpsurvivalratereached97.4%and93.1%respectively.Theexperimentalresultsshowthat,thecirculatingwatertreatmentsystemtomaintainthedearshrimpoverwinteringsuitablewaterconditionofMacrobrachiumrosenbergii,providesahealthyparentfortheproductionofgreenseedlings,whileeffectivelysavewaterandreducesewagedischarge,circulatingwatertreatmentsystemcaneffectivelyusetheregulationofMacrobrachiumrosenbergiishrimpoverwinteringdearwaterenvironment,toensurethesmoothfeedingdearshrimpoverwintering,providesthescientificbasisfortheestablishmentandapplicationofrecyclingwaterqualitymodelofMacrobrachiumrosenbergiidearshrimppondinwinter.Keywords：Macrobrachiumrosenbergii，breeding，circulatingwater，waterqualityregulatiog-controlling,applicationeffect8 上海海洋大学硕士学位论文目录摘要………………………………………………………………………………………………………………………………………….3ABSTRACT…………………………………………………………………………………..………………………...5第一章引言……………………………………………………………………………………………………...111.1罗氏沼虾苗种繁育概况……………………………………………………………………..….111.2我国罗氏沼虾苗种繁育中的主要问题…………………………………………..…..…121.3我国养殖水体污染现状…………………………………………….…………………..…..…131.3.1养殖水质日益恶化…………………………………………………………………..…131.3.2药物残留影响明显……………………………..………………………………..….141.3.3引起邻近水体的富营养化………………………………………….…..…………141.4水产养殖水体中主要污染物及其危害…………………………………….…..………151.4.1养殖水体中的氨氮………………….……………………………………..……….…151.4.2养殖水体中亚硝酸盐氮…………………………………………………….….…161.4.3养殖水体中磷…………………………………………………………..…..……………171.4.4养殖水体中主要污染物——混浊度、化学耗氧量……..…….…..…181.5工厂化循环水养殖简况………………….……………………………………………...…191.6罗氏沼虾苗种生产的可持续发展……………………………………..…………………201.7本文研究内容和意义……………………………………………………………………….…...22第二章简装设备循环处理罗氏沼虾育苗废水技术与效果……………………….….…..252.1前言…………………………………………………………….…………………………………...…252.2材料与方法………………………………………………………………………………..…………262.2.1实验池设施与实验用水………………………………………….……………………262.2.2循环水处理设备与系统………………………………………………..……………272.2.3育苗池水循环处理工艺流程…………………..……………..………………..…282.2.4循环水处理系统最佳处理流量筛选实验…………………………..………282.2.5最佳流量循环处理育苗实验池水质效果测定……………………..……299 上海海洋大学硕士学位论文2.2.6罗氏沼虾育苗实验池管理……………………………..……………………………292.2.7水质指标测定方法……………………………………………………….………………302.3结果与分析…………………………………………………………………………..…………….…302.3.1循环水处理系统最佳流量…………………………………………….………………302.3.2系统最佳流量循环处理育苗池水质效果……………………………..………322.3.3育苗效果及节水效果……………………………………………..…………..……..…382.4讨论………………………………………………………………………………………….……………392.4.1循环水处理系统对育苗池水的调控效果……………………..………..……392.4.2衡量循环系统净水效果的标准…………………………………..…….……412.4.3循环水处理系统合适流量的选用…………………………….…..……………412.5结论………………………………………………………………………………………………..……41第三章循环水调控罗氏沼虾亲虾越冬池水质技术与效果…………………….…………433.1前言…………………………………………………………………………………..………………..…433.2材料与方法……………………………………………………………………..………………….…443.2.1实验池与实验亲虾………………………………………………..……..………………443.2.2循环水处理设备与系统………………………………………………......….………443.2.3循环水处理工艺流程……………………………………………………..…………….463.2.4罗氏沼虾越冬期间实验管理………………………………………..…..…...……463.2.5水质指标测定方法及生长指标计算……………………………..……....……473.3结果与分析………………………………………………………………………………..….………473.3.1系统对亲虾越冬池水质处理效果………………………………..………..….…473.3.2循环水亲虾培育池与传统法培育池水质状况对比………..……………583.3.3亲虾池不同水处理方式饲养效果比较……………………………..…..…….653.3.4循环水调控越冬池水质节水效果……………………………………..…………653.4讨论……………………………………………………………………………………………..………..663.5结论…………………………………………………………………………………………………….…67参考文献……………………………………………………………………………………………………………..…68致谢………………………………………………………………………………………………………………….…….7910 上海海洋大学硕士学位论文第一章引言1.1罗氏沼虾苗种繁育概况罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)亦称白脚虾、马来西亚大虾、金钱虾、万氏对虾等，素有淡水虾王之称。原产地集中在厄瓜多尔沿岸，是世界上养殖量最高的三大虾种之一，具有生长快、食性广、肉质营养成份好、养殖周期短等优[1]点。是一种优良的养殖品种。罗氏沼虾体肥壳薄，肉质鲜嫩，口感极佳，除富有一般淡水虾类的风味之外，成熟的罗氏沼虾头胸甲内充满了生殖腺，具有近似于蟹黄的特殊鲜美之味。每百克虾肉虾肉含蛋白质20.6克，脂肪0.7克，并含有[2]多种维生素及人体必须的微量元素，系高蛋白营养水产品。世界许多国家已将[3]其作为优质水产品而大量出口。上世纪六十年代，马来西亚科研工作者开展罗氏沼虾苗种繁育工作取得成功，这为今后罗氏沼虾的养殖业打下了坚实的基础，并为罗氏沼虾人工养殖开辟了成功的道路，至此罗氏沼虾养殖业世界各国发展迅速，上世纪七十年代初罗氏沼虾为二十多国家先后引进，这其中又以东南亚国家开展较早，技术较为成熟。我国台湾省与1970年将罗氏沼虾引种成功并进行了[4]较有成效的苗种繁育工作。目前，世界各地已有二十多个国家从事养殖，已成[5-9]为经济虾类。我国于1976年由日本引进罗氏沼虾进行人工繁育实验并取得成功，后在全[10]国推广，在这一时期全国罗氏沼虾养殖业有所发展，但尚未形成规模。20世纪90年代，亚洲各国对虾养殖业由于养殖环境恶化病害肆虐遭受毁灭性打击，但由于罗氏沼虾苗种繁育技术已得到解决，这一时期罗氏沼虾养殖业快速地发展壮大。有相关研究表明在我国广东西南部及海南岛地区罗氏沼虾人工养殖效果较好并可安全越冬，从而罗氏沼虾养殖业在我国广东省快速发展，后在珠三角等沿海地区发展，而后又在长三角地区兴起，从发展趋势上看，罗氏沼虾养殖业已由[4,10]沿海逐渐向内陆扩展的趋势。11 上海海洋大学硕士学位论文1993年全国罗氏沼虾总产量为3800t，而到了1994年总产量达到14700t，4几乎翻了3倍，90年代初期全国罗氏沼虾产量每年以1×10t左右的产量递增，4而后每年以2×10t左右的产量递增，这一时期我国已有16个省市开展罗氏沼[11-12]虾养殖，至2001年，我国罗氏沼虾总产量达128900t，约为1993年的40倍。由于2002-2003年间，我国罗氏沼虾主产省份暴发罗氏沼虾白体病(WTD)，再加上对虾养殖业经过多年的经验积累已形成了一套较为成熟有效的养殖方法，日益成为经济虾类养殖的重点，这致使全国罗氏沼虾养殖业规模逐年缩水，至2003年，我国罗氏沼虾总产量跌至87000t。而后经过我国各水产科研院所攻关使罗氏沼虾治病病原，及相关机理研究的不断深入，使罗氏沼虾疾病得以控制，产业[13-14]5趋于稳定，2005年以来，全国罗氏沼虾总产量每年都在1.0×10t以上，至42008年，全国总产量达12.78×10t，并且呈继续发展趋势。因此，上世纪九十年代到本世纪初是我国罗氏沼虾产业的快速发展时期，随后整个产业面临诸多问题，并经过短暂调整，目前我国罗氏沼虾已进入新一轮的平稳发展时期。2004年，[15-16]WTD病原确诊，相关诊断技术也陆续出台，2005年全国罗氏沼虾总产量快速增至10万吨，在罗氏沼虾苗种繁育方面，截至2007年，全国罗氏沼虾苗种生产以具有较大规模，主要罗氏沼虾产地已有上百家育苗场，当年全国育苗总[10]量已达220亿尾以上，养殖面积约五十万亩，养殖产量超过15万吨。二零零九年我国罗氏沼虾产业当年育苗量已达二百五十亿尾以上，养殖总产值达三十亿[17]元。1.2我国罗氏沼虾苗种繁育中的主要问题目前，阻碍我国罗氏沼虾苗种生产方面的因素很多，包括生产工艺落后，养殖方式盲目扩大养殖规模，养殖水环境恶化，养殖技术落后，制约我国罗氏沼虾苗种生产的问题有以下几方面：①苗种退化。当前我国罗氏沼虾苗种生产中所用种虾大多为上世纪七十年代末八十年代初从东南亚国家引进的罗氏沼虾品种繁育的后代，由于不规范的苗种生产模式，相关公司及企业只顾眼前利益，对其种虾进行近亲交配、逆向选择，12 上海海洋大学硕士学位论文经过多年的人工繁育，罗氏沼虾的部分优良经济性状（如生长性能、抗病能力等）[18]均有不同程度的衰退。一些育苗场为了节省开支，不从罗氏沼虾良种场引进优良苗种，而采用当年生产时内部虾种自行繁殖用作翌年苗种繁育中的亲虾，这些亲虾大多由当年育苗后期体质相对较弱的虾苗养殖而成，这势必导致翌年育苗[19]工作出现问题，这也是导致抱卵少、质量差的原因之一。因此，我国罗氏沼虾苗种繁育工作已成为罗氏沼虾养殖工作中的重点和当务之急，是确保罗氏沼虾[20-21]产业健康、稳定和持续地发展的重中之重。②病害泛滥。随着罗氏沼虾养殖业规模日益扩大，对周边水体环境严重影响，[22-24]造成罗氏沼虾整个产业病害泛滥，且具有相当的连锁效应。罗氏沼虾病害日趋严重，常见的有:滞壳病、红体病、白斑病、黑鳃病、肌肉白浊病、黄鳃病、痉挛病、肠炎、附着生物病、黑斑病、畸形病等，严重威胁罗氏沼虾苗种生产及[25]养殖，给罗氏沼虾产业造成了巨大的损失。③养殖水环境恶化。罗氏沼虾对养殖水质并无较高要求，但随着罗氏沼虾产业不断发展，高密度、高换水率的养殖模式下，养殖废水肆意排放，大量有机无机污染物输入周边水体，造成周边养殖源水水质日益恶化，各种毒物含量严重超[26-27]标，破坏了水体的生态平衡，从而导致罗氏沼虾疾病的发生。过度的养殖规[28]模与大量的投饵造成N、P等营养元素的过量造成水体富营养化。且虾塘一旦[29]形成“水华”对罗氏沼虾生长危害极大，甚至直接导致死亡。1.3我国养殖水体污染现状1.3.1养殖水质日益恶化目前罗氏沼虾养殖中已逐步形成一套高产稳产的生产方式，精养技术已得到快速发展，单位水体中的罗氏沼虾产量大为提高，养殖户的经济效益显著改善。但这种粗放养殖模式下，大量饲料投入和高密度养殖生物代谢物的积累导致水体内有机污染物蓄积，水体内源性污染加重，养殖水环境恶化；目前，我国常规品种养殖用商品饲料质量普遍较差，饲料转化效率偏低。这致使大量饲料以未被利用的残饵和排泄物同时滞留在养殖水体中，这些养殖残留物质本身及降解后产生13 上海海洋大学硕士学位论文的N、P等营养盐和有机污染物会不同程度上造成养殖水环境恶化。同时，生产过程中产生的残饵、排泄物及生物残骸氧化需要消耗大量的水体溶氧，成为一种潜在威胁。目前，我国大部分水产养殖场均未将废水处理后再排放。可见，养殖废水不经循环利用而直接排放将对周边流域水体环境造成巨大影响。2007年夏季太湖蓝藻大规模爆发进一步警示了传统的利用河流的环境容量控制办法不能解决根本问题，必须加强水生生态系统内部的养分循环才能从根本上控制大面积养殖带来的营养元素输入，从根本上解决水体中始终存在的N、P等营养元素的[30]富集问题。1.3.2药物残留影响明显在水产养殖生产中，有些药物在水环境中产生积蓄，对环境有极大的毒性，如含砷制剂、汞制剂、有机氯杀虫剂等，不仅会在生物体内富集，而且还可在水环境中产生蓄积，从而严重污染周边水环境。同时随着水质恶化，养殖水体中会滋生并积累大量病毒、细菌等致病微生物，引发鱼类病害和死亡，影响水产养殖效益。另外，为防治各种水产物种疾病，大批养殖户大量使用化学药品及抗生素，[31]由此也会带来严重的环境影响，包括某些生产用药物的生物放大作用。1.3.3引起邻近水体的富营养化常规养殖环境中水体有机污染物普遍严重超标，并且很多养殖环境中缺乏以有机碎屑为食物的吞食型底栖动物，以至这些含量丰富的有机物只能靠微生物分解，并通过微生物将其还原成含N、P营养盐类，导致这些营养盐类物质在养殖生态环境中富集。水体中藻类将这些大量的含氮、磷营养盐类物质作为良好的营养物质，所以这势必导致藻类在水体中大量繁殖；从污染物的性质而言，粗放的水产养殖业中养殖污染物大部分为含氮、憐较高的有机污染物；传统水产养殖生产中的生态环境污染具有普遍性，只要是高密度集约化养殖就会受到这种污染的影响，所以在养殖环境周边水体中养殖生态环境中的养殖污染物对其造成的富营养化能力远比外来污染物的能力强，可见，传统的粗放养殖模式对周边水体生态安全构成直接威胁，是破坏周边水体生态平衡，导致周边水环境富营养化的元凶。14 上海海洋大学硕士学位论文1.4水产养殖水体中主要污染物及其危害水产生产养殖污水中污染物种类较为单一，且相较工业废水污染物含量较低。[32]水产养殖污水污染物主要组成为氨氮、亚硝酸盐氮、磷等。1.4.1养殖水体中的氨氮+养殖水体中氨氮主要为离子态氨氮（NH4-N）和非离子氨氮（NH3-N），主要由水体生物残饵、粪便及死亡藻类等产生。高浓度的氨氮，严重影响水产养殖生产，并可导致养殖水体严重富营养化。就养殖水体而言，氨氮污染是制约水产[33]养殖生产环境的主要胁迫因子。而且，水体中的氨氮为诱发病害的主要原因，氨氮含量过高将影响养殖生物生长，引起养殖生物机体代谢紊乱以至对环境适应[34]能力降低，容易受各种病原微生物的感染。水中氨氮浓度过高将会影响养殖生物体内的酶催化作用并严重影响细胞膜的生化特性，并破坏养殖生物的排泄系[35]统和渗透压平衡，如氨氮浓度过高将破坏鱼虾类鳃组织和血液输氧功能。水体中氨氮的毒性主要表现为非离子态氨。目前国内外已有越来越多对养殖废水处理的研究，其中包括物理及化学法、[36]生化法及其他污水处理工艺，物理方法有吹脱、气提法、蒸馏法及反渗透法[37]等；化学法有催化裂解、电渗析、电化学处理方法等；生物方法中主要包括：废水硝化处理、土壤废水灌溉和藻类处理等；这其中以离子交换、氨吹脱和汽提[38][39-40][41]、化学沉淀、折点氯化和生物硝化为目前相对成熟的处理技术并广泛应用。生物硝化法处理养殖用水中的氨氮是目前水处理方式中研究的重点，且已被广泛应用于水产养殖废水的处理。该方法脱氮彻底、成本低廉、没有二次污染。在好氧条件下生物硝化脱氮通过硝化细菌氧化作用，促进养殖污水中的氨氮被氧化为高价的硝酸盐；在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐还原为氮气从废水中逸出。但生物硝化法只适于处理中水产养殖污水中较低浓度的氨氮，因为废水中如含有高浓度的氨氮则会导致硝化细菌的氧化作用遭到破坏，强烈地抑制微生物的[38]活性。由上述氨氧化原理可知，对水产养殖污水发展起来的主要水处理方式有接触氧化法、生物滤池法、人工湿地法等。有研究指出，在12℃的低温状态15 上海海洋大学硕士学位论文下，工厂化养殖水体中微生物对养殖污水中氨氮的处理效果，经过低温环境的驯化和诱导的微生物处理养殖废水也是工厂化养殖水体中氨氮污染物的有效处理方式，在低温养殖状况下以生物过滤法降解氨氮有一定效果。可见，生物滤池能[42]应用于冷水鱼类的工厂化养殖。目前已开展了大量固定化技术的研究以加强硝化细菌对养殖污水中氨氮污[43]染物的去除效果。现今关于硝化细菌固化研究已有部分研究，有报道指出，通过使用聚乙烯醇(PVA)和H3BO3将活性污泥包埋固定，将其制粒；将其生物滤床作为反应器，对含氮废水进行水处理实验，证明固定化的活性污泥颗粒对养殖废水中的TAN有明显处理效果，对TAN有降解速率较高。并有实验得出PVA[43]固定化活性污泥降解TAN是一种处理养殖污水废水较为实用的方式。[44-45]此外，养殖水体中的各种藻类和部分水生植物也会吸收水体中铵盐，此部分氨氮被其固定后可通过藻类的打捞和水中消费者的采食而除去。目前对藻[46-48]类及水生植物去除氨氮的研究已有报道。循环水养殖水处理系统设计中应将如何降低水体中氨氮含量作为重要因素，应将处理系统对氨氮的去除率超过系统中氨氮的产生率或持平以维持养殖水环境稳定并将水体中氨氮含量控制在较低范围内。至今应用最为广泛的去除TAN的方法是生物设备处理法。在硝化细菌工作过程中，为求各种硝化细菌可在滤料表面附着、生长（生物处理系统中的滤料一般采用表面凹凸不平各种褶皱的形式），并通过硝化作用来去除养殖水体中的氨氮。并且系统去除速率为单位时间系统对特定水质指标的去除能力，该指标可确切表明系统对TAN的去除效果。1.4.2养殖水体中亚硝酸盐氮--在TAN转化为NO3-N过程中的中间产物为NO2-N，在这一过程中，如果-细菌硝化过程受到影响，中间产物NO2-N就会在积蓄在养殖水体内，高浓度的-[49]NO2-N给养殖生产带来了潜在的威胁。2+氧通过血红蛋白中络合的Fe与血红蛋白进行可逆的结合，在这个过程中亚铁离子的化学价并不改变；而在高铁血红蛋白中因为血红蛋白中的亚铁离子氧化3+为三价铁离子从而丧失了与氧结合的能力。由于血细胞内的还原机制可将Fe16 上海海洋大学硕士学位论文血红蛋白还原为血红蛋白，因此当水体中亚硝酸盐浓度降低后，在轻度中毒的情况下高价血红蛋白是可以逐渐恢复的，但水体中含有高浓度亚硝酸盐且浓度一直-居高不下时，水体中NO2-N将作用于养殖对象并导致其血细胞的生物特性改变而影响其输氧能力。最终导致血细胞破溃，导致养殖生物出现溶血症状。当养殖水体中亚硝酸盐含量达到0.1mg/L并持续或上升时，会逐渐影响养殖对象的血红蛋白性质，并使血红细胞数量下降，继而血液携氧能力逐渐丧失，水--体中高浓度的NO2-N会造成养殖生物慢性中毒，导致其摄食量降低。当NO2-N到达0.5mg/L时，会导致养殖生物某些内脏器质性损坏，这势必导致其对各种病原微生物的抵抗力下降，在生产中有潜在的风险。水体亚硝酸盐浓度如到达（1-10）mg/L，不同养殖对象中毒状况不同。1.4.3养殖水体中磷磷是各种水生生物必需元素之一，是构成各种生化分子，骨骼及其他附属结构的必需元素组分。如鱼类可以通过鳍、皮肤及鳃从环境中吸收部分磷，但通过这种方式只能吸收的有限磷，不能满足商品鱼的生长需求。在水产养殖生产中鱼类主要从饲料中获得体内所需的P，但是由于鱼类对饲料原料中P的吸收能力受各种因素影响，而且目前生产中普遍适用的饲料中无机磷成分较多，势必导致大[50][51]量的P输入周边环境，有报道指出，1.4吨含蛋白36%的饲料中含P16.8公斤，经鱼类摄取消化，其中通过代谢物输入水体的磷为3.7公斤，这部分未吸收的P占饵料磷的22％，势必导致大量的P输入周边环境。水体保持一定的磷含量非常重要，水体中含磷量较低不利于藻类生长、间接影响水体中浮游生物生物量，这将不利于控制养殖水质，对滤食性的养殖种类也有所制约；但水体中含磷量过高将加速水体中浮游生物量，严重时可引起水华与赤潮，破坏水体生态平衡继而影响水产养殖生产及水域环境安全。某些地区池塘周边土质本身磷含量较低，在这些水体施磷肥能迅速促进轮虫、[52]无节幼体大量繁殖，提高鱼产量。这些施有大量磷肥的养殖用水含有大量的磷，不经处理将养殖废水直接排入开放水域将严重危及周遭水环境，可见，预防水产养殖生产中造成的水体氮磷污染在预防水污染过程中占有举足轻重的地位17 上海海洋大学硕士学位论文[53]。目前有多重养殖污水除磷技术，如厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺、序批式活性污泥法工艺、改进A2/O工艺、活性污泥工艺、循环式活性污泥(CAST)[54]工艺等，这些处理工艺均通过生物作用以达到对磷的去除效果。生物除磷其本质是通过聚磷菌(PAO)摄取养殖废水中的磷，并以聚磷酸盐的形式寄存于细胞[55]内，然后作为剩余污泥排出。1.4.4养殖水体中主要污染物——混浊度、化学耗氧量水体混浊度主要由水体中悬浮物所产生，与悬浮物含量具有较高的相关性，可间接表征水体中固体颗粒、有机物碎屑以及细菌、病毒、原生动物等病原体的[56]多寡，是反映水质优劣的重要物理指标。引起混浊度的水体悬浮物可以为病[57]原体提供营养和保护，这导致生产中消毒剂消毒作用减弱，目前已有研究表明，混浊度的高低和病原体的去除存在很显著的相关关系。吸附、絮凝沉淀作用可以降低水体混浊度并去除部分溶解的有机污染物，可见这种净化工艺是一种经[58]济有效的水污染处理方式。一些粒径较小（粒径﹤200μm），这些悬浮物无法通过自然沉降的方式在自然沉池中去除的悬浮物产生引起养殖水体浊度的上升，目前机械过滤在循环水养殖水处理系统中应用较多，常用到的过滤设备有旋转筛、固定筛、砂滤器、振动筛等。泡沫分离技术在目前养殖生产中应用较多，可有效降低水体浑浊度，并可降解养殖污水中部分溶性有机物COD是指单位水体中所含还原性物质，在与氧化剂反应时，氧化所消耗的[59]氧或氧化剂的毫克数，可见，COD反映了使水质恶化的还原性物质的多少。化学耗氧量表示水体中有机物在特定的条件氧化需消耗氧气的量，如果COD浓度过高，将对水产养殖动物构成一种潜在威胁，使水体恶化并导致水中耗氧量增加，部分有机物由于不完全氧化分解释放有毒有害物质，如氨、硫化氢等。18 上海海洋大学硕士学位论文1.5工厂化循环水养殖简况2012年中国水产品总产量达到5906万吨，其中养殖产量4305万吨，已[60]经连续24年居世界第一位。目前我国水产养殖规模逐年扩大，又因各种经济性水产品精养殖技术日渐成熟，过于粗放的养殖方式将大量污染物输入周边养殖水体，致使目前养殖生产的水环境日益恶化，病害肆虐加之目前工业化进程加快，沿海养殖生产空间挤压，这些都严重制约了我国水产养殖业的可持续发展。可见，如何净化养殖用水、改善养殖环境应成为养殖生态研究的重点，研究开发有效的养殖水净化系统及相关技术，优化现有水产养殖模式，对于我国水产养殖业的可持续发展具有极为重要的意义。在这种背景下循环水养殖技术应运而生，其中工厂化循环水养殖具有较高的生产效益。工厂化循环水养殖模式核心是将养殖废水净化处理并通过循环回到养殖水体，已达到适用性强、通用性好、节能高效的环[61]境友好型生产模式，是水产养殖业的主要发展方向之一，是实现水产养殖业[62-64]可持续发展的重要途径。循环水养殖模式（RAS）是将养殖环境一定程度上与外界隔离，并应用各种-水质调控措施处理养殖用水，优化养殖水环境，降低水体中NO2-N、TAN、-[65]NO3-N、磷、COD等指标浓度，使水质得以净化以实现重复利用。工厂化循环水养殖技术以其在养殖水环境调控和优良养殖效果方面的优势，日益受到我国水产养殖业关注。目前国内工厂化养殖按节水效果、水处理工艺分类，主要有三种模式：①流水法：养殖用水不予回收处理直排周边水域；②半封闭循环水法虽对养殖废水有所处理，并具节水效果，但生产中需交换适量新水，本质上仍受周边水体环境影响；③全封闭循环水法则将养殖环境完全与外界隔离，在生产中循环处理养殖污水，再据不同养殖对象的生物学特性及对环境的需求，进行调温、增氧，再返回养殖池。整个生产过程中仅补充因蒸发等损失水量。[66]傅雪军等测定了半滑舌鳎RAS和流水养殖系统(FTS)水质指标以及鱼的生长、免疫和消化指标；结果表明，RAS中各水质指标浓度极显著低于FTS；RAS半滑舌鳎养殖效果优于FTS；半滑舌鳎循环水养殖模式下胃和肠中的淀粉19 上海海洋大学硕士学位论文酶活力极显著高于流水养殖模式，胃蛋白酶和胰蛋白酶活力显著高于流水养殖模式，循环水养殖模式在水质处理效果及养殖效果方面较流水养殖均有极大优势。[67]齐巨龙等将循环水养殖技术应用于欧洲鳗鲡(Anguillaanguilla)的高密度养殖中；研究结果表明，欧洲鳗鲡起始均重55.6g，养殖周期为159天，最终平均规格33143.2g，达到99.7%的成活率，由原来13.0kg/m的养殖密度提高到32.8kg/m，可见循环水鳗鲡养殖技术对维持鳗鲡养殖水环境稳定，快速将鳗鲡养至商品规格[68]等方面具有优势，是未来鳗鲡养殖生产的发展方向。所兴等将循环水养殖技术应用于鲟鱼养殖中，其养殖效果较传统模式有较大提高，实验结果表明循环水养殖技术为鲟鱼生长提供的稳定的水环境，鲟鱼生长速度大为提高，并具节水节[69]电的多方面功效。管崇武等在对虾工厂化循环水养殖技术中将生物滤器及藻类处理做为处理养殖污水的重要组成部分。结果表明，饲料系数低，对虾生长迅速，并具较高成活率；而且养殖期间水质指标符合养殖要求，足以支撑高密度的对虾养殖，这为生产无公害绿色水产品提供了保障。目前我国工厂化循环水养殖技术推广主要存在四大问题：①工厂化循环水养殖虽可带来巨大经济效益，但其设备造价颇高，目前只适用于有雄厚技术及做够财力的大型水产公司，而分散的小型养殖户对这种技术可谓高不可攀，这在一定程度上制约了其发展；②部分采用工厂化循环水养殖的厂家在生产中为节省成本并不按照正规循环系统处理模式运作，加之这其中有部分循环水设备存在设计和应用方面缺陷，这些都导致目前部分工厂化循环水养殖系统未能达到理想的运行效果，使其养殖优势大为降低；③存在极大的地区差异，目前工厂化循环水养殖技术相对成熟的省份主要集中在我国沿海，内陆少有应用且技术落后，有些地区甚至处于空白状态；④目前我国工厂化循环水养殖技术仅应用于某些水产经济物种，而要在国内普遍推广还需大量技术论证。综上，我国工厂化循环水养殖技术[70]总体上还不够成熟。1.6罗氏沼虾苗种生产的可持续发展近年来我国经济高速发展，随着沿海旅游业开发，港口建设及基础工业设20 上海海洋大学硕士学位论文施建设，加之沿岸生活污水、水产品生产中的养殖污水排放，均加剧了我国沿海地区水环境恶化，近年来沿海各省市为加快经济建设，出现不均衡发展已相继进入了生态失衡状态，严重的地区经常出现水华及赤潮，这导致养殖源水加速恶化，[71]水产病害传播日益严重。随着我国水产养殖规模不断扩大，养、捕比例提高，截至2011年，我国水产养殖年均产量占世界总产量的70%。然而，过于粗放的[72]养殖模式使养殖水体污染日益严重，养殖病害频发，养殖成本大幅上升。养[2]殖过程中，大量残饵、粪便常会导致水体富营养化，诱使病害发生，此时养殖污水中的氮磷过量输入周边水体恶化水质并导致水体中氨氮、亚硝基氮及COD[73]含量显著上升。上世纪八十年代我国出现了对虾养殖热潮，因其较高的市场利润及政府的支持，在全国大力推广，但此时已出现不顾对虾产业长远发展，只注重眼前利益盲目追求高产值的不均衡发展，忽视了对虾产业与水体生态环境相互协调的关系；高放养、高投饵、高换水，其结果是饲料系数大为升高，饲料中有近六成的氮磷尚未充分利用就以养殖污水形式排入临近海域，破坏了当地自然环境。到90年代初，对虾养殖业多年来的弊端逐步显现，种质退化，养殖水环境严重恶化，虾[74]病肆虐，各种问题层出不穷，积重难返，此时我国对虾养殖业已接近崩溃。[75-76]有报道指出，在1993年，整个东亚对虾养殖区虾病泛滥，整体产业遭受毁灭性打击，损失难以估量。罗氏沼虾具有较强抗病力，且其生存所需水质要求与对虾相比较低，故全国只有个别地区时有病症发生，并没有造成重大经济损失，但有对虾的前车之鉴，需谨防上述水质问题给我国罗氏沼虾产业可持续发展带来[77]严重制约。罗氏沼虾苗种繁育中育苗水质主要以各类药物及换水等方式进行调控，如此耗费大量水资源，且由于定期换水导致单位能效降低，还造成养殖环境与周边环[78]境的污染，甚至影响苗种产量和质量。目前部分罗氏沼虾育苗企业盲目追求高育苗量，致使单位水体布苗过多；为减少成本，缩短育苗时间而采用高温育苗；部分企业仅靠药物育苗，以上均导致罗氏沼虾虾苗质量严重下降，成活率降低，[79]养殖效益大受影响。[80]沈乃峰等报道，在没有条件使用海水育苗的企业，根据罗氏沼虾幼体发育的生物学特性，人工配置的海水须将盐度控制在10～13，培育一万尾虾苗需21 上海海洋大学硕士学位论文使用海水半吨且均为一次性使用，每年消耗盐原料约为八千吨，构成人工育苗中-重要的成本；此外，这些育苗污水排入天然水域，其中含有高含量TAN、NO2-N，和大量有机碎屑，这不但造成周边水环境严重污染，影响育苗场自身育苗源水，[81]还对当地水环境安全造成潜在威胁。宋迁红报道，目前常规的罗氏沼虾育苗通常使用抗生素（如土霉素）来进行水质调控和病害防治，但近年来，其弊端逐渐显露，施用抗生素后必须大量换水，含有大量有毒物质的污水不经任何处理便直接排放到江河中，既达不到改良水质、节能减排的渔业生产要求，也不利于环境保护。过于粗放的养殖模式使养殖水体污染日益严重，养殖病害频发，养殖成本大[82]幅上升。随着罗氏沼虾养殖生产中密度的不断提高和养殖水环境的持续恶化，在育苗和养殖过程中极易爆发新的病情，进而导致育苗量下降和苗价上涨，甚至[83]整个罗氏沼虾产业都可能遭受重创。可见在重视水产养殖业发展的同时也应注重保护当地生态环境已达到生态平衡，这是我国今后水产养殖业的发展方向。为实现我国水产养殖业可持续发展，急需改革目前大部分过于粗放的养殖模式，优化产业结构。为此水产养殖生产中排出的养殖污水必须经过净化处理，这需要[84]探索新养殖模式及水处理方式新技术。1.7本文研究内容和意义（1）简装设备循环处理罗氏沼虾育苗废水技术与效果实验于2014年4-5月在上海郊区上海申漕特种水产开发公司进行。选用公司9号育苗车间177号与178号育苗池(7m×3.5m×1.2m)作实验池，107号和108号池为对照池，池底铺设不锈钢热水管道，用以加热控温，并放置15个气石连续曝气。各池布放公司自产罗氏沼虾幼体500万尾。将当地河水经预沉淀与漂粉精消毒等初步处理、化学成分严格调配与升温后导入育苗池进行育苗实验。实验设计了将过滤器，紫外消毒器和生物过滤器组合成简易工厂化循环水处理系统进行了40天的育苗实验。实验期间，两实验苗池幼体状况、生产条件与管理完全相同，每次以相同流量同时启动循环水处理系统。对照池（108、107号）采用22 上海海洋大学硕士学位论文换水与药物等传统方法进行育苗生产。四口池布苗量（500万尾/池，蚤状Ⅰ期幼体，Z1）与曝气设施等基本条件与生产管理相同。实验期间，实验池未曾用药和换水，利用实验筛选所得循环水处理系统最佳流量，筛选实验贯穿两实验池的整个育苗周期（按20d计），以4d作一个循环3333批次，在每一循环批次中，按序每天以12m/h、8m/h、6m/h、4m/h流量中的一种循环处理池水1h，即在育苗全周期内，流量筛选实验先后共可进行5批次的循环处理，每一流量共可测得5次循环水处理结果。为检验各流量的水处理效果，每天定时定点采取两实验池水处理系统进出水口水样及对照池水样，用以测-定pH、总氨氮（TAN）、亚硝基但（NO2-N）、化学需氧量（CODMn）、细菌含量与弧菌含量等指标，据此可得每一流量去除有害物质的效果，从而筛选出循环水处理系统最佳流量。后进行最佳流量循环处理育苗试验池水实验，水处理系统最佳流量循环处理育苗实验池水质效果测定。两套水处理系统分别以筛选的最佳流量循环处理两口生产性实验池。根据育苗池水质状况将实验中水处理系统运行的时间相应设置为三个阶段：育苗早期（1~5d），每天系统运行1h；育苗中期（6~12d），每天系统运行2h；育苗后期（13d~出苗），每天系统运行4h。为检测与分析水处理系-统对苗池废水的处理功效，每天定时测取育苗池水pH、TAN、NO2-N、CODMn、细菌、弧菌等水质指标以探讨循环水处理设备的净水效果；并观察幼体发育变态、摄食、活力与死亡状况，以及用水情况，从而探讨实验的育苗效果，节水效果。简装水处理系统成本低，操作简便，以期通过育苗实践运用提出可维持良好苗池水质与生产健康苗种、节水、节能、减少环境污染与易推广的水处理技术与方法，为获得罗氏沼虾苗种生产的社会效益、经济效益和生态效益三统一提供科学与实践依据，以利于水产养殖业可持续发展。（2）罗氏沼虾亲虾越冬循环水调控水质技术与效果罗氏沼虾的亲虾越冬一是为了越冬保种，二是为翌年育苗生产服务。工厂化循环水养殖技术虽可带来巨大经济效益，但其设备造价颇高，目前只适用于有雄厚技术及做够财力的大型水产公司，而分散的小型养殖户对这种技术可谓高不可攀，可见其不适合应用于罗氏沼虾外塘养殖，但在室内罗氏沼虾亲虾越冬方面有其应用的可行性。本试验据养殖用水状况和罗氏沼虾亲虾越冬习性，进行了罗氏23 上海海洋大学硕士学位论文沼虾越冬循环水养殖试验，应用自行设计循环水处理系统进行罗氏沼虾亲虾越冬实验，以探索如何净化罗氏沼虾越冬用水、改善养殖环境，为研究开发有效的罗氏沼虾亲虾越冬养殖水净化系统及相关技术提供科学依据，在罗氏沼虾产业可持续发展的背景下寻求新的生产模式。实验于2014年11月至2015年1月在位于上海金山区的上海申漕特种水产开发公司17号亲虾越冬车间进行。选用235号与234号亲虾池(6m×6.5m×1.2m)为实验池，233号和236号池为对照池，池内布放18个气石及池底铺设加热管道。实验所用罗氏沼虾亲虾为公司引进马来西亚品种繁衍子代，各池饲养约600尾、雌雄按约5:2比列选配的罗氏沼虾。实验开始前，亲虾已进房7天，饲料主要为螺蛳肉，辅以鱼肉，利用池内热水管道维持池水温度28～30℃。自行将筒式过滤器、紫外杀菌器和生物滤器等设备装配成简装循环水处理系统，实验用水为河水经预沉淀、消毒处理后进入该系统进行循环处理。在不用药，未换谁的条件下，结合循环水处理系统开展周期为40天的越冬实验，根据亲虾越冬期间水环境状况将整个实验分两个阶段，整个试验期间，实验池不换水、不用药，在生产过程中仅补充水体蒸发及系统运行时耗散的水。初期池水刚加入亲虾池，水质良好，故为节能，第一阶段（1~10d），每天中午开机2小时。第2阶段（11d~实验结束），系统每天运行-4h；对照池采用传统的养殖模式。每天定时取水样测定pH、TAN、NO2-N、CODMn、浑浊度、细菌和弧菌等指标，探讨整套循环水处理系统在亲虾越冬期间的水处理效果；在实验初始与实验结束时测量亲虾生长指标，探讨应用循环水处理系统后，越冬亲虾的养殖效果。本实验据养殖用水状况和罗氏沼虾亲虾越冬要求，进行了罗氏沼虾越冬池循环水处理实验，实验应用自行设计组装的循环水处理系统进行罗氏沼虾亲虾越冬实验，以探索如何净化罗氏沼虾越冬用水、改善养殖环境，为研究开发有效的罗氏沼虾亲虾越冬养殖水净化系统及相关技术提供科学依据，24 上海海洋大学硕士学位论文第二章简装设备循环处理罗氏沼虾育苗废水技术与效果2.1前言近年来罗氏沼虾（Macrobrachiumrosenbergii）已成为我国养殖的主要淡水虾[20]类品种之一，在水产养殖产业中占有重要地位。但至今在一些地区仍采用高密度、高换水率与频繁施药等粗放式的育苗模式，导致养殖水体污染日益严重，[78,85]周边天然水域环境程度不等的被污染。水环境恶变，养殖病害频发，育苗生[86]产困难重重，成本大幅上升。如2010年浙江、江苏等长三角地区，罗氏沼虾育苗生产遭遇严重病害灾难，育苗厂受到重大挫折，众多苗厂相继关门倒闭，苗种生产量急剧下降，远不能满足广大养虾户的需求，在全国闹“苗荒”的形势下，[79]苗价剧增至400~500元/万尾，达2009年的3~4倍以上。由此可见，罗氏沼虾苗种生产问题重重已成为当前我国罗氏沼虾产业发展的重制约因素。传统育苗方式既消耗水资源与能源，又污染周边水环境，最终影响苗种生产和质量。可见，如何净化罗氏沼虾育苗用水、改善育苗生产工艺应成为罗氏沼虾苗种生产重点研究问题，研究开发有效的育苗水质净化系统及相关技术，优化现有育苗模式，对于我国罗氏沼虾产业的可持续发展具有极为重要的意义。应用工厂化养殖循环水处理技术，具节省土地与水资源、有效降低能耗与周[72,87]围水环境污染的优点。工厂化循环水养殖技术以其在养殖水环境调控和优良养殖效果方面的优势，日益受到我国水产养殖业关注。众所周知，工厂化养殖水质调控基本分为3种方法：流水法、半封闭循环水法和全封闭循环水法。流水法[88]养殖用水不予回收处理直排周边水域；半封闭循环水法虽对养殖废水有所处[89-90]理，并具节水效果，但生产中需交换适量新水，本质上仍受周边水体环境影响；全封闭循环水法则将养殖环境完全与外界隔离，在生产中循环处理养殖污水，再据不同养殖对象的生物学特性及对环境的需求，进行调温、增氧，再返回养殖池。[91-93,95]整个生产过程中仅补充因蒸发等损失水量。国内经济虾类养殖与育苗采用循环水处理调控水环境的研究已取得一定进25 上海海洋大学硕士学位论文展，其中较多报道为利用水处理设备对于鱼类和对虾类的养殖废水连续或间歇循[84,94-96]环处理再利用的相关研究。近些年来，有关罗氏沼虾进行循环水育苗的研[97]究也有所报道，其中有以简易设备进行育苗水的循环处理，也有将沉淀池、过滤器、臭氧或紫外线消毒器等组成循环水处理系统并有效控制育苗池水质，并[78,82][3]获得良好育苗效果。如臧维玲等将育苗废水经由沉淀池、泡沫分离器、生物滤器与紫外线消毒器等组成的育苗废水循环处理系统，将主要水质指标氨氮、亚硝基氮等水化指标以及细菌总数与弧菌数有效控制在幼体发繁育和变态的安全范围，较传统法育苗节水约67%，出苗率约提高30%。循环水流量是影响水处理系统对养殖废水净化程度的重要因子，而其值又取决于水处理设备的特性、[96,98-101]处理水质状况及养殖对象与条件等因素。为取得良好循环水处理效果，[96,98,100]有关研究通过实验筛选了各自实验条件下的循环水最佳流量。显然，将育苗废水循环处理再利用具有节水、节能及不用药物等优点，但由于设备成本较高，不易操作等因，至今此类育苗模式未能得以推广应用，同时有关罗氏沼虾工厂化循环处理育苗用水的研究报道也较鲜见。本实验应用自行设计与装配的简装循环系统对罗氏沼虾育苗废水进行循环处理再利用的生产性实验以及通过育苗实验筛选出了实验条件下最佳流量。简装水处理系统成本低，操作简便，以期通过育苗实践运用提出可维持良好苗池水质与生产健康苗种、节水、节能、减少环境污染与易推广的水处理技术与方法，为获得罗氏沼虾苗种生产的社会效益、经济效益和生态效益三统一提供科学与实践依据，以利于水产养殖业可持续发展。2.2材料与方法2.2.1实验池设施与实验用水实验于2014年4-5月在上海郊区上海申漕特种水产开发公司进行。选用公司9号育苗车间177号与178号育苗池（7m×3.5m×1.2m）作实验池，107号和108号池为对照池，池底铺设不锈钢热水管道，用以加热控温，并放置15个气石连续曝气。各池布放公司自产罗氏沼虾幼体500万尾。将当地河水经预沉淀与漂粉精消毒等初步处理、化学成分严格调配与升温后导入育苗池进行育苗实验。26 上海海洋大学硕士学位论文2.2.2循环水处理设备与系统两套相同循环水处理系统均由筒式过滤器、紫外线杀菌器和生物滤器等自行设计组合而成，简称水处理系统，实验期间分别用以循环处理177号与178号育苗实验池水。图2-1生物滤器结构Fig.2-1Structureofthebio-filter（1）筒式过滤器筒式过滤器为澳大利亚产品（WATERCO有限公司，C75型，内装50μm滤芯），用以去除较大颗粒物。（2）紫外杀菌器将四套过流式紫外线杀菌器（广州蓝灵水族设备有限公司生产，工厂化水产养殖设备紫外线杀菌器AUV30）串联组合成一体，每套配四支紫外灯（LIGHTSOURCES，GPH843T5/4水处理紫外线杀菌灯，功率50W），用以灭除育苗池水中有害微生物与病毒。（3）简装生物滤器生物滤器为自行设计制作（0.75m×0.4m×0.4m），由两个底部具孔塑料滤箱27 上海海洋大学硕士学位论文上下相叠而成，塑料箱上层铺设两张纤维网以滤去大颗粒物，其下放置生物环（厚度15cm）；下层放有生物球（厚度15cm）（详见图2-1）。通过调节生物滤器进出水速度，使滤料始终处于浸没状态，滤箱水量维持平衡。采用实验筛选的具最佳处理效果流量作为滤器进出水流量。育苗实验之前，采用常规法培养生物膜至成[72]熟用作实验。图2-2循环水处理工艺流程Fig.2-2Flowchartofrecirculatingwatertreatment2.2.3育苗池水循环处理工艺流程育苗实验池循环水处理工艺流程：育苗池水由水泵（功率1000w）泵入筒式过滤器，再按序经紫外杀菌器、生物滤器处理后返回育苗池（详见图2-2）。育苗实验期间，据水质与幼体状况，间歇式适时启动水处理系统循环处理育苗池水。2.2.4循环水处理系统最佳处理流量筛选实验[96,98-101]3据实验条件与要求及参考有关资料，实验设置4种流量（12m/h，8333m/h，6m/h和4m/h）分别用于循环处理育苗实验池水，最终据苗池水质处理结果与幼体发育变态状况筛选出本实验条件下最佳循环水流量，具体筛选方法如下：将两套相同循环水处理系统分别循环处理178、177号育苗实验池。实验期28 上海海洋大学硕士学位论文间，两实验苗池幼体状况、生产条件与管理完全相同，每次以相同流量同时启动循环水处理系统。对照池（108、107号）采用换水与药物等传统方法进行育苗生产。四口池布苗量（500万尾/池，蚤状Ⅰ期幼体，Z1）与曝气设施等基本条件与生产管理相同。筛选实验贯穿两实验池的整个育苗周期（按20d计），以4d作一个循环批次，3333在每一循环批次中，按序每天以12m/h、8m/h、6m/h、4m/h流量中的一种循环处理池水1h，即在育苗全周期内，流量筛选实验先后共可进行5批次的循环处理，每一流量共可测得5次循环水处理结果。为检验各流量的水处理效果，每天定时定点采取两实验池水处理系统进出水口水样及对照池水样，用以测定pH、-总氨氮（TAN）、亚硝基氮（NO2-N）、化学需氧量（CODMn）、细菌总量与弧菌数等指标，据此可得每一流量去除有害物质的效果，从而筛选出循环水处理系统最佳流量。同时采取对照池水样做相同指标测定。2.2.5水处理系统最佳流量循环处理育苗实验池水质效果测定3两套简装水处理系统分别以筛选的最佳流量（6m/h）间歇式循环处理布放500万尾/池（Z1）的两口生产性实验池（177、178号）。实验中随着幼体逐渐长大及投喂饵料种类与数量的变化，育苗池中幼体代谢物与残饵种类与数量也发生相应变化，且颗粒加大，水质逐渐下降。据此将实验中水处理系统运行的时间相应设置为三个阶段：育苗早期（1~5d），每天系统运行1h；育苗中期（6~12d），每天系统运行2h；育苗后期（13d~出苗），每天系统运行4h。为检测与分析水处-理系统对苗池废水的处理功效，每天定时测取育苗池水pH、TAN、NO2-N、CODMn、细菌、弧菌等水质指标，并观察幼体发育变态、摄食、活力与死亡状况。2.2.6罗氏沼虾育苗实验池管理将育苗实验池（178、177号）与对照池（108、107号）分别注入80cm经初步处理的人工调配水、恒温28℃，连续曝气，然后各池放入500万尾幼体（Z1），[102]以后随幼体发育期增长相应增加水温与水量。育苗周期内，根据蚤状幼体发育期将育苗周期分为三个阶段，在各阶段进行不同的饲育与循环水处理：早期（1~5d，约Z1~Z3），期间只投喂卤虫；中期（6~12d，29 上海海洋大学硕士学位论文约Z4~Z6），开始投喂蛋羹，并逐增投喂量；后期（Z7~仔虾），以投喂蛋羹为主，辅以卤虫。实验池育苗过程中仅排污，不换水、不用药，为保持水位仅补充蒸发及系统运行所损耗水量；对照池水质使用传统换水与加药方式管理，换水量与时间视水质与幼体状况而定，其余事项和实验池相同。由于育苗池壁附着较多有机物、聚缩虫等，故第19d时，将各池幼体移入注有新鲜水的育苗池继续实验。2.2.7水质指标测定方法[103-104]-水质指标测定方法参照文献。TAN：萘式比色法；NO2-N：N-1-奈基--已二胺光度法；NO3-N：锌镉还原—重氮偶氮比色法；CODMn：碱性高锰酸钾法。pH用pHB-4型酸度计测定；细菌总数测定：平板菌落法计数；弧菌总数测[105-106]定：TCBS琼脂培养基平板菌落法计数。系统对污染物的去除率计算式：去除率R(%)=(C0–Ct)/C0×100式中C0、Ct分别为循环系统进水口污染物浓度、出口水污染物浓度；去除速率计算式：2去除速率V[g/(m·d)]=(C0–Ct)×Vw/S·t式中，C0为污染物初始浓度，Ct为经t时间(d)污染物浓度，Vw为处理水体积，S为育苗池面积。实验数据用SPSS13.0软件统计，用单因子方差分析和Duncan’s进行多重比较和差异显著性检验。2.3结果与分析2.3.1循环水处理系统最佳流量在育苗全周期内，水处理系统以不同流量间歇循环处理育苗实验池的水质测定结果列于表2-1，表中数据为在育苗全周期内，两套水处理系统采用每一流量对177、178号池分别运行5次测定结果的平均值。表2-1表明，两套系统以各种流量运行时，两者主要理化因子的相应指标值之间均较接近，经显著性检验3-3仅流量12m/h时两池NO2-N和6m/h时TAN去除率与去除速率存有显著性差30 上海海洋大学硕士学位论文异(P<0.05)，其余流量时均不存有显著性差异（P>0.05）。实验池进出口水中pH间也均无显著变化（P>0.05）。表2-1表明，两系统以不同流量运行时，在出口3水中其他污染水质指标均有一定的去除效果，但两套系统仅在使用6m/h和3-4m/h流量时，对TAN、NO2-N和CODMn均有显著去除效果(P<0.05)，在流量3-为4m/h时，系统对TAN、NO2-N和CODMn具最大去除率：177号池：24.7%、25.8%和19.8%，178号池：25.2%、24.1%和17.2%。但若以可表示单位时间去3除能力的“去除速率V”对各指标作一比较，则可发现，在流量为6m/h时，TAN22的V最大，177、178号池分别为0.507g/(m·d)和0.563g/(m·d)，其余流量时的V也均为其61%以上。经检验，177号4种流量时TAN的V不存有显著性差异3（P>0.05）；178号流量6m/h时TAN的V与其余流量间存有显著差异(P<0.05)，33而其余三者V间无显著差异（P>0.05）。两套系统分别使用流量8m/h和6m/h-3-时，对NO2-N的V最大，177号池在4m/h时NO2-N的V显著低于其他三组33（P<0.05），而其余三者V间无显著差异（P>0.05）；178号池8m/h和6m/h-时NO2-N的V显著高于其他流量（P<0.05）。两套系统不同流量CODMn的V，3212m/h最佳，177、178号池分别为21.94、20.47g/(m·d)，显著优于其他流量33333（P<0.05），8m/h次之，6m/h和4m/h最低，且6m/h和4m/h时无显著性差32异（P>0.05），除177在4m/h流量下COD的V为9.77g/(m·d)，其余去除速率2均大于10g/(m·d)，可见系统在4个流量下对COD均有较好去除效果。根据实-际育苗水质状况，在育苗后期大量投喂蛋羹，池水积累大量有机物，TAN、NO2-N3浓度上升迅速，所以系统选择流量6m/h循环处理苗池水较合适。表2-1水处理系统不同流量循环处理育苗池水质的效果Tab.2-1Treatmentresultsforvariousparametersofwaterquality-1水处理系统浓度(mg·L)去除速率去除率(%)2循环水流量水质指标g/(m·d)池号(m3/h)177178池号池号进水口出水口进水口出水口177178177178aaaa12pH8.01±0.267.98±0.218.16±0.568.13±0.42acaaTAN0.442±0.2320.409±0.2480.452±0.2440.422±0.2347.56.60.3690.341-acaaNO2-N0.367±0.0560.338±0.0670.354±0.0720.334±0.0567.95.60.3290.226aaaaCODMn12.12±1.2310.07±0.6811.45±1.349.66±0.6216.715.621.9420.4731 上海海洋大学硕士学位论文aaaa8pH8.08±0.218.01±0.288.22±0.528.11±0.53acacTAN0.383±0.2450.329±0.2010.524±0.2010.465±0.17414.111.20.4110.470-acacNO2-N0.357±0.2170.314±0.2040.372±0.2360.326±0.20411.912.40.3620.377aaaaCODMn13.01±1.0910.77±0.8213.27±1.2111.04±0.7617.216.817.6317.21aaaa6pH8.01±0.227.94±0.248.15±0.428.12±0.68a0.502±0.177c0.594±0.201a0.497±0.174b14.816.30.5070.563TAN0.589±0.195-abacNO2-N0.433±0.1670.368±0.1710.423±0.1760.357±0.17114.915.50.3770.381ababCODMn12.82±1.2210.65±1.1213.02±1.1210.78±1.0516.917.212.3812.59aaaa4pH7.96±0.247.99±0.228.14±0.618.11±0.53acacTAN0.458±0.2210.345±0.2180.463±0.2210.346±0.21924.725.20.4430.454-acacNO2-N0.243±0.2140.180±0.1910.238±0.2110.180±0.19125.824.10.2460.279ababCODMn13.07±0.4510.48±0.4912.41±0.5310.27±0.5719.817.29.7710.05注：同行上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），相邻字母表示差异显著（P＜0.05），相间字母表示差异极显著（P＜0.01）。2.3.2系统最佳流量循环处理育苗池水质效果3育苗周期内，两套水处理系统均采用经筛选所获得的最佳流量6m/h分别对177、178号生产性育苗实验池水进行间歇循环处理，系统每天运行处理时间分为：育苗早期（1~5d）、中期（6~12d）、后期（13d~出苗）：1h、2h、4h。育苗过程中，启用循环水处理系统的实验组与主要靠换水的对照组水温与pH无显著[107]性差异（P＞0.05），且均处于罗氏沼虾育苗合适正常范围内，详见表2-2。表2-2水处理系统循环处理生产性育苗池水的温度与pH的测定结果（Mean±SD）Tab.2-2Physicochemicalfactorsofbreedingponds水质指标178177108对照107对照aaaapH8.12±0.18.14±0.128.16±0.098.13±0.67aaaa温度（℃）31.4±1.431.5±1.431.5±1.0831.4±1.3注：同行上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），相邻字母表示差异显著（P＜0.05），相间字母表示差异极显著（P＜0.01）。32 上海海洋大学硕士学位论文图2-3育苗周期内育苗实验池TAN含量的变化状况Fig.2-3ThechangesofTANinbreedingpondsduringshrimpculture图2-3为育苗周期内各育苗池TAN含量随育苗时间的变化曲线，表3为育苗周期内各育苗池不同阶段TAN的平均值。图2-3显示，在育苗周期内，自2d至9d，正处于育苗早中期，4口育苗池水TAN含量均随时间呈波浪式递增，但-1177、178号循环水处理池TAN波动范围为0.2~1mg·L，实验组与对照组并无显著差异（P＞0.05），从育苗中期，实验第九天开始实验组两池TAN浓度缓慢-1下降并最终维持在0.3mg·L，而对照组两池从实验开始就一直处在上升阶段，到第11天移池一次，但因处在育苗中后期，育苗池大量投放蛋羹，水质恶化迅-1速，TAN浓度上升更快，最终高达3mg·L。由表2-3可以看出，育苗前期实验组TAN浓度和对照组并无显著差异（P＞0.05）；育苗中期循环水处理系统开始发挥作用，实验组TAN浓度和对照组出现显著差异（P＜0.05），在此阶段，实验组TAN浓度相当于对照组的80%；育苗后期循环水处理系统净水效果更加明显，实验组TAN浓度极显著低于对照组（P＜0.01），此阶段实验组TAN浓度只[108]为对照组的22.1%。可见水处理系统有效控制TAN浓度在育苗的合适范围。33 上海海洋大学硕士学位论文-1表2-3育苗周期内育苗实验池不同阶段TAN含量平均值（mg·LMean±SD）Tab.2-3TheTANofeachpondduringdifferentphases池号育苗初期育苗中期育苗后期aaa1780.342±0.1910.816±0.2310.401±0.184aaa1770.323±0.1670.784±0.2050.411±0.206abc1080.331±0.0850.946±0.3241.819±0.908abc1070.379±0.0941.01±0.3091.891±0.906注：同列上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），相邻字母表示差异显著（P＜0.05），相间字母表示差异极显著（P＜0.01）。以下同。-如图2-4所示，育苗初期，只投喂卤虫，水质澄清，NO2-N含量较低，实-验组与对照组NO2-N虽初始含量有所差异但总体趋势相近，由于初始阶段实验-池NO2-N含量较对照池高，而后持平说明循环系统已经有一定的去除效果，但也因育苗初期水质状况好，开机时间少，进而功效没有完全发挥，实验组与对照组无显著差异（P＞0.05）；表2-4表明，育苗中期，实验组与对照组组间差异-显著（P＜0.05）；对照组的NO2-N为的实验组的94.6%，究其原因，首先进入育苗中期循环水处理系统虽对育苗池水处理时间有所增加，但在育苗前期池中已-积累了一定量的NO2-N，且对照组中途移池一次（5月4日对照池移池），所以--实验组NO2-N浓度反而较对照组高；育苗后期，大量投喂蛋羹，系统对NO2-N有显著的消除、转化效果，实验组与对照组有极显著差异（P＜0.01），实验组虽-在育苗末期移池，但相比对照组水质迅速恶化，NO2-N含量迅速上升，由于实-验组育苗后期系统开机时间延长，NO2-N含量已得到有效控制，最终仅为对照-[108]组NO2-N浓度的56.5%。刘淑梅等报道罗氏沼虾育苗期间亚硝酸盐氮的安全-1[109]--1浓度为0.97mg·L。臧维玲等报道NO2-N大于0.30mg·L时，会不同程度地降低幼体成活率，减缓幼体发育变态速度，影响生产效益。这说明真正适宜罗氏--1沼虾育苗的水质NO2-N浓度因小于0.30mg·L。由表2-4可以看出，在育苗初--1期实验池、对照组池NO2-N含量均在0.30mg·L以下，但在育苗后期，177、--178NO2-N含量得到有效控制，而传统养殖模式下的对照组两池的NO2-N含量-1-均大于0.30mg·L。可见在育苗周期内，水处理系统有效调控NO2-N浓度在合[109]适范围。34 上海海洋大学硕士学位论文--1表2-4各育苗阶段水体中NO2-N平均含量（mg·LMean±SD）--1Tab.2-4TheNO2-Nofeachpondduringdifferentphases（mg·LMean±SD）池号育苗前期育苗中期育苗后期aaa1780.296±0.080.531±0.0350.261±0.214baa1770.255±0.0760.521±0.0330.268±0.213cbc108对照0.218±0.0970.493±0.110.461±0.183dbc107对照0.129±0.0970.493±0.1190.492±0.179注：同列上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），相邻字母表示差异显著（P＜0.05），相间字母表示差异极显著（P＜0.01）。以下同。-图2-4育苗实验期间各池NO2-N含量的变化-Fig.2-4ThechangesofNO2-Ninbreedingpondsduringshrimpculture-1表2-5各阶段水体中COD平均含量（mg·LMean±SD）-1Tab.2-5TheCODofeachpondduringdifferentphases（mg·LMean±SD）池号育苗前期育苗中期育苗后期aaa1787.742±1.45110.486±0.92711.378±1.392aaa1777.631±0.7219.97±2.14111.568±1.486bbc1088.431±0.8511.068±1.77916.138±1.544bbc1078.449±0.4210.421±1.78815.634±1.61235 上海海洋大学硕士学位论文如图2-5所示，实验组COD随养殖时间的推移而呈下降趋势。对照组COD含量在5月4号以后上升较快，主要原因是开始投喂蛋羹，且投喂量开始逐日增加，但从结果来看，实验组后期COD明显低于对照组（P＜0.01）。育苗前期，各组COD含量无显著差异（P＞0.05）；中期，各组基本持平；后期，实验组COD含量已成下降趋势，对照组为上升趋势，实验组COD含量极显著的低于对照组（P＜0.01），只为对照组的43.3%。COD较高虽然不会导致幼体直接死亡，但意味着水中含有较多的还原性物质，它们会大量消耗水中溶氧，释放有毒有害物质[110]（如氨、硫化氢等），恶化水质。由表2-5可知，循环水处理系统对COD有一定的去除、转化效果，特别是育苗后期大量投喂饵料期间对COD的处理能力更加显著，说明系统中的生物滤器还可以处理COD负荷更重的水体。图2-5育苗实验期间各池COD含量的变化Fig.5ThechangesofCODinbreedingpondsduringshrimpculture整个育苗周期内实验组与对照组细菌总数测定结果列于表2-6，实验期间-1-1178，177实验池细菌总数分别为（18700±6400）cell·mL，（21000±5700）cell·mL，极显著低于对照组（P＜0.01）。如图2-6所示，育苗初期实验池与对照池细菌含量无显著差异（P＞0.05）；育苗中期对照组细菌含量增长加快，实验组细菌增长平缓，这表明实验系统已发挥出一定的功效；育苗后期，对照组细菌含量继续升36 上海海洋大学硕士学位论文高，而实验组不仅未见升高，细菌含量反而平稳下降，可见育苗后期循环水处理时间加长，使细菌含量降低，可见循环处理系统对控制育苗池的病害发挥了良好-1的功效。整个养殖周期内178、177号池弧菌含量分别为（2±2）cell·mL、（2±1）-1-1-1cell·mL，对照组108，107号为（11±4）cell·mL、（12±3）cell·mL。弧菌含量变化情况如图2-7所示，和细菌的变化趋势基本一致，紫外杀菌器对控制水体中弧菌数效果很好，但也要看到实验中无论178，177号实验池还是108，107号对照池，弧菌的数量都较小，表明在实验条件下，紫外杀菌器可足以控制苗池[116]弧菌的数量在幼体发育变态的安全范围。由上述可知，循环水处理系统可有[116]效处理与调控育苗池水化指标与有害微生物含量在安全范围内。-1图2-6育苗实验期间各池细菌含量的变化（cell.mLMean±SD)Tab.2-6Thebacteriaofeachpondduringdifferentphases37 上海海洋大学硕士学位论文-1表2-6各阶段单位水体中细菌数（cell·mLMean±SD)Fig.2-6Thechangesofbacteriainbreedingpondsduringshrimpculture池号育苗前期育苗中期育苗后期整个育苗周期内aAAA17811000±490024900±420018200±340018700±6400bAAA17717100±200027600±410018300±350021000±5700bBBB10818300±480041000±1010058500±590043700±17100bBBB10712900±100034400±1360059100±810041200±20600图2-7育苗实验期间各池弧菌含量的变化Fig.2-7Thechangesofvibrioinbreedingpondsduringshrimpculture2.3.3育苗效果及节水效果实验期间，178、177号实验池未曾用药，仅添加排污等损失水，幼体发育正常，水质状况较对照池稳定。经21d的育苗试运转，实验池与对照池均获得30%的出苗率，实验组与对照组在幼体活性及体色方面并无显著差别。实验组总体用水量仅为对照组的50%，在育苗全周期内，整套系统都将育苗水体关键水质指标氨氮、亚硝酸盐氮和COD维持在一定范围，基本能满足养殖对象的水质要求，38 上海海洋大学硕士学位论文可见，该套装置用以罗氏沼虾育苗循环水处理是可行和有效的。2.4讨论2.4.1循环水处理系统对育苗池水的调控效果-育苗池水环境优劣主要视其TAN、NO2-N与CODMn等主要水化指标及细菌总量与弧菌数等微生物指标的变化范围是否控制在苗种培育的合适范围之内。本实验结果表明，自行设计与装配的简装罗氏沼虾育苗循环水处理系统，利用最3佳流量6m/h,间歇运转可有效控制苗池水质指标在幼体合适的发育变态范围。[111]循环水养殖中的氨氮主要由水体生物残饵、粪便及死亡藻类等产生。氨+在水体中通常以非离子态氨（NH3）和离子态氨（NH4）存在，其中以非离子态氨（NH3）对水产动物危害较大，分子氨（NH3）具脂溶性、毒性强特点,可由鳃和皮肤进入血液,引起鱼虾机体代谢紊乱以至对环境适应能力降低，容易受各[112]种病原微生物的感染。育苗池中的氨氮主要来自虾苗的代谢和饵料在微生物[111]作用下的分解，不仅是主要耗氧污染物，还能导致水体富营养化。臧维玲[109]等认为TAN对罗氏沼虾幼体发育过程中的蚤状幼体第5期（Z5）、第7期（Z7）-1和第9期（Z9）的安全质量浓度分别为2.04、2.26、2.55mg·L。实验组178、-1177号池TAN浓度在育苗前中后期的变化范围为0.154~1.062mg·L，整个育苗周期均达到罗氏沼虾育苗水质要求，且远低于TAN对罗氏沼虾幼体发育过程安全浓度上限，且TAN浓度走势平缓。对照组育苗后期TAN浓度已非常接近安全-浓度上限，并且TAN浓度上升极快，这种水质状况在育苗末期很不稳定；NO2-N能迅速渗透到鱼虾体内，使血液中与氧结合的亚铁血红蛋白失活，成为铁血红蛋[112]白从而失去携带氧的功能。亚硝态氮还会降低水产动物抗病能力，增加养殖[113][109]-病害爆发的风险。据臧维玲等报道，NO2-N对Z5、第七期（Z7）和Z9安-1-1全质量浓度分别为0.64、1.38mg·L和1.68mg·L，认为上述安全浓度值应作--为育苗生产中NO2-N含量的警戒值。无论对照池，实验池NO2-N浓度均低于--1警戒值。但如图2-4所示，实验组育苗后期NO2-N变化范围为0.08~0.561mg·L--对照池虽在5月4日移池一次，但NO2-N浓度可谓迅速攀升，可见系统对NO2-N39 上海海洋大学硕士学位论文有理想的处理能力。CODMn是指单位水体中所含还原性物质，在与氧化剂反应时，氧化所消耗[114]的氧或氧化剂的毫克数，可见，COD反映了使水质恶化的还原性物质的多少。系统运行初期循环水养殖池塘与对照塘水体的COD值差异不显著，育苗中后期实验池塘水体的CODMn值与对照塘出现差异，其中育苗后期178、177号实-1-1验池的CODMn均值分别为11.378±1.392mg·L和11.568±1.486mg·L，仅为对照池68.7%，极显著低于对照池（P＜0.01），并且178、177号实验池的育苗中后期CODMn上升缓慢，育苗末期趋于下降，可见循环水处理装置对水中有机物具有较好去除能力。罗氏沼虾育苗生产中，根据其幼体的变态发育特性，可将其分为11期溞状-幼体，不同时期幼体对水体中同一物质的耐受力有所不同，如对TAN、NO2-N的耐受力，Z1最强，Z5最弱，Z11变态为仔虾期间其耐受力也较低。因为Z1以内源性营养为主，Z5发育生长和变态需大量多品种、营养全面的外源性营养，而体内消化生理功能发育尚未完全适应，Z11变态为仔虾期间，形态上和生理上变[115]化较大。实验组两池在整个育苗周期中水质各指标得到有效控制，尤其是TAN-和NO2-N含量，在Z5，Z11这两个危险期均为安全范围。[116]5-1叶星等报道，罗氏沼虾育苗水细菌总数低于1.1×10cell·mL，较安全，34-1超过此范围以及弧菌总量达到10～10cell·mL时，将发生虾病。可见，控制育苗水中细菌和弧菌数可有效抑制幼体病害发生。实验期间实验池细菌与弧菌总4-1-1数分别为2.1×10cell·mL与2cell·mL完全处于安全范围内。水质处理中紫外线杀菌方法与传统杀菌方法相比具有不需要投加化学药剂、不产生有毒有害副产[117-118]物、杀菌效率高、操作简单、便于运行管理等特点，因此在水处理和水产[119]养殖业中，日益普遍的选择紫外线杀菌取代化学杀菌（尤其是氯杀菌）。臧[22]维玲等曾报道以臭氧等装置处理罗氏沼虾育苗循环水取得良好的效果。若从成本考虑，紫外消毒器要高于臭氧仪，但操作较后者简便。综合上述并结合本实验紫外杀菌设备使用情况，在罗氏沼虾循环水处理系统中使用紫外杀菌设备是可行的。40 上海海洋大学硕士学位论文2.4.2衡量循环系统净水效果的标准循环水处理系统对污染物的去除率是表征系统出水水质指标浓度相比进水减少的百分率，反应的是系统对特定水质指标的瞬时去除效果。本实验中不同水-质指标在不同浓度下去除率不同，而且TAN、NO2-N，COD等指标往往进水浓[94][98][101]度越小，系统去除率越大，臧维玲、魏小岚和王建明等在有关循环水处理养殖的研究也有相似结果，显然，如果对循环水处理系统以去除率用以衡量系统的净水效果欠合适。而去除速率表示单位时间系统对特定水质指标的去除能力，该指标更能确切表明系统的净水效果。可见在筛选循环水系统最佳水处理流量时，以去除速率为判断标准较为合理。2.4.3循环水处理系统合适流量的选用循环水处理流量是影响循环水处理系统对养殖废水净化程度的重要因子，而其值又取决于水处理设备的特性、处理水质状况及养殖对象与环境条件等因素[94,96,98-100]。对于一套循环水系统，在应用前应筛选其对特定养殖条件下最佳的水处理流量。在本实验中，从系统对育苗池水的净化效果分析，整套系统在流量为3-36m/h时对TAN、NO2-N有最佳去除效果，但系统在12m/h对COD有最佳去[98]除效果，且不同流量时紫外杀菌器的杀菌效果也会有所不同，这与魏小岚和[101]王建明，在循环水养殖系统中不同流量的处理效果方面的研究相一致，可见不同流量有效于不同指标，并且针对不同养殖环境及不同养殖对象，循环水处理系统处理养殖用水的流量及处理时间应灵活控制，根据养殖水体水质特点，优化循环水处理系统以达到循环处理时间和循环处理流量相互搭配的最佳组合。2.5结论（1）利用自行组装循环水处理系统间歇运转可有效处理罗氏沼虾育苗废水，将育苗池主要水质指标均控制在幼体发育变态的合适范围内。（2）水处理系统循环处理育苗池水应用要点①针对不同养殖对象及养殖环境，应用循环水处理系统必须首先以实验选41 上海海洋大学硕士学位论文择其最佳循环水处理流量；②选择最佳处理流量时因以去除速率为衡量循环系统净水效果的标准；③针对养殖过程中各阶段水质状况，合理制定循环水处理系统的启用时间，以降低养殖成本并获得良好的处理效果。42 上海海洋大学硕士学位论文第三章循环水调控罗氏沼虾亲虾越冬池水质技术与效果3.1前言近年来罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)已成为我国主要养殖的淡水虾[20]类品种之一，在我国水产养殖产业中占有重要地位。当前罗氏沼虾养殖中普[120-121]遍采用高密度、高换水率等粗放养殖模式，使养殖水体污染日益严重，[86]养殖病害频发，养殖成本大幅上升。养殖过程中的残饵和虾代谢产物，导致[123]养殖水体积累了大量氮、磷物质，且养殖废水基本不作处理直接排入周围水[124-126]域。可见这类粗放养殖模式既影响养殖水体本身，导致虾类疾病频发，又[127]致使周边水域富营养化，破坏生态环境。目前我国水产养殖规模逐年扩大，又因各种经济性水产品精养殖技术日渐成熟，过于粗放的养殖方式将大量污染物输入周边养殖水体，致使目前养殖生产的水环境日益恶化，病害肆虐加之目前工业化进程加快，沿海养殖生产空间挤压，这些都严重制约了我国水产养殖业的可持续发展。可见，如何净化养殖用水、改善养殖环境应成为养殖生态研究的重点，研究开发有效的养殖水净化系统及相关技术，优化现有水产养殖模式，对于我国水产养殖业的可持续发展具有极为重要的意义。罗氏沼虾亲虾越冬的目的是越冬保种，通过越冬期的管理及以后的强化培育，[128]有计划地调控罗氏沼虾性腺发育速度，为翌年育苗生产服务。应用工厂化养[129]殖循环水处理技术，能节省土地与水资源、有效降低周围水环境污染，是我[130-132]国水产养殖的重要发展方向。但净水设备的成本、能耗与维护费用均较高，鉴于此循环水处理技术不适用于在罗氏沼虾外塘养殖，但在室内罗氏沼虾亲虾越冬方面有其应用的可能性。[78]国内经济虾类循环水养殖研究已取得一定进展，如臧维玲等将循环水处[84]理技术应用于罗氏沼虾育苗，并提出了罗氏沼虾循环水育苗模式。臧维玲等[95]将循环水技术应用于凡纳滨对虾幼虾养殖中，取得了显著成果。刘晃等进行[96]了对虾工厂化循环处理海水养殖模式的探讨。李琦研究了对虾高位池循环水43 上海海洋大学硕士学位论文研制系统及其水质调控效果。但至今有关循环水处理系统在罗氏沼虾亲虾越冬方[133]面的研究报道甚少且年代较早，如臧维玲等将简易过滤装置应用于罗氏沼虾亲虾越冬池水质处理，并证明了循环水处理装置在罗氏沼虾亲虾越冬中应用的可[97]能性；再如江敏等将生物滤器用于罗氏沼虾亲虾越冬中，水处理效果明显。[133]本实验在臧维玲等关于简易过滤装置对罗氏沼虾亲虾越冬池水质处理研究的基础上，据罗氏沼虾亲虾越冬习性结合养殖用水状，进行了罗氏沼虾越冬池循环水处理实验，实验应用自行设计组装的循环水处理系统进行罗氏沼虾亲虾越冬实验，以探索节水、节能、减少环境污染的水处理技术与方法，为实现罗氏沼虾生产的社会效益、经济效益和生态效益三统一提供科学依据，以利于水产养殖业可持续发展。3.2材料与方法3.2.1实验池与实验亲虾实验于2014年11月至2015年1月在位于上海金山区的上海申漕特种水产开发公司17号亲虾越冬车间进行。选用235号与234号亲虾池(6m×6.5m×1.2m)为实验池，233号和236号池为对照池，池内布放18个气石及池底铺设加热管道。实验所用罗氏沼虾亲虾为公司引进马来西亚品种繁衍子代，各池饲养约600尾、雌雄按约5:2比列选配的罗氏沼虾。实验开始前，亲虾已进房7天，饲料主要为螺蛳肉，辅以鱼肉，利用池内热水管道维持池水温度28～30℃。3.2.2循环水处理设备与系统自行将筒式过滤器、紫外杀菌器和生物滤器等设备装配成简装循环水处理系统，实验用水为河水经预沉淀、消毒处理后进入该系统进行循环处理。（1）筒式过滤器筒式过滤器为澳大利亚产品（WATERCO有限公司，C75型，内装50μm滤芯），用以去除较大颗粒物。44 上海海洋大学硕士学位论文（2）紫外杀菌器将四套过流式紫外线杀菌器（广州蓝灵水族设备有限公司生产，工厂化水产养殖设备紫外线杀菌器AUV30）串联组合成一体，每套配四支紫外灯（LIGHTSOURCES，GPH843T5/4水处理紫外线杀菌灯，功率50W），用以灭除亲虾池水中有害微生物与病毒。图3-1生物滤器结构Fig.3-1Structureofthebio-filter（3）生物滤器生物滤器为自行设计制作（0.75m×0.4×0.4），结构及滤料放置情况见图3-1，由两个塑料箱叠加而成，上层塑料箱中放入生物环，为避免生物滤器堵塞在生物环上放置了纤维网。上层与下层连接处均匀打孔保证整个实验中滤料始终处于浸没状态。实验开始之前一个月预先培养滤料生物膜，挂膜开始后，定期采取生物载体在显微镜下进行观察，至25天时生物膜的颜色加深，膜上的原生动物数量[134]可观，池壁有个体较大的线虫、纤毛虫、等，标志生物膜已成熟。45 上海海洋大学硕士学位论文3.2.3循环水处理工艺流程循环水处理工艺流程见图3-2。亲虾池水泵入筒式过滤器，经紫外杀菌器、生物滤器处理后返回育苗池，按此流程循环处理亲虾池池水。图3-2循环水处理工艺流程Fig.3-2Flowchartofrecirculatingwatertreatment3.2.4罗氏沼虾越冬期间实验管理选用235、234号亲虾池为循环水处理系统实验池，233、236号为对照池。3整个实验期间系统流量为6m/h。初期池水刚加入亲虾池，水质良好，故为节能，第一阶段（1~10d），每天中午开机2小时。第2阶段（11d~实验结束），系统每天运行4h。实验池整个实验过程中不换水、不用药，只补充蒸发水分以及系统运行损耗的水分以保持水位；对照池使用传统换水与加药方式管理，连续曝气，饵料为螺蛳和鱼肉。实验池与对照池均曝气均匀，用水来源一样。每天定时取水样测定pH、TAN、46 上海海洋大学硕士学位论文-NO2-N、CODMn、细菌、弧菌等指标并观察亲虾养殖情况。3.2.5水质指标测定方法及生长指标计算[103-104]-水质指标测定方法参照文献。TAN：萘式比色法；NO2-N：N-1-奈基--已二胺光度法；NO3-N：锌镉还原—重氮偶氮比色法；CODMn：碱性高锰酸钾法。pH用pHB-4型酸度计测定；细菌总数测定：平板菌落法计数；弧菌总数测[105-106]定：TCBS琼脂培养基平板菌落法计数。系统对污染物去除率的计算式：去除率(%)=(C0–Ct)/C0×100式中，C0、Ct分别为循环系统进水口污染物浓度、出口水污染物浓度；去除速率计算式：2去除速率[g/(m·d)]=(C0–Ct)×Vw/S·t式中，C0为污染物初始浓度，Ct为经t时间(d)污染物浓度，Vw为处理水体积，S为育苗池面积。特定生长率（specificgrowthrate，SGR）采用以下公式进行计算：SGR=100×(lnWt–lnW0)/t式中，W0、Wt分别为初体质量（mg）和末体质量（mg），t为实验时间（d）实验数据用SPSS13.0软件统计，用单因子方差分析和Duncan’s进行多重比较和差异显著性检验。3.3结果与分析3.3.1系统对亲虾越冬池水质处理效果实验期间，亲虾越冬实验池无换水与用药，仅添加蒸发损失水量。养殖40天，根据水质与亲虾状况，分别启动系统对235号、234号池水进行循环处理。表3-1为整个实验周期内两套循环系统处理亲虾池水质指标测定平均值。47 上海海洋大学硕士学位论文-1表3-1水质各种指标的处理结果（mg·LMean±SD）Tab.3-1Treatmentresultsforvariousparametersofwaterquality-1浓度/(mg·L)去除速率水质指标池号去除率/%2/[g/(m·d)]进水口出水口aa235号7.53±0.117.64±0.09pHaa234号7.52±0.127.61±0.13ABa浑浊度235号3.00±1.250.88±0.1370.7(NTU)ABa234号2.67±1.381.03±0.1961.4ABaaTAN235号0.467±0.0720.357±0.0723.60.406-1(mg·L)ABaa234号0.476±0.080.368±0.122.70.398-abaaNO2-N235号0.271±0.0390.223±0.0417.70.177-1(mg·L)abba234号0.247±0.040.189±0.04223.50.214ABaaCODMn235号10.57±1.008.713±0.7517.66.87-1(mg·L)ABaa234号10.83±1.038.47±1.0821.88.71注：进水口与出水口水质指标同行上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），小写字母表示差异显著（P＜0.05），大写字母表示差异极显著（P＜0.01）；去除率与去除速率同列上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），小写字母表示差异显著（P＜0.05），大写字母表示差异极显著（P＜0.01）。图3-3、3-4为循环水系统处理实验组亲虾池进、出水的TAN浓度变化。由图可知，自1d至4d，实验组亲虾池循环处理系统进水口TAN浓度均有所下降，分析原因，实验1d至10d系统每天开机两小时，且池水水质状况较好，水体中亲虾排泄物，残饵均较少，故系统进水口TAN浓度有所下降；从5d到10d，亲虾池水质状况下降，系统进水口TAN浓度呈波浪式递增，但从11d开始，系统增加处理时间，之后实验组亲虾池循环处理系统进水口TAN浓度均缓慢下降并最终维持稳定，可见，从11d开始水体中新生成的TAN与系统每天对TAN的处理能力已达动态平衡。表3-1中为整个实验周期内两套循环系统对亲虾池水处理测定水质指标的平均值，经检验，系统对水体中的TAN有极显著的去除效果（P-1＜0.01）。从养殖池排出的水中含有较高浓度的氨氮，浓度在0.25～0.6mg·L之间，经系统处理，养殖池进水氨氮浓度维持在较低的水平，浓度范围为0.15～0.5-1mg·L。由表3-1及图3-3、3-4可知，在整个实验周期内（1d-40d），实验组两池48 上海海洋大学硕士学位论文的系统对TAN去除率均发生不规则波动，整个实验周期内两套系统对TAN的去除率分别为23.6%、22.7%，对TAN的去除率无显著差异（P＞0.05）。系统在前十天每天开机两小时，处理水量约占整个亲虾池的61.5%，出水TAN浓度一直[137]保持在安全范围内，之后30天系统每天开机4小时，每天处理水量约为亲虾池水量的1.5倍，池水循环处理充分，故从第11天到实验结束期间TAN含量[137]一直未见上升且一直处于安全范围内。图3-3循环水系统处理234号亲虾池进、出水TAN浓度变化Fig.3-3TANconcentrationchangesininfluentandeffluentof234recirculatingsystempond49 上海海洋大学硕士学位论文图3-4循环水系统处理235号亲虾池进、出水TAN浓度变化Fig.3-4TANconcentrationchangesininfluentandeffluentof235recirculatingsystempond-图3-5、3-6为循环水系统处理实验组亲虾池进、出水的NO2-N浓度随实验天数的变化。由图可知，从1d至10d，前期水中亲虾排泄物及残饵积累很少，水质状况良好，系统每天运行2小时，且前十天系统每天循环水量也只占整个池-水的61.5%，实验组两亲虾池循环处理系统进水口NO2-N浓度均有所上升；自11d开始至41d实验结束，系统每天运行4小时，每天处理水量约为亲虾池水量-1.5倍，池水循环处理充分，实验组两亲虾池循环处理系统进水口NO2-N浓度略-有波动并缓慢上升，可见系统每天运行4小时可将水体中的NO2-N维持在较低-水平。从图5、6中可以看出系统对NO2-N的去除效果在前期出现不理想的两天，且去除率均呈波浪式下降趋势，后经调查是生物箱水流不均以至水体并未完全经-过滤料所致，经过改进从实验第6天开始两套系统对NO2-N处理能力均恢复正-常。由表1可知，235、234号亲虾池系统进水口NO2-N浓度分别为0.271±0.039-1-1-1mg·L和0.247±0.04mg·L，出水口浓度为0.223±0.04mg·L和0.189±0.042-1-mg·L，两套系统进出水浓度均有显著性差异（P＜0.01）；分析两套系统对NO2-N-去除效果，对NO2-N去除率前期分别为17.7%和23.5%，有显著性差异（P＜0.05），-22对NO2-N去除速率为0.177g/(m·d），0.214g/(m·d），无显著性差异（P＞0.05），-可见两套系统对NO2-N处理能力相当。50 上海海洋大学硕士学位论文-图3-5循环水系统处理234号亲虾池进、出水NO2-N浓度变化-Fig.3-5NO2-Nconcentrationchangesininfluentandeffluentof234recirculatingsystempond-图3-6循环水系统处理235号亲虾池进、出水NO2-N浓度变化-Fig.3-6NO2-Nconcentrationchangesininfluentandeffluentof235recirculatingsystempond51 上海海洋大学硕士学位论文图3-7、3-8为循环水系统处理实验组亲虾池进、出水的COD浓度及其对COD去除率随实验天数的变化。由图3-7、3-8及表1可知，整个试验周期内（1d-40d），实验池COD进、出水口浓度均略有波动，进水口浓度平均值分别为-1-110.57±1.00mg·L和10.83±1.03mg·L，出水口浓度平均值分别为8.713±0.75-1-1mg·L和8.47±1.08mg·L，两套系统COD出水口浓度均极显著的低于进水口浓度（P＜0.01），为进水口的78.2%。并且，两套系统对COD去除率间和去除速率间均无显著性差异（P＞0.05），去除率分别为17.6%和21.8%，去除速率高达226.87g/(m·d）和8.71g/(m·d）。可见系统对COD的去除效果明显。图3-7循环水系统处理234号亲虾池进、出水COD浓度变化Fig.3-7CODconcentrationchangesininfluentandeffluentof234recirculatingsystempond52 上海海洋大学硕士学位论文图3-8循环水系统处理235号亲虾池进、出水COD浓度变化Fig.3-8CODconcentrationchangesininfluentandeffluentof235recirculatingsystempond图3-9、3-10为循环水系统处理实验组亲虾池进、出水的浑浊度变化。由图可知，两实验池进水口浑浊度均在前20天呈平缓下降趋势，之后保持平稳，但两套系统出水口浑浊度均维持在较低水平并一直稳定于1NTU左右，这主要是由筒式滤器50μm的滤芯规格决定，因此进水口单位水体中悬浮颗粒含量不同，但出水口单位水体中悬浮颗粒含量基本一致，说明本套系统有能力处理更为浑浊的水体。由图3-9、3-10和表3-1可知，实验组亲虾池循环处理系统进水口浑浊度分别为3.00±1.25NTU和2.67±1.38NTU，出水口浓度为0.88±0.13NTU和1.03±0.19NTU，出水口水体浑浊度均极显著的低于进水口（P＜0.01），只为进水浊度的29.3%。两套对浑浊度去除率并无显著差异（P＞0.05），分别为70.7%和61.4%。可见，整个试验期间水体浑浊度得到明显控制。53 上海海洋大学硕士学位论文图3-9循环水系统处理234号亲虾池进、出水浊度变化Fig.3-9Turbiditychangesininfluentandeffluentof234recirculatingsystempond图3-10循环水系统处理235号亲虾池进、出水浊度变化Fig.3-10Turbiditychangesininfluentandeffluentof235recirculatingsystempond54 上海海洋大学硕士学位论文图3-11、3-12为紫外杀菌器处理235、234号亲虾池进出水口单位水体细菌数随实验天数的变化，由图可知，整个实验期间养殖池细菌数量度得到明显控制，且实验后期实验池细菌含量均呈现下降趋势。表3-2为循环水系统处理亲虾池进出口水微生物含量平均值，由表可知，整个实验周期内（1d-40d）所测得进水口-1-1细菌总数分别为96250±20807cell·mL和95600±19986cell·mL，出水口浓度为-1-165253±19450cell·mL和68300±21696cell·mL，出水口水体细菌数极显著低于进水口（P＜0.01），对细菌去除率分别为32.2%和28.6%，且无显著差异（P＞0.05）。图3-13、3-14为紫外杀菌器处理235、234号亲虾池紫外杀菌器进出水口单位水体弧菌数随实验天数的变化，由图3-13、3-14及表2可知，整个实验周期内（1d-40d），235、234号亲虾池系统进出水口弧菌含量呈不规则波动，弧-1-1-1菌含量分别为14±5cell·mL和13±5cell·mL，出水口浓度为4±3cell·mL和5±4-1cell·mL，两套系统进出水浓度差异极显著（P＜0.01），对细菌去除率分别为71.4%和61.5%，实验后期实验池弧菌含量均呈现下降趋势。-1表3-2循环水系统处理亲虾池进出口水微生物含量平均值（cell·LMean±SD）Tab.2Treatmentresultsformicrobeguantitiesofwaterquality浓度微生物指标池号去除率/%进水口出水口235号96250±20807A65253±19450B32.2a细菌数cell·mL-1ABa234号95600±1998668300±2169628.6ABa弧菌数235号14±54±371.4-1cell·mLABa234号13±55±461.5注：进水口与出水口水质指标同行上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），小写字母表示差异显著（P＜0.05），大写字母表示差异极显著（P＜0.01）；去除率与去除速率同列上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），小写字母表示差异显著（P＜0.05），大写字母表示差异极显著（P＜0.01）。55 上海海洋大学硕士学位论文图11循环水系统处理234号亲虾池进、出水细菌含量变化Fig.11bacteriaconcentrationchangesininfluentandeffluentof234recirculatingsystempond图12循环水系统处理235号亲虾池进、出水细菌含量变化Fig.12bacteriaconcentrationchangesininfluentandeffluentof235recirculatingsystempond56 上海海洋大学硕士学位论文图13循环水系统处理234号亲虾池进、出水弧菌含量变化Fig.13vibrioconcentrationchangesininfluentandeffluentof234recirculatingsystempond图14循环水系统处理235号亲虾池进、出水弧菌含量变化Fig.14vibrioconcentrationchangesininfluentandeffluentof235recirculatingsystempond57 上海海洋大学硕士学位论文3.3.2循环水亲虾培育池与传统法培育池水质状况对比表3-3为循环水亲虾培育池与传统法培育池水质状况比较，由表可知，整个实验周期内（1d-40d）实验组与对照组池水在温度和pH上均无显著差异（P＞0.05）表3-3循环水调控亲虾培育池与传统法调控培育池水质状况比较Tab.3-3Comparisonthetraditionalculturesystemsandrecirculatingsystemsinwaterquality池号温度/℃pH浑浊度/NTUaaA235号(实验)27.8±0.77.53±0.112.88±1.17aaA234号(实验)27.8±0.77.53±0.122.59±1.28aaB233号(对照)27.8±0.77.66±0.076.93±2.26aaB236号(对照)28.0±0.97.64±0.096.94±2.29-1--1-1池号TAN(mg·L)NO2-N(mg·L)CODMn(mg·L)AAa235号(实验)0.463±0.0660.273±0.03910.35±1.3AAa234号(实验)0.472±0.0820.248±0.04010.13±1.18BBb233号(对照)0.558±0.1270.351±0.08914.34±2.31BBc236号(对照)0.544±0.1130.366±0.10313.77±2.25注：同列上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），小写字母表示差异显著（P＜0.05），大写字母表示差异极显著（P＜0.01）。-1由表3-3、图3-15可知，循环水养殖池中TAN平均浓度为0.463±0.066mg·L-1-1和0.472±0.082mg·L，而对照养殖池中TAN平均浓度为0.558±0.127mg·L和-10.544±0.113mg·L，循环水养殖池中TAN浓度极显著低于流水养殖池中TAN浓度（P﹤0.01），为对照组的82.9%。整个实验周期内（1d-40d）实验池TAN浓度总体均略有上升并维持在较低的水平。在养殖初期的前三天，无论实验组还是对照组TAN含量均出现明显降低，这可能与新加入水体自然沉淀以及循环处理系统对水体处理的效果综合作用引起。三天以后，实验组两池TAN浓度呈现缓慢的波浪式上升，从第十天以后系统循环时间增大，两个实验池TAN浓度在很大程度上呈现出波浪式浮动，且在实验结束前TAN浓度的波动趋于平缓。传统养殖模式下由于在饲料强化阶段大量投饵，从养殖第三天开始水体中TAN浓度呈迅速波动上升，加之水体中已有很大一部分亲虾排泄物积累造成TAN浓度上58 上海海洋大学硕士学位论文-1升更快，到实验22天对照池TAN含量已接近1mg·L，且开始出现部分死虾随即整体换水一次，但之后TAN浓度上升更快，究其原因，首先是亲虾池在实验后期（30d-40d）水体中已积累了相当量的残饵及亲虾排泄物；其次，对照组两池水体中出现桡足类、枝角类生物大量繁殖进一步使水体恶化。综上，而实验池-1整个试验期间不换水不用药，TAN含量一直保持平稳且均维持在0.5mg·L以下，系统对调控亲虾池水体TAN有明显效果。图3-15亲虾培育期间两种养殖水体中TAN浓度变化Fig.3-15ThechangesofTANconcentrationduringtwokindsofaquaculture59 上海海洋大学硕士学位论文-图3-16亲虾培育期间两种养殖水体中NO2-N浓度变化-Fig.3-16ThechangesofNO2-Nconcentrationduringtwokindsofaquaculture-由表3-3可知，整个实验周期内实验组中NO2-N平均浓度为0.273±0.039-1-1-mg·L和0.248±0.040mg·L，而传统养殖池中NO2-N平均浓度为0.351±0.089-1-1-mg·L和0.366±0.103mg·L，实验组NO2-N浓度极显著低于对照组（P＜0.01），仅为对照组的77.8%，能维持在较低的水平。由图3-16可知，实验组两池在前--十天NO2-N浓度均为波浪式上升，从10d到15d，NO2-N浓度虽也有所上升，-1-但上升趋于平缓，而后基本保持在0.240～0.310mg·L，NO2-N最终浓度只占对-照组的60%。对照组两池在实验前三天中NO2-N浓度上升平缓，之后保持快速--1波动上升，至实验第22天，两对照池NO2-N浓度接近0.5mg·L，整体换水一--次后NO2-N浓度明显降低，且和实验组NO2-N基本一样，可见系统在控制-NO2-N含量方面有明显效果，这和系统对TAN浓度的调控效果一致。亚硝酸盐[107]是强氧化剂，能与甲壳动物血液中的血蓝蛋白作用，从而引起缺氧和青紫症。--1整个试验期间，NO2-N含量一直保持平稳且均维持在0.32mg·L以下，中期虽-有所升高但一直上升平缓；相比实验组对照组NO2-N含量虽因换水在养殖中期60 上海海洋大学硕士学位论文-达到了和试验组一样的水质状况，但NO2-N含量还是在实验后期大幅攀升，而且实验后期水体较为浑浊，加之对照池在实验结束前又出现部分死虾，并且水体中浮游生物大量繁殖，更说明传统养殖模式下亲虾强化培育阶段亲虾养殖用水基本半月就需更新一次。-1由表3-3可知，整个实验周期内实验组COD平均浓度为10.35±1.3mg·L-1-1和10.13±1.18mg·L，而传统养殖池中COD平均浓度为14.34±2.31mg·L和-113.77±2.25mg·L，实验组中COD浓度显著低于对照组池中COD浓度（P＜0.05）。由图3-17可以看出，在实验开始后的10天内各池的COD浓度并无显著性差异（P＜0.05），而后对照组持续波动上升，中间虽换水一次但COD浓度并无明显[135]降低；而实验组COD浓度在整个实验期间基本位置平稳。有报道指出，悬浮物与COD之间也有明显的正相关，对照组水质变化与此一致，但实验组悬浮物与COD含量之间并未显现明显的正相关，究其原因，很可能由于实验池水体中悬浮物经筒式过滤器处理后，只有少部分以微小颗粒的形式存在或完全溶解于水体中致使实验池悬浮物与COD含量之间并未显现明显的正相关。图17亲虾培育期间两种养殖水体中COD浓度变化Fig.17ThechangesofCODconcentrationduringtwokindsofaquaculture61 上海海洋大学硕士学位论文图3-18亲虾培育期间两种养殖水体中浑浊度变化Fig.3-18ThechangesofTurbidityduringtwokindsofaquaculture由表3-3可知，整个实验周期内实验组的平均浑浊度为2.88±1.17NTU和2.59±1.28NTU，而对照组中平均浑浊度为6.93±2.26NTU和6.94±2.29NTU，实验组浊度极显著低于对照组(P＜0.01)，仅为对照组的41.6%，并且在12d以后的一直维持2.80NTU以下。从图3-18中可以看出无论实验组两池还是对照组两池在实验开始的五天左右浑浊度均呈现不同程度的降低，这与养殖用水加入后的自然沉淀有很大关系，而且对照组两池在实验第23天彻底换水一次后5到6天的时间里浑浊度也呈现不同程度的下降，更加验证了上述关系，所以实验池与对照池在前8天浑浊度变化基本一致主要原因是这期间养殖池水以自然沉降为主，并且实验前10天循环系统每天开机2小时，系统的净水效果还没有明显显现出来，前8天以后，实验池水质清澈，呈现黄绿色，且在12d下降至2NTU左右并一直保持至实验结束，物理过滤效果明显。水质感官性状中浑浊度及悬浮物的多少，直接反应水质的好坏，水中浑浊度浓度的高低与水中细菌总数呈正相关[135]。对照池整体换水在自然沉降至10天以后开始迅速攀升，换水后至实验结束62 上海海洋大学硕士学位论文时又攀升至10NTU，这种情况下将导致水体致病微生物大量繁殖，实验中期对照池出现部分死虾也印证的这点。表3-4为循环水亲虾培育池与传统法培育池微生物含量的比较，如表所示，在实验期间整个水体中的细菌含量及弧菌含量实验组组间无显著差异（P＞0.05）。-1整个实验周期内（40d），实验组单位水体细菌数为95683±21509cell·mL和-1-186609±21622cell·mL，对照组为164634±34928cell·mL和172024±40383-1cell·mL，实验组细菌数极显著低于对照组（P＜0.01），仅为对照组的50.3%；-1-1实验组单位水体弧菌数为12±7cell·mL和13±5cell·mL，对照组为43±16-1-1cell·mL和41±16cell·mL，实验组弧菌数极显著低于对照组图（P＜0.01），仅为对照组的30.9%，可见系统中紫外杀菌器对控制水体微生物数量有明显效果。图3-19、3-20为亲虾培育期间两种养殖水体中细菌、弧菌浓度变化，如图所示，对照组在后期细菌，弧菌含量均上升较快，在实验中期曾部分死虾，但因及时清理，并未查看死虾身体情况，故不能判断出现死虾为水体微生物所致，但单位水[136]体微生物含量上升对罗氏沼虾亲虾确有不良影响，从图3-19中可以看到在养6-1殖后期对照组细菌含量很高已接近2.5×10cell·mL。-1表3-4循环水亲虾培育池与传统法培育池微生物含量比较（cell·LMean±SD）Tab.3-4Comparisonthetraditionalculturesystemsandrecirculatingsystemsinmicrobeguantities微生物指标池号-1（cell·mL）235号(实验)234号（实验）233号（对照）236号（对照）AABB细菌数95683±2150986609±21622164634±34928172024±40383AABB弧菌数12±713±543±1641±16注：同行上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），小写字母表示差异显著（P＜0.05），大写字母表示差异极显著（P＜0.01）。63 上海海洋大学硕士学位论文图3-19亲虾培育期间两种养殖水体中细菌浓度变化Fig.3-19Thechangesofbacteriaconcentrationduringtwokindsofaquaculture图3-20亲虾培育期间两种养殖水体中弧菌浓度变化Fig.3-20Thechangesofvibrioconcentrationduringtwokindsofaquaculture64 上海海洋大学硕士学位论文3.3.3亲虾池不同水处理方式饲养效果比较表3-5为循环水亲虾培育池与传统法培育池亲虾培育效果比较，由表可知，试验初始，四个亲虾池投放规格基本一致，其中234号规格略小，但相较其他3池投放规格并无显著差异（P＞0.05）。实验结束时，当天清池，测虾，在41天的生产中实验组235号、234号池极少死虾，对照组在实验第18天左右水质恶化出现部分死虾，这期间236号尤为严重，实验最终成活率也与之对应，235号、234号实验池和233号、236号对照池的成活率分别为97.4%、93.1%和92.3%、83.8%。最终规格实验组显著优于对照组（P＜0.05）。从特定生长率来看234号实验池最优，为1.78%/d，235号实验池与233号对照池接近，分别为1.03%/d、1.09%/d，236号最低，为0.73%。综和以上，该循环处理系统养殖效果明显，可以在高放养密度的亲虾池运用。表3-5循环水调控亲虾培育池水与传统法调控培育池水培育效果比较Tab.3-5Comparisonthetraditionalculturesystemsandrecirculatingsystemsinparentshrimpbreeding特定初始规格初养殖最终规格投放尾数/尾成活率生长池号密度3实验实验/%率体长/cm体重/g(kg/m)体长/cm体重/g初始结束(%/d)234号(实验)9.207±1.032a22.36±8.435a0.7411.506±1.163a46.10±14.97a66361793.11.78baab235号(实验)9.801±0.86427.61±8.6150.8111.106±1.53742.07±16.3358156697.41.03baac233号(对照)9.443±1.39925.58±10.5170.7711.025±1.31040.10±13.7458053792.31.09babc236号(对照)9.869±1.09628.51±9.5040.8210.848±1.35238.54±13.8662252183.80.73注：同列上标相同字母表示差异不显著（P＞0.05），相邻字母表示差异显著（P＜0.05），相间字母表示差异极显著（P＜0.01）。3.3.4循环水调控越冬池水质节水效果实验初始，所有四口池均加水至50cm深。实验组235号、234号池在41天的实验中未换水只补充蒸发消耗池水，且水位一直维持在50cm。对照组在实65 上海海洋大学硕士学位论文验开展18天左右水质恶化，在实验第19天加水至60cm，但水质并未完全改观，故在实验第23天对照组两池整体换水。41天中，运用循环水处理系统每池需水19.5t，对照池每池用水42.9t，实验组用水只占对照组45.5%，节水效果明显。3.4讨论--1实验为期41天实验组TAN、NO2-N和COD平均浓度为0.469±0.066mg·L、-1-1[137]0.273±0.039mg·L和10.35±1.3mg·L均达到渔业水质标准。COD是指单位水体中所含还原性物质，在与氧化剂反应时，氧化所消耗的氧或氧化剂的毫克数，可见，COD反映了使水质恶化的还原性物质的多少，可见，COD的去除效果也[66]是衡量循环水处理系统水处理能力的重要指标之一。由图3-17可以看出从实验第9天期系统对COD的处理能力开始显现，对照组COD浓度继续升高，到-1中期水质恶化时已接近18mg·L，对照其他表格，可以看出COD浓度偏高时也-正是浊度、TAN、NO2-N等达最高值、pH达最低值之时。-由图3-1、3-2、3-3可以看出在实验前7天系统对TAN、NO2-N和COD的去除效果不够稳定，有时仅出现出水口污染物浓度反而升高的现象，究其原因，应该是生物箱进水并未充分经过滤料以及滤料堵塞所引起。在生物滤器使用前期主要以物理过滤为主生物过滤为辅，之后滤料中的生物膜逐渐熟化，过滤水体碎-屑及颗粒也较小，此时系统对水体中的TAN、NO2-N和COD效果趋于稳定，[138]但由此造成的阻塞是相当严重的。故将滤料及时清洗，所以在之后的运行中-系统对TAN、NO2-N和COD均很稳定。对比图3-5、3-6与图3-3、3-4，系统-对NO2-N的去除率不如TAN稳定，其平均去除率为17.7％，去除速率也较TAN22低，235号、234号分别为0.177g/（m·d）和0.214g/（m·d），主要原因可能是[139-140]硝化菌群的适应能力相对较弱，只适合于营养盐及溶氧较好的环境。而且[141]Laanbroek等认为由于氨氧化细菌和硝化菌的比增长速率和饱和氧常数均有不同，会导致其处于生物膜上不同的空间位置，细菌群落建立过程中，氨氧化细菌对氧的争夺能力要强于硝化菌，能够很快建立菌群，而硝化菌则表现出明显的[142-143]滞后现象，对负荷变化的适应也较慢，硝化菌的代谢优势区只能存在于--NO2-N、DO均较高、有机物和TAN浓度较低区域，实验中NO2-N浓度一直较66 上海海洋大学硕士学位论文-低，这也是导致NO2-N去除率较低的原因之一。养殖用水污染物中氨氮、亚硝基氮浓度为循环水处理系统需要处理的主要污[144]染物，进水口氨氮、亚硝基氮浓度的高低对整套系统污水处理能力有重要影响。--本实验进水口TAN、NO2-N浓度相对较低，如进水口TAN、NO2-N浓度升高，-系统对其去除能力也会有所上升。但整个实验周期内（41d），TAN、NO2-N浓度都在较低水平，故以上规律并未明显反应，这也表明本套系统在处理污染物浓度更高的污水时，可能将发挥更好的作用，需要进一步研究和实验验证。[97]养殖微生物菌群数量过高会大量消耗水中溶氧，整个实验周期内紫外杀菌器一直工作正常，并将水体中细菌、弧菌含量控制在安全范围内。但也要看到，虾池中的菌相平衡会让有益菌占主导地位，抑制和消灭病原微生物，有效分解氨、硫化氢等有害物质，净化水质，改善养殖环境，增加虾池中溶解氧，实现虾池水[145]质的良性循环。所以，紫外灯的杀菌效果为两方面，要杀灭有害微生物，更重要的是控制水体菌相平衡，这也需要日后进一步研究。3.5结论（1）自行组装循环水处理系统具有较好的调控亲虾越冬池水质的能力，能将亲虾池主要水质指标均控制在亲虾培育的合适范围内。（2）筒式过滤器对水体颗粒悬浮物有极强的去除效果，平均去除率为70.7%，生产期间间歇性使用其滤芯较为合理，如此即可维持水体清澈又增加滤芯寿命。（3）实验池亲虾成活率达93.1%，特定生长率达1.03，系统创造的水环境适宜罗氏沼虾的越冬。67 上海海洋大学硕士学位论文参考文献[1]杭小英,叶雪平,施伟达,等.枯草芽孢杆菌制剂对罗氏沼虾养殖池塘水质的影响[J].浙江海洋学院学报:自然科学版,2008,27(2):197-200.[2]王磊.罗氏沼虾养殖常见疾病防治技术[J].水产养殖,2011,(2):48-50.[3]SharsharKM,AzabEA.StudiesonDiseasedFreshwaterPrawnMacrobrachiumrosenbergiiInfectedwithVibriovulnificus[J].PakistanJournalofBiologicalSciences,2008,11(17):2092-2100[4]廖国璋.广东省罗氏沼虾养殖现状及其发展前景[J].水产科技,1994,(5):26-29.[5]宋亮英,丁永喜.池塘混养罗氏沼虾试验小结[J].湖南水产科技,1982,(1):43-45[6]ChungYS,RichardM,GraffJ,RobinL,etc.Theacuteandchroniceffectoflowtemperatureonsurvival,heartrateandneuralfunctionincrayfish(Procambarusclarkii)andprawn(Macrobrachiumrosenbergii)species[J].OpenJournalofMolecularandIntegrativePhysiology(OJMIP),2012,2,75-86[7]HaqueMM,NarejoNT,SalamMA.DeterminationofOptimumStockingDensityofMacrobrachiumrosenbergiiinCarpPolycultureinEarthenPond[J],PakistanJournalofBiologicalSciences,2003,6(10):898-903[8]QureshiTA,BashaSM,BiwasR.LarvalrearingofIndianriverprawnMacrobrachiummalcolmsomiithroughsyntheticseawater[J],OostendeBellgiumEuropeanAquacultureSociety,1993,19,158-224.[9]WhangchaiN,UngsethaphandT,ChimanatC,etc.PerformanceofgiantfreshwaterprawnMacrobrachiumrosenbergii(deMan)rearedinearthenpondsbeneathplasticfilmshelters[J],ChiangMaiJ.Sci.,2007,34,89-96.[10]杨国梁.罗氏沼虾人工育苗及养殖新技术(上)[J].科学养鱼,2008(10):12—13.[11]农业部.中国农业统计资料[M].北京:中国农业出版社,1993-2006.68 上海海洋大学硕士学位论文[12]农业部渔业局.中国渔业年鉴[M].北京:中国农业出版社,2000-2009.[13]钱冬,刘问,潘晓艺,等.罗氏沼虾诺达病毒TAS-ELISA检测法的建立及应用研究[J].浙江大学学报:农业与生命科学版,2006,32(4):377-382.[14]刘问,钱冬,吴建翔,等.罗氏沼虾诺达病毒单克隆抗体的制备及应用[J].水产学报,2005,29(4):529-533.[15]钱冬，刘问，潘晓艺,等.罗氏沼虾诺达病毒TAS-ELISA检测法的建立及应用研究[J].浙江大学学报（农业与生命科学版）.2006,32(4):377-382.[16]王军毅，杨国梁，张宇飞,等.罗氏沼虾无病毒苗种繁育技术[J].中国水产.2004(9):50-52.[17]杨国梁，陈雪峰，王军毅,等.罗氏沼虾产业在中国持续增长的经济与社会原因分析[J].浙江海洋学院学报：自然科学版.2011,30(5):450-457.[18]刘恩生,万全.罗氏沼虾的养殖现状与发展前景[J].安徽农业学报,1997,24(2):189-192.[19]陈宗永.罗氏沼虾抱卵亲虾质量差和数量不足的成因与对策探讨[J].广西水产科技,2000,(4):26-28.[20]陆马康.罗氏沼虾养殖的现状和前景[J].科学养鱼,2000,(8):10-12.[21]史建华,肖雨,徐琴英.罗氏沼虾引种复壮技术的研究[J].水产科技情报,2001,28(2):64-67.[22]徐海圣．罗氏沼虾细菌性病原的分离与鉴定［J］．水利渔业，2003，23(3):58-59．[23]WangCS，ChangJS，ShihHH，etal．RT-PCRamplificationandsequenceanalysisofextrasmallvirusassociatedwithwhitetaildiseaseofMacrobrachiumrosenbergii(deMan)culturedinTaiwan［J］．JournalofFishDiseases，2007，30(3):127-132．[24]AL-Harbi,AH,Bacterialflorafreshwaterprawn,Macrobrachiumrosenbergii(deMan),culturedinconcretetanksinSaudiArabia[J].AppliedAquacult,2003(14):1045-4488[25]陈俐彤.蛹虫草菌丝对罗氏沼虾免疫功能的影响[J].华南师范大学学报(自然科学版),2009(04):106-10969 上海海洋大学硕士学位论文[26]刘春海.罗氏沼虾健康养殖水质调控技术[J].江苏农业科学，2011,39(5):338-341.[27]JenniferR.Immunomodulatoryeffectsofturmeric,Curcumalonga(Magnoliophyta,Zingiberaceae)onMacrobrachiumrosenbergii(Crustacea,Palaemonidae)againstVibrioalginolyticus(Proteobacteria,Vibrionaceae)[J].Aquaculture,Aquarium,Conservation&Legislation,2012,5(1):13-17[28]吴代赦,熊卿,杜俊逸.水产养殖对水体富营养化影响[J].江西科学,2009,27(4):617-622.[29]谭乃龙.罗氏沼虾虾塘“水华”的防控措施探讨[J].水产养殖,2010(8):24.[30]杨清心,李文朝.东太湖围网养鱼后生态环境的演变[J].中国环境科学,1996,16(2):101-106[31]韩家波,木云雷,王丽梅.海水养殖与近海水域污染研究进展[J].水产科学,1999,18(4):40-43[32]梁程超,宫春光,陈少鹏,等.循环水养殖水处理的原理及分析[J]．齐鲁渔业,2004,21(4):11-13.[33]齐素芳，余煜棉，赖子尼，等．复合载体固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究[J]．广东工业大学学报，2007．6：19-24.[34]江伟，江运清．生物转盘处理水产养殖废水的氨氮研究[J]．北京水产，2002，3：12-13.[35]王彦波,许梓荣,邓岳松.水产养殖中氨氮和亚硝酸盐氮的危害及治理[J]．饲料工业,2002,23(12):46-48.[36]黄骏，陈建中．氨氮废水处理技术研究进展[J]．环境污染治理技术与设备，2002，3（1）：65-68.[37]唐善宏，伍昭化，柬世平，等．氨氮废水处理技术[J]．上海化工，2007．9：30-36.[38]李瑞华，韦朝海，吴超飞，等．吹脱法预处理焦化废水中氨氮条件的试验与工程应用[J]．环境工程，2007，25（3）：38-40，44.[39]王文斌，董有，刘士庭．吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮研究[J]．环境污染治理技术与设备，2004．5（6）：51-53.70 上海海洋大学硕士学位论文[40]李瑞华，韦朝海，吴超飞,等．吹脱法预处理焦化废水中氨氮条件的试验与工程应用[J]．环境工程，2007，25（3）：38-40，44.[41]许国强，曾光明，殷志伟,等．氨氮废水处理技术现状及发展[J]．湖南有色金属，2002．4：15-20.[42]陈中祥，曹广斌，刘永,等．低温工厂化养殖水体氨氮处理微生物的初步研究[J]．农业工程学报，2005．8：32-36.[43]李辉华，朱学宝，谭洪新,等．闭合循环系统中固定化活性污泥降解氨氮的研究[J]．环境科学与技术，2005，28（1）：18-19.[44]梁舸江，芦国才．水体中的氮磷污染及其处理工艺[J]．中国科技新信息，2007，18：30-33．[45]毕晓伊，徐晓毅，孙佩石，等．国内利用水生生物治理废水技术及其发展[J]．云南环境科学，2003．12：42-45.[46]李飞，邢丽贞，闫春玲，等.环境因素对微藻去除氮磷的影响[J]．山东建筑工程学院学报，2006，21（3）：268-272.[47]王朝晖，江天久，杞桑，等．水网藻(Hydrodictyonreticulatum)对富营养化水样中氮磷去除能力的研究[J]．环境科学学报，1999，19（4）：448-452.[48]逯多．利用藻类除去污水中的磷[D].四川:四川大学，2001.[49]沈志峰.亚硝酸盐在水中的危害与防治[J]．水利渔业，2007，3：116.[50]李云兰，张金伟．水产养殖中提高磷利用率的营养调控措施[J]．饲料工业，2005，26（14）：24-29．[51]曹立业．水产养殖中的氮、磷污染[J]．水产学杂志，1996，9（1）：76-77．[52]王烈华．饲养鱼施磷肥须“九看”[J]．渔业致富指南，2005，12：33-33．[53]胡梦红．水产养殖造成的水体氮磷污染[J]．齐鲁渔业，2006，23（11）：22-24．[54]梁舸江，芦国才．水体中的氮磷污染及其处理工艺[J]．中国科技新信息，2007，18：30-33．[55]王荣斌，李军，张宁，等．污水生物除磷技术研究进展[J]．环境工程，2007．2：36-40.[56]王建国，钱新，张玉超，等．太湖悬浮物分布的现场监测研究[J]．环境保护科学，2007，33（4）：64-66，80．71 上海海洋大学硕士学位论文[57]孙傅，陈吉宁，曾思育．HACCP体系用于给水处理厂浊度控制的研究[J]．中国给水排水，2007，23（13）：1-6．[58]李绪谦，张建伟，王奇杰，等．江水浊度在污染河段水质净化中的作用分析及建议[J]．地理科学，2004．24（2）：245-249.[59]张学振．生物固定床滤器净化循环水繁育南方站silurusmeridionaliss苗种的研究[D]．武汉：华中农业大学，2003．[60]农业部渔业局.中国渔业统计年鉴2012[R].北京:中国农业出版社,2012:5.[61]TimmonsMB,EbelingJM．Theroleforrecirculatingaquaculturesystems[J].AESNews,2007,10(1):2−9．[62]杨红生.试论我国“蓝色农业”的第二次飞跃[J].世界科技研究与发展,1999,21(4):77-80.[63]刘鹰,杨红生,张福绥.我国海水工程化养殖现状与发展[J].中国水产(专刊),2004:278-281.[64]王志敏,于学权.工厂化内循环海水鱼类养殖水质净化技术[J].渔业现代化,2006(4):14-16.[65]罗国芝,朱泽闻.我国循环水养殖模式发展的前景分析[J].中国水产,2008(2):75-77.[66]傅雪军,马绍赛,朱建新,等.封闭式循环水养殖系统水处理效率及半滑舌鳎养殖效果分析[J].环境工程学报,2011,5(4):745−751.[67]齐巨龙,赖铭勇,王茂元,等.鳗鲡循环水高密度养殖试验研究[J].上海海洋大学学报,2012(2):212−217.[68]所兴,罗治远,张飞.鲟鱼工厂化循环水养殖技术[C]//中国水利技术信息中心.2012第四届全国现代生态渔业与水环境综合治理技术汇总.中国水利技术信息中心,2012:3.[69]管崇武,刘晃.凡纳滨对虾工厂化循环水养殖试验研究[J].渔业现代化,2010,38(4):21−26.[70]李连春.中国淡水工厂化循环水养殖的发展现状与趋势.科学养鱼[71]王真真.大菱鲆循环水工厂化养殖系统及其应用研究[J].水产科学,2013,32(6):333-33772 上海海洋大学硕士学位论文[72]王威.海水循环水养殖系统中生物滤料的微生物挂膜与水处理效果研究［D］．青岛:中国海洋大学硕士学位论文，2012[73]刘波，刘文斌．微生物对水产养殖环境的生物修复作用［J］．淡水渔业，2003，33(1):50-53[74]潘鲁青.我国对虾养殖业面临的问题与发展对策[J].齐鲁渔业2001,18(3)：22-24[75]YamaguchiKW,SanoJA.MethodofexperimeutalinflectionofKuramsshrimplarvae,PenaeusjaponicusBatewithbaculovirusmid-gutglandnecrosis(BWW)virus[J].JFishDis,1995,11:105-111.[76]LiCC,YehST,ChenJC.2008.TheimmuneresponseofwhiteshrimpLitopenaeusvannameifollowingVibrioalginolyticusinjection[J].Fish&ShellfishImmunology,2008(25):853–860.-[77]鞠波．人工湿地调控罗氏沼虾塘水质效果与罗氏沼虾摄食节律及NO2-N对其能量代谢影响的研究［D］．上海:上海海洋大学硕士学位论文，2014[78]臧维玲,蔡云龙,戴习林,等.罗氏沼虾育苗循环水处理技术与模式[J].水产学报,2004,28(5):529-534.[79]江林源.罗氏沼虾健康育苗技术研究[J].南方农业学报,2011，42（4）：446-449[80]沈乃峰,沈群华,劳顺健,等.罗氏沼虾育苗人工配制海水重复使用试验[J].水利渔业,2006,26(3):36-37.[81]宋迁红.高健康罗氏沼虾工厂化育苗关键技术总结[J].科学养鱼,2011(2):10-11[82]辛建美,李倩,周志明，等.罗氏沼虾育苗系统中生物滤池对水质的净化作用[J].环境化学,2014,33(5):850-854[83]姜增华.扬州地区罗氏沼虾养殖模式、相关技术及发展对策研究[D].南京：南京农业大学硕士学位论文，2005[84]臧维玲,王永涛,戴习林,等.河口区室内幼虾养殖循环水处理技术与模式[J].水产学报，2003,27（2）:151-157[85]舒廷飞,温琰茂,贾后磊.我国水产养殖业可持续发展的对策[J].水产科技情报,2001,28(4):150-152.73 上海海洋大学硕士学位论文[86]宋迁红．罗氏沼虾育苗遭遇“倒春寒”[J].科学养鱼，2010(5):4－5．[87]NaylorRL,GoldburgRJ,PrimaveraJH,etal.Effectofaquacultureonworldfishsupplies[J].Nature,2000,405(6790):1017–1024[88]樊祥国.我国工厂化养殖现状和发展前景[J].中国水产,2004(8):11-12.[89]JASONMC,TZACHIMS,JOEMF,eta.lCharacterizationofwaterqualityfactorsduringintensiveracewayproductionofjuvenileLitopenaeusvannameiusinglimiterdischargeandbiosecuremanagementtools[J].AquaculturalEngineering,2005,32:425-442.[90]SUMMERFELTTS,DAVIDSONJW,WALDROPTB,eta.lApartia-lreusesystemforcoldwateraquaculture[J].AquaculturalEngineering,2004,31:157-181.[91]张庆文,田景波,黄滨,等.对虾封闭循环式综合养殖系统的规划设计[J].海洋水产研究,2002,23(4):29-34.[92]梁文,薛正锐.封闭式循环水养殖牙鲆鱼技术初步研究[J].海洋水产研究,2002,23(4):35-39.[93]陈熙春.鳗鲡循环水养殖系统构建与养殖效果[J].渔业现代化,2013,40(5):34-37[94]臧维玲,侯文杰.室内集约化养虾池以低频率运转水处理系统调控水质效果及氮磷收支[J].水产学报,2013,37(11):1671-1677[95]刘晃，倪琦，等.海水对虾工厂化循环水养殖系统模式分析[J].渔业现代化，2008，35（1）：15-18[96]李琦，李纯厚，等.对虾高位池循环水养殖系统对水质调控效果研究[J].农业环境科学学报2011,30(12):2579-2585[97]江敏,臧维玲，戴习林，等.简易生物滤器及微生物制剂对罗氏沼虾育苗水处理效果研究[J].水产科技情报.2002,29(3):105-109[98]魏小岚，李纯厚，颉晓勇,等.对虾高位池循环水养殖水体浮游动物生态特征研究[J].农业环境科学学报，2013，32（1）:141-152[99]李强.半滑舌鳎养殖循环水系统的设计与试验研究[D].青岛，中国海洋大学，201274 上海海洋大学硕士学位论文[100]臧维玲,江敏,戴习林,等.臭氧对罗氏沼虾育苗池水净化作用的研究[J].水产科技情报,2000,27(5):195-199.[101]王建明.循环水鳗鲡养殖水处理技术应用研究[D].厦门，集美大学，2010[102]陈文静，裴建明.罗氏沼虾蚤状幼体对温度、盐度、PH值、溶解氧、亚硝酸盐和氨的适应范围试验[J].江西水产科技,2001,(3):20-25.[103]国家环保总局.水和废水检测分析方[M].4版.北京：中国环境科学出版社,2002:200–284.[104]国家质量技术监督局.海水分析海洋监测规范[S].北京:中国标准出版社,1998:142–143,150–162.[105]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会．水和废水监测分析方法[M]．第四版．北京：中国环境科学出版社，2002，10．[106]生活饮用水标准检验法[S]．中华人民共和国国家标准GB5750.[107]郭叶华.罗氏沼虾育苗中的水质问题[J].水产科技,1997(1)：12-15[108]刘淑梅，孙振中，戚隽渊，等.亚硝酸盐氮对罗氏沼虾幼体的毒性试验[J].水产科技情报1999,26(6),281-283[109]臧维玲,江敏,张建达,等.亚硝酸盐和氨对罗氏沼虾幼体的毒性[J].上海水产大学学报,1996,5(2):15-22[110]江敏,臧维玲.罗氏沼虾育苗水质变动因子及处理技术的研究[J].水产科技情报1999,26（5）195-200[111]张文艺，冯国勇，张采芹，等．水生植物-菌藻-生物膜复合生态系统污染物去除特性[J].环境化学，2013，32(11):2194-2200[34-112]赵煜,安艳芳.发展工厂化养鱼的战略[J].渔业现代化,1997,4:4-7.[113]陆锦天，林惠山.罗氏沼虾规模性育苗的水质保准及水质优化技术[J]．水产科技情报，2001，28(4):157-162[114]马建新,刘爱英,宋爱芹．对虾病毒病与化学需氧量相关关系研究[J]．海洋科学，2002，26(3):68-71[115]姜增华.无机物和农药对罗氏沼虾溞状幼体及幼虾毒性的研究进展[J].河北渔业，2009，6，38-40[116]叶星,祁宝伦,潘德博.广东罗氏沼虾育苗中幼体大量死亡原因初探[J].中75 上海海洋大学硕士学位论文国水产科学,1998,5(3):119-121.[117]YoonCG,JungKW,JanJH,etal.MicroorganismrepairafterUV-disinfectionofsecondary-leveleffluentforagriculturalirrigation[J].WaterEnvironment,2007,5(1):57－62.[118]GomezM,PlazaF,GarralonG,etal.Acomparativestudyoftertiarywastewatertreatmentbyphysicochemical-UVprocessandmacrofiltration-ultrafiltrationtechnologies[J].Desalination,2007,202(1/2/3):369－376.[119]MeitingGUO,HongyingHU,WenjunLIU.Preliminaryinvestigationonsafetyofpost-UVdisinfectionofwastewater:Bio-stabilityinlaboratory-scalesimulatedreusewaterpipelines[J].InternationalJournalontheScienceandTechnologyofDesaltingandWaterPurification,2009,239:22-28.[120]BRIGGSMRP，FVNGE-SMITHSJ．AnutrientbudgetofsomeintensivemarineshrimppondsinThailand[J]．AquacultureResearch，1994，25(8):789－811．[121]PHILLIPSMJ，LINCK，BERERIDGEMCM．Shrimpcultureandtheenvironmental-lessonsfromtheWorld’smostrapidlyexpandingwarmwateraquaculturesector[J]．EnvironmentandAquacultureinDevelopingCountries，ICLARMConferenceProceeding，1993，31:171－197．[123]SHANGYC，LEUNGP，LINGBH．ComparativeeconomicsofshrimpfarminginAsia[J]．Aquaculture，1998，164(1/4)，183－200．[124]THAKURDP，LINCK．Waterqualityandnutrientbudgetinclosedshrimp(Penaeusmondon)culturesystems[J]．AquaculturalEngineering，2003，27(3):159－176．[125]JACKSONC，PRESTONN，THOMPSONPJetal．Nitrogenbudgetandeffluentnitrogencomponentsatanintensiveshrimpfarm［J］．Aquaculture，2003，218(1/4):397－411．[126]臧维玲．养鱼水质分析［M］．北京:中国农业出版社，1991:44－96．[127]苏跃朋，马甡，田相利，等．中国明对虾精养池塘氮、磷和碳收支的研究[J]．南方水产，2009，5(6):54－58．76 上海海洋大学硕士学位论文[128]熊国根.罗氏沼虾亲虾越冬及产前培育技术[J].江西水产科技.2000,4：25[129]NaylorRL,GoldburgRJ,PrimaveraJH,etal.Effectofaquacultureonworldfishsupplies[J].Nature,2000,405(6790):1017–1024[130]NAYLORRL，GOLDBURGRJ，PRIMAVERAJH，etal．Effectofaquacultureonworldfishsupplies[J]．Nature，2000，405(6790):1017－1024．[131]LINYF，JINGSR，LEEDY，etal．Performanceofaconstructedwetlandtreatingintensiveshrimpaquaculturewastewaterunderhighhydraulicloadingrate[J]．EnvironmentalPollution，2005，134(3):411－421．[132]臧维玲，张煜，戴习林，等．人工湿地联合塘内设施调控生产性虾塘水环境的效果与技术[J]．水产学报，2012，36(4):568－575．[133]臧维玲，朱正国，张建达，等.简易过滤装置对罗氏沼虾亲虾越冬池水质的净化作用[J].上海水产大学学报，1995，4（1）：20-26[134]曹蓉，邢海，金文标．生物膜处理城市河道污染水体的挂膜试验研究．环境工程学报，2008，2(3):374-377[135]杨明金,郑平,缪琳.浴池水浊度与细菌总数相关性研究[J].环境与健康杂志,2000,17(4):212.[136]徐洋，沈锦玉.罗氏沼虾主要病害研究概况[J].生物学杂志.2012，29(6):74-76[137]国家环境保护局.GB1160789渔业水质标准[S].[138]刘利平,王武.水产养殖中水处理技术的现状与展望[J].水产科学,2002,21(3)：35-37.[139]WestermanPW,LosordoTM,WidhaberML.Evaluationofvariousbiofiltersinanintensiverecirculatingfishproductionfacility.Trans.Am-Soc.Agric.Eng.,1996,39:723~727[140]SanduSI,BoardmanGD,WattenBJ,etal.Factorsinfluencingthenitrificationefficiencyoffluidizedbedfilterwithaplasticbeadmedium.AquaculturalEngineering,2002,26:41~59[141]LaanbroekHJ，GerardsS．Competitionforlimitinga-mountsofoxygenbetweennitrosomanas-europeanandnitro-bacteriawinogradskyigrowninmixed77 上海海洋大学硕士学位论文continuouscultures．Archives．Microbiology，1993，159(5):453-459[142]WestermanPW，LosordoTM，WildhaberML．Evaluationofvariousbiofiltersinanintensiverecirculatingfishproductionfacility．Trans．Am．Soc．Agric.Eng．1996，39(2):723-727[143]SanduSI，BoardmanGD，WattenBJ，etal．Factorsinfluencingthenitrificationefficiencyoffluidizedbedfilterwithaplasticbeamedium．AquaculturalEngineering，2002，26(1):41-59[144]刘飞,胡光安,韩舞鹰.水力停留时间、水温与氨氮浓度对浸没式生物滤池氨氮去除速率的效应[J].淡水渔业,2004,34(1):3-5.[145]杭小英，叶雪平，施伟达，等.枯草芽孢杆菌制剂对罗氏沼虾养殖池塘水质的影响[J].浙江海洋学院学报：自然科学版，2008,27(2):197-200.78 上海海洋大学硕士学位论文致谢本论文在戴习林教授悉心指导下完成。三年的科研生活中戴老师抽出宝贵的时间给我指导实验，并对我的科研素养，世界观，人生观进行了细致的点拨。老师严谨的科研精神，严格的治学方式，严密的做事风格，给我留下了永世不忘的印象，在金山两年的锻炼更成为我一辈子的财富，在这里向老师表示最诚挚的谢意！我还要衷心感谢臧维玲教授在研三最后半年对我精雕细琢式的引导，至此也顺利完成了研究生阶段的学习任务。最后感谢这三年里默默支持着我的朋友，因为有了你们我才能走到现在，衷心祝愿你们各自学习顺利，事业顺心！79'