综合生物修复条件下对虾池塘养殖容量评估模型

摘要

对虾养殖过程中产生的大量残饵及排泄物直接影响虾池水体和底部沉积物的质量，而其积累和分解是养殖水体自身污染的主要来源。在污染严重的对虾养殖池塘，有机物质的腐解使氨氮含量升高，而氨氮是虾塘中普遍存在的毒性物质，在高浓度时对虾体有致死作用，即使在安全浓度范围内也显著影响虾体的生理功能，抗病力下降，更易发生疾病。综合循环养殖是一种克服虾塘自身污染、合理利用水体的生态养殖模式，而如何在环境允许的前提下实现对虾与其他养殖品种的合理养殖密度搭配，并实现最大的经济效益和物质、能量利用效能，有可能通过养殖容量模型的研究得到解决，因此尽快开展对虾池塘养殖容量的研究变得至关重要。
　　 本文通过历史资料收集、现场实验、现场模拟实验、室内模拟实验等综合性方法研究了综合生物修复条件下对虾池塘养殖容量研究中涉及的主要过程，并根据虾塘水体无机氮的收支平衡原理，初步构建对虾循环养殖池塘对虾养殖容量评估模型，模型中主要考虑对虾、贝类、浮游动物、沉积物-水界面作用、新生残饵、浮游植物、大型藻类、生物滤池和硝化反硝化作用等九个状态变量，进而估算在不同综合生物修复体系下对虾池塘养殖容量。主要结论如下：
　　 1.2007年10-11月开展了室内综合生物修复实验研究，结果认为复合贝类、龙须菜和生物滤池内循环组为综合生物修复效果最佳组，该组水体质量接近或好于日换水量10％的单一精养模式。
　　 2.2009年5-10月开展了现场综合生物修复实验，虾池pH没有明显变化，而溶氧含量保持在5.00mg·1-1以上，营养盐、COD和SS等始终保持在对虾耐受范围之内。
　　 3.从2008年到2009年，根据实测数据和已有的公式对9个主要过程进行了研究，并探讨了9个过程研究的变化趋势。这些过程包括对虾的氮排泄过程、虾塘中新生残饵氮的溶出过程、沉积物-水界面IN的交换过程、牡蛎的氨氮排泄过程、微型浮游动物对浮游植物的摄食过程、浮游植物初级生产力过程、龙须菜的固氮作用、生物滤池去除1N的作用和沉积物硝化与反硝化作用等。
　　 4.在上述过程研究和历史资料的基础上，初步构建了综合生物修复条件下对虾池塘养殖容量评估模型，该模型较好地模拟了虾塘水体DIN养殖季节的变化规律，进而估算了综合生物修复条件下对虾养殖池塘养殖容量，结果为：在其它生物修复条件下不变的情况下，当牡蛎放养量为0-1500kg·mu-1、龙须菜0-430kg·mu-1时，对虾池塘养殖容量为100-600kg·mu-1。

目录

文摘

英文文摘

谨献

前言

第一部分 文献综述

1.1 我国对虾养殖业概况和目前面临的问题

1.2 养殖容量概念

1.3 养殖容量的研究进展

1.3.1 现状

1.3.2 研究方法

1.3.3 存在的不足，未来的发展方向及趋势

1.4 综合生物修复条件下对虾池塘养殖容量研究的意义

1.5 研究思路与方法

第二部分 对虾养殖环境综合生物修复试验结果

2.1 室内养殖环境综合生物修复试验

2.1.1 室内综合生物修复试验设计

2.1.2 室内综合生物修复试验结果

2.2 现场养殖环境综合修复试验

2.2.1 现场综合生物修复试验设计

2.2.2 现场综合生物修复试验结果

第三部分 过程研究

3.1 对虾的氮排泄过程

3.2 虾塘中新生残饵氮的溶出过程

3.3 沉积物-水界面DIN的交换过程

3.4 牡蛎的氨氮排泄过程

3.5 微型浮游动物对浮游植物的摄食过程

3.6 浮游植物初级生产力过程

3.7 龙须菜的固氮作用

3.8 生物滤池去除DIN的作用

3.9 沉积物硝化与反硝化作用

第四部分 综合生物修复条件下对虾池塘养殖容量评估模型

4.1 概念模型

4.1.1 模型假设

4.1.2 模型框图

4.2 模型的逻辑结构和动力学方程

4.2.1 环境因子

4.2.2 虾塘水体无机氮输入模块

4.2.2 虾塘水体无机氮输出模块

4.3 模型参数

4.3.1 参数选择的原则

4.3.2 参数列表

4.4 模型模拟结果与讨论

4.4.1 模拟结果

4.4.2 参数的灵敏性分析

4.5 养殖容量的估算

4.6 小结

第五部分 结语

参考文献

致谢

个人简历

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专利