快速评判工厂化循环水养殖系统最大养殖容纳量的方法

摘要

一种快速评判循环水养殖系统最大养殖容纳量的方法，属于鱼类养殖领域，通过每月抽血检测养殖对象溶菌酶活力，作月度变化曲线，同时监测循环水养殖系统对养殖水体的细菌去除率及养殖水体中的氨氮浓度，以溶菌酶活力和养殖水体中的细菌去除率评判为主，养殖水体中的氨氮浓度为辅，对养殖系统的最大养殖容纳量进行评判。本发明从养殖对象生理状态监测和养殖水体水质监测两方面入手，确保了预测的准确性和时效性。而且，本方法只监测跟养殖系统容纳量相关性最强的1～3个指标，具有方便快捷、成本低的优势。

说明书

技术领域

本发明属于鱼类养殖领域，具体地涉及一种快速评判工厂化循环水养殖系统 最大养殖容纳量的方法。

背景技术

工厂化循环水养殖系统将微滤机、弧形筛、气浮综合处理、生物滤膜、臭 氧消毒、紫外线消毒、pH调节、水质监测系统等水处理设备整合入水产养殖系 统，以养殖用水净化后循环利用为核心特征，从而实现节电、节水、节地。符 合当前国家提出的循环经济、节能减排、转变经济增长方式的战略需求。但循 环水养殖系统在运营中成本较高，如何既能物尽其用，获得养殖系统最大的生 产效益，又能保证生产运营安全，准确方便的评判工厂化循环水养殖系统最大 养殖容纳量是当前亟需解决的问题。

目前判断工厂化循环水养殖系统最大养殖容纳量并没有一个科学的评价方 法。一般是在实际生产中摸索，可是受利益驱使，往往是实际生产过程中产生 大规模疾病爆发才知道养殖规模已超过水循环系统的养殖容量红线，从而造成 惨痛的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种快速评判循环水养殖系统最大养殖容 纳量的方法。本方法不受养殖系统水处理环节变更、系统规模大小和养殖对象 规格大小的限制，对生产运营没有任何影响，系统硬件也不需改变，成本极低。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种快速评判循环水养殖系统最大养殖容纳量的方法，通过每月抽血检测 养殖对象溶菌酶活力，作月度变化曲线，同时监测循环水养殖系统对养殖水体 的细菌去除率及养殖水体中的氨氮浓度，以溶菌酶活力和养殖水体中的细菌去 除率评判为主，养殖水体中的氨氮浓度为辅，对养殖系统的最大养殖容纳量进 行评判；

进一步，所述评判的标准为：在正常养殖情况下，养殖对象的溶菌酶活力 在相对稳定的区域内变动，当1/2以上的检测数据比前一次检测数据升高，且 升高超过50%时，说明此时养殖对象均长至大规格，其养殖密度已逐渐接近本条 件下循环水养殖系统的上限，达到最大养殖容量；当发现检测均值急剧升高， 超出正常值的2倍以上，这就意味着养殖对象即将爆发或已经爆发疾病；结合 循环水养殖系统杀菌环节对水体中细菌的去除率的监测，当养殖水体中细菌的 去除率连续检测结果均在80%以下，排除设备故障的可能性，则认定循环水养殖 系统水质安全预警；为对监测结果进行验证，监测养殖水体中的氨氮浓度，如 发现氨氮浓度剧烈增高，即能确认预警结果的准确性。

进一步，所述的溶菌酶活力的检测方法为①用0.1mol/L磷酸缓冲液（PBS） （pH=6.4）将溶壁微球菌配成0.2mg/mL（OD₅₄₀=0.3）的菌悬液，备用；②样品 检测时，取3ml菌悬液，吸取40uL血清加入到3mL菌悬液中，混匀后立刻在540nm 下测定吸光值A₀；然后在28℃水浴中温浴30min，取出后置于4℃冰浴中10min， 以终止反应，再测定吸光度值A；③按公式计标溶菌酶的活力：U=（A₀A）/A₀

本发明的主要原理：循环水养殖系统养殖容量压力会通过养殖对象生长生 理变化和养殖水质变化双途径展现出来。本方法是通过养殖对象的生物指标和 养殖水体水质指标的变化来评判循环水养殖系统最大养殖容纳量。本方法只需 测定与养殖系统养殖容纳量相关性最大的1～3个指标即可判定，比较方便快捷。

本发明与现有技术相比的有益效果

本发明从养殖对象生理状态监测和养殖水体水质监测两方面入手，确保了预 测的准确性和时效性。而且，本方法只监测跟养殖系统容纳量相关性最强的1～ 3个指标，具有方便快捷、成本低的优势。

附图说明

图1养殖期间各组养殖对象溶菌酶活力变化情况；

图2养殖期间各组养殖水体中氨氮浓度变化趋势。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图来对本发明的技术方案做进一步解释。

一种快速评判循环水养殖系统最大养殖容纳量的方法，通过每月抽血检测 养殖对象溶菌酶活力，作月度变化曲线，同时监测循环水养殖系统对养殖水体 的细菌去除率和养殖水体中的氨氮浓度，以溶菌酶活力和循环水养殖系统中细 菌去除率评判为主，养殖水体中氨氮浓度为辅，对养殖系统的最大养殖容纳量 进行评判；具体操作方式如下：

1）溶菌酶活力的检测：

检测方法：①用0.1mol/L磷酸缓冲液（PBS）（pH=6.4）将溶壁微球菌配成 0.2mg/mL（OD₅₄₀=0.3）的菌悬液，备用；②样品检测时，取3ml菌悬液，吸取40uL 血清加入到3mL菌悬液中，混匀后立刻在540nm下测定吸光值A₀；然后在28℃水 浴中温浴30min，取出后置于4℃冰浴中10min，以终止反应，再测定吸光度值A； ③按公式计标溶菌酶的活力：U=（A₀-A）/A₀

评判标准：每月抽血检测养殖对象溶菌酶活力，作月度变化曲线，会发现 在正常养殖情况下，溶菌酶活力会在相对稳定的区域内变动，如一旦发现1/2 以上的检测数据比前一检测数据升高，且升高超过50%时，说明此时养殖对象均 长至大规格，其养殖密度已逐渐接近本条件下循环水养殖系统的上限，达到最 大养殖容量。除此之外，溶菌酶活力还与养殖过程中急性疾病密切相关，如发 现检测均值急剧升高，超出正常值的2倍多，这就意味着养殖对象即将爆发或 已经爆发疾病。

2）细菌总数的检测：

检测方法：细菌总数采用营养琼脂培养基培养法。即1mL水样在营养琼脂 培养基中，于37℃经24h培养后，所生长的细菌菌落的总数。此法作为循环水 养殖系统受污染程度的重要标志。检测程序：①灭菌用作细菌检验的器皿、培 养基等均需按方法要求进行灭菌，以保证所检出的细菌皆属被测水样所有。常 用的灭菌方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌、蒸汽灭菌和火焰灭菌。②制备营养 琼脂培养基。培养基也需经高压蒸汽灭菌20min，储于冷暗处备用。③水样稀释。 水样中如果细菌总数太高，则需要进行稀释，稀释度以在平皿上的菌落总数介 于30～300之间为宜。④试样培养。以无菌操作方法用1mL灭菌吸管吸取混合 均匀的水样或2～3个适宜浓度的水样(或稀释水样)注入灭菌平皿中，倾注 15-20mL已融化并冷却到45℃左右的营养琼脂培养基，并旋摇平皿使其混合均 匀。每个水样应做两份平行样，每次检验时，做一个只倾注营养琼脂培养基的 空白对照。待琼脂培养基冷却凝固后，翻转平皿，置于37℃恒温箱内培养24h， 然后进行菌落计数。⑤菌落计数可用肉眼或借助放大镜检查，对平皿中的菌落 进行计数，求出1mL水样中的平均菌落数。报告菌落计数时，若菌落数在100 以内，按实有数字报告；若大于100时，采用两位有效数字，用10的指数来表 示。例如，测出菌落总数为27150个／mL，报告中记作2．7×10000个／mL。 细菌总数愈大，说明水被污染得也愈严重。

评判标准：每三天取水循环系统养殖池进水口及养殖池出水口处的水进行 细菌总数的检测，分析水循环系统对细菌总数的去除率，如发现去除率低于80%， 应及时检测紫外线及臭氧系统是否出现故障，如排除故障的可能性，并且连续 检测结果均在80%以下，基本可以认定循环水养殖系统水质安全预警，如不及时 处理，极易引起养殖对象疾病的爆发和循环水养殖系统的崩溃。

3）氨氮浓度的检测：

检测方法：采用纳氏试剂比色法。碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生 成淡黄棕色胶态化合物，比色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410-425nm 范围内测其吸光度，计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法)，测 定上限为2mg/L。检测步骤如下：

①水样预处理：取250mL水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至250mL， 使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢 氧化纳溶液调节至pH7左右，加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接 氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达200mL时， 停止蒸馏，定容至250mL。以50mL硼酸溶液为吸收液。

②标准曲线的绘制：吸取0,0.50,1.00,3.00,7.00和10.0mL铵标准使用液 分别于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾溶液，混匀。加1.5mL 纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水 为参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到 校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的标准曲线。

③水样的测定：分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过 0.1mg），加入50mL比色管中，稀释至标线，加入0.1mL酒石酸钾钠溶液.以下同 标准曲线的绘制。分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50mL比色管中，加 一定量1mol/L氢氧化纳溶液，以中和硼酸，稀释至标线。加1.5mL纳氏试剂， 混匀，放置10min后，同标准曲线步骤测量吸光度。

④空白实验：以无氨水代替水样，做全程序空白测定。

⑤由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮 量（mg）后，按下式计算：氨氮（N,mg/L)=m/V×1000

式中：m——由标准曲线查得的氨氮量，mg；V——水样体积，mL。

评判标准：工厂化循环水养殖系统的自污染主要由饵料溶失、残饵和排泄 物的营养物质在水和底质中积累造成。由于养殖时间的增加，养殖水体中氨氮 会逐渐积累，当其浓度达到一定值时，不仅会对鱼类产生直接毒害，而且能够 诱发多种疾病，直接关系到循环水系统的养殖安全。氨氮指标测定作为一种水 质评价方法辅助验证溶菌酶活力指标。如果养殖系统已达到最大养殖容量，此 时系统环境因子的自净能力会受到限制，氨氮去除率也会下降，反映到指标上， 水中氨氮含量也会超过正常值域而急剧上升。

实施例

利用上述技术方案对某大型水产企业半滑舌鳎工厂化循环水养殖系统进行 最大养殖容纳量的评判，具体步骤如下：

步骤1：每月随机抽取养殖对象血液做溶菌酶活力检测，具体如图1所示： X1～X4是4个养殖密度不同的处理组，养殖密度依次减小，当鱼在快速生长期 （4月～6月），各组血液中溶菌酶活力在一个区间范围：0.048～0.065units（此 区间范围因养殖系统和养殖对象不同而有所变化），当养殖对象长至较大规格 时，养殖系统达到其养殖容纳量的临界值（7月），血液中溶菌酶活力会急剧增 高，这种增高跟养殖池内密度呈正相关。如图中7月数据，养殖密度最大的X1 组增加幅度最高，比上月数值增高67.18%，而养殖密度最小的X4组增加值最小，仅为20.46%。

步骤2：每3天检测循环水系统养殖池出水口（（杀菌前）和养殖池进水口（杀 菌后）处水中的细菌总数，并计算细菌去除率，得到结果如表1所示：

表1循环水系统对养殖水体中细菌的去除率

表1中，正常情况下，循环水系统中养殖用水经过紫外线、臭氧装置杀菌 后对细菌去除率基本在98～100%之间，如表所示，第12次检测，发现，去除 率低于80%，说明循环水系统的水生态环境处于危险境地，极易引起养殖对象 疾病的爆发和水循环系统的崩溃。而随后第13、14次检测结果也是在80%以下， 且养殖水体中细菌总数越来越高，说明已到达循环水养殖系统最大容纳量红线， 如不及时采取措施，将导致严重后果。

经过前两个步骤，密切监测突发变化，已经基本能预测到该循环水养殖系 统在养殖当前养殖对象的最大养殖容纳量，但为了保险起见，还可以进行第三 个步骤即第三个指标的监测，对前面检测结果进行验证。

步骤3：每3天检测循环水养殖系统养殖池中氨氮浓度变化，将每天的检测 结果绘图。如图2所示，工厂化封闭式循环水养殖系统中4个养殖池中连续两 个月的氨氮浓度变化（每3天检测一次）。正常情况下，氨氮浓度有个正常的 变化范围，如图中氨氮浓度在0～57d范围0.0565～0.263mg/l。有研究表明，在 流水养殖模式下水体中氨氮浓度达到0.54mg/l，对养殖对象的毒害作用即可达到 致死剂量，而循环水养殖模式过饱和氧条件下0.86mg/l即会产生养殖对象氨氮 中毒死亡现象。如图中，在60d之后，各组养殖池中氨氮浓度一路走高，直至 超过0.86mg/l。

结合上述溶菌酶活力和养殖水体中细菌去除率的监测结果，可以判定本实 施例中循环水养殖系统已经达到最大养殖容纳量，应当立即采取措施。