阳澄湖围网养殖区生态坝设计优化研究

发布时间：2020-05-13 02:08

【摘要】：湖泊水产养殖造成的水体污染日趋严重,为有效控制养殖污染,本研究团队提出生态坝技术——复合植物-微生物修复技术,实现对湖泊养殖水体污染的控制与修复。针对开放水域中生态坝-原位养殖污染控制装置的设计问题,本研究以阳澄湖某大闸蟹围网养殖户为对象,考察生态坝实际运行情况、水质净化潜力和养殖污染负荷,对生态坝进行优化设计。主要内容如下:(1)生态坝装置的物理拦截功能可有效减少水体扰动,降低悬浮态污染物浓度;生态坝填料浮床生物膜的氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)促使NH_4~+-N转化为NO_3~(-_)N,使得生态坝可有效控制NH_4~+-N浓度并改善水体pH。但由于水力交换频繁,很难直接通过测定部分水质指标来准确评估生态坝的净化能力。(2)本研究通过测定生物膜活性来评估生态坝附着生物膜的净化潜力,研究表明:(1).一个养殖周期内填料浮床生物膜的SOUR_A、SOUR_N和SOUR_H平均值分别为37.54、46.20和5.14 mg O_2·(gVSS·h)~(-1);(2).氨氧化细菌(AOB)伴随着养殖活动的进行活性逐步增强;亚硝酸盐氧化菌(NOB)、异氧菌(HB)活性和养殖活动密切相关,并在养殖高峰期达到最高;(3).生物量平均值为296.91 g VSS·根~(-1);(4).基于SOUR数据估算得出生态坝填料浮床附着的生物膜对NH_4~+-N的去除潜力可达到203.31 g·(m~2·d)~(-1),对NO_2~(-_)N的去除潜力达到777.45 g(m~2·d)~(-1)。(3)依据本研究所构建的污染负荷计算方法计算得出大闸蟹在一个养殖周期产生的氮、磷负荷最大值分别为:Q_N=68.29 mg·(m~2·d)~(-1)、Q_p=7.05 mg·(m~2·d)~(-1),其中饵料残留的贡献最大,分别为79.90%和83.83%;其次,大闸蟹排泄贡献度分别为15.47%和14.47%;底泥释放占比最小,分别为4.63%和1.70%。(4)基于养殖污染负荷和生态坝净化潜力,得出需要设计1904 m~2生态坝净化该区域养殖污染,结合养殖作业需求,提出生态坝的平面布置方案及具有蜕壳功能的生态坝单体优化方案。
【图文】：

阳澄湖,地理位置

磷污染物产生情况的研究中，得出因饵料投放而残留到水产量的比值分别为 33.4~69.7g·kg-1、9.5~19.8g·kg-1[19]。B发现其对饵料的消化率约为 74%，，排泄量约为 2.5~3.0 g 积物作为湖泊中的重要组成部分，一方面在养殖过程中，排泄产物、生物遗体等固态废物沉降堆积，底泥沉积物中养物质明显增加，另外沉积物中的污染物也在不断释放回污染[21, 22]。也有研究表明，积累于沉积物中的有机物本身提供了充足的碳源，造成底部溶解氧消耗，进而导致底部]。在实际养殖生产中，为提高养殖产量，养殖者往往过量化学药剂来改善养殖环境，进一步加剧水体污染[24]。大闸蟹养殖及污染现状湖概述

示意图,物料平衡,示意图,占比

图 1- 3 物料平衡示意图Fig.1- 3 Diagram of materials’balance在一组模拟实验中发现，对于半精养虾池中氮的主输入，分别占比 36%、63%，然而被虾所吸收利用的输 7%的输入氮会被其他水生生物固定利用，还有 72换而未被利用[50]。Martin[51]和 Lefebrve[52]等研究表，P 的输入、输出的各种来源也不尽相同。，该模型计算简便，科学合理性较强，综合考虑各殖的污染负荷。的提出的和意义国水产养殖面积达到 8.34×107m2，总产量为 5.13×水养殖产量占比 61.8%，海水养殖产量占比 37.2%
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X714

【参考文献】