基于青鳉鱼行为的在线生物监测预警系统研究

发布时间：2021-12-24 21:17

　　本文针对一种基于青鳉鱼行为的在线监测预警系统进行研究。在分析当前国内外主流生物在线监测预警系统的基础上,着重调查研究了国内外现有的基于青鳉鱼行为的在线生物监测系统,对比分析了各系统的优缺点。本研究对该系统所用主要媒介-青鳉鱼的驯化、繁殖技术进行了研究;研发的基于青鳉鱼行为的在线监测预警系统,使用了非接触电极法捕捉青鳉鱼行为信号,通过针对计算机内的信号预处理模块、错误和异常信号剔除模块和行为模块的分析,并转换为较为直观的水质污染水平值;在此基础上将在线生物监测系统与多项常规理化监测仪器智能化集成,构建了基于青鳉鱼触发机制、多项理化监测参数同步并行的综合预警平台。当前,我国的水质在线日常管理体系还未能把生物在线监测包括在内,但我国的环保部、中国环境监测总站等机构已经提出了“综合毒性”的基本概念,同时把这一项工作作为环保部门的工作之一。本研究成果通过在滹沱河入河北境断面、冶河入河北境断面和黄壁庄水库出库断面进行示范性应用,表明了该系统运行稳定可靠、响应及时有效、预警精准灵敏,实现了若干技术创新,对目前常规水质在线监测设备进行了有利补充,有效拓展了在线监测项目指标,可以实现水质提前预警,为下一... 

【文章来源】：河北科技大学河北省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

青鳉鱼雌雄鉴别图（上雌下雄）

青鳉鱼幼鱼孵化箱设计图

图 3-1 基于青鳉鱼的在线生物监测系统示意图（部分）3.3.2 生物行为传感器生物鱼行为传感器（见图 3-2、图 3-3）对青鳉鱼行为的分析由低压高频电场波动情况而来，水中污染物浓度会直接影响青鳉鱼回避行为。其特征在于两个串联的腔体，两个腔体之间设有隔板，两个腔体的外端固定安装有圆盖，圆盖的中心设有水管接头，并将两对电极安装在腔体中。首先，同矩形脉冲交变电流连接的发射电极，可提供低压电场（管内）。第二，感应电极，直接同信号采集器连接，非交变电流。两对电极分别再与生物监测系统连接。当用于动态的流水监测时，一个腔体中放入受试生物，另一个腔体中不放。将两腔体所感应到的信号差，作为受试生物的行为变化，排除了外界环境的影响，最大程度的实时监测环境内受试生物的行为学变化，能够监测到正常频率及高频低强度的生物行为信号，提高检测精确度。采取两个方案进行监测。首先，空置一个腔体，仅将监测水样泵入其中，不放入青鳉鱼。观察传感器结果，以 E1 作为电场变动情况。第二，将 4-6 月龄的 3 条成熟青鳉鱼放置于另一腔体，并泵入监测水样。此时，电场因青鳉鱼游动而出现波动，

【参考文献】：
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本文编号：3551210