一種控制水體富營養化的立體生態養殖系統的製作方法

2023-06-18 07:31:41

本發明涉及水體淨化技術領域，具體涉及一種控制水體富營養化的立體生態養殖系統。

背景技術：

養殖水體富營養化既發生在淡水湖泊、水庫中,也發生在流動水體、江河、沿海海水中,是養殖水體容納了過量營養物質而造成藻類的大量滋生,水面上增殖的藻類成片成團地覆蓋在水體表面而引起水質惡化的過程。養殖水體富營養化的主要原因是營養物質、尤其是過量的溶解性營養鹽（氨氮、硝態氮、亞硝態氮、磷酸鹽等）的積累。養殖水體中氮、磷等營養鹽的來源有兩類:一是外源,主要是養殖過程中向水體輸入的廢物(未食的餌料、養殖對象的糞便和排洩物等)以及隨著水流進入養殖水體的農施化肥等;二是內源,指養殖水體的底泥在一定條件下向水體釋放的磷酸鹽而增加的水體中氮、磷含量。在養殖過程中,殘餌、糞便和排洩物不斷進入水體,一部分有機物直接溶解於水中,一部分由於重力的作用而沉積水底,不僅增加養殖水體中的營養鹽,而且增加底泥中的營養鹽,這是一個連續漸進過程。

富營養化是養殖水體受到汙染時的綜合表現,當養殖水體發生富營養化時,破壞了養殖水體的生態環境平衡,病害增多直接造成養殖對象的死亡。引發的後果惡化養殖水體，降低養殖水體的透明度，消耗養殖水體中的溶解氧，並向養殖水體中釋放有毒物。

目前養殖水體富營養化的主要防治方法有：物理防治法如人工曝氣、挖掘底泥、引水換水等。物理防治法工藝簡單、費用低廉,缺點是只能對富營養化水體進行初級處理。化學防治法養殖水體富營養化的化學防治法是利用化學作用來控制或消除養殖水體中藻類的一種方法。化學防治法處理時間短、效果好,缺點是費用較高。生物防治法利用微生物將有機物氧化分解為無機物。生物防治法大大降低有機物的濃度,缺點是處理時間長。

生物操縱的理論認為:向水體中放養食魚性魚類,通過攝食降低以浮遊動物為食小型魚類的生物量,小型魚類生物量的降低引起浮遊動物生物量的上升,再通過浮遊動物的攝食降低水體中浮遊藻類、細菌、有機物的量,從而在一定程度上淨化水體。這一理論已應用於實際生產,用來控制水體富營養化,改善水質。

技術實現要素：

本發明針對現有生態浮床的技術缺陷，提供了一種能夠最大限度利用資源的生態養殖系統。在養殖的過程中對汙染水體同時進行處理，實現了對水體淨化和增產增收的雙贏模式。

一種控制水體富營養化的立體生態養殖系統，包括漂浮於水面的若干生態浮床，生態浮床上均布矩形生態功能區，生態功能區內種植有植物；

水面上方設有懸掛養殖系統，包括與水面漂浮裝置相連接的若干組養殖筐，養殖筐沿水深方向間距設置，水面漂浮裝置均布在水面上，利用連線固定；

懸掛養殖系統下方依次設有魚類養殖區和沉水植物區，魚類養殖區和沉水植物區之間設有隔離網，隔離網上設有避免魚類穿過的孔眼；

水流循環系統包括與沉水植物區相連通的進水管，通過水泵連通水面上方的出水管，出水管上設有過濾噴頭裝置。

優選的，所述水面漂浮裝置為浮球，養殖筐為河蚌養殖筐，河蚌種類包括三角帆蚌、褶紋冠蚌和背角無齒蚌一種或幾種。

優選的，所述魚類養殖區主養草魚時，搭配鰱魚、鱅魚、鯉魚和鯽魚。

優選的，所述魚類養殖區主養鰱魚，搭配鱅魚。

優選的，所述沉水植物區內設有若干種植盆，種植盆的底部鋪設有吸附性強的改性黏土。

優選的，所述沉水植物包括眼子菜，狐尾藻，苦草，大茨藻。

優選的，所述種植盆內放養有水蚯蚓及田螺。

本發明提有益之處在於，1）構建了魚-蚌-沉水植物-水體循環系統，使魚類養殖肥料糞便為沉水植物提供養分,為底棲動物螺類提供食物,水體營養物過多導致的藻類數量增長為蚌類提供食物,採用生態循環策略利用魚類養殖的所產生的汙染物進行再生產。同時採用循環過濾和曝氣一體系統達到增加水體溶解氧和同時過濾的目的。

附圖說明

圖1本發明整體結構示意圖；

圖2本發明隔離網結構示意圖；

圖中1浮球，2水平連線，3水面，4水泵，5出水管，6養殖筐，7垂直連線，8魚類養殖區，9隔離網，10進水管，11沉水植物種植區，12淋噴過濾頭，13生態浮床。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，包括漂浮於水面的若干生態浮床13，生態浮床上均布矩形生態功能區，生態功能區內種植有植物，生態功能區基質採用尼龍網、塑料網或纖維網，將基質固定於浮床框架之上。生態功能區上可種植禾本科植物、漂浮植物等植物，為保證植物全年均能生長可根據植物的生長習性，在春夏季種植喜溫植物，在秋冬季種植喜寒植物。生態浮床在夏季能夠給水體提供足夠的陰涼,讓水溫不至於過高,同時浮床提供的遮陰庇護對魚類和懸掛體內蚌類的生長起到重要的促進作用,再者浮床自身具有很強的淨化水體的功能,可以富集水體中過剩的營養物質,改善水質，布設密度為每百平米3個。

水面上方設有懸掛養殖系統，包括與水面漂浮裝置相連接的若干組養殖筐6，養殖筐沿水深方向間距設置，水面漂浮裝置均布在水面上，利用連線固定。水平連線固定在養殖塘的兩端，兩水平連線之間間距為5m，在水平連線上固定漂浮的浮球，浮球間距50cm，浮球下面固定垂直連線，垂直連線垂直在水體中，水面以下40cm處開始固定河蚌養殖筐，養殖筐間距20cm。垂直連線總長度為水深的1/2。每個河蚌養殖筐放養2個河蚌，河蚌種類以常見的三角帆蚌、褶紋冠蚌和背角無齒蚌為主，以長5-7cm，寬3-5cm的個體為主。河蚌耐汙能力強，具有很強的慮水能力，能夠通過慮食作用攝食水體中的藻類。水體中魚類的養殖及過剩的飼料等會導致水體藻類數量的上升，藻類的大量繁殖正好為蚌類提供了食物，同時藻類的大量繁殖也吸收了水體中的營養鹽，因此通過蚌類的攝食間接的淨化了水質，降低的水體的汙染物。

懸掛養殖系統下方依次設有魚類養殖區8和沉水植物區11，魚類養殖區和沉水植物區之間設有隔離網，隔離網上設有避免魚類穿過的孔眼。其中魚類養殖區放養所需要養殖的，根據不同的主養魚的種類，合理安排不同的配比，當主養草魚（100g苗）的時候，可以放養100尾每百平米，可以搭配鰱魚、鱅魚、鯉魚和鯽魚，搭配比例按草魚：鰱魚：鱅魚：鯉魚：鯽魚=12:2:0.5:1:1的比例進行放養。主養養鯉魚（100g苗）可以放養150尾每百平米，主養養鰱庸（100g苗）可以放養150尾每百平米，主養鯉魚和鱅魚時不搭配其他魚類。當主養鰱魚（100g苗）的時候，可以放養150尾每百平米，可搭配鱅魚，搭配比例按鰱魚：鱅魚=10:3。魚苗放養在5月中、下旬，池水溫穩定在18℃以上時，為適宜投放時間。

沉水植物區11採用盆栽的方式栽種沉水植物,沉水植物種植盆採用方形盆,長×寬×高為2.0m×1.0m×0.2m。底部鋪設約15cm的底泥，底泥採用吸附性較強的改性黏土，沉水植物採用扦插的方式進行栽種，每3-5株為一簇進行扦插，簇距約25cm為宜，種植沉水植物為魚類適口性較差的如眼子菜，狐尾藻，苦草，大茨藻等。沉水植物品種可交叉種植，若以眼子菜為主，種植可配狐尾藻、苦草。種植比例按株數，種植比例為眼子菜：狐尾藻：苦草=10:5:2。若以狐尾藻為主，種植可配種苦草，大茨藻。其種植比例狐尾藻：苦草：大茨藻=10:4:1。若以苦草為主，種植可配種眼子菜，狐尾藻。其種植比例苦草：眼子菜：狐尾藻=10：5:5。若以大茨藻為主，可配種眼子菜，狐尾藻，苦草，其種植比例大茨藻：眼子菜：狐尾藻：苦草為10:5:5:2。沉水植物在生長過程中能通過自身的生命活動從水體中吸收、富集各種營養元素、有機質、重金屬等；同時還能通過光合作用向水體釋放氧氣，形成具有典型的活性生物自營功能的特殊的根際微生態環境，促進根區微生物的分解代謝作用；其次，水生植物發達的根係為微生物提供附著、棲息的場所，同時縱橫交錯形成密集的過濾層使不溶性膠體、重金屬和懸浮顆粒等被底泥吸附沉降，沉水植物還能分泌出克藻物質，抑制藻類的生長從而達到水質淨化的目的。若沉水植物出現死亡可隨時更換培養盆，避免了以前需要將水生植物打撈所帶來的擾動，便於管理。

同時在種植沉水植物時放養水蚯蚓及田螺等螺類動物，通過水蚯蚓及螺類動物的攝食作用，取食過剩的有機物殘渣，從而起到淨化水體的作用。

水流循環系統包括與沉水植物區相連通的進水管，通過水泵連通水面上方的出水管，出水管上設有過濾噴頭裝置。水流循環系統，該系統包括水泵4，出水管5，進水管10，淋噴過濾頭12，該系統通過水泵的帶動作用將水體底部和上部的水進行交換，同時在淋噴裝置的作用下起到增加水體含氧量和過濾的目的，過一段時間要經常衝洗過濾噴頭，去除過濾的雜質，避免堵塞。

實施實例1

選取山東臨沂某小型養殖塘作為實驗區，實驗水塘為20m×20m的方形實驗塘。水深3m，主養魚為草魚（100g苗），放養100尾每百平米。搭配鰱魚、鱅魚、鯉魚和鯽魚。搭配比例按草魚：鰱魚：鱅魚：鯉魚：鯽魚=12:2:0.5:1:1的比例進行放養。

以投餵青草或各種水草為主，投餵主要草種為稗草、蘆草、苦草、菹草，另外還投餵人工種植的苜蓿、蘇丹草，黑麥草等優質高產青飼料，同時添加各種雜草及蔬菜，豆類、瓜類、玉米的莖葉。每天投餵配合顆粒餌料，以補充營養，馴化集中攝食，草魚膨化顆粒餌料與青飼料配合使用。

養殖期間水塘溶解氧含量在5-8mg/l，水塘未出現大面積藻類生長現象，成品魚捕撈後草魚成活率為94.5%，其他配養魚類成活率為92.3%，蚌類成活率94.6%。

實施實例2

選取江蘇宿遷某小型養殖塘作為實驗區，實驗水塘為50m×60m的方形實驗塘，水深3m，主養魚為鯉魚（100g苗），放養150尾每百平米。

投餵配合飼料或豆餅、蠶蛹、魚粉混合物，根據水體狀況,定期進行過濾等處理,養殖期間水塘溶解氧含量在5-9mg/l，水塘未出現大面積藻類生長現象，成品魚捕撈後成活率為95.6%，蚌類成活率96.7%。