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生态鱼缸的构建及其水质净化效果研究

来源:武汉南粤水族工程有限公司  发布时间:2016-08-04 16:53
摘 要 为了解决养鱼过程中不断换水以及产生的污染问题,本研究顺序进行了鱼、鱼+ 生态系统、鱼+ 生态系统+ 复合填料层以及鱼+ 生态系统+ 复合填料层+ 水生植物四组实验,分别从浊度、pH、CODMn、NH4+-N 以及TP 五个方面对比研究了不同处理系统条件下水体的水质变化情况,结果表明:在只有鱼的系统中,由于鱼类的代谢以及多余饲料的腐败,会产生一定量的污染物,使得水体的水质恶化;但是通过引入生产者以及分解者等,构建相对完整的水生生态系统之后,系统对于水体的污染具有一定的恢复作用,但是作用效果有限;在增设了复合填料层之后,由于填料层与水生生态系统的物理、化学以及生物作用,水体中的污染物得到有效的去除,水体基本恢复到原自来水水质;最后在系统中增设水生植物,在产氧的基础上,其根系能有效的吸附一些污染物质,还能进一步的美化室内环境。 研究证明,鱼+ 生态系统+ 复合填料层+ 水生植物的构成的生态鱼缸系统,不仅能实现系统内部的微循环,有效的控制水体污染,还能实现水体的自身循环利用,不仅省去了换水的麻烦,还能节约用水,是一套实用并且美观的家庭养鱼系统。
关键词 生态鱼缸;复合填料;水体微循环
生腐败现象,会导致鱼缸中水质不断恶化[1],因此需要经常换水,稍有不慎,将会带来鱼类的死亡,给养鱼爱好者们增加了很多麻烦。近年来,生物填料不仅在污水处理方面有了较大的进步,在微污染水源水处理领域也有了一定的应用[2-3]。本来选取了几种常用的填料,在鱼缸中组建填料吸附层,并在填料表层种植一种水生植物,力求构建一个能够自我循化,自我净化的生态鱼缸,不仅能够减少换水带来的工作量,还能实现节约用水,美化环境。
1 实验材料和方法
1.1 实验材料
1)养鱼用水
本次实验研究采用的养鱼用水为自来水,自来水在使用前于通风处静置48 小时,去除其中的余氯以及可能对鱼类生存产生危害的物质[4-5]。
2)鱼类及其饲料本实验中所使用的鱼为水产养殖市场购买的长状况良好的斑马鱼和鳑鲏鱼。而采用的饲料也是商贩根据长期养鱼经验提供的最为合适的人工合成薄片饲料,饲料中含有蛋白质、纤维、脂肪、各种维生素和微量元素等。
3)填料本实验选取了3种填料组合而成的复合填料进行实验,复合填料自上而下依次为多孔玻璃陶瓷环(5cm)、机制颗粒活性炭(5cm)、火山石(5cm)。各种填料粒径如下:多孔玻璃陶瓷环为环形中空结构,外径1.5cm,长1.5cm,壁厚1.6mm ;火山石直径2cm ~ 4cm ;机制颗粒活性炭为圆柱体结构,高度为3cm,直径5mm。
该实验装置的构建分为4个阶段,每个阶段进行一组实验。在第一组实验装置中,仅投放斑马鱼和鳑鲏鱼,并在鱼缸壁安置一下小型静音曝气机;第二组实验装置中,为了构建一个相对完整的水生生态系统,引入了苹果螺、田螺和黑壳虾作为分解者,并在池底铺设了活性炭和水草泥,在其表面种植了适量的苦草、黑藻、金鱼藻和蜈蚣草等水生植物;第三组实验装置中,在水面以上构建了一个复合填料层,在池底加设了潜水泵,将鱼缸中的水提升,使其经过填料层后重新回归水体,并在填料层侧面搭建了一个小型的太阳能光板,以便给潜水泵供给能量;第四组实验装置在第三组的基础上,在填料层表面种植了根系发达的香菇草。
本次实验设置了4 个实验组。第一组中仅投加鱼类;第二组为鱼+ 生态系统,通过引入前文提到的生产者,消费者和分解者,构建一个相对完整的生态系统;第三组为鱼+ 生态系统+ 复合填料,在鱼缸中构造一个15cm 厚的混合填料层;第四组为鱼+ 生态系统+ 复合填料+ 水生植物,在复合填料表层,引入适量的水生植物。以上四组实验,第一、二组实验时间为1 周,以便保证鱼类的正常存活,第三、四组每组进行时间为2 周。前2 周去鱼缸中的混合水样进行检测,后面4 周取循环泵出水进行检测,测定鱼缸中的水质状况。,随着时间的推移,鱼缸中的浊度明显上升,这是由于鱼类的排泄物以及饲料发生腐败[1],进入水体形成小颗粒悬浮于水体中,导致浊度上升。随着第二者实验的进行,鱼缸中的浊度有所下降,这是因为构建了一个相对完整的生态系统之后,鱼类的排泄物以及腐败的饲料被引入的分解者分解,使浊度下降,但是在第二者实验的后期,浊度变化不明显,说明生态系统对于水体中的浊度去除有一定上限。第三组实验中,搭建一个复合填料组成的滤层之后,系统的浊度再次下降,这是因为循环水体在经过填料层后,水体中引起浊度的物质被填料所吸附拦截,使水体的浊度下降。可以看到,经过第三组实验的处理之后,水体的浊度基本恢复到自来水的水平。在第四组实验中,水体的浊度长期维持在一个较低水平。对照四个实验组可以得出,一个完善的生态系统对于水体的浊度具有一定的缓解作用,但是效果有限,而构建一个复合填料层,可以很大程度的解决养鱼水体的浊度问题。
通过上述四组实验研究,本文可得出如下结论。
1)在家庭养鱼的过程中,由于鱼类排泄以及多余的饲料腐败等原因,养鱼的水体水质会逐渐变差,导致家庭养鱼需要经常的换水,不仅增加工作量,还会造成水资源的浪费,以及产生大量的养鱼废水。
2)通过构建适宜鱼类生存的生态系统,可以一定程度上缓解由于类排泄以及多余的饲料腐败等造成的水体污染现象,但是水体水质仍与原自来水水质有一定的差距,仍需要定期换水。
3)研究证明,鱼+ 生态系统+ 复合填料层+ 水生植物的构成的生态鱼缸系统,不仅能实现系统内部的微循环,养鱼过程中所产生的污染物基本可以在系统内部得到有效的去除,不仅实现了水体的净化,还能使水体自循环,省去了频繁换水的麻烦,还能节约用水,是一套实用、有效、美观的家庭养鱼系统。