時間：2023-03-14 15:19:55
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1.1底部增氧方式
底部增氧方式是一種立體曝氣增氧技術，是近幾年從充氣式增氧技術發展而來的增氧式技術。底部增氧方式的典型機型是微孔曝氣增氧機，該增氧機由風機與管道構成。微孔曝氣增氧機主要是在水體底部進行增氧，而風機的功率和管道布管的密度大大影響這增氧機的增氧能力。微孔曝氣增氧機的安裝過程比其他增氧機要復雜許多，第一步是在水體底部鋪設微孔管道，然后利用風機對管道進行加壓，使微孔中冒出的微細氣泡呈現彌散狀態，這樣微細氣泡可以一邊上升一邊與低溶氧水體進行融合，從而提高水體底部的溶氧水平。
1.2平衡增氧方式
平衡增氧方式是在水體凈化技術基礎上進行增氧設計的。該設備的典型代表是耕水機，耕水機的缺點是功率小、轉速低，增氧能力和瞬時增氧的效果也不如傳統的增氧機好。但該種設備也具有傳統增氧機所不具有的優勢，該設備能夠24h不間斷地低能耗運行，以使表層的富氧水與底層的缺氧水進行不間斷的置換，從而提高水體的整體溶氧水平，緩解水體底部的缺氧狀況。
2淡水水產養殖中機械增氧技術的應用現狀
2.1機械增氧設備的總量仍然不足
當前我國在增氧機方面增長的速度很快，但是總量不足，現有設備數量難以滿足高產高效養殖的需要。一般情況下，增氧機的數量是與淡水養殖的面積和養殖密度成正比的，也就是說，養殖水面越大、密度越高，那么對增氧機的需求量就會越大。但是按照我國現有增氧機的動力效率和有效的增氧面積計算，產量在15000kg/hm2以上的，每66.67hm2的養殖面積至少要配備3kw的增氧機134～167臺，現有的設備數量是不能滿足如此高產高效淡水養殖的需要的。
2.2設備結構不盡合理
當前的增氧機格局是葉輪式增氧機占主導地位，而其他增氧機的增速緩慢。這是由于淡水水產養殖戶的從眾心理，他們愿意選擇大家都選擇的增氧機，而忽略了水產養殖的品種問題。據相關統計顯示，葉輪增氧機一度上升到增氧機總量的99%，這就導致設備的現狀不僅與名特優水產養殖強勁的發展趨勢相背離，其增氧方式也違反了淡水養殖品種的生活習性。
3幾種機械增氧方式在池塘養殖中的增氧性能比較
3.1機械增氧方式對增氧性能的影響
3.1.1葉輪增氧機
葉輪增氧機在清水試驗中的增氧能力和動力效率指標要高于水車增氧機和螺旋槳增氧機。這是由于葉輪增氧機在水體中的混合與提升能力較強，能獲得較大的氧液接觸面積，增氧性能會很好。
3.1.2水車增氧機
水車增氧機在清水試驗中的增氧能力和動力效率指標略低于葉輪增氧機，而高于螺旋槳式增氧機。這是由于水車增氧機在水體的中上層的推流能力和混合能力較強，其氧液的接觸面積也會較大。水車增氧的適用范圍是水深1m左右的淺池。
3.1.3螺旋槳增氧機
螺旋槳增氧機在清水試驗中的增氧能力和動力效率指標要遠低于葉輪增氧機和水車增氧機。這是由于螺旋槳增氧機在整個水體中的推流能力和混合能力較弱，在池塘試驗中底層的溶氧值有明顯提升，但上下層溶解氧的均勻性較差。
3.2機械增氧方式對不同深度水層增氧能力的影響
由于淡水水產養殖中養殖品種的不同，那么對淡水增氧的方式要求也不盡相同。一般來說，葉輪增氧機的性能較好，能夠同時提升淡水池塘中不同深度水層的溶解氧；水車式增氧機的優勢是能提升水體中上層的溶解氧，而對水體底層溶解氧的提升能力較差；螺旋槳增氧機的突出優勢則是提升水體底層的溶解氧，其對水體中上層溶解氧的提升能力則較弱。
4淡水水產養殖中機械增氧技術的發展趨勢
4.1增氧設備的節能低耗、高效可控發展趨勢
淡水水產養殖中機械增氧技術的發展趨勢是向著低耗、高效的方向發展。這是由于傳統的增氧設備具有高耗能低效率、依靠人工操作的缺點。因此，要致力于機械增氧設備水平的提升和智能操控系統的研究，這將是今后機械增氧技術的發展重點和方向。
4.2混合增氧將成為未來發展的趨勢
可持續水產養殖是我國水產養殖業的發展方向。“種養結合”、“凈水漁業”是我國發展現代漁業的必由之路；水產品質量安全的關鍵在于對養殖水環境修復和保護。我國漁養殖業的發展關鍵問題是水體富營養化。水體富營養化的治理，最主要是削減污染源的排放，必須內源與外源同時治理。發展凈水漁業是治理內源污染的關鍵措施。一定要加大生物修復的投入，國家與民眾共同參與修復水環境。只有走凈水漁業之路，我國的水產養殖業才會可持續性發展。推廣凈水漁業養殖模式而需要各級政府部門在宏觀上加以控制，微觀上給予指導。控制有效養殖的面積。充分發揮政府職能,控制有效養殖面積，建立健全的法律法規體系，要合理的規劃養殖面積及品種,建立漁業用藥限制、制定養殖廢水排放水質標準,一定要嚴格控制濫用漁藥現象,加強養殖水處理及廢水排放的管理,為發展凈水漁業提供充足的法律保障。只有走了凈水漁業之路，我國的水產養殖業才會可持續性發展。
二、水產生態健康養殖的探索
養殖業的健康發展，既要走對路子，也需要政府相關方面的保駕護航。
（一）必須搞好規劃
養殖水域灘涂規劃，就是各地人民政府在水域灘涂總體利用規劃中制定的用于水產養殖的水域灘涂規劃，這是漁業部門管理的用于水產養殖的法定地域范圍。
（二）必須嚴格執行養殖生產管理制度
各地人民政府要繼續推進漁民養殖的有效證明，做好核發工作，養殖證也是漁民開展養殖生產的基本依據。
（三）加強執法監督的體系建制
進一步加強病害防治、水產原良種，漁業主管部門一定要加大監督管理，加大對水域生態環境的監管力度等體系建制；加強養殖水域水質的監測、養殖生物疫病測報與防治工作，以提高從業人員崗位技術的培訓，從業人員素質和職業資格鑒定，提高和專業技術水平；加強安全、環保型、高效的飼料和水產藥物，實現技術推廣和服務隊伍建設的有效提高。
（四）加強管理
各地人民政府應加強環境監測，及時發現和處理漁業水域污染案件，保護養殖漁民的合法權益。而水產養殖業發展到今天，來之不易；將來向何處走，值得深思，努力建設現代水產養殖業，解決目前遇到的各種問題，使我國成為世界養殖強國，應該是我們為之努力奮斗的目標。而要實現這一目標,推進和發展生態健康養殖，是一條必由之路。
三、結語
基于物聯網的智能海洋水產養殖系統是專門為人工水產品養殖到銷售環節設計的，采用無線傳感技術、網絡化管理等先進管理方法對養殖環境、水質、魚類生長狀況、藥物使用、廢水處理、運輸環節等進行全方位管理、監測，具有數據實時采集及分析、食品溯源、生產基地遠程監控等功能。海洋水產養殖物聯網系統包含6個子系統及1個數據庫，涵蓋了漁業水產養殖、加工、運輸及銷售環節的物聯網技術運用。
二、系統的組成
2.1水產品智能環境監測控制系統
水產品智能環境監測控制系統集成水質傳感器、無線傳感網、無線通信、嵌入式系統、自動控制等技術，可自動采集養殖水質參數，上報到智能平板終端及物聯網云中心。并通過無線傳輸方式自動控制各繼電器給給排水設備、增壓泵、水溫控制設備工作。
2.2水產品智能養殖管理系統
水產品智能養殖管理系統包含水產品養殖輔料管理、水產品管理及水產品出庫管理。水產品養殖輔料管理主要針對飼料、藥物的出入庫、投飼進行登記。水產品管理主要通過在養殖池上放置RFID設備對魚苗種類、數量、出入庫等進行登記。水產品出庫管理主要通過在水產品打撈網箱上放置RFID設備，讀取并存儲水產品出庫時二維碼條碼信息。
2.3水產品加工管理系統
水產品加工管理系統主要分為入廠登記環節和出廠登記環節。對從養殖池運輸來的水產品進行相關檢疫并在電腦客戶端軟件上登記水產品來源信息，把信息通過RFID寫入到掛鉤上的RFID條形卡上，同時上傳到云中心進行儲存。待加工好后的水產品出廠時，對包裝好后的成品進行稱重，讀取批發商的IC卡信息生成水產品質量安全信息追溯碼并打印，在水產品包裝上賦碼，并上傳到云中心進行儲存。
2.4水產品冷鏈物流管理系統
水產品冷鏈物流管理系統主要通過在車輛運輸中使用的水產品包裝箱上放置RFID溫度采集標簽，通過無線網絡手持式交易監管終端讀取數據傳輸至物聯網云中心。
2.5水產品交易零售系統
批發商對所批發的水產品進行零售時，利用智能溯源電子臺秤上配置的手持式條碼掃描槍掃描條碼，打印出小票。
2.6水產品溯源查詢系統
客戶通過在銷售商處購買水產品時拿到銷售票據，登錄查詢追溯網站輸入相應的追溯碼可以查詢到從水產品養殖生產到消費者購買為止的過程中的相關信息。
三、結語
1.1魚塘清淤
魚、蝦、蟹等經1年的飼養后，池底往往沉積著大量的食物殘渣和排泄物，這些有機廢物經腐爛、分解后在池底形成淤泥，而淤泥是細菌很好的培養基。因此，當淤泥沉積到一定厚度時，必須及時清除。銀鯽類的出血病及羅氏沼蝦、青蝦等細菌性病害的發病率的上升與池底淤泥不及時清理有一定的關系。按國外對蝦養殖經驗來看，高密度蝦類養殖，最好每年將池底的1層浮泥予以清除，其目的也是去除細菌滋生所需的營養源。另外，淤泥中有大量的寄生蟲卵及孢子等，挖除多余的淤泥亦可大大減低侵襲性病害的發生率。一般來講，池底淤泥厚度只需15cm左右即可。這樣既使水體有一定肥度培育浮游生物，滿足水產養殖類對天然餌料的需求，又可減少致病菌的滋生場所和細菌密度。因此，每年對魚池清整時，必須清除池底多余的淤泥。
1.2池底曝曬與冰凍
池底每年需經15d左右的曝曬和冰凍，一是改良池底的土質，二是使池底淤泥中的致病菌和寄生蟲卵及孢子的密度下降。池底經曝曬和冰凍的魚池，養殖病害的發病率明顯下降。但池底干枯時間過長則易引起草荒。
1.3藥物清塘
生石灰清塘可有效地殺滅致病菌、寄生蟲及孢子等，同時可改善池底土質。
2放養健壯苗種
選擇的標準：體質健壯，無畸型苗，且規格均勻。體表、鰭條或附肢無炎癥，無爛鰓、白肝等異常病癥。苗種游動（或爬行）靈活，無病態。有條件的單位或個人可用顯微鏡對體表、鰓、肝等部位取樣進行鏡檢，應無寄生蟲或致病菌。對羅氏沼蝦和南美白對蝦來講，應選購經過檢疫不帶病毒的蝦苗。
3種苗放養前藥浴
對魚類可用15~20mg/kg濃度的高錳酸鉀溶液藥浴15~20min，具體視魚類對藥物的忍受力而定。蟹種放養前，在水溫5~8℃時，用高錳酸鉀20g/m3浸洗3~5min，或用3%~5%的食鹽水溶液藥浴消毒，用來殺滅河蟹體表上的細菌和寄生蟲。蝦苗進池后即用二溴海因等（濃度達0.3mg/kg）進行全池潑灑4食臺或食場消毒
用250g左右的漂白粉對水，潑灑在食臺或食場的周圍，一般從4~9月每月2次；石灰輕消可有效地抑制致病菌，并可及時補充水體中的鈣質，使水體常年呈偏堿性。這對養特種品甲殼類尤為重要。生石灰輕消方法：常規養魚池一般每米水深為225kg/hm2，特種水產品（如鱖魚、蝦、蟹等）一般每米水深為75~105kg/hm2。
5選購優質配合餌料
要求顆粒均勻、水中穩定性好、營養全面、餌料系數低等，并添加誘食劑及穩定維生素C等，促進養殖品種的攝食、消化和吸收，促進其生長，增強抗病力，提高成活率。要注意投喂飼料的科學性，不要投喂單一飼料，避免缺少某種營養元素而引起營養性疾病。如蝦、蟹養殖中，除投喂動物性餌料和全價配合飼料外，還應保證充足的植物性飼料。
6采用生物調控水質
采用生物調控水質，確保有一個良好的生態環境，從而提高魚、蝦、蟹等水產品的體質和抗病力。生物調控水質可采用種植水草、放養螺螄、添加有益菌和培育浮游生物（如施肥）等。可根據養殖品種選擇相應的生物調控法。浮游植物的光合作用能使水體富含氧氣，減少氨氮、硫化氫等有毒物質的生成，創造良好的生態環境，抑制致病微生物的滋生。定期用有益活性微生物制劑施放光合細菌、復合型活菌生物凈水劑（如西菲利）等，它們在水體中能快速將有機物質徹底分解成單細胞藻類可利用的無機營養鹽，減輕有機廢棄物的污染，而本身對養殖品種無害，同時自身在水體中能迅速繁殖生長形成優勢菌群，通過食物、場所競爭及分泌類抗生素物質，直接或間接抑制有害菌群的繁殖生長。生物調控水質的方法可減少池水排換量，從而減少從外界水源帶來的污染。研究和實踐證明，通過大排大灌換水的方法改善底質，效果不佳，會造成南美白對蝦生長不適，應激生病。
7配套增氧機械
通過增氧機的打水作用，增加水體的溶解氧，使底質中的有機物和水中魚、蝦、蟹的排泄物及殘餌等充分氧化分解成單細胞藻類所需的無機營養鹽，減少有機廢棄物的污染，保持水質條件良好，從而避免誘發疾病的應激條件產生。
8掌握病害發病規律
掌握某些水產養殖病害的發病規律，定期在水體中施用藥物或投喂藥餌，殺滅病菌，減少致病因素，但需注意藥物的拮抗作用和協同作用，并且不能與微生物制劑同時使用。如銀鯽的出血癥，在發病季節每隔15~20d對水體消毒1次，并投喂藥餌2~3d。
論文關鍵詞水產養殖；病害預防；魚塘清整與消毒；藥浴；食場消毒
論文摘要總結了水產養殖中病害的預防措施，包括魚塘清整與消毒、放養健壯苗種、種苗放養前藥浴、食臺或食場消毒、選購優質配合餌料、采用生物調控水質、配套增氧機械、掌握病害發病規律等內容，以供水產養殖者參考。
1.1信息采集智能體設計信息采集智能體由信息采集模塊和CC2530芯片組成，兩者通過CC2530芯片的通用I／O口相連接，結構如圖2所示。其控制核心為CC2530芯片，該芯片內部集成有A／D轉換器、增強型8051處理器和ZigBee無線單元，負責對各類傳感器進行管理，實現環境因子信息的采集、預處理和發送。信息采集模塊中的溫度傳感器、溶解氧傳感器、pH傳感器等采集到的環境因子數據，通過調理電路，進行濾波和電壓整定，并通過I／O口送入A／D轉換器；增強型8051處理器讀取A／D轉換器數字化處理后的環境因子信息，最終送入ZigBee無線單元，該單元通過射頻信號將數據傳給該養殖池內的信息匯聚智能體。每個養殖池內可以在不同區域設有多個信息采集智能體，供信息匯聚智能體讀取數據，以保證采集數據的可信度。
1.2信息匯聚智能體設計信息匯聚智能體結構如圖3所示。該結構具有兩項功能：一方面起到環境因子數據的中轉作用，按現場監控智能體的要求，采用輪詢的方式讀取本池中各信息采集智能體發送來的數據，并發送給現場監控智能體；另一方面兼有圖像采集與發送功能，利用串口CMOS攝像頭進行養殖物圖像采集，攝像頭通過RS232與CC2530中的無線單元ZigBee相連，由無線單元ZigBee完成圖像向現場監控智能體的傳輸。
1.3環境調節智能體設計環境調節智能體由無線收發模塊和工控機組成，兩者通過RS485相連，如圖4所示。無線收發模塊負責接收現場監控智能體通過無線通信發送過來的環境因子數據，進行解調，最終上傳給工控機。工控機接收到數據后，首先根據其具備的知識對數據進行推理（推理模塊），并將推理結果（調節任務）交給決策模塊進行評價和決策。決策模塊利用已有的知識和各種狀態數據對推理結果進行評價和決策，如果具備執行該任務的能力，則交給控制模塊去執行，否則啟動通信模塊與現場監控智能體進行協商。控制模塊通過設備接口把任務交給執行機構去完成。決策模塊還能通過人機界面向操作員分發報警、決策請求等事件，并接收操作員的輸入信息。工控機強大的控制功能和可擴展性，使得一個環境調節智能體能夠對所有養殖池的環境參數進行調節。系統中的執行機構主要有電磁閥（溫度和pH調節）、水泵、增氧機、攪拌機等，用于調節養殖池中各環境因子，以提供養殖物生長的最佳環境。環境調節智能體對養殖環境的調節采取閉環控制，即執行機構在進行環境調節的同時，該智能體中的無線收發模塊實時讀取養殖池中的各項環境參數，并進行判斷，任一項參數達到調節要求即關閉相應的執行機構。
1.4現場監控智能體設計現場監控智能體由信息收發單元和監控計算機組成，兩者之間通過RS232／485總線連接，其功能結構與環境調節智能體基本相同。信息收發單元負責接收各養殖池中的IGA上傳來的信號，并傳送給監控計算機進行保存，監控計算機通過比較判斷，如需要對環境進行調節，則通過信息收發單元以無線方式通知環境調節智能體工作，實現對養殖環境的閉環控制。監控計算機的另一項任務，是通過信息匯聚智能體定期采集養殖物質體的圖像（此時信息采集智能體處于休眠狀態），并利用專用軟件對采集到的圖像進行處理與診斷，如發現有病變嫌疑則及時報警，避免重大損失的發生。
1.5各智能體間的協作基于多智能體的協同水產養殖監控系統，通過多智能體之間的相互協作，來增強系統的監控能力，系統具有更好的靈活性和魯棒性，便于適應多變的養殖環境，其協作模型如圖5所示。下級智能體接收到上級智能體的任務請求后，根據自身的能力描述和當前狀態，判斷任務是否可以接受：如果處于故障狀態或忙碌狀態，則對該請求進行回絕；如果能接受這項請求，則返回接受信號，對請求的任務進行評
2監控軟件設計
現場監控智能體的監控軟件采用C語言編制，具有參數配置、實時監控、歷史數據和系統說明4個模塊的功能。實時監控模塊用于對養殖水體的溶解氧、溫度、pH以及水位等關鍵因子進行自動監測。每臺計算機同時監測6個養殖池，分池、分監測點以數值的形式顯示關鍵因子，并通過算法綜合判斷，給出養殖環境狀態的提示。如圖6所示為1號池的實時監控界面。歷史數據模塊用于對歷史數據進行查詢。參數配置模塊用于對各養殖池的理想參數進行設置。系統說明模塊提供相關信息服務，并對軟件的使用提供幫助。
3現場試驗
試驗現場選在山東省日照市的某水產養殖有限公司，試驗魚池規格為6m×6m，水深0．5m。魚池中養殖大菱鲆，其適宜的養殖環境為：溫度10～20℃，溶解氧大于6mg／L，pH為7．6～8．2。據此，試驗魚池的初始環境因子參數設置為：溫度17℃，溶解氧7mg／L，pH為7．9。試驗以溫度值的變化為觀測點，以驗證環境調節智能體的工作性能。
（1）系統的測量精度滿足要求。
（2）通過人工措施在10：30的時候使水體溫度降低到15．7℃，此時環境調節智能體開始工作，起動加熱系統給水體加熱，11：21池中的測量溫度為16．6℃。試驗測得加熱時間約為56min42s，水溫達到設定溫度要求，加熱系統自動停止。系統工作效率高于一般的在線監測系統，滿足環境調節要求。
4結論與討論
1.1材料
1.1.1實驗裝置膜生物反應器(MBR)處理水產養殖廢水的工藝流程如圖1所示。反應主體為圓柱形有機玻璃容器，有效體積為70L。膜組件為杭州捷濾膜分離技術有限公司生產的聚偏氟乙烯（PVDF）+特種納米材料材質的中空纖維膜，截留孔徑為0.1μm，中空纖維內徑為0.9mm，中空纖維外徑為1.5mm，膜面積為2m2，出水方式為負壓抽吸。正常運行時反應器采用間歇運行，每隔6h抽2h水。出水時間和停抽時間8min和2min。水力停留時間為8h。
1.1.2培養基（1）牛肉膏蛋白胨硝酸鹽固體培養基：5g牛肉浸膏，10g蛋白胨，1gKNO3，20g瓊脂，1000mL自來水，pH7.2～7.4。（2）硝酸鹽葡萄糖反硝化培養基：5g葡萄糖，2gKNO3，1gK2HPO4，1gKH2PO4，0.20gMgSO4•7H2O，1000mL蒸餾水，pH7.2～7.5。（3）DM培養基：4.70g琥珀酸，7.90gNa2HPO4•7H2O，1.00gKNO3，1.50gKH2PO4，0.30gNH4Cl，0.10gMgSO4•7H2O，2mL微量元素溶液。微量元素溶液：50gEDTA，2.20gZnSO4，5.06gMnC12•4H2O，5.50gCaC12，5gFeSO4•7H2O，1.10g（NH4）6Mo7O24•4H2O，1.61gCoC12•6H2O，1.57gCuSO4•5H2O，1000mL蒸餾水，pH7.0。
1.1.3檢測試劑（1）格里斯試劑（GriessReagent）Ⅰ和Ⅱ：試劑Ⅰ：將0.5g的對氨基苯磺酸（SulfanilicAcid）加到150mL的30%稀醋酸溶液中，保存于棕色瓶中。試劑Ⅱ：將0.5gα-萘胺（α-naphthylamine）加到50mL蒸餾水中，煮沸后，緩慢加入150mL的20%稀醋酸溶液中，保存于棕色瓶中。（2）二苯胺試劑：溶1.0g無色的二苯胺（Diphenylamine）于20mL蒸餾水中，然后徐徐加入100mL濃硫酸（相對密度1.84）中，保存于棕色瓶中。
1.2實驗方法
1.2.1活性污泥的培養馴化實驗所用的污泥為哈爾濱市文昌污水處理廠間歇曝氣池的活性污泥，其MLVSS/MLSS為45%，SV為34%，MLSS為5296mg/L。在活性污泥中好氧反硝化菌的富集馴化是通過MBR裝置馴化上述活性污泥。操作過程為瞬時進水（水產養殖廢水添加營養液配制而成）、曝氣、出水。曝氣期間，監測DO的濃度，保持DO濃度在2mg/L,溫度保持28~30℃，pH為7左右。進水COD值在250～350mg/L,氨氮值在20mg/L左右，MLSS值為350mg/L。好氧反硝化菌污泥的馴化富集過程采用的COD和氨氮濃度逐步提高的方法，最后達到COD800mg/L，氨氮70mg/L；曝氣時間從開始每個周期（24h）曝氣6h，逐步增加到8、12、18、24h，使系統逐漸適應，最后保持好氧狀態。為了加強好氧反硝化菌的優勢，每隔24h向培養液中加入適量5%硫酸銨溶液、5%硝酸鉀溶液和5%亞硝酸鈉溶液，培養60d。
1.2.2菌株的分離、純化與篩選取膜生物反應器中馴化60d的活性污泥10mL，經過充分打碎，用無菌水制備稀釋液，取稀釋倍數10-2、10-3、10-4稀釋液在牛肉膏蛋白胨硝酸鹽固體培養基平板上涂布，于30℃培養48h。挑取形狀各異的菌株純化數次，獲得36株菌株。將此36株菌株分別接種于裝有5mL的以硝酸鉀為氮源的反硝化培養基的試管中，反硝化培養基的試管中應放入一倒置杜氏發酵管，以檢測氣體的生成。試管置于30℃恒溫箱中培養。培養14d后，各取培養液5滴于白色比色皿上，加入格利斯試劑Ⅰ和Ⅱ各2滴，只有F20、F21、F28三株菌接種的試管中培養液（分別記為F20培養液、F21培養液、F28培養液，下同）呈紅色，說明培養液中的硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽，這3株菌具有好氧反硝化作用。再分別取這3支試管中培養液5滴于白瓷比色板上，加二苯胺試劑2滴，F20培養液和F21培養液呈藍色，而F28未變色。說明F20培養液和F21培養液中仍有硝酸鹽未被轉化，F28培養液中沒有硝酸鹽；F28培養液中反硝化進行程度比F20培養液、F21培養液中反硝化程度高，F28菌株好氧反硝化能力較強。從而篩選獲得一株好氧反硝化能力較強的菌株F28。將菌株F28接種于硝酸鹽葡萄糖反硝化培養基斜面上擴大培養備用。
1.2.3菌株的鑒定從硝酸鹽葡萄糖反硝化斜面上挑取菌株F28，做平板劃線培養。待長出菌落后,觀察菌落的形狀、顏色等特征。采用革蘭染色,顯微鏡觀察其個體形態。另外,進行硝酸鹽還原試驗、淀粉水解試驗、葡萄糖發酵試驗、吲哚試驗、乙酰甲基甲醇試驗、甲基紅試驗、檸檬酸鹽試驗、產硫化氫試驗、過氧化氫酶試驗等生理生化鑒定。并同時進行16SrDNA基因序列分析。使用DNA提取試劑盒（E.Z.N.A.BacterialDNAkit，購自美國Omega生物技術公司）提取F28菌株基因組DNA。對該菌的基因組DNA進行PCR擴增的引物采用27F：5''''-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3''''和1492R：5''''-GGTTACCTTGTTACGACTT-3''''。PCR反應體系(25μL)：2.5μL10×PCR緩沖液,3.5μLMgCl2，0.5μL模板DNA，0.5μLPF和PR，1μLdNTP，0.5μLTaqDNA聚合酶，16μL超純水。PCR反應條件為：98℃5min；95℃35s，55℃35s，72℃1min，35個循環；72℃8min。得到的PCR擴增產物經瓊脂糖凝膠電泳檢測。測序由上海生工生物工程有限公司完成。測序結果通過NCBI的BLAST檢索程序與GenBank中已知16SrRNA序列進行同源性分析。通過MEGA5.05軟件用NJ法構建系統發育樹。
1.2.4菌株的反硝化性能實驗從硝酸鹽葡萄糖反硝化斜面上挑取菌株F28接種于DM液體培養基中，200r/min、37℃搖床中培養，測OD600值，在OD600值0.4左右，按1%(V/V)接種量接種于DM液體培養基中，200r/min下恒溫振蕩培養3d，每隔2h測定培養液OD600值、培養液中硝酸鹽以確定菌株F28的生長情況和反硝化能力。
1.2.5菌株F28對水產養殖廢水的凈化效果采集集約化水產養殖車間水處理過濾裝置中的混合液，充分攪拌后，靜置，取上清液過濾，裝過濾液2L于5L三角瓶中。以5%（V/V）的接種量接種于上述污水中。每隔1d取樣測定培養液中COD、硝酸鹽、氨氮含量。
1.3分析方法硝酸鹽的測定用紫外分光光度法；氨氮的測定用納氏分光光度法；OD600采用分光光度計在600nm波長下，以未接種的培養液為參比，測量菌液的吸光度。COD的測定采用重鉻酸鉀法。
2結果與討論
2.1含好氧反硝化菌污泥的培養馴化經過60d的不斷調試,曝氣時間由開始的每個周期(24h)6h變為24h。活性污泥里的菌群以好氧菌為主。此時進水營養液的COD為800mg/L,氨氮為70mg/L左右。系統穩定，COD去除率在80%以上，氨氮的去除率在80%以上，總氮的出去除率在55%以上。馴化結果良好。
2.2菌種鑒定菌落呈圓形,乳白色，表面光滑。生理生化檢測表明，菌株F28革蘭氏染色反應呈陰性，硝酸鹽還原試驗、葡萄糖發酵試驗、檸檬酸鹽試驗、產硫化氫試驗、過氧化氫酶試驗呈陽性，淀粉水解試驗、吲哚試驗、乙酰甲基甲醇試驗、甲基紅試驗呈陰性。經過對菌株F28菌株DNA的提取及PCR擴增，得到了一定長度的DN段，16SrRNA的PCR擴增產物電泳照片見圖2。通過與左側的Marker對照，可知目標擴增產物的片段長度約1500bp。對菌株F28的DNA進行測序研究，得到長度為1442bp的16SRNA基因序列，將獲得的基因序列與GenBank數據庫中序列比對，結果表明，菌株F28與多株假單胞菌屬的菌株具有高度同源性，同源性均在99%以上,結合生理生化檢測推斷菌F28為Pseudomonassp。應用MEGA5.05軟件采用NJ法構建系統發育樹，確定其進化地位.結果如圖3所示。
2.3菌株的反硝化作用菌株F28在DM液體培養基上培養生長時，溶液中硝酸鹽濃度的變化曲線以及菌體生長變化曲線如圖4所示。由圖4可知，菌株F28延遲期內硝酸鹽濃度有下降，但反硝化過程主要發生在對數期，對數生長期時間較長。在穩定期和衰亡期之后菌量不再增加，并在后期略有下降，但仍具有較強的反硝化能力。F28的延遲期較長，為7h。當菌種接種到新培養基之后，需要經過一段時間的調整和適應，以合成多種酶和細胞其它成分。F28的對數期相對較長，約持續9h，反硝化主要發生在這個時期，這可能是因為對數期生長速率最大，細胞合成所需要的能量和還原力主要在這一階段被消耗，因此指數期是反硝化效率最高的時期。
2.4菌株F28對水產養殖廢水的凈化作用由表1可以看出，菌株F28對于集約化水產養殖廢水處理2d后，NO3--N、NH4+-N濃度由初始77.1mg/L、46.3mg/L分別降至7.4mg/L、1.59mg/L，去除率分別為90.4%、96.6%。同時，菌株對廢水中COD具有一定去除作用，處理2d后的去除率為33.7%。處理第3天基本上和第2天變化不大。因此，菌株F28在處理水產養殖廢水處理中具有相當好的效果，在實際工程應用中具有較大潛力。本研究針對MBR反應器處理水產養殖廢水系統，逐步提高反應器COD和氨氮的負荷，逐步增加活性污泥曝氣時間以至全時段曝氣，反應器內菌群以好氧菌為主，污泥馴化結果良好，系統穩定，MBR反應器的總氮的去除率在55%以上。經過稀釋、平板劃線分離純化與篩選，從MBR處理水產養殖廢水體系中獲得的適合水產養殖廢水處理的好氧反硝化菌F28。結合生理生化試驗和16SrRNA基因序列分析及同源性對比確定所篩得的菌株F28為一株假單胞菌（Pseudomonassp）。好氧反硝化細菌廣泛存在于自然生態系統中，目前分離出的好氧反硝化菌歸屬于多個屬，假單胞菌是主要的屬之一。從土壤、城市污水處理廠污泥中分離好氧反硝化菌常見報道。但適用于水產養殖系統的好養反硝化菌報道不多，李衛芬等從草魚養殖池水中分離出一株高效好氧反硝化作用的施氏假單胞菌（Pseudomonasstutzeri），楊小龍等從富營養化的魚塘中分離出一株好養反消菌鑒定為不動桿菌屬(Acinetobactersp)。分離好氧反硝化菌的常規方法是根據Takaya等建立的有氧反硝化菌平板分離法。有氧反硝化菌平板分離方法是基于溴百里酚（BTB）培養基的指示劑溴百里酚藍在pH大于7.6時呈藍色，而細菌的反硝化過程伴隨著產堿，當平板培養基內有反硝化菌生長時，pH升高，菌落呈現藍色暈圈或者出現藍色。
全向春、李衛芬、楊小龍和姜磊等是基于有氧反硝化菌平板分離法進行好氧反硝化菌分離實驗。本實驗采用一種不同的高效分離好氧反硝化細菌方法。先使用牛肉膏蛋白胨固體培養基平板劃線法，將馴化良好MBR反應器中的活性污泥可分離細菌分離出來，分別接種于內置有杜氏發酵管的DM液體培養基中。培養12d后，用格里斯試劑溶液Ⅰ和Ⅱ檢測培養液中是否有亞硝酸鹽產生和觀察杜氏發酵管中氣泡的產生以及培養液變渾濁情況，用二苯胺試劑檢測培養液中硝酸鹽消耗情況。Takaya等建立的有氧反硝化菌平板分離方法，是間接利用堿指示劑篩選出好氧反硝化菌。與有氧反硝化菌平板分離法本實驗直接使用格利斯試劑Ⅰ及Ⅱ檢測有無亞硝酸鹽生成以及用二苯胺試劑檢測硝酸鹽更科學合理、準確度更高，且周期短，操作性強。對菌株F28反硝化作用研究，顯示其反硝化作用主要發生在細菌的對數生長期，隨著細菌快速增殖，硝酸鹽氮迅速下降，驗證了李衛芬等報道的，好氧反硝化菌反硝化特性主要發生在對數期。菌株F28對水產養殖廢水處理結果表明，24h時反硝化率去除率在70%以上；48h菌株對于水產養殖廢水中硝酸鹽、氨氮去除效果明顯，去除率均在90%以上，同時碳的去除率達到30%以上。文獻報道的適用于廢水處理系統的好氧反硝化菌對氮去除率達到82%，菌株F28對氮的去除效率更高，適用于水產養殖廢水處理。本研究分離出的適用于水產養殖廢水處理系統的好氧反硝化細菌F28，對氮有良好的去除作用，同時對碳有一定的去除作用。集約化水產養殖用水量較大，養殖廢水水質惡劣，利用生物方法處理水產養殖廢水循環利用是降低養殖成本、控制環境條件、保護生態環境的有效途徑。水產養殖廢水中氮含量對養殖對象具有較大毒害作用，研究工藝中好氧反硝化菌對于水產養殖廢水處理具有重要意義。菌株F28在水產養殖廢水處理特別是集約化水產養殖廢水處理實際工程應用中具有實際潛力與價值。
3結論
1.1混凝沉淀技術
混凝沉淀技術就是利用化學原理，將混凝劑加入水中，對水中的污染物進行有效去除，石灰鐵鹽與有機絮凝劑等常用的混凝劑因為其具有一定的毒性，所以不能直接在養殖用水中應用，而是用在水產養殖排水水質的處理上。
1.2臭氧氧化技術
臭氧如果具有強氧化性，就能在水中迅速自行分解，避免造成二次污染，具有除臭、殺菌、脫色以及去除有機物的作用，是一種比較有效的綠色氧化藥劑，這種技術主要運用于海水工廠養殖排水水質的處理中，具有較強的氧化作用，能夠有效分解、溶解以及降解水中的有機物。
1.3紫外輻射技術
紫外輻射技術利用紫外輻射對水體進行消毒，不僅能夠破壞水中殘留的臭氧，還能將大量的病菌殺死，具有無毒、高效以及低成本的特征，紫外輻射技術是一種比較成熟的養殖排水水質改善技術，主要應用于水產生殖排水的循環過程中。
1.4其他處理技術
在對水產養殖排水水質進行改善處理的過程中，離子交換技術以及電化學技術也是一種水質處理技術，但是離子交換技術主要在水族館或者科研項目中運用，應用范圍較小，而電化學技術還處于試驗階段，不完全適用于生態農業園的需求。
2生物處理技術
2.1人工浮床凈化技術
人工浮床凈化技術通過模擬自然界的各種變化規律，利用高分子材料和混凝土等載體，對水生植物進行種植，使其發揮清除水體污染物的作用，這種技術能夠凈化水質、美化水體景觀，為生物創造生存空間的功能，促進周圍生物的多樣性發展，加強其生態系統的完善，能夠很好地適用于生態農業園區的水產養殖排水中。
2.2人工濕地凈化技術
人工濕地凈化技術能夠按照水體的具置和實際情況，模擬濕地的結構與功能，綜合凈化與處理污水，構成水體、基層、微生物以及水生植物等人工濕地的主要元素，對銨、氮、硝酸鹽以及亞硝酸鹽等化學物質進行有效清除。
2.3水生動物凈化技術
水生動物凈化技術就是將水生動物放養于水產養殖所用水體中，不僅能夠起到凈化水質的作用，還能提高生態農業園水產養殖的經濟效益，是一種兼具實用性與經濟性的水質凈化技術。
2.4水生植物凈化技術
水生植物主要有沉水植物、浮葉植物以及漂浮植物，通過水生植物在生態農業園水產養殖區域的種植，能夠抑制水體中藻類的生長，并且具有一定的觀賞價值，同時能夠有效起到凈化水體的作用，實現一定的經濟效益。
3結語
首先，只重視養殖產量而不重視養殖水環境的保護，造成漁業水質環境日益惡化。在水產養殖過程中，養殖戶對水產質量和飼料的選擇都有著較為嚴格的質量要求，但是，則對養殖過程中水環境的重視程度較低，很多漁民認為自己養殖的時間有幾十年，經驗十分豐富，但是在實際的養殖過程中卻不能培育一塘水，甚至在養殖過程中，水的質量越來越低，這種現象導致了水中的病菌滋生。隨著養殖規模不斷擴大，病情一旦發生，會給養殖戶帶來嚴重的經濟損失；其次，無病不妨，病急亂投醫。目前，很多漁民在養殖過程中對疾病的預防工作不夠重視。引種時不對種苗進行檢疫，入箱（池）前對動物不進行徹底的消毒和疫苗注射。不勤于清洗網衣，甚至從一開始養殖到最后都沒有進行過一次清洗工作。此外，在養殖過程中也不針對發病的流行趨勢及時的做好防治工作，造成病害年年發生。而在養殖過程中一旦發現大量死魚，養殖戶就無應對之策，對各種藥物各種消毒劑胡亂使用，這種無病不防治，有病亂投醫的做法，不僅會導致病菌的耐藥性增加，還會導致給養殖對象造成藥源性的傷害，導致生物中毒，同時還會導致形成新的病害，嚴重危害到漁業的發展；最后，生態意識差，有害藥物使用十分普遍。在進行病害防治的過程中，由于人們對有害藥物的認識不足，無公害防治意識較差，一些高毒、對人體有害的藥物仍然在使用，最終將成為影響到人類生活環境，危害人類身體健康的一大危險因素。
二、防治措施
1.細菌性病害的防治對策
在防治過程中只要能夠掌握其發病規律，就可有效的避免此類疾病的發生。在防治過程中主要有以下幾方面的措施。網箱是設置在大水體中且魚群密度很高，因此預防不能照搬池塘養魚的方法，如不宜使用全箱潑灑等方法。首先，餌料配方要合理，投餌量要適當，防止因餌料配方不當引起魚的營養缺乏癥或因餌料不足使魚體消瘦，發生魚病。餌料加工杜絕使用霉爛、變質原料，混合各種添加劑時，要攪拌均勻，否則也是引起魚病的原因。其次，發現病魚、死魚及時撈出，要深埋不能亂丟，防止傳播病菌或敗壞水質。其次，種苗的消毒。種苗消毒可以采用復合型的二氧化氯或者高效的菌毒消毒劑進消毒處理，采用還需要此阿勇腸炎靈、鰓病靈、克血靈或者爛尾靈拌餌喂食。當魚苗處于發病季節前后，應該每隔半個月使用高氯精、溴氯海因、二溴海因等藥物進行消毒。并使用大蒜素和克血靈拌餌投喂兩天，同時還可以在發病季節每隔兩周左右用新鮮生石灰化水潑灑一次，調節水的PH值。
2.病毒病的防治措施
繼發性的感染細菌性疾病是水產感染病毒后死亡的主要原因，這些水產疾病主要包括河蟹抖抖病、蝦類肌肉白灼病以及病毒性的敗血癥等疾病。預防該種疾病的重點是要做好細菌性病害的防治工作，同時，還需要采用相應病毒的預防措施。首先，在對魚塘徹底清塘之后，在放養的前一周之內，采用精碘進行消毒一次，精碘對病毒病的預防有著優良的治療效果；其次，在發病季節來臨之前，應該加強對網箱（魚塘）進行消毒處理，以增加消毒的次數。在發病季節之前采用精碘消毒兩次；最后，對已經發病的魚應該積極的采用內服藥物進行防治，以防止病害的發生。
3.寄生蟲防治措施
加強重點水產養殖區域和養殖戶規范化管理，確保全市水產品質量安全，避免發生質量安全事故。一是對重點養殖戶進行登記造冊，發放水產養殖記錄本，督促填寫魚塘日志。二是通過水質檢測服務及時檢查病害發生情況和用藥情況，促進水產品質量安全。與106戶水產養殖戶簽訂標準化養殖協議，發放養殖規范操作技術資料210份，發放池塘日志350本，基本涵蓋全市高產養殖池塘。
二、引進新技術加強示范基地建設
水產苗種生產供應和示范基地是水產業發展的基礎。2014年，爭取并實施了省無公害水產品基地建設項目，依據永城市池塘面積大（30畝以上）、水位深（3米以上）的特點，投資10萬元，開展了網箱培育魚種及商品魚養殖試驗，培育黃顙魚種37.6萬尾、黃河鯉魚種26萬尾，網箱養殖黃顙魚試驗產量達到2.7kg/m3，取得理想效果，為水產養殖結構調整積累了經驗。實施了農業部漁業標準化健康養殖項目，投資50萬元扶持永城市康豐漁業養殖專業合作社漁場標準化建設。建設內容分二個方面。一是道路交通、輸電線路改造、池塘護坡、倉儲房建設、漁業機械、新品種、新技術應用；二是現代漁業信息化裝備。完善了無公害水產品生產基地標準化建設，提高對周邊水產養殖帶動、示范作用。
三、完成了《永城市現代漁業發展規劃》
在永城市政府大力支持下，安排專項資金，委托河南省水產科學研究院，在調查全市漁業現狀，研究分析永城市現代農業規劃、土地規劃等規劃的基礎上，編制了《永城市現代漁業發展規劃》。經過資源普查、綜合評估、系統診斷提出永城市現代漁業發展戰略方針、區域布局、建設重點等一系列規劃，編寫出《永城市現代漁業發展規劃》（2013—2030）討論稿。內容分十部分，包括永城市漁業現狀、發展潛力分析、發展思路和目標、區域布局和建設重點、投資規模與資金籌措、經濟社會生態效益評估、保障措施，以及規劃圖、重點項目投資核算表。
四、認真謀劃2015年重點工作
1.加強水產品質量安全管理
結合水產技術服務促進標準化養殖，提高水產品質量安全。擴大漁業水質檢測范圍，把中高產池塘全面納入檢測范圍，幫助養殖戶池塘水質調控；加強漁業病害檢測，促進針對性用藥，改變過去憑經驗、盲目用藥、濫用藥物，推廣科學魚病防治技術，推進標準化水產養殖；對河道、沉陷區、人工湖等國有漁業水域水質實施監控，加強漁業資源保護。
2.貫徹落實發展規劃
進一步加大宣傳力度，認真貫徹落實新制定的《永城市2013—2030年現代漁業發展規劃》，依據規劃發展要求，制定年度水產技術推廣工作計劃。
3.加強水產苗種與高產示范基地建設
繼續加強水產苗種與高產示范基地建設，促進永城市漁業產業化發展。指導、幫助現有的三戶水產苗種養殖場擴大生產能力、規范培育管理，提高永城市水產苗種供應能力；重點幫助致信水產良種場完成申報省級水產良種場建設，緩解永城市水產苗種不足的局面。
4.充分發揮養殖協會作用
引導水產養殖協會，促進永城市漁業產業化發展。目前，已經起草了協會章程，召開了部分養殖戶座談會，群眾反映積極，正在進行會員報名、審查工作。計劃2015年初，完成協會注冊，召開協會成立大會，推選協會領導機構，建立正常運行機制，確定漁業用電價格優惠政策落實、水產養殖戶小額貸款使用、飼料集團購買等幾件事實。
5.多元化促進永城水產業發展
