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水产养殖现状及臭氧消毒技术研究进展

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时间:2019-05-22浏览次数:

我国是世界上水产养殖大国,改革开放以来,“以养为主”方针的提出,对中国海淡水养殖业的飞速发展起到了关键作用。我国养殖水产量迅猛增加,已超过捕捞水产量,而世界主要渔业国家中只有中国达到这种程度。目前我国的水产养殖对于病毒和细菌的都是采用的“预防为主”策略仿真,更有一些大量使用抗生素导致水产品和当地水质大量的抗生素残留,影响人类健康。同样对养殖业的发展产生较大的影响。因此,在水产养殖生产中大力推广增氧臭氧消毒技术,对于推进水产养殖现代化、规模化、标准化进程,实现微生态为主化学为辅助的模式具有重要意义 [1-3]

水产养殖现状

随着农业产业结构的调整,水产养殖日益成为农业科技转型的热门。以江苏省金湖县为例,目前,该县拥有 22 万亩的水产品养殖面积,每年水产品的产量总值将近 5.2 万 t,每年的水产总产值近 11.5 亿元。网箱养殖面积达 57 万 m2。该县现已建立 14 个无公害生产基地,2 个水产养殖示范场获得部级认证,面积共有约 9.1 万亩。目前,该县主打的水产品种已基本注册为无公害水产品牌。该县打造的白马湖河蟹等水产品牌,受到消费者的欢迎,目前已经销往全国各地。由于高效率大规模养殖技术的不断推广,利用该技术的水产养殖面积也在不断地增加,所带来的效益也在逐年增加。在养殖面积和效益逐年提高的同时,水产养殖细菌病毒也在呈现增长趋势,病毒类每三年就呈现一次有规模的爆发,而该病菌所导致的鱼类疾病经常发生,造成较大的经济损失。因此,寻找消除养殖使用器具和养殖水中的病原微生物的方法成为一个重要的方向 [4-5]

臭氧消毒技术进展

臭氧常态下是一种淡蓝色、有特殊臭味的气体,其分子式为 O3;臭氧极其不稳定,在水中易分解。臭氧具有很强的氧化和杀菌能力 , 杀菌速度较快,在水中氧化能力居第二,使得养殖水中对鱼类有害较大的亚硝酸亚、氨态氮等被氧化

为 SO4-2、N2 等无机物,同时会将无机物降解为无毒物质,降低水中耗氧量。臭氧直接破坏了病菌的细胞器、核糖核酸等,破坏了病菌细胞膜内结构,使得病菌逐渐失去活性直至死亡。自臭氧被发现以来,就很快被作为一种强氧化剂、消毒剂被广泛应用在众多领域,如餐饮,水处理,医疗等。国外的臭氧技术经过较长的实践发展,技术水平、生产水平都较高,相关的法律法规、政策都比较完善 [6]。臭氧技术的开发应用最先是在欧洲开始的,主要集中在一些工业较发达的国家。到九十年代,臭氧技术在欧洲的应用已较为广泛 , 在当时是最集中使用臭氧技术的地区,应用臭氧技术的水厂达到了两千多家。臭氧技术在众多领域如医疗、食品等都已开发出相应的专用设备 [7]

上世纪中期,臭氧技术在美国、澳大利亚等国家市场中已经稳定使用 , 而应用的范围不大,加快臭氧技术的开发利用则是从八十年代中期开始的。上世纪四十年代,在美国,臭氧技术的研究重点主要集中在化工产品的氧化过程中。八十年代中期,由于美国环保局的法规,臭氧技术开始大量应用于水处理方面,使得臭氧技术迅速发展,大量的饮用水公司和水产养殖厂大规模使用臭氧技术。经过若干年发展,臭氧产业已经具有一定的规模 [9-10]

70 年代后半期,美国 Wedemeyer 等学者开创了用臭氧对鱼类饲育水杀灭病例原体的研究。报告以虹鳟鱼为目标研究了臭氧对鱼的毒性浓度:0.008 ~ 0.028mg/L,而鱼只能在浓度低于 0.003mg/L 才能正常的生存繁育。而要使得口赤病原菌、传染性胰脏坏死病病毒和传染性造血器官坏死病病毒等不活所需的臭氧浓度为 0.01mg/L,处理的时间为 60s。日本在静冈县水产试验场也作了同样的试验,主要以虹鳟鱼和银鲛鱼为主的养殖场,采用散气管直接将低浓度臭氧吹入饲育水中,用来杀菌以及改善水的品质。而饲育水中的臭氧浓度大概控制在 0.005mg/L 左右,这种浓度的臭氧杀菌效果不佳。然而,从饲育鱼的生存环境来看,由于氨氮含量减少,含氧量增加,水质改善,整个鱼类生存环境改善效果显著。这对稳定水质,减低水产养殖成本大为有利 [11]

臭氧技术在国内的发展已有二、三十年的时间,从最早的臭氧发生器到各种臭氧产品,臭氧技术以及市场都有了较大的发展。当前,国内生产臭氧产品的企业。大概有近千家,具体的数字统计难度较大。而这些产业一般集中在拥有强劲实力,研究方向明确的科研院所所在的地区,如江苏、上海、北京、浙江等。这是由于臭氧产品中的科技含量较高。在这些科研院所的影响下,较大程度的影响了臭氧产业的发展。目前在江苏浙江一带逐渐出现臭氧产品的开发利用在水产养殖行业,随着国内居民餐饮消费市场和水产养殖的扩大,此类产品前途广阔 [12]

结束语

臭氧杀菌是利用高压放电产生臭氧,其具有强氧化能力。当养殖水流经处理槽时,通过臭氧将其中的病菌杀死,有效抑制了水产养殖过程中的病原微生物,除去其中的有害细菌、有机废物等有害物质,具有较强的杀菌能力。臭氧具有较多的特点使得其成为一种理想的杀毒消菌剂,如:作用周期短且效果彻底、增加养殖水含氧量、分解微生物以此来改善水质。故臭氧可以广泛的应用于饮用水以及养殖水的水处理中,来提高饮用水质量和饲育鱼的生存环境。在此基础上,臭氧也可应用于循环养殖水的净化中,有较好的经济效益。从长远角度来看,由于臭氧技术带来的经济效益以及在水产品杀菌消毒方面的杰出效果,在水处理方面不失为一种优秀的处理方法。

参考文献

[1] 韩世成 , 戚翠战 , 曹广斌 , 等 . 臭氧消毒杀菌技术在工厂化水产养殖中的应用 [J]. 水产学杂志 ,2015,28(6):44-52.

[2] 周煊亦 , 房燕 , 曹广斌 , 等 . 臭氧处理技术在工厂化水产养殖中的应用研究 [J]. 水产学杂志 ,2012,25(1):49-57.

[3] 刘鹏 , 倪琦 , 管崇武 , 等 . 水产养殖中多层式臭氧混合装置效率研究 [J]. 广东农业科学 ,2014(10):115-119.

[4] 管崇武 , 杨菁 , 单建军 , 等 . 工厂化循环水养殖中臭氧 / 紫外线反应系统的水处理性能 [J]. 农业工程学报 ,2014,30(23):253-259.

[5] 王峰 , 雷霁霖 , 高淳仁 , 等 . 国内外工厂化循环水养殖模式水质处理研究进展 [J]. 中国工程科学 ,2013,15(10):16-23.

[6] 李思思 , 何凤华 , 钟晓 , 等 . 水厂预臭氧化处理过程中消毒副产物的变化研究 [J]. 水处理技术 ,2012,38(7):14-16.

[7] 宋奔奔 , 倪琦 , 张宇雷 , 等 . 臭氧对大菱鲆半封闭循环水养殖系统水质净化研究 [J]. 渔业现代化 ,2011,38(6):11-12.

[8] 鲁春雨 , 赖秋明 , 陈金玲 , 等 . 臭氧水处理技术在对虾养殖生产中的应用 [J]. 中国水产 ,2011(8):31-33.

[9] 潘淦 , 林群 , 许爱娱 , 等 .JY-100 型水产臭氧系统在罗氏沼虾工厂化育苗中的应用 [J]. 广东农业科学 ,2011,38(7):130-131.

[10] 潘志忠 , 何为 , 吴卫 , 等 . 臭氧 — 紫外线组合系统净化靓巴非蛤 (Paphiaschnellian) 微生物的研究 [J]. 南方农业学报 , 2011,42(1):94-97.

[11] 邓秋农 , 沈光辉 , 袁仁涛 , 等 . 臭氧技术的现状及发展趋势 [J].净水技术 ,2001(3):7-10.

[12]张国柱 , 刘璐 , 耿聪 , 等 . 臭氧在水产养殖用水处理中的应用研究进展 [J]. 现代农业科技 ,2017(7):238-240.

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