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凡纳滨对虾养殖塘水环境质量演变规律的研究

作　者: 余根鼎
导　师: 江敏
学　校: 上海海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 凡纳滨对虾 水质因子 肌肉品质 相关性分析 多元逐步回归分析
分类号: S931.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本课题对上海市奉贤区两个凡纳滨对虾养殖场22口养殖塘及其水源水进行了调查。调查时间从2009年4月至2010年9月,分为两个阶段,第一阶段为2009年4月至9月,第二阶段为2010年5月至9月,每个阶段包含两个养殖周期。第一阶段主要对养殖塘理化指标进行监测,研究各指标的变化趋势及其相关性,第二阶段则在理化指标监测分析的基础上,还对两个场凡纳滨对虾的肌肉营养成分进行了分析。主要研究内容和结果如下:1、2009年对两个养殖场水源水和虾苗池水进行了检测,结果显示水源1和水源2的总硬度分别为3.96和4.12mmol/L,均属于中等软水。而虾苗池水总硬度为12.82mmol/L,属于极硬水。水源1和水源2的总碱度分别为2.38和2.53mmol/L,虾苗池总碱度为2.33 mmol/L,三个水体中碱度主要由重碳酸盐组成。根据阿列金分类方法,水源水和虾苗池水的水质类型为ClIIINa。2009年,凡纳滨对虾养殖塘主要水质指标变化如下:1)1号和2号养殖场透明度变化趋势基本相同。养殖初期,由于池塘刚进行注水等操作,水体透明度较小,而后透明度开始增大;而随着养殖时间的推移,透明度又逐渐减低。2)两个养殖场增氧机开启频繁,所以池塘水体溶解氧总体较高。3)两个养殖场叶绿素a（chl.a）含量比较稳定,但也存在突然增大现象,如2号养殖场6号池塘蓝藻水华爆发,导致chl.a含量突然增大。4)1号和2号养殖场池塘水体高锰酸盐指数(CODMn)变化范围为7.54～31.61mg/L和6.10～31.24mg/L。CODMn在2009年7月17日第一个养殖周期结束时达到高峰。第二个养殖周期结束时,也出现较大值。5)1号和2号养殖场池塘水体TN变化范围为0.955～12.647mg/L和0.707～16.094mg/L。总氮分别在第一和第二个养殖周期结束时达到一定峰值。2号养殖场5号池塘在6月4号出现大规模蓝藻水华,总氮含量增至16.094mg/L。6)1号和2号养殖场池塘水体活性磷变化范围为0.094～0.789mg/L和0.068～1.316mg/L。2010年,凡纳滨对虾养殖塘主要水质指标变化如下:1)1号养殖场chl.a含量比较稳定,2号养殖场池塘水体chl.a含量,有明显的上升趋势,这可能与2号养殖场的池塘在2010年度两个养殖周期中未大规模换水,营养物质含量持续上升,促进浮游植物生长有关。2)1号和2号养殖场塘水体CODMn变化范围为6.42～31.21mg/L和7.17～44.41mg/L。2010年度1号养殖场养殖塘CODMn变化趋势基本与2009年度相似,但2号养殖场各养殖塘由于没有换水的原因,CODMn含量持续上升,总体要高于1号养殖场各养殖塘。3)1号和2号养殖场池塘水体TN变化范围为1.023～6.493mg/L和0.111～7.471mg/L。1号养殖场池塘由于养殖周期中换水频率较高,因此变化趋势不明显;而2号养殖场各池塘TN则均呈现上升趋势。4)1号养殖场池塘水体和2号养殖场池塘水体活性磷变化范围为0.030～0.849mg/L和0.068～1.731mg/L。磷的变化趋势并不明显。2、2009-2010年度水源水中CODMn和五日生化需氧量（BOD5）都超过了养殖水质要求的限定标准;而整个养殖周期中,BOD5超标达率34.7%。参考养殖排放水限定标准,养殖后期池塘水中CODMn超标率达14.5%。整个养殖过程中TOC超标样品达19.0%。水源水TN均超过了养殖水质要求的限定值,TP超标率为31.6%;整个养殖周期中分别有10.3%和15.8%的TN和TP样品未达到养殖排放水要求。表明周边水域氮磷污染较严重,养殖过程中应密切关注。3、2009年4～9月期间,两个养殖周期中总有机碳（TOC）、CODMn、和BOD5进行分析检测。研究结果显示:试验的两个周期中（4～7月、7～9月）,14个池塘BOD5分别为（8.62±3.08）和（10.47±3.87）mg/L,CODMn为（13.09±3.98）和（16.16±6.07）mg/L,TOC为（17.60±5.91）和（20.32±6.07）mg/L。TOC/CODMn分别为（1.35±0.22）和（1.32±0.30）;TOC/BOD5为（2.10±0.44）和（2.08±0.63）;BOD5/CODMn为（0.66±0.13）和（0.65±0.11）。TOC、CODMn和BOD5两两之间呈显著线性正相关,第一个养殖周期中:BOD5=0.4174TOC+1.2777,r=0.8022;CODMn=0.5616TOC+3.2091,r=0.8342;BOD5=0.6264CODMn+0.4209,r=0.8106。第二个养殖周期中:BOD5=0.4764TOC+0.7902,r=0.7480; CODMn=0.7941TOC+0.0237,r=0.7962; BOD5=0.568CODMn+1.2912,r=0.8920。结果表明,利用建立的TOC、CODMn和BOD5之间的相关方程,可进行各指标值间的相互换算,从而与不同的水质标准或其他相关研究进行对比,为凡纳滨对虾养殖池塘的水质管理和健康养殖提供指导。2010年度两个养殖场中,22个池塘BOD5分别为（16.10±5.37）和（18.29±13.11）mg/L;CODMn为（15.93±5.47）和（17.18±9.85）mg/L;BOD5/CODMn为（1.06±0.30）和（1.00±0.33）。将2010年22个养殖塘106组数据代入依据2009年数据建立的相关方程进行检验,发现当有机物浓度较高时方程拟合值存在偏差。2010年度有机物检测含量要高于2009年度,是造成高浓度拟合值与实测值偏差的主要原因。结果表明,建立的相关方程在一定浓度范围内的拟合效果较好,如超出范围,就需对方程进行调整。4、2009年4～9月期间,对两个养殖周期中chl.a、水温、pH、溶解氧（DO）、透明度（SD）、悬浮物（SS）、TOC、BOD5、CODMn等15项水质因子进行测定。取164组测定数据,进行描述性统计,分析chl.a与各项因子的相关性系数。分析结果显示,chl.a呈极显著线性正相关的水质因子为SS、TOC、BOD5、CODMn、TN、TP;呈显著正相关的为DO;而chl.a与SD呈极显著线性负相关,与PO4-P呈显著线性负相关;与水温、pH、NO2--N、NO3--N、TAN则未呈现显著相关性。根据多元线性回归选择自变量的原则,选择了CODMn、TN、PO4-P和TP 4项水质因子,建立了chl.a与4项水质因子的逐步回归模型Chl.a=- 0.03457 + 0.0217 TN + 0.0007 CODMn - 0.49 PO4-P+0.338 TP, （r=0.6896）。利用偏回归系数检验各水质因子对chl.a的影响,结果表明,对chl.a影响从大到小依次是:TN、TP、PO4-P和CODMn。将2010年度22个池塘242组数据代入方程进行验证,chl.a计算值与实测值之间满足回归方程y=0.8545x-0.005（r=0.8872）,即计算值与实测值较接近。说明通过回归方程得出的chl.a计算值是可以被接受的。研究结果对进一步探讨养殖池塘生态系统的变化规律及水环境质量保护提供了依据。5、选取2010年度两个养殖场成虾进行肌肉营养成分测定,结果如下,1号养殖场的粗蛋白和粗脂肪含量分别为16.30%和1.42%,低于2号养殖场的18.30%和1.61%;1号养殖场的氨基酸总量为23.27%,其中必需氨基酸含量为9.09%,而2号养殖场的氨基酸总量为27.52%,其必需氨基酸总量为10.74%;在鲜味氨基酸方面,1号、2号养殖场的含量分别为8.52%和10.16%。

全文目录


摘要  4-7
ABSTRACT  7-14
第一章 引言  14-20
  1.1 凡纳滨对虾养殖现状  14
  1.2 养殖水生态环境污染现状分析  14-17
    1.2.1 养殖水生态结构分析  14-15
    1.2.2 养殖水生态环境主要污染来源分析  15-16
    1.2.3 养殖水生态环境污染的影响  16-17
  1.3 养殖水环境主要生态因子相关性研究现状  17-19
    1.3.1 水温  17
    1.3.2 溶解氧  17
    1.3.3 pH  17
    1.3.4 化学需氧量  17-18
    1.3.5 氮  18-19
    1.3.6 磷  19
    1.3.7 叶绿素a  19
  1.4 本课题的研究内容目的及意义  19-20
第二章 材料与方法  20-25
  2.1 凡纳滨对虾养殖场基本情况及采样点布设  20-22
  2.2 检测方法  22-23
    2.2.1 主要水质指标检测方法  22-23
    2.2.2 凡纳滨对虾肌肉品质测定与营养价值评定  23
  2.3 数据分析方法  23-25
第三章 凡纳滨对虾养殖塘主要水质指标变化特征  25-44
  3.1 凡纳滨对虾养殖塘水源水质类型  25
  3.2 凡纳滨对虾养殖塘主要水质指标  25-41
    3.2.1 水温  27
    3.2.2 透明度和悬浮物  27-28
    3.2.3 pH  28-29
    3.2.4 溶解氧  29-30
    3.2.5 叶绿素a  30-31
    3.2.6 有机物指标  31-33
    3.2.7 氮  33-38
    3.2.8 磷  38-41
  3.3 结论与建议  41-44
    3.3.1 养殖用水及排放水标准  41-42
    3.3.2 养殖塘水体监测结果与标准的比对  42
    3.3.3 凡纳滨对虾氨氮与亚硝酸氮安全浓度  42-43
    3.3.4 氮磷比探讨  43-44
第四章 凡纳滨对虾养殖塘主要有机污染物指标相关性分析  44-49
  4.1 结果与讨论  44-47
    4.1.1 养殖塘有机物含量的测定结果  44-46
    4.1.2 BOD_5 、COD_(Mn)与TOC的相关性分析  46-47
  4.2 小结与建议  47-49
第五章 凡纳滨对虾养殖塘叶绿素a与水质因子的多元回归分析  49-57
  5.1 结果分析  49-54
    5.1.1 池塘水质因子检测数据描述性分析  49-50
    5.1.2 池塘水环境因子间的相关性分析  50-52
    5.1.3 叶绿素a与各水质因子逐步多元回归模型建立  52-54
  5.2 讨论  54-57
    5.2.1 各水质因子与叶绿素a的相关性分析  54-55
    5.2.2 各水质因子与叶绿素a相关方程复杂多样  55-56
    5.2.3 相关性分析和建立回归方程的意义  56-57
第六章 凡纳滨对虾生长情况及肌肉营养分析  57-62
  6.1 凡纳滨对虾生长情况分析  57-58
  6.2 凡纳滨对虾肌肉营养成分分析  58-60
    6.2.1 氨基酸组成  58-59
    6.2.2 必需氨基酸的组成  59-60
    6.2.3 鲜味氨基酸  60
  6.3 结论  60-62
第七章 结论  62-64
参考文献  64-68
致谢  68

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中图分类: > 农业科学 > 水产、渔业 > 水产资源 > 水产资源学 > 渔业环境
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