水产养殖环境工程学期末复习参考资料

设施渔业
养殖环
,为鱼类提供最佳生长条件的高效水产养殖业。它是将工程技术、机械设备、监控仪表等现代工业技术用于渔业生

．水产养殖环境工程学研究的内容

、养殖动物的适宜生态环境，量化和评价其生存、生长的适宜环境参数，提供工程设计基础数据。
、设施设备与养殖对象及环境之间的关系
、养殖工程设备参数信息与工程量计算
、水质净化与水污染控制工程
、设备运行工况
、循环水系统工艺设计
．水产养殖模式主要有哪几种？（出了两次！！）

．深水网箱系统由那几部分组成？

:由高密度聚乙烯（HDPE）管材构成。这种管材强度高、韧性好，具有较好的抗海水腐蚀性能及
10年以上。
主要是由主体网衣和网盖等组成。网衣多采用优质尼龙无结网，具有强度高、韧性好、抗老

确保网箱安全，根据养殖地点的底质采用锄式锚、混凝土预制块或打桩等方式固定网箱。
目前多采用张力缓冲机构（浮绳框、浮球、锚链等组成），利用主、副缆绳，将整个网箱系统固定，最

、工厂化养殖分为哪几种类型，各有何优缺点？
。
：利用海水水源，经过或不经过加温，增氧，过滤等预处理后进入鱼池，从鱼池排出的水不再回


）养殖密度可以很高，主要取决于换水量的大小。
）利用地下水，地热和电厂余热的流水式养殖系统，由于养殖温度适宜，可以大大缩短养殖周期。
1）地热和地下水资源过度开发，对地下水资源的破坏。
）由于养殖废水不经过处理，直接排进近海水域，造成自身污染，鱼类疾病频发，对自然环境的污染越来越严重。
相比其它的养殖系统，流水式养殖系统建设和运营费用比较高，所以养殖的对象要求是高经济性、高附加值品种。?
养殖鱼池排出的废水全部或者部分经过净化处理后再次回到养殖鱼池的一种养殖模式。(养殖
)
1、节水>90% 2、节地≥99% 3、环保 4、生产能力高 5、产品品质好 6、不受环境制约
1、系统稳定性不好2、运行成本高 3、操作维护要求高等
．何谓循环水养殖系统？
养殖用水在同一个养殖系统内被循环利用的养殖系统。
循化水养殖系统一般被分为全封闭循环水养殖系统和半封闭循环水养殖系统。
全封闭循环水养殖系统：指从养殖池排出的废水全部或者90%以上被循环利用的养殖模式。
半封闭循环水养殖系统：指养殖池排出的废水被部分循环利用的养殖模式。
循环水养殖系统的构成主要包括：厂房、养殖鱼池、循环水泵、物理过滤装置、生物过滤装置、控温装置、


）养鱼车间 2）鱼池系统 3）沉淀池 4）过滤器
包括厂房、养殖鱼

池、循环水泵、物理过滤装置、生物过滤装置、控温装置、消毒杀菌

．沉淀池分为哪几种？
池内水流方向分类： 平流式、竖流式、辐流式和斜管斜板式 。 按工作方式分: 间歇式和连续式

2%～3%，容积应为养鱼厂最大日用水量的3～6倍。
．过滤器的种类是如何划分的？

又分为重力式过滤器、砂滤池、砂滤井和微滤机等
的种类： 活性污泥池、浸没式生物滤池、滴流式生物滤池、生物转盘、生物流化床等
．简述蛋白质分离器的工作原理

．生物过滤装置的种类？
活性污泥池、浸没式生物滤池、滴流式生物滤池、生物转盘、生物流化床等
、绘图说明活性污泥法水处理过程

生物转盘主要有那几部分组成？简述生物转盘的工作原理

：盘片、接触反应槽、转轴与驱动装置等
：节能、净化率高、污泥产量少、维护管理简单，但是建设成本较高。
：废水处于半静止状态，微生物附着在转动的盘面上
当转盘浸没水中时，有机物被生物膜吸附；
当转盘离开水面时，固着水层从空气中吸收氧，固着水层氧过饱和，转移到生物膜和污水中；
圆盘的搅动也使大气中的O2进入水中（O2有两部分来源）；
盘上的“生物膜”与 “水”及“空气”交替接触，水质得到净化
浸没式生物滤池和滴流式生物滤池有何区别？
。

滴流式生物滤池的构造与浸没式相似，不同的是滴流式滤池进水从上部喷洒落下，所有的或者大部分滤材暴露


固定床阶段 当液体以很小的速度流经床层时，固体颗粒处于静止不动的状态，床层高度也基本维持不变，这
Ap随空塔速度v的上升而增加，呈幂函数关系。
当液体流速增大到压差Ap约等于单位面积床层重量时，固体颗粒间的相对位置略有变化，床层开始膨胀，固

流化床阶段 当液体流速大于b点流速，颗粒被液体托起而呈悬浮状态，此时由颗粒所形成的床层完全处于流
h是随流速上升而增大，床层压差△p则基本上不随流速改
bc段所示。
b点的流速Vmin是达到流态化的起始速度，称临界流化速度。
临界速度值随颗粒的大小、密度和液体的物理性质而异。
液体输送阶段 当液体流速超过c点后，床层上部的界面消失，载体随液体从流化床带出，此阶段称液体输送阶段。
在水处理工艺中，这种床称“移动床”或“流动床”。 c点的流速Umax称颗粒带出速度或最大流化速度。
Vmin与 最大流化速度Vmax之间。

、绘简图说明两相生物流化床和三相生物流化床的区别

其特点是充氧过程与流化过程分开并完全依靠水流使载体流化。在流化床外设充氧设备和脱膜

该反应器内气、液、固三相共

存，污水充氧和载体流化同时进行，废水有机物在载体生物膜的
需回流



、紫外消毒和臭氧消毒在养殖水体消毒中的区别






即残留于水中的臭氧及副产物。并且吸入散发于空气中的臭氧，会对人体造成伤害。
对生物滤材的基本要求有哪些？
（1）比表面积要大；（2）孔隙率要高；（3）材质轻而强度高；
4）物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用；（5）价廉，取材方便。
简述滤材尺寸与比表面积和空隙率之间的关系
滤材尺寸越小，通常比表面积越大，而空隙率越小，水头损

何谓补偿深度？
水越深处光合作用越弱。当光合作用减弱到与呼吸消耗量平衡时的水深称为补偿
。这是水中光合植物垂直分布的下限，其大小随水的透明度有明显变化。（

米左右以下的水层主要进行着各种物质的耗氧过程，称为耗氧水层；而1米以上的水层，浮游植物密度大，光合
（课件上的）
根据鱼类对盐度的适应情况，可将鱼类分为哪4大类群？
47的海水中
4大类群：
1）海水鱼类 只适应生活于盐度较高的水域，终生生活在海洋内。海水的盐度一般为16～47，而海水硬骨鱼类两相生物

2）淡水鱼类 只能适应极低的盐度，终生生活在淡水中。一般淡水的盐度为0.02～0.5。淡水鱼类体液中盐分的

3）洄游性鱼类 它们对盐度的适应有阶段性，属这一类型的鱼类又可分为两种情况：
:一生的大部分时间在高盐度的海水中生活，在生殖时期由海水经过河口区进入淡水水域产卵，如大麻哈
:一生的大部分时间在淡水中生活，生殖期由江河下游至河口区，进入海中产卵，如鳗鲡。
4）河口性鱼类（又称咸淡水鱼类） 它们适应于河口咸淡水水域，水的盐度在5～16之间。有一些海水鱼类在一

养殖水中固体颗粒主要由那几部分组成？


养殖水中氧气的来源主要有那几个方面？
、空气的溶解 影响因素：水中溶氧的不饱和程度；水面扰动状况；单位水体的表面积；风力；水深等。
氧气在水中的不饱和程度大，水面风力大和水较浅时，空气溶解起的作用就大。
、光合作用 水生植物光合作用释放氧气，是池塘中氧气的主要来源。一般在晴天光合作用产氧约80%，空气
20%
、补水 鱼池在补水的同时，可增加水体中氧气的含量，工厂化流水养鱼补水及充氧是氧气的主要来源。
、机械增氧 在循环水工厂化养殖中主要靠机械增氧。
养殖水中氧气的消耗主要包括哪几个方面？
、鱼类的呼吸 影响呼吸耗氧率的因素：种类；个体大小；发育阶段；水温等
63.5-665 mg/kg·h。计算流水养鱼的水交换速率时，常将鱼的呼吸耗氧率

按200～300 mg/kg·h计
（随个体增大而增加）。
（随个体的增大而减小）。

、水中微型生物耗氧 浮游动物、浮游植物、细菌呼吸耗氧、在细菌参与下有机物的分解耗氧。与耗氧生物种类、

、底质耗氧 底质耗氧比较复杂，主要包括：底栖生物呼吸耗氧；有机物分解耗氧；还原态的无机物氧化耗氧。
、逸出 当表层水中溶氧过饱和时，就会发生氧气的逸出。静止的条件下逸出速率是很慢的，风对水面的扰动可加

在水产养殖环境中，养殖废水中的主要污染物包括那些？
, 其它包括重金属以及寄生虫和病原微生物等等。
耗氧率
（随个体的增大而减小）。活动性强的鱼耗氧率较大。在适宜

半致死浓度（LC50)
LC50 ，是指能引起一群受试对象50%个体死亡所需的浓度。
水力负荷

/立方米（滤料）·日或立方米（废水）/平方米（滤池）·日。
水力停留时间
Hydraulic Retention Time）简写作HRT，是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是

V（立方米）。 则：HRT = V / Q (h)
硝化作用

反硝化作用
DO<0.3-0.5mg/L）条件下，硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为
N2）的过程。
时代时间

生物膜法

孔隙率
在生物过滤器中，孔隙率是指滤层中的空隙体积与滤层总体积之比。
孔隙率与滤料的粒径和不均匀度有关，粒径越小或不均匀度越大，孔隙率越小。滤层的孔隙率太大，过滤装置的

比表面积
m2/m3 )。

影响氨氮毒性的因素有哪几个方面？

、pH的影响 通常认为NH3的毒性大，所以pH越高，NH3的比例越高，TAN的毒性越大。
、溶解氧的影响 氨氮的毒性与溶解氧的浓度成反比。
、温度 一般认为，温度越高氨氮的毒性越强。
、二氧化碳 二氧化碳浓度越高，引起窒息的概率越大。
、离子浓度的影响 增加或者降低盐度增加毒性。
增加钙，钠粒子浓度降低毒性，由于离子交换原因
、鱼类自身的影响 幼鱼对氨氮浓度更加敏感，大鱼对氨氮的抵抗力更强
影响亚硝酸毒性的因素有哪些？
）氯离子：氯离子的浓度越高，亚硝酸的毒性越低。 1 mg/L的氯离子可以补偿0.37 mg/L的NO2--N.
）其它阴离子：溴粒子，碳酸氢根离子，硝酸根离子等两价和三价离子的影响较小。
）阳离子：钙、钾、钠和镁离子等可以降低毒性，它们可以阻止氯离子的流失，从而阻止吸收亚硝酸。
）酸度：在正常pH 范围，酸度对亚硝酸毒性的影响很小。
）溶解氧：低溶解氧浓度可以增加毒性。
）温度： 一般来讲，低温可以降低毒性。
）鱼的规格：鱼的规格越小，抵抗力越强，但是差异不明显。
）鱼种差异：

不同鱼种对亚硝酸的抵抗力差异很大。
水产养殖模式有哪几种？

养殖系统中固体颗粒的危害主要有哪四个方面。
1）直接损害鱼鳃 （2）对生物过滤器的堵塞 （3）腐化产生氨
4）腐烂而增加氧的需求等。 （5）固体颗粒的累积会限制循环水系统的容量。
养殖污水处理应遵循的原则。
系统适用性
满足养殖对象的生物学要求，包括池体、水质、光照、增氧等。
最大限度地满足养殖生物的最佳生长条件；
工艺要求简单，操作方便；
立足国情，适应从业者的管理水平和知识结构；
适应多品种及养殖品种不同生产阶段的要求；
易损设备和器件更换方便、容易购置。
系统的可靠性
系统应满足长期、稳定、不间断运行，少用易损部件并准备备用件，确保养殖物的正常生长；
系统设备能够耐潮、耐腐蚀、耐低温；
对生产有重要影响的装置应安装报警和自动控制装置。如紧急增氧装置、水泵报警装置、水质水位自动检测

系统的经济性
设备造价低、投资小，适应不同养殖生产者的需要；
系统运行费用低；
尽量一水多用，采用重复用水和循环用水系统。
养殖废水的后处理 (5)处理后的水质符合渔业水质标准。 (6)采用新技术。
养殖污水处理中氮转换的主要过程。
含氮有机物质→ NH4+-N）转化
氨化过程微生物特别多，不需要人为控制就可以完成。
（NH4+-N → NO2--N → NO3--N）的转化
亚硝化细菌、硝化细菌。
养殖水体中亚硝化细菌的最大浓度为2.50×106 个/L ,硝化细菌为2.00×106 个/L。理论上说，能够完全转化的
浓度在0.2mg/L以内。以目前的养殖密度和投饲量，如果不进行水处理，NH4+-N浓度很快会上升到1.0mg/L，
NH4+-N、NO2--N转化为NO3--N。
3. NO3--N → 氮气的转化
需要严格的厌氧环境，循环水养殖条件下，很难在水体中形成厌氧环境，如果不换水，NO3--N浓度会持续增高。
对于鱼类的毒性作用不是特别大，但长期积累，达到60～70mg/ L以上时，也会对于鱼类造成危害。
简述养殖污水与工业污水、泳池污水处理的区别。
1. 污水成分不同

-氮、亚硝酸氮含量30～70mg／L；
-氮、亚硝酸-氮含量均在10～20mg／L；
-氮、亚硝酸氮含量约在0.01～0.20mg／L。
2. 处理水质的要求不同 养殖处理的污水属微污染水，水质范围、标准，要细致、狭窄的多。
处理目的不同


NO2--N转化。
-氮含量<15mg/ L；泳池污水处理目标氨-氮含量<2mg/Ｌ；养殖污水处理目标氨-氮含量<0.02mg/
，亚硝酸-氮<0.02mg/ L。
影响硝化反应的因素有哪些？
、温度 在生物硝化系统中，硝化细菌对温度的变化非常敏感，在5～35℃的范围内，硝化菌能进行正常的生理
15

℃时，硝化速率会明显下降。当温度低于10℃时已启动的硝化系统可以勉强维持，硝
30℃时的25%。

、pH值 硝化菌对pH值变化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，在这一最佳pH值条件下，硝化速度可达最大值。
、溶解氧（DO） DO浓度不宜太高，因为溶解氧过高能够导致有机物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活


、生物固体平均停留时间
θc）N必须大于自养型硝化菌最小
θc）minN，否则硝化菌的流失率将大于净增率，将使硝化菌从系统中流失殆尽。
、重金属及有毒物质 除了重金属离子(Hg+,Pb+,Ag+等)外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有：高浓度氨氮、

紫外和臭氧在养殖废水消毒中的区别（上题有）
、绘图说明生物脱氮的过程
、绘图说明双模理论及氧的转移过程
(界面)的两侧
(气膜)和水边界层(水膜)，氧在气相主体内以对流扩散方式到达气膜，以分子扩散通过气膜和


绘图说明生物膜的组成
绘图说明生物膜生长过程的四个阶段 碱度增大 好氧或厌氧条件 碱度减小 好氧条件 碱度增大 无氧、厌氧条件 氨化细菌 氨化作用 亚硝化细菌 ＋O2 硝化细菌 ＋O2 反硝化细菌 ＋C源 有 机 氮 NH4+-N NO-2-N NO-3-N N2 （紊流） 气相主体 （紊流） 气膜 （气体边界层） 液膜 （液体边界层） 液相主体界面 Pi C Cs 图9.1双模理论模型 对流 分子扩散 对流 Pg 真菌 藻类 原生 动物 后生 动物 一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫 细菌（好氧、 厌氧、兼性） 生物膜的组成

1—适应期；2—对数生长期；3—稳定期；4—衰亡期
、生物滤池设计
.确定污染物的数量
代谢测定和实际数据
.确定鱼类的耐受水平
氨
亚硝酸盐
硝酸盐
固体颗粒
.计算鱼类的氧气消耗量
静水法和流水法
Ⅳ.计算养殖系统的承载能力
系统能养殖的鱼类最大数量
Ⅴ.计算系统的流速
整个系统的水流量
.计算水流一次通过后的氨氮浓度
一次去除率
.计算多次循环后的氨氮浓度
每天的去除量
.计算过滤装置的氨氮净化效率
以百分比、单位体积或单比表面积表示
.确定过滤装置中总的氨氨负荷
每天的氨氮负荷
.计算需要过滤装置工作的时间
反冲、清理时间
Ⅺ.确定过滤装置的容量特别是它的表面积
水利负荷率
Ⅻ.确定装置的尺寸
.确定装置的氧气供给量
ⅩⅣ.修改装置以确保氧气供给