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海产动物苗种培育设施

一种能够满足人工培育海产动物苗种所需生态环境条件的成套设施。苗种培育技术早期仅能完成人工受精卵的孵化。最早于1763年用盒式的雅各比(Jacobi)孵化器,在河底孵化鳟鱼受精卵成功。1879年美国阿特金斯(C.G.Atkins)发表了著名的阿特金斯孵化槽,是用于孵化鲑鱼卵的简易装置。

一种能够满足人工培育海产动物苗种所需生态环境条件的成套设施。

苗种培育技术早期仅能完成人工受精卵的孵化。最早于1763年用盒式的雅各比(Jacobi)孵化器,在河底孵化鳟鱼受精卵成功。1879年美国阿特金斯(C.G.Atkins)发表了著名的阿特金斯孵化槽,是用于孵化鲑鱼卵的简易装置。20世纪60年代中期以后,随着虾、贝、鱼类苗种培育技术的进步,设施逐步完善,已形成可适应海产动物幼体发育条件的多种人工控制的成套培育苗种设施。

虾类苗种培育设施

包括亲虾越冬室、育苗室、供水系统、育苗池、饵料生物培养设备以及加温和充气设备等。

亲虾越冬室 通常利用育苗室和育苗池越冬。在中国北方地区,越冬室要设增温设备,采用双层门窗,屋顶下部安装便于拆卸的泡沫塑料板,以利保温。门窗设黑色遮光帘,把室内照度控制在1000勒以内。

育苗室 墙为砖混或钢筋混凝土柱结构,南北向排列,墙壁四周设大窗,以增大采光面。屋顶铺盖透光率70%以上的透明玻璃钢波形瓦,采用角钢或圆钢做桁架,有锥形和拱形两种。跨度一般为9~18米。

供水系统 采用生态系育苗法时,中国常用以下供水系统:海水一级沉淀池高位水池→筛绢→育苗池。①一级沉淀池:可采用土池或用石块砌壁的土池。面积0.13~0.27公顷,水深1.2~1.5米。池中间设一墙将池分成两部分,并设一简易闸门相通。②高位水池:也称二级沉淀池,其容水量一般为育苗水体的0.8~1.2倍。一般在高位水池和一级沉淀池之间设二级扬水站,用高压水泵将一级沉淀池的海水抽入高位水池中。高位水池可设计成封闭式和敞开式。池底设有两个孔,一个用于排除沉淀的污泥,另一个用于排放清洁水入育苗池。③筛绢:一般采用150~200目规格。日本采用的供水系统比较简单,海水自海边由泵抽入蓄水池,再经60~100目的筛绢过滤后即送入育苗池。

采用分池育苗法时,中国常用以下供水系统:海水一级沉淀池高位水池→砂滤器→育苗池。砂滤器是利用不同粒径的砂层过滤海水的一种设备,有敞开式和反冲式两种。前者用于小规模育苗生产,后者用于大规模育苗生产。反冲式砂滤器的结构见图1,主体为钢筋混凝土或玻璃钢结构。美国加尔维斯顿育苗系统中采用以下供水系统:海水→细砂井沉淀池蓄水池热交换器活性炭压滤器→滤水筒→紫外线杀菌灯→育苗池或单细胞藻类培养池。

育苗池 一般用砖砌筑,或钢筋混凝土结构或玻璃钢结构。池形一般为长方形,也有正方形的。池四角有的抹成圆弧形。池的大小,中国通常为50米2左右,池深1.9~2.0米;日本一般为200米3,池深2米。池底以2%以上的坡度斜向排水孔,排水孔设于池底最低处一角或中央,进水管口设于池上方。育苗池外设集苗池。玻璃钢水槽一般为圆柱形和圆锥形,容水量数吨,水深约1.0~1.5米。进水管口设于水槽上方,排水孔设于槽底部中央,槽外接溢水管。美国采用2米3的水槽,每个水槽大体培育1尾雌虾产卵量的幼体。

充气系统 包括鼓风机、送气管和散气石。鼓风机宜采用罗茨鼓风机,按每分钟排气量为育苗总水体2%~3%的要求来选择鼓风机的型号和台数。送气管采用硬塑料管作主管,用软塑料管作支管,软管接三通管或散气石。散气石采用碳化硅胶粘制烧结而成,有80~150号四种规格,平均每平方米池底设置1.5个。美国加尔维斯顿充气系统中,除用散气石外,还采用气举泵,用于充气和造成水的环流。

图1 反冲式砂滤器

加温系统 包括锅炉、送气管道和热交换盘管。锅炉产生的热水或蒸汽通过送气管道送入设在距育苗池底约10~15厘米处的热交换盘管,间接加温池水。美国加尔维斯顿育苗系统中,海水通过热交换器加温后,再送入育苗水槽。

饵料生物培养设备 单细胞藻类通常采用开放式培养设备,有充气和不充气两种。培养池建在室内或室外,培养室要求光线充足,主要采光面的玻璃窗应南北向,培养室四周应开阔、通风。培养池一般为砖砌筑结构,池内壁和池底也可镶白瓷砖;形状多样,但以长方形池最普遍。日本开发一种室外南向,坡式混凝土浅池,培育水从上向下“Z”字型流下,再抽送至高层,循环洄流,用于培养小球藻。培养池的大小和深度也不一致,室内培养池一般较小,容量从0.5~2.0米3,水深0.5米;室外池则较大,容量为5、10、15、20(米3)或更大,深度1.0~1.2米。室内池一般分两行排列,以6~8天为一培养周期计算,每行6~8个池组成一组,根据生产规模大小,建造一组或几组。室外池也排列成行,为了防雨和防过强的直射光照射,最好有空架式屋顶,顶棚用透光玻璃钢波形瓦铺盖,并可设遮光帘调节光照强度。单细胞藻类培养池与育苗池水体的比例为1∶10。培养轮虫用单细胞藻类培养池水体,应为培养轮虫水体的5倍。

轮虫培养池常采用容量为15~30米3、深1~1.5米的水泥池或玻璃钢水槽,装充气、控温设备进行室内培养。亦可利用室外大型水泥池或土池,容量从0.5米3到几百米3不等;50米3以上大型池多不加温。卤虫卵孵化池多采用特制的玻璃钢水槽,容量为1~3米3,也可使用大小缸和水泥池。水泥池容量一般为几立方米,深约1.5米,池底呈锥形。卤虫孵化池为育苗池水体的15%~20%。

贝类育苗设施

贝类全人工育苗基本设施包括供水系统、育苗池、饵料生物培养池、充气设备等。供水系统 一般采用以下供水系统:海水沉淀池→过滤罐→贮水池→加温池育苗池或饵料生物培养池。①沉淀池:用于沉淀和净化水,建于高位。池内间隔成2~4室,轮换使用各室的水。沉淀池的总容量为总用水量的3~4倍,池深2米以上。池顶加盖,上部留有出入口和进水孔,池底呈一定坡度,在较低位置上设排污管,并加阀门控制。出水管内口高出池底约30厘米。②过滤罐:用于水的净化。过滤罐有水泥制和钢板制两种。水泥制的有圆柱形和敞口形,一般大型罐高4米、直径2.5米,上盖呈伞形,盖顶中心开口直径0.5米,注水喷头由此注水。出水孔在罐底并由阀门控制,在出水孔相对面设有反冲阀,为反冲冲洗砂层的专用设备。钢制砂滤罐为圆柱形,一般高1.5~2米、直径1米,钢板厚度5~10毫米,罐内结构基本与水泥制罐相同。欧美一些国家还采用一种合成纤维棒状滤器,其基本结构是:在一圆柱形透明塑料槽中央,垂直设置一合成纤维过滤棒,沉淀海水从槽上端进入过滤棒,从过滤棒滤出到槽中,再由槽出水孔引出。③贮水池:该池为砖砌筑结构,设置的位置高于育苗池、饵料池,池的容量一般大致同全部需水池的一次换水量相当。④加温池:砖砌筑结构,池内设热交换器。热交换器一般为用不锈钢管或其他耐高温、导热性能良好的非金属管弯成的盘管,管内通入由锅炉提供的热水,与管外冷海水进行热交换,使其达到所要求的温度。加温池的容量约为育苗池和饵料池水体的1/4~1/3。

育苗池及其附属设备 育苗池从结构上分,有砖砌筑池和钢筋混凝土池、土池和玻璃钢水池等几种。①砖砌筑池和钢筋混凝土池:池的建造从地面看,可建成全埋式、半埋式或全露式,其中半埋式使用最普遍。池的形状有圆形、椭圆形和长方形等。池的大小依生产规模而定,一般有数米3、10~20米3和50~100米3三种规格,池深1~2米。池的注排水方式有池底注水、池顶溢水和池顶注水、池底排水两种。②土池:一般建在高潮区,面积1公顷以内,池深1~1.2米,池底根据不同种类的要求铺以软泥或砂。池的基本结构包括池堤、闸门等。池堤为石堤或土堤,堤高视地形而定,应高出建池海区的大潮高潮线1米以上。闸门建在池的临海一面,用以控制海水进出。还可在闸门外设砂滤器,利用涨潮时水位差自动滤水进池。③玻璃钢水池:美国海湾扇贝育苗采用的是一种带盖的长方形(10米×1.2米×1米)玻璃钢水池,采用流水培育方法。④海上水槽:日本在舞根湾进行双壳类人工育苗,用悬挂在浅海钢管筏上的带木框、聚乙烯制1米3(2米×1米×0.8米)水槽。槽外包被黑色乙烯布,以调节光照并加固水槽。各槽均装有送气管、进水管(进过滤海水);槽上设遮光、防雨棚。每筏挂十余个水槽,可视生产规模设置若干筏架。曾用于牡蛎、扇贝、魁蚶人工育苗。⑤换水器:育苗池内用来更换池水的设备。常用的有套管式的过滤棒换水器和网箱换水器两种,都可以不影响池内培育的幼体而将池水排出。

饵料生物培养池 单细胞藻类培养池与虾类育苗使用的基本相同。

鱼类苗种培育设施

国内外一般常用的有开放式设施、封闭循环式设施和浮式网箱三种。

开放式设施 主要包括培育池、遮光设备以及供水、加温、充气设备等。

培育池 根据结构有砖砌筑池和钢筋混凝土池、玻璃钢或树脂水槽等。①砖砌筑池和钢筋混凝土池:建于室内或室外,池的大小一般从数10米3到100米3,日本的钢筋混凝土池有的达200米3,池深1~1.5米。池的形状多为正方形、长方形、圆形或八角形,也有正方形和长方形切去四角的(图2)。池底以5%左右的坡度向排水孔倾斜。长方形池,进水管口和排水口分别设在两个短边上,进水管口在池上方,排水口在池底最低处。正方形、圆形和八角形池,进水管口设在池的上方,排水口设在池底中央或一侧,池外接溢流竖管或通向低于池底的排水沟。②玻璃钢或树脂水槽:一般为圆柱形,容量几立方米。进水管口位于池上方,排水口位于池底中央,池外接溢流竖管。

图2 切去四角的长方形池

遮光设备 日本培育室屋顶装玻璃窗或塑料窗,窗上装遮光帘;室外池在其上方也装遮光帘。

供水、加温、充气设备 这些设备与虾类育苗系统中使用的基本相同。

封闭循环式设施 该设施是由培育池排出的废水,经过水质处理后再输回到培育池中重新使用的一种设施。日本和欧美一些国家早在20世纪60年代就开始应用这种系统培育鲑鳟等鱼类苗种。该系统一般包括温室、培育池、水净化设备、加温设备、增氧设备、消毒设备、投饵设备和专用仪器仪表等,比较先进的还装有水质监测、报警装置以及控制整个循环系统的电子计算机系统。

温室 有普通温室和太阳能温室两种。

培育池 常用钢板、铝板、混凝土、石棉、水泥、塑料、玻璃钢等材料建造。池一般较小,从几平方米到20~30米2,池深约1米。池形多为长方形、方形或圆形。每个池都设有进排水和排污系统。

水净化设备 水净化设备随处理方法不同而异。一般常采用生物处理法,辅以机械处理法。生物处理法中主要构筑物有:普通生物滤器、滴滤器、淹没式生物滤器、活性污泥系统以及生物转盘或生物转筒等多种。其中淹没式生物滤器(图3)使用最普遍,净化效率高,管理方便。这种滤器的滤料全部淹没在废水中,以生物膜吸附废水中的有机物,在充氧条件下,由需氧生物对其氧化分解;滤器内废水中存在着部分污泥,在充氧条件下对废水也起净化作用。该滤器采用的滤料为玻璃布或塑料环等。机械处理往往作为生物处理的辅助处理方法,主要构筑物有粒子过滤器、压滤器、斜板过滤器和水力旋流器等数种,其作用是去除废水中较大的固体污物和悬浮颗粒。

图3 具有淹没式生物滤器的封闭循环系统

增氧设备 一般采用机械增氧方法。最简单的增氧方式是用氧气瓶或压缩机将氧或空气压入设在培育池底的散气管,向池中放出微细气泡,进行充气或增氧。散气管可用金刚砂管、微孔塑料管或尼龙编织管等,散气孔径约10微米。使用的增氧机有:叶轮增氧机、喷水式增氧机、射流式增氧机、文丘里式增氧机、U形管式增氧机、气泡下冲接触式增氧机和增氧罩等机械。

加温设备 普遍采用的是锅炉加温装置,此外还有太阳能加温装置和电加温器。①锅炉加温装置:由锅炉加温的热水在循环管路和热交换器内进行封闭循环加温池水的,称为间接加温。热交换器有S形管、散热片管等形式,一般采用铝制管。将锅炉加温的水和池水混合,使池水保持所需温度的,称为直接加温。②太阳能加温装置:日本、加拿大和意大利等国家使用这种加热装置。该装置主要由集热板、蓄热槽、集热控制器和池水温度控制器等部分组成。③电加温器:由于成本高而很少使用。

消毒设备 通常采用紫外线、臭氧和氯消毒的技术,相应的设备有:①紫外线灭菌灯。常用的是低压水银灯,有热阴极、冷阴极和高强度三种。其设计形式有悬挂式和浸入式两种。悬挂式是紫外线灯挂在水流经过的水槽上;浸入式是紫外线灯浸在水中。②臭氧—水接触装置。有喷雾塔、填充塔、筛板塔和在液体内扩散气泡的装置四类。③氯消毒。氯气配给和混合设备。

浮式网箱 日本、新加坡等国家广泛采用浮式网箱培育鱼类苗种。日本采用的浮式网箱,框架多用直径10~15厘米的毛竹或杉木,或直径为3~5厘米的钢管制做。浮力装置采用泡沫塑料圆柱浮体或汽油筒。网箱形状一般为正方形或长方形,大小为数立方米到数十立方米,常用的规格有2米×2米×1米、3米×3米×3米、5.8米×2.8米×1.4米等。网衣采用合成纤维网。网箱设于海湾或沿岸浅海区。