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基于物质平衡原理的贝类循环水养殖系统的设计与试验

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农业工程学报 2014年第12期30卷 208-215页

作者：黄志涛董登攀宋协法万荣华丹 Eric Hallerman 中国海洋大学水产学院海洋渔业系青岛266003 弗吉尼亚理工大学渔业和野生动物保护系弗吉尼亚24060

为恢复和保护濒危淡水贝类资源,该文根据物质平衡原理,以具有代表性的淡水彩虹贝类为研究对象,设计并构建了一套小型的室内淡水彩虹贝循环水养殖系统,该系统由养殖池、生物过滤器、蓄水池、循环水泵、充氧系统和自动投饵装置等环节组成... 详细信息

为恢复和保护濒危淡水贝类资源,该文根据物质平衡原理,以具有代表性的淡水彩虹贝类为研究对象,设计并构建了一套小型的室内淡水彩虹贝循环水养殖系统,该系统由养殖池、生物过滤器、蓄水池、循环水泵、充氧系统和自动投饵装置等环节组成。并在该循环水系统中对钩介幼虫2日龄的彩虹贝幼贝进行了为期60 d的养殖(2011年6月21日到2011年8月20日),整个养殖周期内,彩虹贝幼贝养殖系统环境稳定,水质稳定良好,彩虹贝幼贝壳长日增长量为15.2μm/d,彩虹贝幼贝的最大相对增长率发生在第40天到第50天,其相对生长率为32.4%,和之前池塘流水、跑道式等养殖模式相比,该循环水系统养殖的彩虹贝幼贝获得了更高的生长率。该研究可为淡水贝类的人工繁育和养殖提供参考。

关键词：养殖水处理设计物质平衡彩虹贝 Villosa iris

三种因素对海水生物流化床启动期间营养盐去除及amoA基因表达的影响

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渔业现代化 2017年第6期44卷 24-31页

作者：宋协法王学超董登攀中国海洋大学山东青岛266003

在实验室规模下,以旋转式生物流化床(CB-FSB)为研究对象,研究了初始总氨氮(TAN)、水温及滤料膨胀率3种条件下,海水生物流化床生物过滤功能启动期间TAN和亚硝酸盐氮(NO-2-N)去除及amoA基因数量的变化。结果显示:生物流化床生物过滤功能... 详细信息

在实验室规模下,以旋转式生物流化床(CB-FSB)为研究对象,研究了初始总氨氮(TAN)、水温及滤料膨胀率3种条件下,海水生物流化床生物过滤功能启动期间TAN和亚硝酸盐氮(NO-2-N)去除及amoA基因数量的变化。结果显示:生物流化床生物过滤功能启动所需时间随着水温的升高而缩短,在水温为15℃、20℃和25℃时,启动所需时间分别为27 d、25 d和23 d;初始TAN质量浓度的升高也会缩短生物流化床生物过滤功能启动所需要的时间,在初始TAN质量浓度为1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L时,启动所需时间分别为24 d、22 d和21 d;在膨胀率为100%和150%时,启动所需时间无明显差别,分别为21 d和20 d,明显好于膨胀率为50%时启动所需时间27 d;amoA基因的数量变化与TAN去除率的变化有一定的相关性,并随着初始TAN浓度的升高而增多,在4 mg/L时数量最多,达到2.76×10~7copies/g。

关键词：循环水养殖生物流化床生物过滤功能启动营养盐功能基因

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基于GNOME的溢油污染渔业资源损失评估

渔业科学进展 2020年第3期41卷 1-10页

作者：毕研军刘心田宋协法董登攀中国海洋大学水产学院海洋渔业系青岛266003 威海市渔业技术推广站威海264200

基于GNOME溢油模型模拟"世纪之光"轮沉没溢油事件的漂移轨迹和扩散分布。采用FVCOM水动力模型模拟建立潮流场,与《潮汐表》的结果基本吻合。采用美国国家环境预报中心(NCEP)的环境预报系统再分析资料(CFSR)的风场,通过GNOME溢油模型进... 详细信息

基于GNOME溢油模型模拟"世纪之光"轮沉没溢油事件的漂移轨迹和扩散分布。采用FVCOM水动力模型模拟建立潮流场,与《潮汐表》的结果基本吻合。采用美国国家环境预报中心(NCEP)的环境预报系统再分析资料(CFSR)的风场,通过GNOME溢油模型进行数值模拟,得出最小遗憾轨迹跟最佳预测区域,并采用泰森分析法进行污染面积分析。结果显示,将21 h的模拟结果与MODIS遥感监测数据对照发现,漂移位置基本吻合。参照各种渔业资源的评估标准、海洋生态损害和损失补偿评估的方法,将模拟结果与拖网调查数据相结合,分别计算出游泳动物直接经济损失为6.1万元,渔业资源4d内的直接损失为51.29万元,得出"世纪之光"轮4 d内的溢油损失已达到了211.26万元。本研究将数值模拟方法与渔业资源的评估相互联系,不通过现场观测就可以对渔业资源的损失进行估算。GNOME溢油模型可以运用于类似的溢油事故溢油轨迹和扩散的快速预报,为溢油事故应急响应提供了参考。

关键词： GNOME 溢油渔业资源损失评估

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单菌种和混合菌处理养殖污水的效果

环境工程学报 2015年第7期9卷 3281-3287页

作者：宋协法潘玉兰马真董登攀黄志涛中国海洋大学水产学院青岛266003 大连市水产研究所大连116013

为了优化养殖污水处理系统中的生物膜法技术,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌(Saccharomyces)和乳酸菌(Lactobacillus)及其混合菌对养殖污水的净化能力。实验共进行35 d,设置了8个处理组,以添加无菌生理盐水的处理组为... 详细信息

为了优化养殖污水处理系统中的生物膜法技术,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌(Saccharomyces)和乳酸菌(Lactobacillus)及其混合菌对养殖污水的净化能力。实验共进行35 d,设置了8个处理组,以添加无菌生理盐水的处理组为对照组。结果表明,添加了菌种的处理组,对氨氮(NH+4-N)和亚硝氮(NO-2-N)的处理效果显著优于对照组(P0.05),但均显著高于对照组(P<0.05),其中3种菌混合的处理组去除率最高,达76.9%。在本实验条件下,混合菌处理污水的能力要优于单菌种,3种菌混合的处理组要优于菌种两两混合的处理组。

关键词：枯草芽孢杆菌酵母菌乳酸菌混合菌污水处理

外加植物碳源对人工湿地处理海水循环水养殖尾水脱氮性能的影响

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环境工程学报 2019年第6期13卷 1382-1390页

作者：孙琳琳宋协法李甍黄志涛董登攀中国海洋大学水产学院

针对人工湿地处理海水循环水养殖尾水因碳源不足引起硝态氮去除效果不佳的问题,通过静态释放实验,比较了玉米秸秆、玉米芯以及芒草在海水中的静态释放特性,探究了酸处理和碱处理对玉米芯释放规律的影响,并采用垂直潜流人工湿地系统研究... 详细信息

针对人工湿地处理海水循环水养殖尾水因碳源不足引起硝态氮去除效果不佳的问题,通过静态释放实验,比较了玉米秸秆、玉米芯以及芒草在海水中的静态释放特性,探究了酸处理和碱处理对玉米芯释放规律的影响,并采用垂直潜流人工湿地系统研究添加玉米芯和玉米芯浸出液对湿地处理海水循环水养殖尾水脱氮效果的影响。结果表明,3种植物碳源都有可观的COD释放量,玉米芯氮素磷素释放量都较小,更适合作为外加碳源;酸处理和碱处理都能提高植物碳源的碳溶出速率,但碱处理的释放速率更稳定,更适合作为预处理方式;添加玉米芯和玉米芯浸出液湿地对硝态氮的去除率分别提高至90.63%和88.56%,表明添加植物碳源能显著提高海水人工湿地的脱氮效果,并证明以植物碳源浸出液替代植物碳源的有效性与可行性。

关键词：垂直潜流人工湿地植物碳源海水循环水养殖尾水总可溶性氮 COD

基于高通量测序的石斑鱼循环水养殖生物滤池微生物群落分析

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农业工程学报 2016年第S1期32卷 242-247页

作者：黄志涛宋协法李勋万荣董登攀石蓉蓉翟介明中国海洋大学水产学院海洋渔业系青岛266003 青岛市黄岛区海洋与渔业局青岛266555 山东莱州明波水产公司烟台264000

为了解循环水养殖系统生物过滤器内微生物群落结构,明确其内部微生物的多样性。该文采用Illumina-Mi Seq高通量测序技术对石斑鱼循环水养殖系统3级浸没式生物滤池内微生物群落结构及多样性进行分析。研究结果表明:3个浸没式生物滤池的... 详细信息

为了解循环水养殖系统生物过滤器内微生物群落结构,明确其内部微生物的多样性。该文采用Illumina-Mi Seq高通量测序技术对石斑鱼循环水养殖系统3级浸没式生物滤池内微生物群落结构及多样性进行分析。研究结果表明:3个浸没式生物滤池的样品分别获得712,635,865个Operational Taxonomic Unit(OTU),共同包含的OTU为488个,其中3号滤池的微生物群落丰富度和多样性高于1号和2号生物滤池,且1号生物滤池和2号生物滤池内微生物群落结构相似度较高。在门的水平,3个滤池以变形菌门Proteobacteria、拟杆菌门Bacteroidetes为优势菌;在属的水平,发现3个滤池中起硝化作用的细菌主要是亚硝化单胞菌Nitrosomonas和硝化螺菌Nitrospira。该试验为揭开生物滤池这个"黑匣子"提供数据基础,对研究海水循环水养殖生物滤池的构建及其脱氮效率具有重要的指导意义。

关键词：养殖微生物污染循环水养殖浸没式生物滤池微生物群落高通量测序

基于好氧反硝化反应器的海水脱氮性能及动力学特征

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环境工程学报 2019年第2期13卷 365-371页

作者：江玉立黄志涛宋协法陈钊董登攀彭磊中国海洋大学水产学院青岛266003

以去除海水循环水养殖系统中硝酸盐(NO_3^--N)为目的,通过接种好氧反硝化细菌的方式构建海水好氧反硝化反应器,对其反硝化脱氮性能和动力学特征展开研究。研究结果显示,好氧反硝化反应器完成挂膜需要15 d。在有氧条件下,反应器对NO_3^--... 详细信息

以去除海水循环水养殖系统中硝酸盐(NO_3^--N)为目的,通过接种好氧反硝化细菌的方式构建海水好氧反硝化反应器,对其反硝化脱氮性能和动力学特征展开研究。研究结果显示,好氧反硝化反应器完成挂膜需要15 d。在有氧条件下,反应器对NO_3^--N浓度为30～150 mg·L-1海水具有良好的反硝化性能,NO_3^--N的去除率达到90%以上。批次实验结果显示:好氧反硝化过程呈现阶段性,NO_3^--N在整个过程中可被高效去除;NO_2^--N积累最大值随初始NO_3^--N浓度的增大而增大,且初始NO_3^--N浓度越高,NO_2^--N完全去除所需时间越长。采用Monod方程的微分方程模型,能够很好地拟合反硝化过程中NO_3^--N、NO_2^--N的变化趋势。该好氧反硝化反应器具有良好的脱氮性能,为解决循环水养殖系统NO_3^--N积累问题提供了新的思路。

关键词：海水循环水养殖系统好氧反硝化反应器硝酸盐浓度调控反硝化脱氮

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溢油事故中渔业资源损失的数值模拟评估模式

生态学报 2021年第3期41卷 1015-1020页

作者：宋协法毕研军董登攀周广军中国海洋大学水产学院青岛266003 即墨区自然资源局海洋发展服务中心青岛266200 烟台市海洋捕捞增殖管理站烟台264003

海洋溢油污染不仅关系到天然渔业资源、海鸟等生物、海域环境、海岸线生态的破坏,而且对渔业、捕捞业、旅游业都会造成巨大损失,甚至会直接或间接地危害人类的健康。短期来看,一方面石油、燃料油等进入海洋后,对海洋生物资源造成影响;... 详细信息

海洋溢油污染不仅关系到天然渔业资源、海鸟等生物、海域环境、海岸线生态的破坏,而且对渔业、捕捞业、旅游业都会造成巨大损失,甚至会直接或间接地危害人类的健康。短期来看,一方面石油、燃料油等进入海洋后,对海洋生物资源造成影响;另一方面会危害附近海区的海洋环境,侵害海洋生物以及海鸟赖以生存和栖息的环境。长期来看,持续的海洋污染会导致的生态环境失衡,海洋的生产力也随之下降。溢油事故中的渔业资源损失评估作为追究污染事故责任,尽快恢复海域资源与环境的重要一环需要不断改进创新。为了定量确定海洋溢油事故发生后渔业资源的损失程度,将传统的评估模式与现代科学技术相结合,通过海洋动力学、流体力学、海洋生物学、环境化学等多个学科交叉融合,将流场风场模型、溢油模型、海域调查监测、卫星遥感技术、毒性效应和渔业资源的损失评估方法相结合,形成一种渔业资源损失评估的数值模拟评估模式,以完善溢油事故中渔业资源损失评估体系。在溢油事故现场监测数据的基础上,运用数学计算理论选择相对应的溢油模型,结合具体溢油事故案例的潮流数据和风场数据,模拟海上溢油污染的时空分布情况。采用卫星遥感技术根据不同油品在海水中不同的亮度表现,处理得到溢油油膜信息,与模拟得到的油膜信息进行比对验证,并对模型进行修正,通过模拟得出污染海域油浓度分布与溢油污染范围信息,结合溢油污染对不同海洋生物的毒性效应,得到渔业资源的损失程度,为溢油事故的渔业资源损失评估提供一种思路,为溢油事故发生后的损失评估和事故处理起到一定的参考辅助作用。

关键词：溢油渔业资源数值模拟损失评估

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某海上养殖工船的制冷系统设计

船海工程 2017年第2期46卷 132-134页

作者：王永生王靖董登攀中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092 中国海洋大学山东青岛266000

为回收利用制冷系统中的冷量,实现船舶的节能减排,以海上养殖工船为目标船,采用制冷机组和板式热交换器组合设计,根据板式热交换器的进出口的温差分析制冷机组的制冷量、板式热交换器的换热量及面积。结果表明,在制冷机组前加板式热交换... 详细信息

为回收利用制冷系统中的冷量,实现船舶的节能减排,以海上养殖工船为目标船,采用制冷机组和板式热交换器组合设计,根据板式热交换器的进出口的温差分析制冷机组的制冷量、板式热交换器的换热量及面积。结果表明,在制冷机组前加板式热交换器,可实现节能,降低营运成本。

关键词：制冷系统板式热交换器能耗

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