Способ повышения продуктивности рыбоводного пруда Советский патент 1981 года по МПК A01K61/00 

1

Изобретение относится к рыбному хозяйству, в частности к способам повышения продуктивности рыбоводного пруда.

Известен способ повышения продуктивности рыбоводного пруда, заключаюш.ийся во внесении в воду препаратов, ускоряюш,их деструкцию органических веществ, содержащихся в воде, которое обеспечивает массовое развитие микроскопических планктонных водорослей, благоприятно влияющее на гидробиологический и гидрохимический режим водоема при определенном уровне биомассы 1.

Однако превышение этого уровня ухудшает кислородный режим и качество воды пруда, что ограничивает возмол ности существующих способов повышения продуцирования водорослей в рыбоводных водоемах и требует проведения дополнительных мероприятий, интенсифицирующих процессы естественного самоочищения, что отражается на себестоимости конечного продукта - рыбы.

Кроме того, превышение уровня биомассы ограничивает возможности интенсификации биопродуктивности естественных водоемов комплексного назначения вследствие того, что возникает опасность их вторичного загрязнения, а интенсификация процессов естественного самоочищения потребовала бы

проведения сложных и дорогостоящих мероприятий, заключающихся в том, что в воду пруда вносят кальцинированную соду из расчета 50-70 кг на гектар пруда при

5 рН 7 и глубине пруда 50-100 см.

В результате внесения кальцинированной соды происходит перевод гуминовых соединений дна в растворимую форму, что обусловливает повышение общего содержания

Ш в воде биогенных элементов (в форме органических веществ).

Использование содержащихся в растворенных гуминах биогенов гетеротрофными микроорганизмами, а затем (после минера 5 лизации органических соединений) водорослями обусловливает повышение биопродуктивности водоема. ,

Кроме того, внесение в воду рыбоводного пруда кальцинированной соды вызывает,

20 хотя и кратковременный (до момента нейтрализации гуминовыми кислотами), но заметный сдвиг рН в щелочную сторону, что неблагоприятно отражается на состоянии водной микрофлоры и качестве воды в водоеме. Вследствие этого, хотя общее содержание органического вещества в воде возрастает, темпы его использован1 я в биотическом круговороте для получе:1ия рыбной продукции будут замедлены. Таким обра30 зом, применение этого способа целесообразно только в тех случаях, когда повышение рыбонродуктивности лимитируется недостатком биогенных элементов и питательных веществ в воде, а наиболее доступным источником их являются донные отложения. Использование этого способа нерационально, например, в случае водоема с песчаным дном.

Применение такого способа подавляет микрофлору, обеспечивающую протекание естественных процессов самоочищения, и одновременно (вследствие растворения гуминовых соединений) ухудшает качество воды по таким показателям как ХПК, ВПК, перманганатная окисляемость, карбонатный показатель.

Это создает затруднения при использовании рыбоводного водоема и связанных с ним водных объектов для других видов водопользования.

Цель изобретения - интенсификация процессов самоочищения воды в водоемах.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе путем внесения в воду препаратов, ускоряющих деструкцию органических веществ, содержащихся в воде, используют в качестве препарата перекись водорода, при этом ее смешивают предварительно с гуминовыми веществами природного или искусственного происхождения при температуре 20-25°С, при атмосферном давлении в течение 10-30 мин до создания 2-5% концентрации Н202 в реакционной смеси, а затем смесь вносят в воду водоема.

Вещества, содержащие гуминовые соединения природного или искусственного происхождения, смешивают с перекисью водорода, так как это обусловлено тем, что перекись водорода является одним из хорошо регулируемых окислителей, в результате чего возможно мягкое (неглубокое) окисление гуминовых соединений и сопутствующих им органических соединений.

Концентрация перекиси водорода в пределах 2-5% является оптимальной для мякого окисления гуминов и сопутствующих им соединений и ведет к образованию перекисных радикалов, рекомбинация которых катализирует окислительные процессы в водоеме.

Разложение перекиси водорода с выделением атомарного кислорода (основного агента окисления) при атмосферном давлении происходит наиболее интенсивно в интервале температур 20-25°С.

Выбор температурного режима процесса окисления в пределах 20-25°С является оптимальным и обусловлен тем, что ведение процесса обработки при более низких температурах резко замедлит процесс окисления, а ведение его при более высоких температурах приведет к более глубокому окислению, т. е. к минерализации.

Способ осуществляют следующим образом.

Содержащее гуминовые соединения вещество, например избыточный активный ил биологических очистных сооружений, или почву, или донные отложения смешивают с перекисью водорода до создания 2-5% концентрации Н202 в реакционной смеси (па 100 кг ила 2-5 кг перекиси) и выдерживают в смесителе в течение 10-30 мин при температуре 20-25°С и атмосферном давлении.

Смесь, содержащую обработанные гуминовые соединения, вносят в водоем, а дозу

внесения устанавливают в пределах 0,1 - 10 мг/л в пересчете на сухое вещество. Внесение смеси в водоем осуществляют любым известным способом, например распылением с воздуха.

Обработка гуминовых соединений и сопутствующих им органических веществ перекисью водорода в указанном режиме ведет к образованию соединений, катализирующих окислительные процессы в воде,

т. е. к образованию таких препаратов, внесение которых в водоем интенсифицирует окисление и минерализацию органического вещества в водоеме, что ускоряет биотический круговорот в водном биоценозе и повышает его биопродзктивность. Интенсификация процессов окисления и деструкции органического вещества, в свою очередь, увеличивает концентрацию доступных для планктонных водорослей форм биогенных

элементов в воде, продуктивность фитопланктона и, в конечном итоге, выход товарной рыбы. Присутствие соединений, катализирующих окислительные процессы, обусловливает высокую самоочистительпую

способность водоема и позволяет поддерживать требуемое количество воды в нем без дополнительных затрат.

Пример. Возможность применения

предлагаемого способа исследуется в лабораторных условиях.

В аквариумном эксперименте имитируются условия рыбоводного водоема, подверженного воздействию органических загрязнений, например, в результате поступления поверхностного стока или промышленнобытовых сточных вод.

Влияние на биопродуктивность оценивается по времени, необходимому для достижения оптимальной, с точки зрения рыбопродуктивности, биомассы фитопланктона. Для измерения биомассы фитопланктона используются методы, рекомендованные для рыбоводных прудов.

Прозрачность воды измеряется спектрофотометрически, затем при помощи номограмм осуществляется пересчет на прозрачность по индикаторному диску и по рассчитанной прозрачности определяется биомасса водорослей.

В соответствии с рекомендациями в качестве оптимальной была принята биомасса водорослей, при которой прозрачность по индикаторному диску будет равна 0,5 м, т. е. составляет половину глубины пруда, равной 1 м.

В аквариумных опытах используется водоем, предназначенный для рекреации и спортивного рыболовства. Дно водоема имитируется слоем донных отложений Лозовеньковского водохранилища толщиной в 3 см, уложенных на дно аквариума.

Загрязнение водоема имитируется добавлением к воде Лозовеньковского водохранилища воды из вторичных отстойников Диканевской станции-аэрации в соотношении 1:1.

Поставили следующие опыты: контрольный без обработки воды, имитирующий технологию известного способа, имитирующий технологию предлагаемого способа.

Все опыты осуществляют три раза.

Согласно известному способу в воду аквариума вносят кальцинированную соду из расчета создания в воде концентрации 14 мг/л, что соответствует указанным дозам внесения.

Согласно предлагаемому изобретению в воду вносят в концентрации 0,1 мг/л (по сухому веществу) избыточный активный ил Диканевских очистных сооружений, обработанный перед внесением в воду перекисью водорода при температуре 25°С, при атмосферном давлении в течение 30 мин.

Результаты влияния известного и предлагаемого способов на продуктивность фитопланктона представлены в табл. 1.

Таблица 1

Время достижения оптимальной

Способ биомассы, сутки

12

15

9

Как видно из табл. 1, предлагаемый способ существенно сокращает время, необходимое для достижения оптимальных значений биомассы.

Влияние известного и предлагаемого способов на процессы естественного самоочищения (интенсивность биохимических процессов окисления органического вещества) сравниваются при помощи стандартной пробы на загнивание с метиленовым синим.

Результаты сравнения представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемый способ значительно ускоряет процессы биохимического окисления органического вещества в воде, являющегося одним из основных показателей ее естественного самоочищения.

Таблица 2

Время обеспечивания метиленоСпособ

вого синего в стандартной пробе

на загнивание, сутки

4,5 6.5 3,0

Данный способ с наибольшим эффектом может быть использован для водоемов комплексного назначения, являющихся объектом рыбоводства, рыболовства и других видов водопользования, включая хозяйственно-питьевое и техническое водоснабжение. Повышение рыбопродуктивности таких

водоемов в настоящее время представляет собой важную народно-хозяйственную задачу, возможность решения которой в значительной степени связана с повышением биопродуктивности водных биоценозов и увелнчением естественной кормовой базы промысловых рыб.

Результаты испытаний в лабораторных условиях (табл. 1) показывают, что применение предлагаемого способа позволит достичь оптимальной биомассы планктонных водорослей за 9 суток вместо 12; соответственно на 25% уменьшается необходимое время пребывания воды в прудах, их объем и площади отводимых земель для строительства.

Приняв стоимость земли от 7,5 до 50 тыс. руб. за гектар (в зависимости от конкретных условий и районов) получим экономический эффект только от экономии земельной площади от 1,83 до 12,5 тыс. руб. на каждом гектаре пруда.

Одновременно с повышением биопродуктивности предлагаемое изобретение обеспечивает стимулирование окислительной активности воды (табл. 2), что уменьшает потребность в специальных мероприятиях (аэрация и т. п.) по интенсификации процессов естественного самоочищения в водоеме.

Кроме того, предлагаемый способ может быть применен при интенсифицировании процессов самоочищения воды или продуктивность водной биологической системы для регулирования качества воды в водоемах и

водотоках или интенсифицирования работы биологических очистных сооружений при культивировании микроскопических водорослей на сточных водах и т. д.

Формула изобретения

Способ повышения продуктивности рыбоводного пруда путем внесения в воду препаратов, ускоряющих деструкцию органических веществ, содержащихся в воде, отличающийся тем, что, с целью интен7сификации процессов самоочищения воды в прудах, в качестве препарата используют перекись водорода, при этом ее смешивают предварительно с гуминовыми веществами природного или искусственного происхож-5 дения при температуре 20-25°С при атмосферном давлении в течение 10-30 мин 8 до создания 2-5% концентрации Н2О2 в реакционной смеси, а затем смесь вносят в воду водоема, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 217127, кл. А01К 61/00, 1967.