Промышленные и альтернативные аэраторы на основе зелёной энергетики для рыбных водоёмов и озёр. Монография

При идеальных условиях при температуре воды 16 – 18 0С форель за несколько лет достигала массы 30 – 50 кг. Радужная форель имеет мясо высокого качества и является диетическим, поэтому является во многих странах основным объектом искусственного выращивания. Ручьевая форель или пеструшка водится во многих холодноводных быстрых реках Европы. Внешним видом отличается от других разновидностей форели. Среди других сородичей её выделяют оранжевые или красные пятна, окаймлённые светлым ободком. Средний вес ручьевой форели колеблется в пределах 300 – 500 грамм. Изредка попадаются экземпляры 1-го и даже 2 килограммового веса.

Летом более мелкая пеструшка собирается в небольшие группы и держится на быстринах рек возле затишных участков. Более крупная форель выбирает места поглубже и поближе к укрытиям. В качестве укрытий служат коряги, камни, стойки мостов, поваленные в воду деревья. Любит стоять на границах мели и глубины, так называемых свалах, у крутых берегов. Основная часть жизни у пеструшки проходит оседло. Только при нересте она совершает небольшие перемещения в поиске нерестилищ или во время паводков поднимается по течению.

Для нереста выбирает мелкие и быстрые перекаты. Нерестится при температуре 0 – 6 0С, обычно в октябре-феврале. Кормится пеструшка круглый год, за исключением нереста, жары, и при помутнении воды. В качестве пищи могут быть личинки насекомых, мелкие рачки, икра рыб, мелкая рыбёшка – в основном гольян. При холодной и пасмурной погоде, а также весной и осенью питается весь день.

8. Показатели качества воды

Для рыбоводства самым главным является качество среды обитания выращиваемых объектов. Этой средой, безусловно, является вода. Вода для выращивания рыбы должна соответствовать определённым требованиям. Основными требованиями, которые предъявляются к качеству воды:

1. Соответствие биологическим особенностям выращиваемой рыбы;

2. Обеспечение товарного качества выращиваемой рыбе;

3. Предотвращение накопления в рыбе ядовитых веществ;

4. Отсутствие веществ, которые портят вкус или запах рыбы;

5. Вода не должна содержать в своём составе источников заболевания рыбы.

Перед тем, как строить рыбоводное хозяйство, следует всесторонне исследовать воду на предмет её соответствия рыбоводным нормативам. Для исследования качества воды необходимо обратиться в ближайшую санэпидемстанцию, где проводят токсикологические, гидрохимические, бактериальные, паразитологические анализы воды взятых в исследуемом водоёме. Если вода не соответствует рыбохозяйственным требованиям, то необходимо определить способы водоподготовки: Очистка воды, аэрация, и др. К показателям, которые характеризуют качество воды можно отнести такие как:

· Прозрачность;

· Цветность;

· Температура;

· Растворенные газы – кислород, аммиак, двуокись углерода, сероводород;

· Водородный показатель рН;

· Биогенные элементы (фосфор, азот);

· Солевой состав;

· Органические вещества.

Прозрачность воды зависит от в взвешенного в ней неживого и живого органического и неорганического вещества, так называемого сестона. Измеряют прозрачность при помощи специального окрашенного в различные цвета или белого диска, который прикрепляется к размеченной штанге или тросу. Отметки на штангу наносят через каждые 10 см.

Для измерения прозрачности воды диск на штанге погружают в воду до момента, когда диск перестаёт быть виден. В прудах для выращивания рыбы, особенно в тех, где обитает карп, прозрачность бывает очень низкой – от 30 до 50 см. Это вызвано тем, что карпы активно роют ил, добывая в нём себе пропитание, и тем самым взмучивают воду, понижая её прозрачность. Иногда прозрачность воды понижается из-за вспышки роста фитопланктона.

Чтобы увеличить прозрачность, в воду для осаждения сестона добавляют известь. Цветность воды определяется длиной волны и измеряется в нанометрах (нм). Для выращивания карпа оптимально подходит цвет воды с длиной волны 550—580 нм, который соответствует зелёно-жёлтому или жёлто-зелёному цвету. Форели подходит цвет воды от жёлто-зелёного, через жёлтый к сине-зелёному, что соответствует 515—565 нм. Цветность воды измеряют вместе с прозрачностью.

Для измерения используют диск диаметром около 10 см, на котором размечены 16 секторов, которые окрашены в цвета от фиолетового 420 нм до вишнёвого 680 нм. После определения прозрачности диск погружают на половину глубины прозрачности, при этом диск отчётливо просматривается, а его сектор белого цвета окрашивается естественным цветом воды. Нужно подбирать к этому естественному цвету наиболее соответствующий цвет на диске. Цвет, который наиболее подходит и является цветом воды. Выбирая сектор, наиболее схожий по цвету на белом секторе, определяют цветность. В табл. 2.2 представлен порядок и название эталонов цветности, нанесенные на сектора диска и соответствующие им длины волн.

Измерение цветности, температуры и прозрачности воды рекомендуется производить 2 раза в день – утром и вечером в наиболее глубоком месте водоёма у водоспуска или в нескольких местах. Часто цвет воды определяется цветением различных водорослей: сине-зелёных, зелёных, диатомовых и др. Эти водоросли придают воде окрас от голубоватого до жёлтого или ярко-зелёного. При мощных вспышках развития фитопланктона происходит, так называемое, цветение водоёма, при котором после бурного развития водорослей начинается их отмирание, вследствие чего при их разложении потребляется огромное количество растворённого в воде кислорода. Вследствие недостатка кислорода может возникнуть предкамерное состояние рыбы и повышается вероятность гибели рыбы.

Чтобы избегать таких ситуаций требуется известкование водоёмов. Иногда цветность воды определяются содержанием в ней гумусовых органических веществ растительного происхождения, придавая воде бурый оттенок. Но болотистая бурая вода как правило непригодна для выращивания рыбы. Температура воды прежде всего зависит от времени года и географического расположения водоёма, а также некоторых других факторов.

Температура имеет исключительно важное значение для жизни рыб и некоторых других водных организмов, которых можно отнести к холоднокровным животным или пойкилотермным. Температура их организма полностью зависит от температуры, которую имеет окружающая среда. Всех рыб можно разделить на две группы: теплолюбивых и холоднолюбивых. В первую группу входят: карась, карп, растительноядные —толстолобик и белый амур, тиляпии, сомы и др. Во вторую группу входят: лосось, пелядь, форель, сиг, и другие.

Оптимальная температура для питания и роста теплолюбивых рыб лежит в пределах 20—30

 С, а для холоднолюбивых в пределах 10—20 0С. Вода имеет очень важное свойство, которое даёт возможность жизни в замерзающих водоёмах. При температуре 4 0С вода имеет максимальную плотность, а при 0 0С в точке замерзания плотность воды ниже, поэтому лёд при замерзании водоёма всегда находится сверху, а вода снизу. Находящийся сверху лёд защищает водоём от полного промерзания. Вода имеет большую теплоёмкость, поэтому она долго нагревается и медленно остывает.

В летнее время температура воды к вечеру немного повышается, поэтому измерения желательно производить утром и вечером для более точного определения среднесуточной температуры. Кислород можно отнести к одному из важнейших газов, которые растворены в воде, так как является необходимым для дыхательных процессов всех водных растений и животных. Растворимость кислорода в воде строго зависит от температуры и давления. При понижении температуры и повышении давления растворимость кислорода растёт.

Например, при давлении 1 атмосфер и температуре 20 0С 100% насыщение воды кислородом составит 9 мг/л. Основным источником кислорода в воде является фитопланктон, так как он задействован в процессе фотосинтеза, который обеспечивает почти 100% объём кислорода, который вырабатывается водными растениями. Другим источником кислорода является атмосфера. Когда в воде кислорода находится менее 100%, то наблюдается процесс, который называется инвазия. Инвазия – это абсорбция кислорода в воду из атмосферы.

Если же мы наблюдаем массовое развитие фитопланктона и бурный фотосинтез, то растворённого в воде кислорода оказывается больше, чем может растворится. В таком случае происходит выделение кислорода из воды в виде пузырьков и называется этот процесс – эвазия. Эвазия в рыбоводных прудах наблюдается гораздо реже, чем инвазия. Кислород в пруду расходуется также на самоочищение, при котором происходит окисление избыточного количества органических и неорганических веществ. Ночью из-за отсутствия света фотосинтез не происходит и весь кислород расходуется на дыхание, поэтому утром концентрация кислорода в воде минимальна.

После восхода солнца концентрация кислорода повышается и к полудню достигает максимума. При сверхинтенсивном развитии фитопланктона, особенно в безветренную погоду, когда отсутствует перемешивание слоёв воды, наблюдается неравномерное распределение кислорода по вертикали. В придонном слое содержание кислорода может быть мизерным, а у поверхности наблюдается перенасыщение до 300%. Такое явление называют кислородной стратификацией.

Кислородная стратификация может послужить причиной замора вследствие того, что в придонных слоях в отсутствии кислорода могут образовываться вредные вещества, которые образуются при бескислородном разложении – аммиак, сероводород, метан. При снижении концентрации растворённого в воде кислорода до опасной для рыб нормы применяют различные приёмы для поднятия уровня до нормы- аэрацию, водообмен, удобрение водоёма для стимуляции фотосинтеза, уменьшение норм кормления, известкование.

Углекислый газ – это двуокись углерода, который является другим по важности газом в рыбоводном пруду. Его источником являются процессы биохимического распада, окисления органических веществ, дыхания водных растений и животных. Углекислый газ является основным источником построения органических веществ зелёными растениями. При растворении углекислого газа в воде образуется угольная кислота H2 CO3.и подкисляет воду.

Если в рыбоводном пруду двуокиси углерода больше 30 мг/л, то такой показатель говорит о загрязнении пруда органическими веществами. В таком случае проводят аэрацию водоёма, его известкование и уменьшают норму кормления рыбы. Сероводород и аммиак выделяются при анаэробном разложении органических веществ, в основном белков. Наличие сероводорода в рыбоводных прудах даже в незначительных количествах категорически недопустимо, так как губительно для рыб. Наличие сероводорода можно определить по запаху тухлых яиц. Наличие сероводорода в придонном слое пруда свидетельствует о дефиците кислорода и является предпосылкой развития заморов. При обнаружении характерного запаха нужно в срочном порядке сбросить наиболее загрязнённый нижний слой воды и при наличии аэраторов, включить их. Так же при возможности добавить свежей воды в водоём. Содержание в воде сероводорода напрямую зависит от pH.

Чем ниже pH, тем кислее среда и тем больше сероводорода. Если pH больше 8, то сероводород практически отсутствует. Так же, как и сероводород, аммиак имеет прямую зависимость от pH, но в отличие от сероводорода доля аммиака увеличивается по мере роста водородного показателя. Основным источника аммиака в рыбоводном пруду служат выделения рыб и других гидробионтов. Токсичность аммиака для гидробионтов сильно зависит от температуры воды, концентрации кислорода и жёсткости воды. Максимально допустимый уровень свободного аммиака в рыбоводном водоёме не должен превышать 0,1 мг/м3.

Водородный показатель pH характеризует кислотность воды. Он определяется концентрацией водородных ионов. pH выражается в безразмерных единицах от 1 до 14. Нейтральной реакцией считается показатель pH равный 7. Если среда ниже 7, то она считается кислой, если выше 7, то щелочной. Оптимальной средой для развития и роста большинства рыб считается нейтральная или слабощелочная реакция воды. В течении суток показатель pH может меняться на 2—3 единицы.

В тёплое время года при массовом развитии водорослей растения в течении дня извлекают из воды в течении дня всю свободную углекислоту ближе к вечеру её концентрация уменьшается почти до нуля. При отсутствии в воде угольной кислоты вода становится щелочной. Так как концентрация аммиака, сероводорода и угольной кислоты тесно связаны с показателем pH, водородный показатель иногда причисляют к параметру, который характеризует газовый режим водоёма. Измерять pH воды в рыбоводных прудах рекомендуется два раза в день- утром и вечером. Органические вещества могут попадать в водоём разными путями.

Основным источником органического вещества при использовании интенсивного метода выращивания является корм. Несъеденный рыбой корм является источником загрязнения водоёма органическими веществами. Потреблённый и переваренный корм рыбой, который рыба затем выбрасывает в виде экскрементов тоже загрязняет водоём органическими веществами. Но экскременты рыб загрязняют водоём в гораздо меньшей степени, чем несъеденные остатки корма. Поэтому при кормлении рыбы нужно это учитывать, чтобы избегать потерь корма.

Значительное количество органического вещества образуется и при отмирании водорослей. Поэтому при чрезмерном развитии фитопланктона, как упоминалось выше, следует этому препятствовать. Определяют наличие органического вещества в воде по пермаганатной, бихроматной, агрессивной окисляемости, по биохимическому потреблению кислорода за одни и за пять суток (БПК1 и БПК5). По бихроматной окисляемости определяют общее количество органического вещества. Около 40% органического вещества составляет пермаганатная окисляемость. При бихроматной окисляемости используют бихромат калия, а при перманганатной – преманганат калия. Отсюда и следуют названия показателей.

Показатели измеряют в мг кислорода, который израсходуется на окисление органики в 1 литре воды. Агрессивная окисляемость показывает долю сверхокисляемой органики. Если эта доля составляет до 40%, то вода считается относительно чистой. 40—60% говорит об органическом загрязнении. При 70—80% возникает угроза замора. Окисляемость сама по себе не вредит рыбам, однако для окисления органического вещества расходуется кислород, который необходим рыбе. Поэтому нужно избегать и предотвращать превышений значений этого показателя.