Изучение роста рыбоводных, товарных качеств и других особенностей ленского осетра в зависимости от влияния содержания углекислого газа в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ)

Содержание

Введение

Раздел 1. Выращивание ленского осетра в установках замкнутого водоснабжения

1.1 Характеристика Семейства осетровых

1.1.1 Черная икра

1.2 Ленский осетр

1.2.1 Промысел и разведение ленского осетра

1.3 Индустриальное рыбоводство

1.3.1 Установки замкнутого водоснабжения

1.3.2 Водообмен в установках замкнутого водоснабжения

1.4 Установка замкнутого водоснабжения проектно-технологического центра индустриального рыбоводства на базе ФГБОУ СГАУ им.Н.И. Вавилова

Раздел 2. Материал и методы исследования

2.1 Химические показатели воды для содержания ленского осетра

2.2 Факторы среды влияющие на рост ленского осетра

Раздел 3. Собственные исследования

3.1 Определение прозрачности (мутности)

3.2 Определение содержания углекислого газа в воде в установках замкнутого водоснабжения

3.3 Влияние температуры на ростовые показатели ленского осетра

Заключение

Список источников литературы

Приложения

Введение

Эффективное развитие рыбоводства возможно благодаря технологическим и экономическим преимуществам его перед рыболовством. Одним из перспективных направлений аквакультуры является товарное осетроводство. Это не только составная часть производства ценной белковой продукции, но и основной источник восполнения численности осетровых рыб, особенно редких и исчезающих видов. В настоящее время определены три основных направления развития товарного осетроводства. Это, прежде всего, индустриальное осетроводство, основанное на интенсивных методах выращивания в бассейнах, садках и прудах малой площади (не более ,1 га), что позволяет более четко осуществлять контроль и управление лимитирующими параметрами водной среды, режимом кормления и соответственно физиолого-биохимическим состоянием рыб. В России данное направление осетроводства получило достаточно интенсивное развитие в тепловодных хозяйствах при ТЭС, ГРЭС и АЭС и в УЗВ, в которых оптимальная температура воды для роста рыб поддерживается практически в течение круглого года. Эффективность производства осетров в таких хозяйствах примерно в 2 раза выше, чем при использовании водоисточников с естественной температурой воды. [1]

Одним из перспективных объектов товарного осетроводства является ленский осетр. Создание научной основы рациональной биотехнологии его выращивания имеет серьезное хозяйственное значение. В первую очередь это относится к оптимизации заводского выращивания молоди, в частности за счет приближения параметров абиотической среды к условиям, обеспечивающим максимальную реализацию ростовых потенций рыб, высокую эффективность конвертирования ими потребляемой пищи и физиологическую полноценность особей. При современной технологии искусственного выращивания рыб наиболее важна разработка методов оценки роста, эффективности рыбоводных показателей. [39]

Целью настоящей работы являлось изучение роста, рыбоводных, товарных качеств и других особенностей ленского осетра в зависимости от влияния содержания углекислого газа в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ). Так же изучение других абиотических факторов, и выявление наиболее эффективных способов выращивания.

Задачи исследования:

изучить рост и рыбоводные показатели ленского осетра в УЗВ;

установить зависимость роста осетров от режима содержания углекислого газа в УЗВ;

изучить влияние абиотических факторов на ростовые показатели ленского осетра.

ленский осетр замкнутое водоснабжение

Раздел 1. Выращивание ленского осетра в установках замкнутого водоснабжения

1.1 Характеристика Семейства осетровых

Семейство Осетровые (Acipenseridae) - проходные, полупроходные и пресноводные рыбы. Населяют воды северного полушария - Европы, Северной Азии и Северной Америки. Различают 4 рода: белуги, осетры, стерляди и близкие виды, - лопатоносы и лжелопатоносы. Осетровые имеют удлиненное веретенообразное тело, покрытое пятью рядами костных жучек: одним спинным, двумя боковыми и двумя брюшными. Между рядами жучек рассеяны мелкие костные зернышки и пластинки. Рыло удлиненное, коническое или лопатовидное. Рот расположен на нижней стороне головы, у некоторых края его заходят на бока головы, окаймлен мясистыми губами. На нижней стороне рыла 4 усика в поперечном ряду. Рот выдвижной, беззубый, но у мальков имеются слабые зубы. Передний луч грудного плавника сильно утолщен и превращен в колючку. Спинной плавник отодвинут кзади. Плавательный пузырь обычно хорошо развит (у некоторых осетровых рудиментарный, например, у лжелопатоноса), соединен с желудком или пищеводом. Внутренний скелет хрящевой, хорда сохраняется, позвонков нет. [28]

Осетровые, кроме стерляди, долго живущие рыбы. Половое созревание в разных бассейнах и реках наступает неодинаково. Нерестятся осетровые (кроме стерляди) не ежегодно. После нереста производители скатываются в море, растут и вновь идут на икрометание, но уже более крупные и с большим количеством икры. Осетровых обычно относят к медленно растущим и поздно созревающим рыбам, однако по темпам весового роста осетровые стоят в числе наиболее быстрорастущих рыб. Если половая зрелость у них наступает позже, чем у других рыб, то большие размеры (за исключением стерляди и лопатоносов) компенсируют отставание в половозрелости. Половозрелость у видов, достигающих крупных размеров (севрюга, осетр, белуга), наступает у самцов в возрасте от 5 - 13 до 8 - 18 лет, а у самок от 8 - 12 до 16 - 21 года. Наиболее скороспелы осетровые, входящие в Дон и Днепр, наиболее поздно созревают - входящие в Волгу. Икрометание весенне-летнее, происходит в реках (осетровые в морской воде не размножаются) при относительно быстром течении; икра у осетровых клейкая, крепко приклеивается к гальке и плитняку, избираемым рыбами для нерестилищ. Известны редкие случаи, когда севрюга и стерлядь для икрометания выходят из реки на пойму. Выклевывающиеся из икры личинки осетровых имеют желточный мешок и проходят стадию желточного (эндогенного) питания; принимать пищу личинки начинают к концу рассасывания желточного пузыря и затем переходят к внешнему активному (экзогенному) питанию. Затем личинки или скатываются прямо в предустьевые пространства (например, севрюга на Кубани), или задерживаются в реке, но, как правило, мальки-сеголетки скатываются в море в то же лето. В реке личинки осетровых питаются вначале планктоном (дафнии и др.), затем мальки переходят на рачков - мизид, гаммарид, иногда и на хирономид. Молодь белуги еще в реке переходит на хищное питание. В Волгоградском водохранилище (куда производители осетровых проходят через рыбоход-лифт, в плотине Волгоградского гидроузла) молодь задерживается на два-три года и даже до 6 - 8 лет, после чего скатывается в Каспийское море. Дальнейший нагул осетровых до половозрелости проходит в море; таким образом, Каспий, Азовское море, Черное море и другие моря являются как бы огромными природными питомниками всех возрастных групп осетровых. [25]

В море также нагуливаются и производители между повторными нерестами. Осетровые сибирских рек и Амура постоянно живут в реке, но к осени спускаются вниз и выходят в губы (Обско-Тазовская губа, Амурский лиман), дельты, предустьевые пространства рек; весной поднимаются вверх по рекам на икрометание. Байкальский осетр во взрослом состоянии живет в Байкале, на икрометание уходит в реки (Селенга, Баргузин). Проходные осетровые образуют озимые и яровые расы. Озимыми называются те осетровые, которые входят в реку на икрометание в данном году, зимуют в реке и нерестятся весной будущего года. Яровые входят в реку обычно весной и нерестятся весной и в начале лета того же года. Род Белуги (Huso) содержит два вида с характерным большим полулунным ртом: калуга и белуга. К роду Осетры (Acipenser) относится 16 видов, в том числе шип (Acipenser midiventris). По количеству видов и по уловам осетровых бывший СССР занимал первое место в мире. Основу промысла осетровых в СССР составляли белуга, осетр, севрюга, меньше шип и стерлядь. Осетровые дают ценное мясо, черную (зернистую и паюсную) икру, а также высококачественный клей изготавливаемый из плавательного пузыря, идущий, в частности, на осветление виноградных вин. [34]

Из хорды осетровых изготавливают вязигу, используемую для начинки пирогов. Ввиду большой ценности осетровые с древних времен служили объектом промысла. В Греции в эпоху Перикла (V в. до н.э.) ни один званый обед не обходился без осетровых рыб. Клавдий Элиан, греко-римский писатель II в. н.э., рассказывает об огромном озере в земле каспиев, населяющих прикуринский округ Мидии. В этом озере, по описанию автора, водятся большие рыбы, называемые остроносыми, достигающие 8 локтей (3 - 4 м) длины. Их ловят и везут на продажу. Из жира приготавливают прекрасную мазь, из внутренностей вываривают прозрачный и прочный клей. По Геродоту известно, что скифские племена (на юге Европейской части СССР) еще 25 лет назад добывали осетровых. Об осетровых в Каспийском море и их добыче упоминают арабский писатель Ибн-Факих в "Книге о странах", европейские путешественники средневековья, в частности Марко Поло; позднее, в XVII в., об этом упоминает Олеарий. Русские в XV - XVI вв. добывали осетровых на Волге и ее притоках. После завоевания Астрахани в XV в. промысел в значительной мере передвинулся в низовья Волги, в XIX в. - в море. Развитие осетрового промысла в Азербайджане началось после присоединения его к России в 1813 г. В Азовском море развитие промысла осетровых началось во второй половине XVIII в., после утверждения за русскими устьев Дона, но морской промысел начался позднее. По величине уловов осетровых в бывшем СССР Азовское море занимало второе место. Помимо стран, входящих в состав бывшего СССР, осетровых добывают в Иране (Южный Каспий), Румынии (Дунай), США, немного в Западной Европе (Франции, Испании, северной части Адриатического моря), Болгарии, Турции. В США больше всего осетровых добывают по побережью Тихого океана, меньше по побережью Атлантического океана, еще меньше в р. Миссисипи (где добывают лопатоноса), совсем мало в Великих озерах (озерный осетр).

Хозяйственная деятельность человека (развитие промышленности и загрязнение рек, строительство гидроузлов и т.д.) нарушает условия естественного размножения осетровых в реках. Это привело к почти полному, за редким исключением, исчезновению атлантического осетра в Западной Европе. Поэтому в бывшем СССР большое внимание уделялось охране и регулированию промысла осетровых, их искусственному разведению. В низовьях Волги, Куры, Дона были построены осетровые рыбоводные заводы, которые ежегодно выпускали в водоемы десятки миллионов жизнестойкой молоди белуги, осетра, севрюги. [21]

1.1.1 Черная икра

Черная икра [рисунок 1.1.] осетровых рыб ценный и полезный продукт. Основным местом добычи чёрной икры (9 % мировой добычи) является Каспийское море. Добыча также ведётся в Азовском море, Причерноморье, низовье Дуная, Приамурье и в китайской провинции Хэйлунцзян, на территории которой протекает Амур.

Различают три основных вида чёрной икры по рыбам - производителям: белужью, осетровую и севрюжью. Самая крупная и ценная - белужья икра. Рыбоводы различают 6 стадий зрелости икры. Обычно, на зернистую икру идет 4 - я стадия, 3 - я - на паюсную, и 2 - я - на ястычную. В рыбоводных хозяйствах зрелость определяют отбором небольших порций икры специальным зондом. [13]

Чёрная икра по способам изготовления подразделяется на зернистую баночную, зернистую бочковую, паюсную и ястычную. Зернистая икра пастеризации не подлежит. Зернистая икра состоит из целых, недеформированных зёрен, легко отделяющихся одно от другого. По засолу и упаковке зернистая икра делится на слабосоленую баночную и крепкосоленую бочоночную.

Рисунок 1.1 Черная икра осетровых рыб.

Паюсная икра готовится посолом в нагретом насыщенном растворе соли при постоянном перемешивании и последующем прессовании зерна. Ястычная икра готовится из ястыков без отделения зерна от соединительной ткани, путем крепкого посола в тузлуке. Ястыки предварительно режут на куски длиной 1 - 12 см. По видам рыбы икра не подразделяется. [4]

Основной проблемой получения чёрной осетровой икры в аквакультуре является то, что в отличие от других распространенных выращиваемых таким способом рыб (например, форели) на 1 осетра необходимо не менее 1 кубометра воды, а выращивать его нужно 7-1 лет. Несмотря на высокий спрос и цены на чёрную икру, такое производство требует значительных вложений.

По экспертным оценкам, в 29 году пищевой черной осетровой икры из аквакультуры в странах Центральной и Восточной Европы в 29 год произведено около 2 т, наибольшие объёмы приходятся на Россию - 12 т, Болгарию - 5 т, Румынию - 5 кг, Молдову - 3 кг.

По данным на весну 211 года, легальное производство чёрной икры и осетрины в России осуществляло десять аквакультурных хозяйств, крупнейшие из которых РТФ "Диана" ("Беловодье", Вологодская обл., посёлок Кадуй) - 1,5 т икры в год; рыбоводная компания "Белуга" (Астрахань) - 2 т; "Раскат" (Астрахань) - 1,2 т; Кармановский рыбхоз (Башкирия) - 9 кг. [25]

Основными экспортёрами добытой чёрной икры ранее являлись пять стран: Россия, Казахстан, Туркмения, Азербайджан и Иран. С 26 года только Ирану разрешён экспорт икры персидского осетра́, добытого в Каспийском море. Исключение сделано с учётом того, что в Иране существует монополия на добычу икры, нарушение которой карается строгими наказаниями. Примерный объём экспорта Ирана в 26 году - около 5 тонн готовой икры.

С 28 года экспорт чёрной икры начал осуществлять Израиль. Израильская чёрная икра экспортируется в Японию, Америку, Европу и в Россию по цене от трёх до пяти тысяч долларов за килограмм. В 28 году экспорт чёрной икры принёс 15 миллионов шекелей, причём часть экспорта осуществлялась в Россию. Так как осетровые не являются кошерными, в самом Израиле израильская чёрная икра не продаётся. [32]

Иран поставляет чёрную икру, выращенную на фермах, в Германию, Францию, Швейцарию и Арабские Эмираты по цене 87 долларов за 1 кг.

До середины 198-х годов Советский Союз поставлял за границу до 2 тыс. т осетровой икры. Добыча осетровых на Каспийском море составляла до 28 тысяч тонн, производство икры составляло до 2,5 тыс. тонн черной икры (9 % мирового рынка). С22 года Россия прекратила официальные поставки икры за рубеж, и только в 21 году небольшие объемы стали поставляться в некоторые страны. В свою очередь группа компаний "Русский икорный дом" стал осуществлять поставки икры в США, Японию, Южную Африку, а ТД "Русский осетр" - в Южную Корею, Японию, Казахстан, ОАЭ, Белоруссию, Канаду. Сейчас Россия поставляет 1,2 тыс. т, из них только 1 т попадают на рынок легально.

За 15 лет поголовье осетровых рыб в Каспийском море уменьшилось в 38,5 раз.

Цены зависят от вида икры и существенно различаются на российском и европейском рынках. Самая ценная - белужья икра. К концу 25 года 1 кг белужьей икры стоил около €62 на чёрном рынке в России (при официальном запрете на продажу этой икры) и до €7 за границей. Большой рост цен на чёрную икру - на 6 % - произошёл на мировом рынке за 27 - 28 год. По сообщениям радио "Эхо Москвы", в марте 28 года в лондонских ресторанах 1 граммов белужьей икры стоили $2.

На втором месте по стоимости икра русского осетра́: в 25 году она стоила 23 €/кг (в супермаркете - 45 €/кг), за границей - больше 1 €/кг. Дешевле всего - севрюжья икра, 2 €/кг.

На московских продуктовых рынках, на 31 декабря 21 года, 5 граммовая баночка белужьей икры стоила в среднем 2 рублей.

Икра осетровых рыб, как и лососёвая (красная) икра, не только имеет изысканный вкус, но и очень полезна, так как содержит много микроэлементов (особенно осетровая икра). Также необычными, но крайне вкусными и редкими считаются икра белужья и икра морского ежа (последняя обладает специфическим вкусом, на любителя). [28]

В чёрной икре содержится полный набор аминокислот, включая глутаминовую и аспарагиновую, лизин, сирин, лейцин; минералы: калий, магний, фосфор и железо, а также немало витаминов.

За 15 лет поголовье осетровых рыб в Каспийском море уменьшилось в 38,5 раз. По данным КаспНИРХа, за период 199 - 21 гг. в Волге биомасса нерестовых частей популяции осетра уменьшилась с 15 до 1,19 тыс. т, севрюги - с 6 до ,5 тыс. т, белуги - с 2 до ,11 тыс. т. Процент самок осетра в нерестовой части популяции снизился с 48,6 до 9,2 %, севрюги - с 47 до 13,4 %. Пропуск производителей осетровых на волжские нерестилища после зарегулирования стока реки в среднем составлял 322 тыс. экземпляров. В 1996 году он снизился до 161,4 тыс., а в 21 - 21 годы не превышал 5 тысяч.

В 26 году действовал запрет на экспорт чёрной икры в рамках Конвенции по международной торговле вымирающими видами дикой фауны и флоры для спасения популяции осетровых на Каспийском море. Россия, Казахстан, Туркменистан и Азербайджан ограничили или вообще прекратили экспорт икры, но не перестали осуществлять ее распространение на внутреннем рынке. Единственное исключение было сделано для Ирана. С 27 года Конвенция вновь разрешила экспорт. Так, для России была выделена годовая квота на экспорт 23,5 тонн чёрной икры.

Широко распространена нелегальная добыча чёрной икры. Так, по статистике российских правоохранительных органов, российский рынок чёрной икры - на 9 % браконьерский.

В соответствии с решением Комиссии по водным биоресурсам Каспийского моря коммерческий промысел осетровых в Каспии для всех прикаспийских государств запрещен с 212 года сроком на 5 лет. [32]

.2 Ленский осетр

Ленский или Сибирский осетр (Acipenser baerii) - это пресноводная речная и озерная рыба.

Систематическое положение:

Царство: Животные (Animalia)

Тип: Хордовые (Chordata)

Класс: Рыбы костные (Osteichthyes)

Отряд: Осетрообразные (Acipenseriformes)

Семейство: Осетровые (Acipenseridae)

Род: Осетры (Acipenser)

Вид: Осетр сибирский (Acipenser baerii) [17]

Ленский (сибирский) осетр [рисунок 1.2] близок к русскому осетру, от которого отличается веерообразными жаберными тычинками. Спинных жучек 1 - 19, боковых 32 - 59 (обычно 42 - 47), брюшных 7 - 16. Тело между рядами жучек покрыто звездчатыми пластинками. Нижняя губа отчетливо прервана. Окраска спины от светло-серой до темно-коричневой, брюхо светлое или светло-желтое. Форма и длина рыла сильно варьируют. [8]

Рисунок 1.2 Ленский осетр

Рисунок 1.3 Ленский осетр (крупная особь)

Рисунок 1.4 Ленский осетр (менее крупная особь)

Распространен в реках Сибири (от Оби до Колымы), озера Байкал и Зайсан. Акклиматизирован в Западной Двине, Печоре, Нарве, Финском заливе, в озерах Селигер, Псковском, Чудском, Ладожском и в Горьковском водохранилище на Волге. [1]  Ленский осетр имеет полупроходные (Обь, Енисей), речные (Лена, Яна, Индигирка, Колыма) и озерно-речные (Байкал, Зайсан) формы, различающиеся размерами, скоростью роста, временем созревания, плодовитостью, протяженностью миграции и другими биологическими признаками. Предельный возраст 6 лет.

Для ленского осетра, как и для других видов осетровых, характерна многовозрастная структура нерестовых стад, они могут быть представлены 3 возрастными группами. Соотношение полов в нерестовой части всех изученных популяций сибирского осетра, как правило, близко 1: 1 с небольшим преобладанием самцов. Размножение сибирского осетра, как и большинства осетровых, в естественных условиях происходит не ежегодно, периодичность повторных нерестов у самок составляет в среднем около 5 лет, а самцов - 3 лет. Нерест ленского осетра происходит в конце мая - июне при температуре воды от 12 до 18°С на песчано-галечниковых и галечниковых грунтах на глубине 4 - 8 м при скорости течения 2-4 км/час. Абсолютная плодовитость сибирского осетра варьирует в очень больших пределах - от 16 тыс. (река Лена) до 3,5 млн. икринок (река Обь), что связано с различиями в размерах самок. Относительная плодовитость самок колеблется от 6 до 33 тыс. икринок на кг живой массы.

Рацион питания ленского осетра является чрезвычайно пластичным в отношении питания видом. Состав его пищи существенно изменяется в пределах ареала, в различных возрастных группах и в течение года. Ленский осетр является типичным бентофагом, основу питания составляют личинки хирономид, поденок, ручейников, веснянок, гаммариды, моллюски, бокоплавы и др. Возрастные изменения размера и состава пищевых организмов осетра выражаются в расширении спектра питания и увеличении роли более крупных форм с увеличением размеров рыб. Начиная с возраста 3-5 лет, особи большинства популяций осетра, за исключением енисейской, частично переходят на хищное питание, а в отдельных случаях (оз. Байкал) взрослые особи питаются преимущественно рыбой. На большей части ареала ленский осетр не прекращает питаться зимой. [5]

1.2.1 Промысел и разведение ленского осетра

Внедрение ленского осетра в товарное осетроводство позволяет добиваться высоких рыбохозяйственных результатов благодаря ряду биологических и технологических особенностей, делающих его одним из перспективных и наиболее ценных объектов рыбоводства. В основном в товарном осетроводстве используют представителей ленской популяции, обитающей в крайне суровых условиях Якутии и обладающей относительно большей численностью. Ленский осетр не совершает протяженных миграций, постоянно живет в пресной воде, неприхотлив, имеет широкий спектр питания, кормится круглогодично (включая и зимний, и подледный период), устойчив к паразитарным заболеваниям рыбы. Для него характерна ярко выраженная изменчивость по многим морфобиологическим признакам (а известно, что такие формы наиболее пластичны). В отличие от других (обского, байкальского, енисейского) ленский осетр созревает при минимальных для этого вида размерах и в более раннем возрасте (самцы при длине 65 - 7 см, массе около 1,5 - 2 кг и в возрасте 9 - 1 лет; самки соответственно 7 - 75 см, 2 - 2,5 кг, 12 - 13 лет). Этими показателями, а также своим внешним видом он в известной мере напоминает другого туводного представителя осетровых - стерлядь. Поэтому его даже называют стерлядевидным осетром. Несмотря на свой медленный рост в Лене (к 15 - 2 годам имеет длину 8 - 1 см и массу 3 - 4 кг) данный вид обладает огромными потенциальными возможностями роста, реализующимися в более благоприятных условиях. [38]

Начальным этапом хозяйственного освоения этого осетра была разработка методики получения оплодотворенной икры в условиях Лены и перевозка ее на сверхдальние расстояния (в пенопластовых термоизоляционных ящиках со льдом). С 1973 г. проводятся работы по формированию маточных стад ленского осетра в рыбоводных хозяйствах европейской части страны. Особенно перспективным оказалось выращивание на теплых водах ГРЭС, поскольку он отличается эвритермностью, выдерживает повышение температуры воды до 3°С. Интенсивный рост осетра происходит при температуре 15 - 25°С, однако продолжается и в холодную половину года (1 - 11°С), на которую приходится 2 - 3 % годового прироста. На теплых водах ленский осетр растет в 7 - 9 раз быстрее, чем в природе. Трехлетки, выращенные в тепловодном хозяйстве, весят в среднем 1,5 - 2 кг (максимальная масса рыбы 3,6 кг) и имеют примерно такую же массу, как одиннадцатилетние осетры в Лене. Шестилетки в теплой воде достигают средней массы 5,5 кг (максимальная - 9,1 кг), что выше аналогичного показателя для рыб возрастом 21 год в Лене (5 кг). Товарной массы 1 кг достигает на втором году жизни.

Важнейший итог рыбоводных работ с ленским осетром - создание маточного стада в искусственных условиях и получение от него высококачественного потомства. Половой зрелости производители достигают значительно раньше, чем в реке: самцы в возрасте 3 - 4 лет, самки - в 6 - 7 лет. В 1981 г. на Конаковском рыбоводном заводе ВНПО впервые в рыбоводной практике получена икра и молодь от выращенных здесь в бассейнах производителей. Рабочая плодовитость самок массой 5 - 1 кг составила 5 - 1 тыс. икринок (в среднем 1 тыс. икринок на 1 кг массы). Управляя температурным режимом, можно получать зрелые половые продукты в разное время года. Половозрелые самцы дают сперму ежегодно, самки созревают повторно с интервалом 1,5 - 3 года. [18]

Выращивание на теплых водах сопровождалось значительными изменениями в экстерьере ленского осетра. Установлены достоверные отличия по 21 из 27 исследованных пластических признаков по сравнению с особями исходной популяции реки Лены. При выращивании на теплых водах произошло уменьшение размеров головы, смещение спинного, анального и брюшных плавников вперед, несколько увеличилось рыло, ширина головы и расстояние между брюшными и анальным плавниками. По ряду признаков - ширина перерыва нижней губы, антидорсальное и антивентральное расстояния - указанные различия превысили подвидовой уровень. Установить функциональную связь между изменениями пропорций тела и условиями обитания осетра затруднительно. Однако можно предположить, что, например уменьшение длины усиков у ленских осетров, выращенных в бассейнах, - следствие периодического травмирования их о бетонное дно или произошло в результате отсутствия необходимости отыскивать корм на иловых или песчаных грунтах. Изменение положения плавников (смещение их вперед) можно объяснить ограничением пространства и практическим отсутствием течения. В то же время не исключено, что наблюдаемые изменения пропорций тела у осетров, выращенных в тепловодном хозяйстве, - следствие их более ускоренного роста. Значительно изменились при разведении на теплых водах и меристические признаки ленского осетра: уменьшились средние значения числа лучей в спинном и анальном плавниках и количества жучек в спинном, боковом и брюшном рядах. Таким образом, включение в тепловодную аквакультуру ленского осетра - вида, адаптированного к обитанию в суровых условиях северных водоемов, - привело к значительному изменению его экстерьера. Эти изменения произошли за весьма короткий срок (около 1 лет), что также свидетельствует о его высокой пластичности и больших адаптационных возможностях.

Выращивание ленского осетра на теплых водах имеет большие перспективы, так как может проводиться в различных регионах страны, независимо от географической широты и климатических особенностей. Ленского осетра выращивают также в прудах и садках в условиях естественного термического режима. Темп роста при этом ниже, чем на теплых водах, массы 1 - 2 кг осетры достигают на 4 - 5 году жизни.

Таким образом, ленский осетр является одним из наиболее перспективных объектов товарного осетроводства во многих районах нашей страны. С другой стороны, он весьма интересен и как объект вселения в ряд крупных водоемов, таких как Ладожское, Псковско-Чудское озера, многие водохранилища, ряд озер Средней Азии. Большой интерес представляют работы по интродукции ленского осетра в некоторые южные водоемы с целью использования естественной кормовой базы и получения ценной рыбопродукции.

Рассчитывать на получение ощутимого хозяйственного эффекта при проведении акклиматизационных работ с осетровыми (равно как и с другими ценными промысловыми рыбами) можно лишь при условии осуществления целого комплекса рыбоводных, мелиоративных и рыбоохранных мероприятий. Это возможно, когда все этапы жизненного цикла вселенца находятся под постоянным наблюдением, контролем и управлением человека. [23]

1.3 Индустриальное рыбоводство

Одной из сложнейших и насущных проблем современного мира является проблема обеспечения увеличивающегося населения планеты продуктами питания. Одновременно она теснейшим образом переплетается с проблемой охраны окружающей среды. Ушедшее тысячелетие завершает эпоху экстенсивной эксплуатации биосферы нашей планеты. При общей тенденции к сокращению рыбных запасов в морях и океанах особое значение приобретает аквакультура, т.е. разведение рыбы, пищевых беспозвоночных и водорослей в контролируемых условиях.

Развитие мировой аквакультуры объективно свидетельствует о неуклонном росте ее удельного веса в общем балансе производства рыбной продукции. Так, если в 1975 г. аквакультура составляла около 11% от общего объема производства рыбопродукции, в 1985 г. - 12%, то к 1999 г. объем производства достиг 28%.

Максимальный уровень развития аквакультуры в нашей стране отмечен в 199 г., когда было выращено 254,3 тыс. т рыбы. Однако в дальнейшем вследствие целого ряда известных социально - экономических причин производство рыбы сократилось почти в 5 раз.

Увеличение производства рыбы традиционными методами, основанными преимущественно на экстенсивном использовании природных ресурсов, имеет определенные естественные ограничения. Лимитирующими факторами выступают земля, вода и внешняя среда. [42]

В связи с этим актуальным является перспективное расширение индустриальных хозяйств, обеспеченных суперинтенсивными технологиями. Последнее особенно касается рыбоводных систем с замкнутым циклом водообеспечения, позволяющих осуществлять круглогодичное выращивание любых видов аквакультуры вне зависимости от климатических условий при одновременном достижении максимальных показателей роста и продуктивности на фоне сбережения ресурсов и обеспечения экологической чистоты производственного процесса.

Современная программа развития рыбного хозяйства России предполагает разработку циркуляционных систем, представляющих в своей основе совершенно иную форму связи между производством и окружающей средой. Выращивание рыбы в рециркуляционных системах происходит при многократном использовании одного и того же объема воды, подвергаемого очистке и вновь возвращаемого в рыбоводные емкости. В таком виде система обеспечивает надежный контроль за процессами выращивания и позволяет осуществлять соответствующие мероприятия по оптимизации водной среды. При этом значительное увеличение производства рыбной продукции возможно только благодаря внедрению новых современных технологий, одной из которых является выращивание рыбы в установках с замкнутым водоиспользованием (УЗВ). Подобные установки обеспечивают полную независимость производственного процесса от природно - климатических условий и времени года. При этом в 3-6 раз сокращается время выращивания гидробионтов, созревания производителей и формирования маточных стад. Водопотребление уменьшается в 16 раз. Достигается высокая рыбопродукция бассейнов.

Индустриальное рыбоводство - новое направление рыбного хозяйства, которое имеет широкие перспективы развития. Технология индустриального рыбоводства основывается на выращивании рыбы при высокой плотности посадки путем создания благоприятных условий культивирования, кормлении полноценными кормами, механизации и автоматизации всех производственных процессов и получении товарной продукции в течение круглого года. [6]

Индустриальное рыбоводство - это разведение и выращивание рыбы в небольших рыбоводных емкостях (бассейнах, садках, установках оборотного водоснабжения, системах замкнутого водоиспользования) с применением пресной и морской воды, отличающиеся высокой интенсивностью и производительностью.

Положительные результаты разработки технологии выращивания рыбы в УЗВ, существенно превосходящие по уровню эффективность применения традиционных методов, предполагали иной уровень организации процессов, протекающих в замкнутых системах и обеспечивающих получение лучших рыбоводных показателей.

Отличие по производительности и интенсивности индустриального рыбоводства от традиционных форм (пастбищного и прудового) можно показать на следующем примере. Пастбищное рыбоводство позволяет выращивать до 1 кг/га рыбопродукции, экстенсивная форма прудового рыбоводства - до 1 т/га, интенсивная форма прудового рыбоводства - 1 т и более на 1 га. Методы индустриальной аквакультуры при замкнутом цикле водообеспечения позволяют достигать 5-1 т/га. При этом затраты природных ресурсов на 1 кг готовой продукции расходуются следующим образом: при пастбищном методе - 1 м2 земли и 13 м3 воды, при традиционном прудовом методе - 1 м2 земли и 1-2 м3 воды, при интенсивном прудовом способе - 1 м2 земли и 5-1 м3 воды, при индустриальном рыбоводстве - ,1 м2 земли и ,5 м3 воды.

Под аквакультурой понимается разведение рыб, пищевых беспозвоночных и водорослей в контролируемых условиях. Аквакультура разделяется на марикультуру (рыб, беспозвоночных и водорослей) и пресноводную аквакультуру (в основном рыбоводство). Последняя включает в себя основные составляющие: нагульное (пастбищное) рыбоводство, прудовое рыбоводство и индустриальное рыбоводство. Индустриальное рыбоводство состоит из озерных, садковых и бассейновых хозяйств, систем с оборотным водообеспечением (СОВ) и установок с замкнутым циклом водообеспечения (УЗВ).

Интенсивные озерные рыбоводные хозяйства - это управляемые хозяйства, в которых обеспечивается непрерывный качественный и количественный рост получаемой рыбопродукции благодаря концентрации производства, полной механизации и частичной автоматизации рыбоводных процессов. Интенсификация их заключается в концентрации производства, полной механизации и частичной автоматизации рыбоводных процессов.

Садковые хозяйства имеют ряд преимуществ перед прудовыми, а именно:

. Для их создания не требуется длительного времени и больших начальных капитальных вложений.

. Садки просты по конструкции и изготавливаются из широко применяемых в рыбной промышленности сетематериалов.

. Постройка и установка садков осуществляется без применения сложных, дорогостоящих агрегатов.

. Садковые хозяйства не занимают значительных земельных площадей.

. Не используется первично пресная вода, которая становится в ряде районов все более дефицитной. [26]

Интенсивные форелевые хозяйства - высокоинтенсивные хозяйства с концентрированным выращиванием рыбы при обеспечении оптимальных условий окружающей среды. Уровень интенсификации определяется кратностью обмена воды в производственных сооружениях, применяемыми кормосмесями и методами кормления, долей ручного труда, методами выращивания различных возрастных групп форели и другими биотехническими приемами.

Бассейновые хозяйства имеют следующие преимущества:

. Высокая плотность посадки благодаря интенсивному водообмену.

. Компактное размещение бассейнов, экономия земельного фонда.

. Возможность применения оборотного водоснабжения.

. Постоянный визуальный контроль за выращиваемой рыбой, ее состоянием.

. Хорошая промываемость, а следовательно, слабое накопление илов, более легкая очистка.

. Отсутствие застойных зон.

. Минимальные потери от хищников и рыбоядных рыб.

. Благоприятные условия механизации и автоматизации облова и кормления.

Хозяйства СОВ - системы с оборотным водоснабжением, использующие для очистки воды специальные биологические пруды.

Хозяйства УЗВ - установки с замкнутым циклом водообеспечения с полностью регулируемым режимом разведения и выращивания рыбы.

Особенностью развития аквакультуры и особенно ее высших форм при индустриальных методах выращивания является ослабление пресса природных факторов на успешность производства товарной продукции.

В прудовом рыбоводстве путем кормления искусственно приготовленными кормами существенно увеличивается объем рыбопродукции, но трудность самоочищения значительно ограничивает рыбопродуктивность прудов. Воздействие это существенно упрощается при индустриальных методах ведения рыбоводного хозяйства.

При садковом и бассейновом вариантах выращивания в зоне содержания рыбы создаются оптимальные для нее условия среды с помощью естественной или искусственно создаваемой проточности. При бассейновом варианте и содержании рыбы в замкнутых системах водообеспечение осуществляется по оборотной или замкнутой схеме. Благодаря указанным приемам плотность посадки рыбы в садки, бассейны и другие емкости резко возрастает по сравнению с прудами, в связи с чем на несколько порядков увеличивается выход рыбы с единицы площади или объема рыбоводных сооружений.

В общем случае при индустриальных методах выращивания удовлетворение таких жизненных потребностей рыбы, как температурный и кислородный режимы, качество водной среды обеспечивается не естественным, а искусственным функционированием водных экосистем. В индустриальных хозяйствах все потребности рыбы удовлетворяются соответствующими инженерными (техническими) системами: чистота воды обеспечивается системой фильтров, ее качество - блоком водоподготовки, включающим терморегуляцию, оксигенацию, очистку от органических загрязнений и т.д. В итоге вода в индустриальных установках выполняет лишь такую технологическую функцию, как вынос из зоны обитания рыб различных твердых и растворенных загрязнений и доставку в эту зону тепла и кислорода. Сама вода не производит продукцию, как это наблюдается в прудовых и озерных условиях. [12]

Таким образом, индустриальная аквакультура оказывается автономным хозяйством, независимым по отношению к процессам, с которыми связано продуцирование рыбы в естественных или частично измененных водных экосистемах. На практике оказывается, что многие функции водных экосистем успешно выполняются специализированным оборудованием, которое работает, как правило, значительно эффективнее и тем самым обеспечивает предельно высокие показатели выхода рыбной продукции из рыбоводных сооружений. Всесторонняя техническая вооруженность и уровень рыбопродукции позволяют считать индустриальное рыбоводство высшей формой современной пресноводной аквакультуры.

Помимо отмеченных общих положений индустриальное рыбоводство обладает такими привлекательными чертами, как высокая концентрация производства на ограниченных площадях, большая производительность труда персонала, занятого на основном производстве, возможность размещения хозяйств вблизи потребителя. Последняя особенность позволяет осуществлять реализацию рыбы в наиболее приемлемой для потребления форме - живой и свежей.

Для индустриальных хозяйств, питающихся теплой водой, характерна такая черта, как независимость от климата. Рыбхозы, использующие теплые воды электростанций (ТЭС и АЭС) и промышленных предприятий, а также геотермальные воды, могут размещаться в любом регионе страны при наличии источников воды с повышенными (против естественных) температурами. Эта черта тепловодной формы индустриального рыбоводства делает его особенно перспективным в условиях России, на большей части территории которой климатический фактор не способствует развитию обычных форм товарного рыбоводства. Кроме того, при использовании теплых вод появляется возможность выращивать различные теплолюбивые виды рыб, отличающиеся не только повышенной продуктивностью, но и высокими потребительскими качествами. [27]

Все формы индустриальных хозяйств по характеру водообеспечения можно подразделить на три группы:

. Хозяйства, использующие воду с естественной температурой (холодноводные).

. Хозяйства, использующие воду с повышенной против естественного уровня температурой (тепловодные).

. Хозяйства, использующие морскую или солоноватую воду (холодноводные или тепловодные).

Индустриальные хозяйства могут работать по проточной, оборотной и замкнутой схемам водоснабжения.

Количество товарной продукции, производимой индустриальными методами, пока составляет существенно малую часть по сравнению с прудовым способом и не отражает реальных перспектив этого направления рыбного хозяйства, но это следует рассматривать как временное явление. [42]

Несмотря на перспективность индустриального рыбоводства, в России оно имеет пока небольшое значение, что обусловлено в прошлом прежде всего консервативностью подходов к оценке долговременных тенденций развития рыбного хозяйства на внутренних водоемах. Следует ожидать, что в условиях рынка все-таки произойдет переоценка ценностей и акцентов и индустриальное рыбоводство сможет развиваться повышенными темпами, займет подобающее ему место в общих объемах производства пресноводной рыбной продукции. [35]

Основными направлениями развития индустриального рыбоводства в России являются:

выращивание холодолюбивых рыб (радужная форель и ее аналоги, сиги и др.) в садках, установленных в водоемах с естественной температурой воды (озера, водохранилища, каналы и др.);

выращивание теплолюбивых рыб в садках, бассейнах, лотках при прямоточной схеме водоснабжения или оборотных и замкнутых системах с использованием теплых вод.

Можно выделить следующие пути повышения эффективности работы индустриальных хозяйств:

. Формирование и содержание племенных маточных стад.

. Повышение выживаемости рыб разного возраста.

. Разработка и применение высокоэффективных гранулированных кормов.

. Получение в ранние сроки посадочного материала для прудовых и пастбищных хозяйств.

. Круглогодичное разведение и использование полицикла.

. Введение в сферу производства новых высокопродуктивных объектов рыбоводства.

. Развитие декоративного рыбоводства.

. Круглогодичная реализация товарной продукции и выращивание дорогостоящих деликатесных рыб.

Таким образом, индустриальное рыбоводство страны (садковые, бассейновые, комбинированные, СОВ и УЗВ) имеет большие перспективы при решении вопросов, связанных с качеством кормов, стабилизацией цен на энергоносители, повышением жизненного уровня населения.

Индустриальное рыбоводство имеет большие перспективы развития. Предполагается, что объем товарной продукции индустриального рыбоводства в ближайшее десятилетие составит около 3 тыс. т в год. [29]

Основы индустриального рыбоводства в России были заложены в 193-е гг., когда был разработан метод гипофизарных инъекций получения половых продуктов коллективом ученых под руководством Н. Л. Гербильского - заведующего кафедрой ихтиологии ЛГУ и лабораторией рыбоводства Главрыбвода - и его учениками И.А. Баранниовой, Б.Н. Казанским и Г.М. Персовым. Этот метод прежде всего применялся при разведении осетровых рыб. В начале 196-х гг. его стали использовать при разведении растительноядных рыб (белый амур, белый и пестрый толстолобики). При этом ведущей организацией являлась лаборатория акклиматизации ВНИИПРХа под руководством В.К. Виноградова. Затем, уже с середины 196 х гг., метод гипофизарных инъекций нашел широкое применение при разведении карпа. Дополненный такими технологическими приемами, как отмывка икры, использование для инкубации аппаратов Вейса, подогрев воды до оптимальной температуры, этот метод получил название заводского. Существенный вклад в разработку метода внесла лаборатория тепловодного рыбоводства ГосНИОРХа в лице А.Г. Конрадта и А.М. Сахарова. Над проблемой отмывки икры карпа работала группа сотрудников кафедры ихтиологии МГУ под руководством С.Г. Соина. [31]

Полициклический метод получения и выращивания посадочного материала карпа, предложенный рядом научных организаций, был впервые реализован на практике в 1985 г. в рыботоварном цехе Верх - Исетского металлургического завода (ВИЗа).

Технология промышленного выращивания тиляпии была налажена в 198-х гг. на рыбоводном хозяйстве Новолипецкого металлургиеского завода с помощью сотрудников кафедры рыбоводства ТСХА. [24]

Основы технологии выращивания рыб с применением теплой воды были заложены коллективами научных сотрудников под руководством заведующего лабораторией тепловодного рыбоводства ВНИИПРХа А.Н. Корнеева и заведующего кафедрой рыбоводства ТСХА Ю.А. Привезенцева. Тепловодное рыбоводство получило последующее существенное развитие в работах сотрудников ГосНИОРХа.

Широкое применение в рыбоводстве "чистого" кислорода началось в 1957 г. на Центральной производственно-акклиматизационной станции при транспортировке водных организмов в полиэтиленовых пакетах и в каннах.

В этой же организации был разработан первый отечественный оксигенатор, который использовался при насыщении кислородом воды, подаваемой в бассейн с живой рыбой, на международной специализированной выставке "Инрыбпром-68". Затем оксигенаторы стали успешно применяться в рыботоварном цехе ВИЗа, где были смонтированы как вертикальный, так и горизонтальный варианты этого оборудования. Теперь оксигенаторы являются обязательным оборудованием почти на всех хозяйствах индустриального типа, в том числе и на тех, где выращивают форель (г. Сходня Московской области). Здесь впервые в 1958 г. создана производственная установка по выращиванию молоди форели при оборотном водоснабжении. [11]

В современных условиях трудно представить индустриальное рыбоводство без развитого кормопроизводства. В разработке искусственных кормов принимали участие многие творческие коллективы, прежде всего таких институтов, как ВНИИПРХ, ГосНИОРХ, УкрНИИРХ, КрасНИИРХ и др.

Проблемами культивирования живых кормов длительное время занималась лаборатория ВНИИПРХ под руководством И.Б. Богатовой. Первое довольно эффективное хозяйство по производству артемии на территории бывшего Союза создано Е.Е. Гусевым.

Сотрудником кафедры рыбоводства ТСХА В.В. Лавровским (1981) разработан способ кормления с использованием авто - и аэрокормушек.

С 196 г. начали разрабатывать первые замкнутые системы простого типа по выращиванию лососевых рыб в Калифорнии с постепенным усложнением и совершенствованием типа Штелерматик (Канидьев, Гриневский, 1977; Киселев, 1997). В 1978 г. была создана система Биорек (Эстония), установка ВНИИПРХ - СПИАГУ (1984-1986), установка ВИЗ РКУ-24 (1979-1982).

Элементы и системы индустриального рыбоводства разрабатывались и разрабатываются за рубежом, где техническое оснащение рыбоводных цехов отвечает самым современным требованиям. [15]

1.3.1 Установки замкнутого водоснабжения

Современное народонаселение, его вооруженность техническими средствами лова рыбы и транспортом не оставляют никаких надежд на обеспечение населения живой рыбой из природных источников за счет естественного воспроизводства. Даже океан, с казавшимися когда-то безграничными просторами и неисчерпаемыми ресурсами, оказался в настоящее время исчерпанным и ограничен в рыбных запасах. Значительный вклад в пополнение рыбной продукции вносит аквакультура, особенно там, где имеется значительный природный ресурс, как в фиордах Норвегии или у берегов Чили. В ряде стран имеется благодатный для аквакультуры климат, который позволяет получать богатые урожаи в прудовых и садковых хозяйствах. Для жителей северных стран, где сосредоточено промышленное население земли, а прудовое хозяйство низко рентабельно, остается аквакультура на низкотемпературных водах энергетических объектов и в замкнутых рыбоводных установках.

Замкнутые рыбоводные установки имеют относительно небольшую историю с середины XX века. Их использование получило свое первоначальное развитие в США при решении национальной программы восстановления численности естественных популяций форели в северо-западных штатах.

Позже этот опыт был освоен в США для культивирования широкого спектра рыб и других водных объектов. Американский опыт был изучен и освоен в Западной Европе и СССР. Эти установки используются для культивирования осетровых, лососевых и сомовых рыб, угря и тиляпии. [19]

Тема применения замкнутых по воде установок для рыбоводных целей воспринимается рыбоводами неоднозначно. Шкала расхождения мнений - от негативной оценки до оптимистической. Сдержанный оптимизм выражают обычно те специалисты, кому удалось вникнуть в роль и место замкнутых рыбоводных установок в рыбоводной практике и получить желаемые результаты в процессе их применения. [4]

Использование замкнутых по воде рыбоводных установок позволяет избежать сезонных колебаний температуры и непредвиденных скачков расхода и температуры воды, что не возможно при выращивании в открытых рыбных хозяйствах [таблица 1.1.].

Таблица 1.1 Выращивание ленского осетра в открытых рыбных хозяйствах и УЗВ.

Это достигается техническими средствами и оснащением приборами автоматического управления. Как правило, выращивание рыбы в замкнутых установках ведется при оптимальной температуре. Для карпа, осетров, угря обычно устанавливается температура +24°С, что обеспечивает 876 градусо - дней в течение года. Срок получения товарной рыбы в таких установках значительно снижается. Так, в замкнутых установках за 365 сут, получают осетров массой 1 кг. [14]

Использование замкнутых рыбоводных установок позволяет также интенсифицировать товарное рыбоводство в установках с естественной температурой воды. В этом случае замкнутые установки применяют для получения в них посадочного материала значительного размера, превышающего размеры рыб, получаемых при естественной температуре воды. При этом посадочный материал получают не только нужного размера, но и более высокого качества, так как исключаются природные факторы, отрицательно сказывающиеся на потенции роста посадочного материала. К таковым относятся скачки температур, высокие и низкие температуры, скачки концентрации кислорода в воде и низкие его концентрации. Кроме того, на качество выращиваемого посадочного материала влияют такие факторы, как концентрация кормовых объектов, мутность воды, наличие патогенной микрофлоры, освещенность и другие факторы. [15]

Зарыбление более крупным и качественным материалом снижает отход рыбы в процессе выращивания, обеспечивает получение товарной рыбы большей массы, снижает затраты корма на единицу массы выращиваемой рыбы.

Применение замкнутых установок на заводах по воспроизводству молоди, выпускаемой для нагула в природные водоемы, положительно сказывается на результативности процесса - увеличивается процент возврата половозрелых рыб.

Вторым по значимости фактором интенсификации является обеспеченность рыбы кислородом. Потребность рыбы в кислороде растет с подъемом температуры воды, ростом потребления корма и увеличением двигательной активности. [41]

В замкнутых установках, как правило, для насыщения воды кислородом используется технический газообразный кислород, поступающий в воду с помощью специальных приборов - оксигенаторов. Использование такой техники удовлетворяет потребности рыбы в кислороде и компенсирует потребление кислорода микрофлорой биологических фильтров.

При выращивании в замкнутых установках все параметры технологического процесса (кондиционирование воды, кормление, контроль и т.д.) осуществляются с помощью автоматизированных устройств, действие которых может программироваться. Влияние природных факторов на ход технологического процесса становится минимальным. Для областей России, лежащих севернее первой зоны рыбоводства, использование замкнутых установок часто является единственным вариантом. Альтернативу составляет только рыбоводство на воде горячих артезианских скважин. [3]

1.3.2 Водообмен в установках замкнутого водоснабжения

Водообмен - совокупность физических процессов, приводящих к смене воды в водном объекте, замещению одних водных масс, находящихся в нем, другими водными массами (с иными свойствами), поступающими в него из сопредельных объектов. [7] [22]

Водообменом в установках замкнутого цикла далее УЗВ принято считать скорость прохождения полного цикла воды в системе жизнеобеспечения обитателей системы, т.е. за какой промежуток времени насос (помпа) произведет полную откачку воды из области содержания гидробионтов через систему фильтрации. То есть если суммарное количество воды в системе составляет 2 литров (включая трубопроводы, систему фильтрации и непосредственно емкость содержания) а производительность насоса составляет 4 литров в час, то принято принимать скорость такого водообмена равную двухкратному обмену воды в час. Скорость водообмена в УЗВ при расчетах стараются обеспечить в диапазоне от 1 до 4, связано это с гидрохимией воды. При скорости водообмена менее единицы, вредные элементы (аммоний, нитраты, нитриты и др.) имеют высокую скорость накопления в системе, что вызывает гибель обитателей УЗВ, при высоких значения величины водообмена в системе замкнутого цикла вода циркулирует в системе вызывая только негативные явления: течение, повышенный удельный расход электроэнергии и перемешивание взвешенных частиц. Расход электроэнергии и перемешивание взвешенных частиц не выпадающих в осадок сказываются на себестоимости продукции. Поэтому при проектировании и эксплуатации УЗВ стоит придерживаться правила Золотой Середины. [22] Рассмотрим негативные явления, связанные с высоким течением воды в емкостях с гидробионтами. Высокая скорость протекания жидкости негативно отражается как в аквариуме с рыбками так, например и с крабами или лангустами в промышленных УЗВ. Повышенный поток заставляет обитателей сопротивляться потоку жидкости, а как следствие биохимические реакции в тканях ускоряются, что приводит к повышенному расходу энергии. При недостатке белкового корма происходит истощение и как следствие гибель обитателей. В системах промышленной передержки в течении длительного времени происходит уменьшение веса, но наиболее негативный фактор связан с ослабленностью гидробионтов, что приводит к сокращению времени выживания в неестественной для них среды. Высокая величина водообмена в системе фильтрации также оказывает негативное влияние на протекание процессов очистки: - в механическом фильтре высокая скорость протекания жидкости снижает эффективность за счет турбулентности потока, взвешенные частицы перемешиваются и требуется фильтр механической очистки с меньшим по диаметру проходным сечением. - в химическом фильтре сокращается время контакта очищающего субстрата с нежелательными элементами. - в биологическом фильтре скорость потока жидкости наиболее важная величина она составляет 4 литра в секунду на 1 квадратный метр поверхности субстрата очистки (откуда взял напишу (японец в 75 году еще рассчитал)). При высоких скоростях омывания поверхности субстрата поток воды не позволяет закрепиться колонии бактерий, как следствие скудная колония бактерий на достаточно большой площади поверхности. Низкая скорость водообмена еще более негативно сказывается на протекании жизнеобеспечивающих процессов: - отсутствие турбулентности в движении потока непосредственно в области обитания гидробионтов приводит к образованию застойных зон, в которых накапливаются вредные элементы, в таких участках отсутствует растворенный кислород и концентрация аммония нитратов и нитритов превышает допустимую концентрацию. - невысокая скорость омывания поверхности субстрата приводит отсутствию питания для аэробных бактерий и как следствие минимальная популяция. - снижение растворенного кислорода в воде, одновременно при дыхании рыб в воде растет содержание диоксида углерода, изменяя при этом водородный показатель (рН) воды в сторону кислотности. [5]

1.4 Установка замкнутого водоснабжения проектно-технологического центра индустриального рыбоводства на базе ФГБОУ СГАУ им.Н.И. Вавилова

УЗВ (установка замкнутого водоснабжения) проектно-технологического центра индустриального рыбоводства на базе ФГБОУ СГАУ им.Н.И. Вавилова [рисунок 1.5.]. (Приложение А)

1, 2, 3, 4, 5, 6 - мини бассейны для содержания годовиков ленского осетра.

Рисунок 2.1 Схема УЗВ СГАУ им.Н.И. Вавилова

Основной (большой) бассейн и мини бассейны для содержания ленского осетра. На вход бассейна подается чистая, насыщенная кислородом вода, а на выходе из бассейна стекает вода, загрязненная продуктами жизнедеятельности рыб, содержание кислорода в которой понижено вследствие его потребления рыбой. Степень загрязненности воды на выходе из бассейна связана с величиной корма, задаваемого рыбам.

Механический фильтр. Служит для удаления из воды взвесей, поступающих из бассейна с рыбой (фекалии, чешуя, погибшие животные и т.п.).

Биологический фильтр. Биологическая обработка воды представляет собой многоступенчатый процесс преобразования органических соединений в нетоксичные продукты, безопасные для рыбы. Процесс выполняется аэробными бактериями, потребляющими значительное количество кислорода, и сопровождается образованием биомассы бактерий и изменением рН воды.

Отстойник. Предназначен для задержания частиц биологической пленки, образующейся в процессе биологической очистки воды из блока биологической очистки с током воды. Выполняет в установке ряд функций, главными из которых являются обеспечение питания насоса и удаление избытка воды в установке через перелив. Вспомогательные функции: подпитка свежей водой, дегазация воды после биологической очистки, добавка реагентов, корректирующих гидрохимические параметры воды.

Насос обеспечивает бесперебойную циркуляцию воды в установке. С помощью насоса обеспечивается проток воды через все элементы системы, обладающие гидравлическим сопротивлением. В зависимости от конструктивных особенностей установки в ней может быть два и более контуров циркуляции.

Бактерицидная обработка предназначена для снижения уровня бактериального загрязнения циркулирующей воды, возникающего при высоких биологических нагрузках в установке. При низких и средних нагрузках бактерицидная обработка, как правило, не применяется. Высокая бактериальная загрязненность может быть определена визуально, так как вода из-за находящихся в ней бактерий теряет прозрачность и становится мутной.

Оксидинатор. Насыщение кислородом - один из главных, не исключаемых элементов замкнутой установки, так как все биологические процессы в установке идут при значительном потреблении кислорода. Он расходуется как на дыхание рыб, так и на осуществление окислительных процессов при биологической обработке. [36]

Раздел 2. Материал и методы исследования

2.1 Химические показатели воды для содержания ленского осетра

Газовый режим водоема влияет на жизнедеятельность рыб больше, чем температура воды. Кислород, углекислота, сероводород, метан могут оказывать влияние не только на продуктивность, но и на отравление всех жизненных функций. Соотношение растворенных в воде газов (газовый режим водоема) оказывает непосредственное влияние на жизнь рыб и других гидробионтов, в одних случаях вызывая их гибель, в других снижая их общую резистентность, обуславливая их зараженность возбудителями заразных болезней. При неблагоприятном часто наблюдается, и наиболее часто возникают заразные болезни, которые протекают в тяжелой форме, сопровождаясь массовой гибелью рыб. [14]

Сероводород в природных водах образуется главным образом за счет круговорота серы, в поверхностных водах озер, водохранилищ, и морей он образуется в процессе размножения органических веществ. Кроме свободного (газообразного), растворенного в воде сероводорода в водоемах могут присутствовать гидросульфид - ионы (НS) и сульфид - ионы (S). Соотношение всех трех форм в воде не постоянно и может изменяться в зависимости от концентрации водородных ионов (рН) воды. [14] [3]

При концентрации сероводорода в воде в количестве 1 мг/л у рыб снижается частота дыхания, и они при этом не способны усваивать кислород. Дыхательные движения становятся аритмичными, и рыба погибает. У рыб, подвергшихся токсическому воздействию сероводорода, снижается резистентность к возбудителям заразных болезней и неблагоприятным условиям среды вследствие пермеамбилитации. В условиях малых водоемов - озер, прудов и малых водохранилищ - удаление (детоксикацию) сероводорода проводят путем аэрации воды общедоступными способами.

Метан, или болотный газ, очень опасен для рыб и других гидробионтов, особенно зимой. Образуется он в довольно больших количествах летом на глубине некоторых озер и прудов, находящихся в антисанитарных условиях, главным образом за счет разложения клетчатки. Количество этого газа может доходить до 38,5 см³ на 1 л. Выделяясь со дна водоема, метан активно окисляется и тем самым обедняет кислородом придонные слои воды, где в зимнее время в основном находится рыба, которая неизбежно попадает в бескислородную среду. Она начинает подниматься в верхние слои, где находится в постоянном движении, теряет энергетический запас питательных веществ, подвергается истощению и физическому ослаблению. Если не устранить первопричину неблагополучия в водоеме, то может возникнуть энзоотия, сопровождаемая массовой гибелью больших рыб. Кроме того, метан обладает высокой токсичностью не только для рыб, но и других гидробионтов.

В зимовальных водоемах соотношение газов проверяют не реже одного раза в декаду, в нерестовых прудах - ежедневно, в остальных ежедекадно. В летний период анализы делают два раза в сутки, перед заходом солнца и утром перед восходом (в это время можно уловить предутренний дефицит кислорода). [14] [33]

Общее содержание соединений азота в придонных слоях неглубоких водоемов доходит до 2-3 мг/л. Содержание более 3 мг/л показывает начало загрязнения, а более 1 мг - очень сильное загрязнение органическими веществами. При сносе талой воды с удобренных полей вблизи водоемов загрязнение может происходить от соединений минерального азота, но в целом содержание аммиака до 1,5 мг/л и нитратов до 1-2 мг/л желательно для каждого водоема. [38]

Фосфор не оказывает на рыбу непосредственного влияния. В чистых источниках содержится Р₂О₅ до ,5 мг/л, свыше 2 мг/л - загрязненная вода, свыше 5 мг/л - очень сильно загрязненная вода. При высоком загрязнении водоемов фосфором интенсивно развиваются сине-зеленые водоросли, которые своими выделениями негативно действуют на рыбу. После гибели осенью они оседают на дно, возникают гниение и поглощение кислорода, которые могут происходить и зимой подо льдом.

В большинстве водоемов, за исключением пополняемых стоками с удобренных полей, наблюдается дефицит фосфора вследствие того, что его соединения концентрируются в придонных слоях и связываются солями закисленного железа а при недостатке кислорода превращаются в нерастворимую форму.

Наличие фосфора в водных источниках для рыбопитомников из рек допустимо до ,5 мг/л, при поступлении из водохранилищ и озер - до 1 - 1,5 мг Р₂О₅ на 1 л воды. [1]

Недостаток железа лимитирует развитие водорослей. Высокая концентрация железа (более 1,5-2 мг/л) имеет обратное действие - угнетает развитие некоторых водорослей, особенно в условиях кислой среды. С притоком грунтовой воды в водоем привносятся обычно эакисные соли железа, которые при наличии кислорода переходят в окисленое состояние. Обычно в прудах недостаток железа наблюдается редко. Допустимое количество железа для летних рыбоводных прудов 1,5-2 мг/л, а для зимовальных не более 1 мг/л. [14] [3]

Влияние солей, растворенных в воде, чрезвычайно велико в жизни рыб, беспозвоночных животных и растительных водных организмов. От количества минеральных солей и микроэлементов в воде зависит развитие одноклеточных водорослей - пищи для беспозвоночных животных, которые являются пищей для рыб. Растворенные в воде соли оказывают непосредственное влияние на рыб, воздействуя на их резистентность. Например, фосфор и кальций, необходимые при формировании костной ткани и синтеза белков крови и мышц, рыбы могут получать не только с пищей, но и непосредственно из воды, как и большинство других химических элементов (магний, натрий, калий, серу, железо, фтор, молибден и др.), необходимых для нормального роста и развития рыб. [3]

При нарушении оптимального соотношения этих веществ в воде рыбы могут испытывать дискомфорт, а иногда происходит их отравление и гибель.

Жесткость воды определяется в основном количеством растворенных в ней солей кальция и магния. Определяется она в градусах: 1 жесткости соответствует содержанию 1 мг окиси кальция в 1 л воды. Различают общую жесткость, устранимую (или карбонатную) и постоянную. Общая жесткость воды показывает концентрацию в ней катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция и магния, или всех их солей содержащихся в воде. Устранимой, или карбонатной, считают жесткость, исчезающую при кипячении воды, она обусловливается двууглекислыми солями (бикарбонатами) кальция и магния, которые при кипячении разлагаются, превращаясь в нерастворимые углекислые соли (карбонаты). Постоянная жесткость сохраняется после кипячения воды и зависит преимущественно от сульфатных, хлористых и других солей кальция и магния, кроме двууглекислых солей.

Жесткость имеет определенное санитарно-гигиеническое значение, создавая щелочную среду и предотвращая закисание воды и ложа прудов. Наряду с этим жесткость воды оказывает опосредованное влияние на рыб и других гидробионтов путем снижения токсического действия многих солей щелочных, щелочноземельных и тяжелых металлов. [7]

Окисляемость воды - это не только показатель наличия в воде веществ, способных окисляться, но и показатель естественного и антропогенного загрязнения воды органическими и минеральными веществами, на окисление которых также затрачивается кислород. К таким веществам относятся взвешенные и растворенные в воде органические вещества (трупы животных и растительные водные организмы, детрит, гуминовые вещества, продукты распада органических веществ и других объектов). Оптимальная окисляемость, то есть количество кислорода, необходимого для окисления органических веществ, находящихся в воде, не превышает 8 - 1 мг О2/л. В этих условиях устанавливается определенное равновесие в расходовании кислорода - его вполне хватает на окисление органических веществ и на дыхание водных животных, и в первую очередь рыб.

При окисляемости рыбоводных прудов свыше 2 мг О2/л, при интенсивности расхода кислорода на окисление органических веществ, создаются благоприятные условия для развития таких болезней, как бранхиомикоз, незаразный бранхионекроз и др. [33]

2.2 Факторы среды влияющие на рост ленского осетра

Абиотические факторы в той или иной степени, влияющие на рост, развитие и жизнедеятельность ленского осетра являются:

) Углекислый газ. Углекислый газ (Оксид углерода (IV)) [рисунок 3.1., рисунок 3.2.]. Отрицательное влияние высокой концентрации углекислоты на жизнедеятельность ленского осетра заключается в том, что находясь в угнетенном состоянии, рыба хуже используют кислород, растворенный в воде. При этом значение имеет не просто абсолютное содержание в воде кислорода и углекислоты (диоксида углерода), а их соотношение. При низком содержании кислорода и неблагоприятном соотношении кислорода и углекислого газа осетр значительно хуже использует корм.

Рисунок 3.1 Оксид углерода (IV) Рисунок 3.2 Оксид углерода (IV)

Биопродуктивность водоема зависит от наличия двуокиси углерода. В большей концентрации углекислый газ ядовит для рыб. Содержание СО₂ уже в концентрации 3 мг/л вызывает аритмию и угнетенное дыхание, 5-8 мг/л - нарушение равновесия, 17 мг/л - плавание на боку. Гемоглобин связывает большое количество СО₂, что приводит к резкому уменьшению концентрации О₂. Рыбы начинают задыхаться даже в насыщенной кислородом воде. [18] [26]

) Прозрачность воды. По сравнению с воздухом вода гораздо менее прозрачна и попадающий в нее свет довольно быстро поглощается и рассеивается. При прохождении через толщу воды меняется спектральный состав света, что существенно влияет на условия фотосинтеза и отражается на поведении ленского осетра.

Прозрачность воды является одним из основных критериев, позволяющих судить о состоянии водоема. Она зависит от количества взвешенных частиц, содержания растворенных веществ и концентрации фито - и зоопланктона. Влияет на прозрачность и цвет воды. Чем ближе цвет воды к голубому, тем она прозрачнее, а чем желтее, тем прозрачность ее меньше. [9]

Важным фактором, определяющим прозрачность воды в непроточных водоемах, являются биологические процессы. Прозрачность воды тесно связана с биомассой и продукцией планктона. Чем лучше развит планктон, тем меньше прозрачность воды. Таким образом, прозрачность воды может характеризовать уровень развития жизни в водоеме. Она имеет большое значение как показатель распределения света (лучистой энергии) в толще воды, от которого зависят в первую очередь фотосинтез и кислородный режим водной среды. [9] [42]

) Влияние температуры. Разные виды осетровых, имеют свой оптимум температуры, который с возрастом меняется. Опытным путем установлено, что, например, оптимальным температурным режимом для развития икры осетра осеннего хода является 2 - 23°C. Личинки в возрасте 1 - 2 суток не способны выбирать оптимум температуры. Но уже в возрасте 3 - 1 суток выбирают температурную зону 2 - 22°C, 1 - 2 суток - 18,5-2,5°C,2 - 35 дней - 16 - 18,5°C, 35 - 45 суток - 14,5 - 16°C, а 45 - 6 суток - 12 - 14,5°C. При выращивании личинок в таких температурных условиях рост, интенсивность питания и выживаемость были самыми высокими. Оптимальными температурами для развития осетровых рыб является диапазон 1 - 22°C. Оптимальная температура для развивающейся молоди ленского осетра - 14 - 18°C. Для взрослых осетровых в стадии нереста оптимальный спектр температуры воды является 7 - 26°C. [19]

Ленский осетр обладает способностью питаться и расти в зимнее время при низкой температуре воды. Его рост, особенно линейный, к зиме не замедляется столь значительно, как у других осетровых.

Следить за температурой воды в водоемах или искусственных сооружениях необходимо постоянно, особенно при переходе оптимальных температур в сторону повышения или понижения. Температура ниже или выше оптимума снижает продуктивность рыб и в определенных пределах может привести к гибели организмов. [19] [2]

) Кислород. У осетра отмечается четкая видовая специфичность как в отношении минимального количества кислорода, растворенного в воде, при котором может жить рыба, так и в отношении интенсивности потребления кислорода в процессе дыхания. При увеличении температуры воды пороговое напряжение кислорода возрастает, это в первую очередь влияет на изменение скорости развития и роста. Известно, что избыточная концентрация кислорода может быть даже летальной.

От концентрации кислорода в воде зависит жизнедеятельность ленского осетра. При уменьшении его ниже определенных границ падает интенсивность питания и использования пищи на рост, в результате чего замедляется рост. В условиях интенсивного рыбоводного хозяйства снижение скорости роста наступает при уменьшении содержания кислорода от 4 до 65 %. [14]

При недостаточном содержании кислорода в воде снижается устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Низкое содержание кислорода обусловливает неблагоприятные зоогигиенические условия в результате чего создаются предпосылки к накоплению органических веществ и размножению сапрофитной микрофлоры, которая может отрицательно воздействовать на осетра. Длительное пребывание в воде с недостаточным содержанием кислорода понижает активность, резко снижает устойчивость к возбудителям болезней.

) Соленость воды. Установлено, что в процессе развития осетровых, происходит быстрое повышение солеустойчивости, но есть особенности. Так, пресноводные осетровые, такие как ленский осетр, большой амурский лопатонос, негативно реагируют на повышение солености воды. У личинок осетра при переходе на активное питание соленость 2-3‰ положительно влияет на прирост. У молоди в возрасте 15-2 дней после начала питания наиболее быстрый рост наблюдался уже при солености 6‰. Среднесуточный привес составил 15%, тогда как в пресной воде - 1%. [16]

Для каждого вида и возраста рыб есть свой оптимальный уровень солености воды. Так, активный рост ленского осетра и севрюги в течение первых 1 дней активного питания улучшался при увеличении солености воды до 32‰. И практика, и эксперименты подтверждают, что для молоди осетровых, выращиваемой в слабосоленой воде, характерны повышенный аппетит и более быстрый рост.

) Влияние освещенности. Изучено влияние постоянной и переменной освещенности на мальков ленского осетра. При изменении освещенности от 3 до 8 лк повышалась скорость роста мальков, увеличивались интенсивность дыхания, суммарное потребление корма и кислорода, но снижались кормовой коэффициент и расход кислорода на прирост. При переменной освещенности с определенной амплитудой и периодичностью увеличивались скорость роста, снижался расход кислорода на прирост единицы массы и улучшалось усвоение пищи. При переменном режиме освещенности, оптимальном для роста мальков, отмечается моноцитопения и лимфофилия. [2]

Раздел 3. Собственные исследования

Углекислый газ является одним из важнейших показателей воды для жизнедеятельности ленского осетра. Его концентрации в УЗВ могут варьироваться и напрямую зависеть от таких показателей как температура и рН. Так же не малое влияние на жизнедеятельность ленского осетра оказывает прозрачность воды, это связано с оценкой поглощения кислорода жабрами из воды, поисками пищи.

3.1 Определение прозрачности (мутности)

Осетровые предпочитают текучие чистые воды, где прозрачность может составлять 1 и более метров.

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей - нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения.

Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики воды - такие как:

наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах;

взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, - определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высушенного фильтра. Этот показатель обычно малоинформативен и имеет значение, главным образом, для сточных вод.

прозрачность, измеряется как высота столба воды, при взгляде сквозь который можно различать узнаваемый знак (отверстия на диске, стандартный шрифт, крестообразная метка и т.п.).

Мутность определяют фотометрически (турбидиметрически - по ослаблению проходящего света или нефелометрически - по светорассеянию в отраженном свете), а также визуально (качественно) - по степени мутности столба высотой 1 - 12 см в мутномерной пробирке. В последнем случае пробу описывают качественно, непосредственно определяя цвет исследуемой воды, выбирая его из таблицы [таблица3.1.] по нормам ГОСТ (ГОСТ 13). [9]

Таблица 3.1 Мутность воды (ГОСТ 13)

Опыт № 1.

Вариант 1. Качественное определение мутности в бассейне для содержания ленского осетра, объемом 6, 4 м³ [рисунок 3.1.].

Рисунок 3.1 Бассейн для содержания ленского осетра (объем 6, 4 м³)

Оборудование: пробирка стеклянная высотой 1 - 12 см, лист темной бумаги.

Ход опыта: наполнила пробирку водой из бассейна для содержания ленского осетра (объем бассейна 6, 4 м³), затем расположила пробирку сверху на темном фоне, при достаточном боковом освещении и выбрала подходящее определение цвета из таблицы [см. таблица 3.1.].

Вариант 2. Качественное определение мутности в бассейне для содержания ленского осетра, объемом 1,2 м³ [рисунок 3.2.].

Рисунок 3.2 Бассейн для содержания ленского осетра (объем 1, 2 м³).

Оборудование: пробирка стеклянная высотой 1-12 см, лист темной бумаги (в качестве фона).

Ход опыта: наполнила пробирку водой из бассейна для содержания ленского осетра (объем бассейна 1, 2 м³), затем расположила пробирку сверху на темном фоне, при достаточном боковом освещении и выбрала подходящее определение цвета из таблицы [см. таблица 3.1.].

Результаты исследований.

Пробы воды 1 - го и 2 - го варианта оцениваются при помощи таблицы 3.1 В 1 - м варианте вода - слабо опалесцирующая, во 2 - опалесцирующая, что говорит о хорошей прозрачности обоих бассейнов.

Опыт № 2.

Международный стандарт ИСО 727 описывает также метод определения мутности (а также прозрачности) воды с использованием специального диска, известного как диск Секки [рисунок 3.3., рисунок 3.4.].

Рисунок 3.3 Диск Секки Рисунок 3.4 Диск Секки

Диск Секки представляет собой диск, отлитый из металла с большим удельным весом, покрытый белым пластиком и прикрепленный к нерастягивающемуся шнуру. Диск имеет диаметр 2 мм с шестью отверстиями, каждое диаметром 55 мм, расположенными по кругу диаметром 12 мм. При определении мутности с помощью диска его опускают в воду настолько, чтобы он был едва заметен. Измеряют максимальную длину погруженного шнура, при которой диск еще заметен.

Вариант 1. Определение прозрачности воды с помощью диска Секки.

Оборудование: диск Секки.

Ход опыта: опускаем диск Секки в бассейн для содержания ленского осетра, объемом 6, 4 м³. [см. рисунок 3.1.] Опускали диск Секки посередине бассейна (на максимальную глубину), пока диск не коснулся дна. Диск был виден хорошо, при длине шнура 1, 4 м, что позволяет говорить о хорошей прозрачности воды в бассейне для содержания ленского осетра, объемом 6, 4 м³.

Вариант 2. Определение прозрачности воды с помощью диска Секки.

Оборудование: диск Секки.

Ход опыта: опускаем диск Секки в бассейн для содержания ленского осетра, объемом 1, 2 м³. Я опускала диск Секки пока он не коснулся дна. Диск был виден очень хорошо, при длине шнура , 9 м (9 см), что позволяет говорить о хорошей прозрачности воды в бассейне для содержания ленского осетра, объемом 1, 2 м³.

Результаты исследований.

Сравнивая, результаты опыта № 3 и № 4 я могу отметить, что в 1 - м варианте вода содержит небольшое количество мути, а во 2 - м она прозрачная.

3.2 Определение содержания углекислого газа в воде в установках замкнутого водоснабжения

По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов.

При растворении в воде образует угольную кислоту:

₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов (качественная реакция на углекислый газ):

Ca (OH) ₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O

Вычисление концентрации углекислого газа в воде не такая простая задача как, например, кислорода, азота и других газов, концентрация которых в воде определяется только соотношением парциональных давлений газов в газообразной и жидкой фазе. На углекислый газ оказывает влияние еще и кислота - основание реакции. Углекислый газ в воде посредством химических реакций переходит в разные формы: углекислый газ СО₂, угольная кислота Н₂СО₃, бикарбонаты НСО₃ и карбонаты СО₃. Эти все формы углерода могут переходить друг в друга в зависимости от рН воды, и температурного режима. В биофильтре происходит процесс нитрификации. Этот процесс потребляет бикарбонаты. Бикарбонаты влияют на щелочность воды. Правильный выбор рабочих параметров воды определяет эффективность работы УЗВ в целом и ее стабильность. Для осетровых рекомендованы следующие показатели [таблица 3.2.]. [22]