Спосіб підвищення продуктивності рибоводного ставу

Союз Советских Социалистических Республик опис 60734 Е К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву • — (22) Заявлено 27.12.79 (21) 2862211/28-13 с присоединением заявки № — Государственный комитет (23) Приоритет СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (45) Дата 3 (51)М.Кл. А 01К 61/00 — (53) УДК 639.3.05 (088.8) опубликования описания 07.09.81 С. В. Болыиинский, М. С. Иванов, Ю. Г. Беспалов, Ю. П. Беличенко и Ю. К- Худенский Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РЫБОВОДНОГО ПРУДА 1 Изобретение относится к рыбному хозяйству, в частности к способам повышения продуктивности рыбоводного пруда. Известен способ повышения продуктивности рыбоводного пруда, заключающийся во внесении в воду препаратов, ускоряющих 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 возможности 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 5 ]0 15 20 25 30 проведения сложных и дорогостоящих мероприятий, заключающихся в том, что в воду пруда вносят кальцинированную соду из расчета 50—70 кг на гектар пруда при 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 в воде биогенных элементов (в форме органических веществ). Использование содержащихся в растворенных гуминах биогенов гетеротрофными микроорганизмами, а затем (после минерализации органических соединений) водорослями обусловливает повышение биопродуктивности водоема. Кроме того, внесение в воду рыбоводного пруда кальцинированной соды вызывает, хотя и кратковременный (до момента нейтрализации гуминовыми кислотами), по 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 использования в биотическом круговороте для получения рыбной продукции будут замедлены. Таким образом, применение этого способа ц^лесообраз 860734 но только в тех случаях, когда повышение рыбопродуктивности 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 мнкрофлору, обеспечивающую протекание естественных процессов самоочищения, и одновременно (вследствие растворения гумнновых соединений) ухудшает качество воды по таким показателям как ХПК., ВПК, перманганатпая 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 оргапическнх веществ, содержащихся в воде, используют в качестве препарата перекись водорода, при этом ее смешивают предварителыю 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 Н 2 О 2 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 про делах 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. 5 ш • 15 20 25 зо Способ осуществляют следующим образом. Содержащее гуминовые соединения вещество, например избыточный активный ил биологических очистных сооружении, или почву, пли донные отложения смешивают с перекисью водорода до создания 2—5% концентрации Н 2 О 2 в реакционной смеси (на 100 кг ила 2—5 кг перекиси) и выдерживагот в смесителе в течение І0—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 па 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, внесепие которых в водоем интенсифицирует окисление и минерализацию органического вещества в водоеме, что ускоряет биотический круговорот в водном биоценозе и повышает его биопродуктивность. Интенсифи кация процессов окисления и деструкции органического вещества, в свою очередь, увеличивает концентрацию доступных для планктонных водорослей форм биогенных 35 элементов в воде, продуктивность фитопланктона и, в конечном итоге, выход товарной рыбы. Присутствие соединений, катализирующих окислительные процессы, обусловливает высокую самоочистительную 40 способность водоема и позволяет поддерживать требуемое количество воды в нем без дополнительных затрат, П р и м е р . - Возможность применения 45 предлагаемого способа исследуется в лабораторных условиях. В аквариумном эксперименте нмитируются условия рыбоводного водоема, подверженного воздействию органических загряз50 нений, например, в результате поступления поверхностного стока или промышленнобытовых сточных вод. Влияние на биопродуктивность оценивается по времени, необходимому для дости55 жения оптимальной, с точки зрения рыбопродуктивности, биомассы фитопланктона, Для измерения биомассы фитопланктона используются методы, рекомендованные для рыбоводных прудов. 60 Прозрачность воды измеряется спектрофотометрически, затем при помощи номограмм осуществляется пересчет на прозрачность по индикаторному диску и по рассчитанной прозрачности определяется биомас65 са водорослей. 860734 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 I 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 па продуктивность фитопланктона представлены в табл. 1. Таблица Способ Контроль Известный Лредлагаемый 15 Предлагаемый 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 Lно химического окисления органического вещества в воде, являющегося одним из основных показателей ее естественного самоочищения. 2 Время обеспечивания метиленового синего в стандартной пробе на загнивание, сутки 4,5 6,5 3,0 10 15 20 25 30 35 40 12 Известный Способ 1 Время достижения оптимальной биомассы, сутки Контроль Таблица 45 50 55 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 увеличеиием 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 внесення із воду препаратов, ускоряющих деструкцию органических веществ, содержащихся в воде, от65 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интен60 860734 7 сификации процессов самоочищения воды в прудах, в качестве препарата используют перекись водорода, при этом ее смешивают предварительно с гуминовыми веществами природного пли искусственного проиїлождения при температуре 20—25°С при атмосферном давлении в течение 10—30 мин 8 до создания 2—5% концентрации Н 2 О а в реакционной смеси, а затем смесь вносят в воду водоема Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 217127, кл А01К61/00, 1967 Составитель В. Лебедюк Редактор С. Суркова Техред А. Камышникова Корректоры: Л. Орлова и Е. Осипова Заказ 1888 6 Иэд №527 Тираж 712 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб, д 4/5 Типография, пр Сапунова, 2