И продовольствия республики Беларусь

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

 

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Н. В. Васильева

Технические средства аквакультуры

Рекомендовано Учебно-методическим объединением

по образованию в области сельского хозяйства в качестве учебно-методического пособия для студентов учреждений высшего

образования, обучающихся по специальности

Промышленное рыбоводство

Горки

БГСХА

2012

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

 

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

 

 

Н. В. Васильева

Технические средства аквакультуры

Рекомендовано Учебно-методическим объединением

по образованию в области сельского хозяйства в качестве учебно-методического пособия для студентов учреждений высшего

образования, обучающихся по специальности

1-74 03 03 Промышленное рыбоводство

 

 

Горки

БГСХА

2012

УДК 639.3:626.88 (075.8)

ББК 40.6 я 73

В19

Рекомендовано Научно-методическим советом БГСХА

20.06.2012 г. (протокол № 10)

и методической комиссией зооинженерного факультета

3.05.2012 г. (протокол № 10)

 

Автор:

кандидат технических наук, доцент Н. В. Васильева

Рецензенты:

доктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры

ландшафтного проектирования УО «Полесский государственный

университет» А. И. Козлов;

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии производства продукции и механизации животноводства УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» А. В. Гончаров

Васильева, Н. В.

В19Технические средства аквакультуры:учебно-методическое пособие / Н. В. Васильева. – Горки: БГСХА, 2012. – 192 с.: ил.

         ISBN 978-985-467-402-5

 

Изложены основные сведения о работе различных технических средств подачи и очистки воды, аэрации и насыщения кислородом, кормораздачи, сортировки, транспортировки, автоматизированного контроля и управления процессами выращивания рыбы.

Рассмотрены вопросы эксплуатации средств механизации производственных процессов в рыбоводстве.

            Для студентов специальности 1-74 03 03 Промышленное рыбоводство.

 

 

УДК 639.3:626.88 (075.8)

ББК 40.6 я 73

 

  ISBN 978-985-467-402-5                   © УО «Белорусская государственная

                                                                                 сельскохозяйственная академия», 2012

Предисловие

 

В современных условиях, параллельно с развитием и совершенствованием сельского хозяйства, человечество все большее внимание обращает на водную среду. Аквакультура является многоцелевой биологической и (или) экологической системой, вписанной в природную или искусственно сформированную среду для эффективного воспроизводства (разведения) и круглогодичного выращивания разных видов рыб и других гидробионтов со стабильным получением разнообразной продукции, доступной слоям населения с различным уровнем доходов. Аквакультура как область биотехнологии, занимающаяся производством продукта на основе биологического процесса, имеет свою специфику. Она заключается в том, что процесс формирования полезного продукта происходит в водной среде с использованием гидробионтов.

По темпам развития аквакультура стоит в ряду наиболее быстро развивающихся, вместе с отраслями компьютерных технологий, связи и некоторых других. В мировой практике насчитывается несколько типов аквакультурных производств, базирующихся на различных методах выращивания гидробионтов: пастбищное, прудовое и индустриальное, отличающихся между собой различным уровнем интенсификации технологического процесса. Аквакультура имеет два основных направления: первое – пресноводное рыбоводство, второе – искусственное воспроизводство водных биологических ресурсов. Следует отметить, что марикультура, как и пресноводная аквакультура, подразделяется на ряд направлений. Самым распространенным объектом пресноводной аквакультуры является рыба. Рыбоводство на внутренних водоемах является уникальным видом хозяйственной деятельности, основная задача которого сводится к удовлетворению потребности людей в рыбе и рыбопродуктах – незаменимых продуктах в пищевом рационе человека. Технологические приемы его ведения принципиально отличаются от приемов животноводства и растениеводства прежде всего тем, что позволяют с большей эффективностью использовать первичные звенья продукционной цепи экосистем водоемов.

 

Введение

Население Земли неуклонно увеличивается и если в развитых странах продовольственная программа полностью решена, то в отдельных регионах мира еще существует такое явление, как смерть от голода. В современных условиях, параллельно с развитием и совершенствованием сельского хозяйства, человечество все большее внимание обращает на водную среду. Аквакультура является реальной альтернативой топчущемуся на месте мировому рыболовству.

Аквакультура – это разведение и выращивание различных гидробионтов, т. е. организмов, обитающих в воде. По темпам развития эта отрасль стоит в ряду наиболее быстро развивающихся вместе с отраслями компьютерных технологий, связи и некоторых других. Различают аквакультуру пресноводную, включающую рыбоводство в пресноводных водоемах, и марикультуру, которая занимается выращиванием различных морских объектов: водорослей, безпозвоночных (мидии, морские гребешки) и некоторых видов рыб (камбала, лососевые и др.). Самым распространенным объектом пресноводной аквакультуры является рыба. Рыбное хозяйство на внутренних водоемах является уникальным видом хозяйственной деятельности, основная задача которого сводится к удовлетворению потребности людей в рыбе и рыбопродуктах – незаменимых продуктах в пищевом рационе человека. Технологические приемы его ведения принципиально отличаются от приемов животноводства и растениеводства прежде всего тем, что позволяют с большей эффективностью использовать первичные звенья продукционной цепи экосистем водоемов. Производство рыбной продукции по сравнению с другими продуктами, содержащими животные белки, характеризуется высокой эффективностью. Затраты на производство одной тонны рыбной продукции почти в пять раз ниже, чем тонны говядины, в четыре раза – баранины, более чем в три раза – свинины, в восемь раз – сливочного масла, в четыре раза – животного жира. Капитальные вложения на производство одной тонны мяса почти в четыре раза больше, чем на производство одной тонны рыбной продукции. Рыбы способны образовывать более высокую биомассу на единицу площади: если средняя биомасса наземных промысловых позвоночных в среднем не превышает 1 кг/га, то биомасса рыб в естественных водоемах составляет до 150 кг/га, а при проведении интенсификационных мероприятий способна достигать 300–500 кг/га. Продуктивность искусственных прудов при использовании интенсивных методов рыбоводства и поликультуры достигает 25–30 ц/га при себестоимости на 30–50 % меньшей, чем при производстве того же объема продукции крупного рогатого скота.

 

Аквакультуры

Интенсификация рыбоводства тесно связана с механизацией и частично автоматизацией важнейших трудоемких процессов, что позволяет повысить производительность труда, сократить продолжительность производственных процессов, снизить себестоимость продукции. Механизация способствует повышению рыбопродуктивности водоемов (механизация мелиоративных работ, удобрения), соблюдению оптимальных сроков проведения работ (облов прудов, сортировка рыбы), снижению отхода рыб (например, в результате механической аэрации или оксигенации при дефиците кислорода) и сокращению потерь корма (совершенствование методов кормления рыб). В рыбоводстве уровень механизации трудоемких процессов неодинаков. В прудовом рыбоводстве преобладает частичная механизация – использование отдельных машин в рабочем процессе. При выращивании рыбы в садках и бассейнах производственные процессы более механизированы, чем в прудовом рыбоводстве.

Современный уровень технического прогресса, разработка высокопроизводительных интенсивных технологий выращивания рыбы требуют создания новых технических средств рыбоводства. В настоящее время осуществляется переход от отдельных машин к созданию комплексов, механизированных и автоматизированных линий и систем с применением манипуляторов, микропроцессорной техники для полной механизации и автоматизации основных технологических процессов в рыбоводстве.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные цели аквакультуры.

2. Что является предметом аквакультуры?

3. С чем сочетается аквакультура?

4. Какие существуют направления в аквакультуре по способу содержания гидробионтов?

5. Назовите самый распространенный объект пресноводной аквакультуры?

6. Какие существуют направления в развитии рыбного хозяйства Беларуси?

7. Каковы основные направления пресноводной аквакультуры?

8. Какие виды рыб являются теплолюбивыми?

9. Что входит в понятие «технические средства»?

10. Перечислите холоднолюбивые виды рыб.

11. Чем определяется степень интенсификации рыбоводства?

12. Назовите преимущества аквакультуры перед другими отраслями сельского хозяйства.

НАПРАВЛЕНИЙ АКВАКУЛЬТУРЫ

 

Водообеспечения (УЗВ)

 

Прудовое рыбоводство считается наиболее эффективным, с экономической и экологической точек зрения, направлением. Современные прудовые хозяйства делятся на два типа: тепловодные карповые и холодноводные форелевые. Особенность тепловодного прудового карпового хозяйства заключается в том, что рыбу выращивают в искусственно созданных, в основном копанных и одамбированных прудах, относительно небольших по площади (от 0,1 до 100–200 га) с незначительной глубиной, полностью спускных. Другой тип прудовых хозяйств – холодноводные прудовые хозяйства. Для строительства форелевых хозяйств требуется значительно меньшая площадь, чем для карповых хозяйств, а по характеристике прудов они существенно отличаются от карповых. Для водоснабжения прудов используют родники, ручьи, реки и подземные воды, годовая температура которых изменяется от 3 (зимой) до 20 ^оС (летом).

Получение рыбной продукции в прудовых хозяйствах обеспечивается за счет комплекса интенсификационных мероприятий: мелиорации прудов, кормления сбалансированными кормами, контроля и управления за состоянием среды обитания рыб.

Наряду с прудовым рыбоводством все большее развитие получает индустриальное. Индустриальное рыбоводство развивается по следующим основным направлениям: садковые хозяйства, бассейновые хозяйства, рыбоводные установки с замкнутым циклом водообеспечения (УЗВ).

Садковый метод позволяет использовать для выращивания рыбы любой водоем. Преимуществом садковых хозяйств, в сравнении с прудовыми, является их малая капиталоемкость и отсутствие механической подачи воды, что снижает эксплуатационные затраты. Садковые хозяйства размещают в водоемах-охладителях, подразделяют на стационарные и плавучие. Наиболее распространены плавучие установки для садкового содержания рыб. Преимущество плавучих установок заключается в возможности их промышленного изготовления, комплексной поставки и установки в водоемах. Плавучие садки в водоеме-охладителе перемещаются из зоны с неблагоприятными в зону с благоприятными условиями, где температурный и кислородный режимы соответствуют физиологическим потребностям выращиваемых рыб.

Бассейновые хозяйства представляют собой систему бассейнов, в которых выращивают различного вида и возраста рыбу (карп, форель, осетровые, сомовые и др.) при плотных посадках, большой проточности воды и интенсивном кормлении сбалансированными кормами.

Бассейновые хозяйства подразделяются на тепловодные, использующие воду ТЭС, АЭС, ГРЭС, и холодноводные, использующие естественные источники воды. В бассейновых хозяйствах возможна полная механизация и автоматизация рыбоводных процессов, имеются условия для очистки воды и оборотной системы водоснабжения. Бассейны для выращивания рыбы располагают как на открытых площадках, так и в закрытых помещениях. Эффективность выращивания рыбы определяется интенсивностью водообмена и качеством воды. Водоснабжение осуществляется механически, поэтому нужны водозаборные сооружения, насосная станция, водоподающий и сбросной каналы, сооружения для очистки воды. Циркуляция воды осуществляется с одновременным обогащением ее кислородом, при этом каждый бассейн имеет самостоятельную циркуляционную систему.

УЗВ – это установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы. Гидробионты находятся в бассейнах с высокой плотностью посадки. Подпитка свежей воды составляет 5–15 % в сутки от объема воды в установке. Это достигается использованием системы механических и биологических фильтров для очистки отработанной воды с ее повторным использованием. При выращивании рыбы в установках с замкнутым циклом водообеспечения возможно применение полицикличной технологии, основанной на многократном получении в течение года посадочного материала и товарной продукции. Полицикличная технология исключает пиковые нагрузки на УЗВ по количеству поступающих загрязнений (наблюдаемые в режиме однократного съема продукции). Благодаря постепенному съему продукции и одновременной посадке на выращивание мелкой группы рыб обеспечивается равномерная нагрузка на биологические фильтры. Такой режим способствует более стабильной работе блока биологической очистки по удалению загрязнений, снижению органической нагрузки на биофильтры. При этом используется меньший объем блоков очистки. Выращивание в УЗВ товарной продукции рыб ценных видов обеспечивает ускорение роста рыб в 2–3 раза по сравнению с рыбоводством в открытых системах, при этом резко сокращаются сроки получения товарной продукции.

 

Водоснабжением

Установка замкнутого водообеспечения включает полный набор блоков, обеспечивающий все технологические этапы выращивания разводимых видов рыб: регуляцию температуры; содержание кислорода в воде; рН; стерилизацию оборотной воды, механическую и биологическую очистку. Ежесуточная подпитка свежей водой не превышает 3–5 % от общего объема системы.

Принимая во внимание свойства загрязнений, сбрасываемых из рыбоводных бассейнов, для освобождения воды от грубых нерастворимых примесей используют отстаивание и фильтрование. В конструктивном плане для механической очистки применяют отстойники различных типов: горизонтальные, вертикальные, радиальные. Эффективность процесса отстаивания определяется соотношением объема емкости отстойника и скорости протока воды через него.

Для фильтрования воды используют одно-многослойные гравийные фильтры, барабанные фильтры из синтетических материалов, снабженные системой обратной промывки и регенерации. Однако максимальный эффект осветления воды до 95–98 % обеспечивается в специальных конструкциях напорных и безнапорных фильтров с зернистой загрузкой.

Учитывая характер поступающих загрязнений и требования к качеству оборотной воды, биологическая очистка предусматривает проведение процессов окисления органических веществ, аммонийных солей и восстановления образующихся окислов азота. Для этого применяют биологические фильтры с прикрепленной загрузкой (микроорганизмы находятся в прикрепленном состоянии на поверхности загрузочного материала). Требуемая концентрация биомассы достигается применением объема субстрата с необходимой удельной поверхностью. Специфика движения воды в биофильтрах обеспечивает спонтанный рост микрофлоры по ходу движения воды, что позволяет осуществлять все стадии процесса с высокими скоростями.

Для обеззараживания оборотной воды используют ультрафиолетовое облучение или озонирование.

Обогащение воды кислородом и терморегуляция осуществляются при помощи стандартных оксигенаторов и теплообменников того или иного типа. В случае оксигенирования воды используют автономные источники (генераторы кислорода), а не баллонный кислород.

Успешная эксплуатация замкнутых рыбоводных систем возможна при выполнении основных показателей качества оборотной воды в любой точке системы и в любой момент времени. Система измеряемых показателей по отдельным блокам замкнутых рециркуляционных установок представлена на рис. 2.1.

 

	Бассейны с рыбой		Образование загрязнений		+NH3, +NO3, +NO2  + S ‰  +CO2	–О2  –Т	Конт-роль
	Механическая очистка воды		Динамика удаления твердых загрязнений		+ CO2  +NH3, +NO3, +NO2  + S ‰	–О2  –Т	Конт-роль
	Биологическая фильтрация		Динамика удаления азотсодержащих соединений		+ CO2  + NH3  + S ‰	–О2  – NH3  – NO2  –Т
	Дегазация и оксигенация		Насыщение воды кислородом			–CO2  – S ‰  –Т
					+О2
			Регуляция температуры воды
					+Т

 

Рис. 2.1. Изменение параметров рыбоводных систем и оценка их качества

Вопросы для самоконтроля

1. Что входит в состав полносистемного рыбоводного хозяйства?

2. Назовите гидротехнические сооружения прудового хозяйства и их назначение.

3. Перечислите основные направления индустриального рыбоводства.

4. Дайте характеристику системам с оборотным водоснабжением.

5. Какой материал используют при изготовлении садков?

6. Дайте характеристику садковым хозяйствам.

7. Что входит в состав бассейнового хозяйства?

8. Какие типы бассейнов вы знаете?

9. Что такое УЗВ?

10. Каково принципиальное устройство рыбоводной установки с замкнутым циклом водообеспечения?

11. Что входит в состав системы регенерации воды УЗВ?

12. Чем определяется качество водной среды при выращивании рыбы в УЗВ?

 

СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте характеристику поверхностным водоисточникам.

2. Назовите основные группы подземных вод.

3. Каким требованиям должна соответствовать вода источников?

4. Какие показатели воды называют физическими?

5. Что относится к химическим показателям воды?

6. В чем состоит основное назначение системы водообеспечения рыбоводного хозяйства?

7. От чего зависит схема водоснабжения рыбхоза?

8. На какие типы делятся водоприемники по месту расположения?

9. Из каких элементов состоит русловой водозабор?

10. Что представляет собой раздельный водоприемник берегового типа?

11. Какие типы сооружений используют для забора подземных вод?

12. Для чего выполняется водохозяйственный расчет?

 

Классификация насосов

Еще в глубокой древности для подъема воды на какую-то высоту люди использовали простейшие водоподъемники, т. е. устройства, позволяющие изменить запас энергии, которой обладала жидкость до ее подъема. Постепенно эти устройства совершенствовались и превратились в машины. Машиной называется устройство, преобразующее получаемую энергию в механическую работу. Если рабочим телом в ней является жидкость, то такая машина называется гидравлической.

Насосами называют машины, предназначенные для создания потока жидкости. Отличие насоса от других водоподъемников в том, что он, как правило, обладает способностью всасывания и нагнетания жидкости. С помощью насоса можно поднимать жидкость на определенную высоту или создавать в трубопроводной системе (например, в системе смазки автомобиля) избыточное давление.

В зависимости от механизма передачи энергии жидкости насосы подразделяют на две группы: динамическиеиобъемные.

Динамическим называют насос, в котором жидкость перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса.

К этой группе относятся лопастные (центробежные, осевые и диагональные) и насосы трения (вихревые, центробежно-вихревые, дисковые, шнековые и др.), а также ленточные водоподъемники.

Объемным называют насос, в котором рабочая жидкость перемещается вследствие периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса.

К этой группе относятся: поршневые, плунжерные, крыльчатые, шланговые, водокольцевые, вакуумные и другие насосы, а также воздушные водоподъемники.

Насос сам по себе не в состоянии перекачивать воду, так как ее нужно подвести и отвести от него, а рабочий орган должен получить энергию от какого-то двигателя (от электромотора или двигателя внутреннего сгорания), то необходимо иметь всасывающий и нагнетательный трубопроводы, а также запорную (задвижки и краны) и измерительную (вакуумметр и манометр) арматуру.

Насосная установка (рис. 4.1) состоит из всасывающего трубопровода 1, насоса 2, напорного трубопровода 3, запорной 4 и измерительной 5 арматуры. Насос, приводимый в действие движителем любого вида (электродвигателем, двигателем внутреннего сгорания, паровой машиной или вручную), забирает воду из нижнего бьефа (НБ) и подает в верхний (ВБ).

В состав насосной станции входят: водозаборное сооружение (1), здание насосной станции (2), в котором размещают минимум две насосные установки (3), внестанционный напорный трубопровод (4), водовыпуск (5) (рис. 4.2).

 

 

 

Рис. 4.1. Схема насосной установки

 

 

Рис. 4.2. Схема насосной станции: 1 – водозаборное сооружение;

2 ­– здание насосной станции; 3 – насосные установки;

4 – внестанционный напорный трубопровод; 5 – водовыпуск

 

Гидротехнический узел машинного водоподъема включает водоподводящее сооружение 1 (трубопровод или канал), насосную станцию 2, водоотводящее сооружение 3 (рис. 4.3). Кроме этого в его состав могут входить различные гидротехнические сооружения (дамбы, трубы-регуляторы и др.).

Рис. 4.3. Схема гидротехнического узла машинного водоподъема:

1 – водоподводящее сооружение  (трубопровод или канал);

2 – насосная станция;   3 – водоотводящее сооружение

Характеристики насосов

Для лопастных насосов в идеальных условиях (перекачивается идеальная жидкость рабочим колесом с бесконечным количеством лопаток) теоретическая связь параметров (напора, подачи, мощности КПД) является линейной. Реальные условия делают эту связь криволинейной, не поддающейся математическому описанию формулами. Поэтому ее устанавливают экспериментально, путем испытаний на специальных стендах при постоянном числе оборотов рабочего колеса. Результаты испытаний изображают в виде графиков зависимости напора, мощности и КПД насоса от его подачи, которые называются частными характеристиками. Они строятся на одном поле с соответствующими шкалами (рис. 4.7) и заносятся в каталог, с помощью которого и подбирается насос.

   а                                                      б

Рис. 4.7. Частные характеристики центробежного насоса:

а – стабильная; б – нестабильная

 

Иногда с целью уточнений частных характеристик производят испытания насоса, установленного в насосной станции. Такие уточненные характеристики называют рабочими.

На рис. 4.7 буквой Н обозначена напорная характеристика Н = f(Q), которая показывает, что с увеличением подачи от 0 на графике «а» напор плавно уменьшается, в то же время на втором графике «б» напор сначала несколько увеличивается, а потом уже плавно уменьшается.

Первый случай свидетельствует о стабильной работе насоса, так как одной подаче соответствует одно значение напора, на втором, в зоне с-d одной подаче соответствует два напора, что делает работу насоса нестабильной и эксплуатировать его в этой зоне нельзя.

Наиболее эффективно насос будет работать в зоне между точками а и б, которая соответствует наибольшим значениям КПД (кривая h=f(Q) и носит название «рабочая область насоса».

Рабочая область насоса – это диапазон изменений подачи и напора, соответствующий КПД, которые отличаются от максимального значения (точка mна рис. 4.7) не более чем на 10 % (зона а-б).

Кривая, обозначенная буквой N (см. рис. 4.7), называется мощностной характеристикой и показывает функциональную связь мощности и подачи N = f(Q). При закрытой задвижке на напорном трубопроводе (Q = 0) потребляемая насосом мощность минимальная и это облегчает пуск электродвигателя, так как он не будет испытывать перегрузок.

На рис. 4.8 показаны частные характеристики центробежных насосов типа Д, которые получены при заводских испытаниях и помещены в каталог насосов, поэтому их называют типовыми.

 

Рис. 4.8. Типовые частные характеристики центробежных насосов

Для того чтобы не производить испытаний насоса каждый раз, когда меняется число оборотов, применяют универсальные характеристики (рис. 4.9). Они позволяют судить о подаче (Q), напоре (Н) и КПД при всех практически возможных частотах вращения рабочего колеса.

 

Рис. 4.9. Универсальная характеристика центробежного насоса

Запорная (задвижки)

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается отличие насоса от других гидравлических машин?

2. Как подразделяются насосы в зависимости от механизма передачи энергии жидкости?

3. Есть ли разница в понятиях «напор насоса» и «давление, развиваемое насосом»?

4. Может ли КПД насоса быть равным или превышать 100 %?

5. Как установить рабочую область насоса?

6. Что такое «характеристики» насосов и для чего они нужны?

7. Что называется допустимой высотой всасывания и как она определяется?

8. Почему не рекомендуется запускать насосную установку с центробежным насосом при открытой задвижке на напорном трубопроводе?

9. Как определить расчетный напор насоса?

10. Всасывающие и подводящие трубопроводы – это одно и то же или разные элементы насосной станции?

11. Что относится к запорной арматуре?

12. Чем отличается принцип действия задвижек от принципа действия дисковых затворов?

5. Системы водоподготовки и водоочистки

5.1. Основные требования к качеству воды при культивировании

Водных организмов

 

Вода является частью сложной системы единого биологического комплекса. Живые организмы в водоемах подвергаются воздействию различных факторов среды. Важнейшими условиями, определяющими жизнь водных организмов, являются температура, свет, газовый режим и содержание биогенных элементов. Вода содержит различные растворимые и взвешенные вещества, количество и состав которых определяют большое разнообразие ее химического состава. Норматив качества водной среды летних прудов карповых хозяйств для всех областей Республики Беларусь приведен в табл. 5.1. Этот состав зависит как от физических условий окружающей среды, так и от биологических и микробиологических процессов, протекающих в водоемах. Взаимообусловленное воздействие абиотических и биотических факторов, а также деятельность человека вызывают существенные различия в гидрохимическом режиме водоемов.

 

Таблица 5.1. Норматив качества водной среды для всех областей

 

Номер нормы	Наименование нормы	Единица измерения	Норма
1	2	3	4
1	Перепад температуры воды водоисточника относительно воды в прудах	^оС	Не более 5
2	Максимальное значение температуры поступающей воды	^оС	Не более 28
3	Окраска, запахи, привкусы		Должны отсутствовать
4	«Цветность»	нм, град	До 565 (до 50)
5	Прозрачность	м	Не менее 0,75–1,0
6	Взвешенные вещества	г/м^3 (мг/л)	До 25
7	Водородный показатель	рН	6,5–8,5
8	Кислород растворенный	г/м^3 (мг/л)	Не ниже 5,0
9	Свободная двуокись углерода	г/м^3 (мг/л)	До 25
10	Сероводород	г/м^3 (мг/л)	Отсутствие
11	Аммиак свободный	г/м^3 (мг/л)	Сотые доли
12	Окисляемость перманганатная   при содержании гуминовых веществ	гО2/м^3 (мгО2/л) гО2/м^3 (мгО2/л)	До 15   До 30
13	Окисляемость бихроматная	гО2/м^3 (мгО2/л)	До 50
Окончание табл. 5.1
1	2	3	4
14	БПК5	гО2/м^3 (мгО2/л)	До 3,0
15	БПКполн.	гО2/м^3 (мгО2/л)	До 4,5
16	Азот аммонийный	г/м^3 (мг/л)	До 1,5
17	Нитриты	г/м^3 (мг/л)	До 0,05
18	Нитраты	г/м^3 (мг/л)	До 2,0
19	Фосфаты	гР/м^3 (мгР/л)	До 0,5
20	Железо общее	г/м^3 (мг/л)	До 2,0
21	Железо закисное	г/м^3 (мг/л)	Не более 0,2
22	Жесткость общая	моль/л (мг-экв/л)	4–12 (2–6)
23	Минерализация	г/кг	1,0
24	Общая численность микроорганизмов	млн.клеток/мл	До 3,0
25	Численность сапрофитов	тыс.клеток/мл	До 5,0

 

Среди абиотических факторов внешней среды одно из основных мест принадлежит температуре воды, которая оказывает огромное влияние на все процессы жизнедеятельности водных организмов. Температура воды значительно устойчивее температуры воздуха, что обусловлено ее большей теплоемкостью. По этой причине даже значительное повышение или понижение температуры воздуха, отмечающееся в летний и зимний периоды года, не ведет к резким изменениям температуры воды. Устойчивость температуры воды в водоеме характеризуется слабой перемешиваемостью холодных и более теплых слоев воды, имеющих различную плотность. С расслоением температуры в толще воды тесно связаны газовый режим, распределение биогенных элементов и другие гидрохимические показатели.

В жизни гидробионтов температура воды имеет огромное значение. Она влияет как прямо, непосредственно на живые организмы, так и косвенно, посредством других абиотических факторов. Например, важнейшие для жизни физические свойства воды – плотность и вязкость, определяемые количеством растворенных солей, в значительной мере зависят от температуры. То же относится к растворимости в воде газов. По отношению к температуре воды у рыб выработалась определенная видовая специфика, на основании которой они делятся на холодноводные и тепловодные. Воздействуя на многие жизненные функции водных организмов, температура обусловливает их продуктивные возможности. С повышением температуры обменные процессы у рыб ускоряются, и это ускоряющее влияние температуры на скорость обмена веществ и темп развития гидробионтов зависит от их видовой принадлежности, стадии развития и того интервала, в котором повышается температура. Большое влияние температура воды оказывает на питание, пищеварение, белковый, жировой и углеводный обмен рыб. Весьма существенна роль температурного режима в прохождении отдельных звеньев репродуктивного цикла. Так, только при определенной температуре у рыб начинается нерест. От температуры воды также зависит и характер проявления и течения различных болезней у рыб.

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 меньше. Прозрачность воды тесно связана с биомассой и продукцией планктона. Чем лучше развит планктон, тем меньше прозрачность воды. Прозрачность является показателем распределения света в толще воды, от которого зависят фотосинтез и кислородный режим водной среды.