Определение азота, выделяемого молодью радужной форели, для расчета систем оборотного водоснабжения

При проектировании и разработке очистных устройств для систем оборотного водоснабжения необходимо иметь сведения о выделении рыбой аммиака, так как аммонийный азот является одним из главных загрязнителей водной среды.

В июле — августе 1978 г. в бассейнах инкубационного цеха форелевого хозяйства «Сходня» нами проводились в производственных условиях опыты по количественному изучению выделения азота аммиака молодью радужной форели, выращиваемой в системе оборотного водоснабжения при высоких (18,2–27,3 тыс. шт./м³ плотностях посадки (Лавровский, 1976). Полученные данные характеризуют фактический уровень выделения аммонийного азота. Количество азота P_N (мг/ч) измеряли в трех производственных бассейнах (варианты I, II, III) объемом 1,1 м³, в которых выращивалось соответственно 20, 30 и 30 тыс. шт. молоди радужной форели. К началу опытов средняя масса одной рыбы составляла 1,5 г. P_N вычисляли как произведение разности концентраций азота аммиака на вытоке из бассейнов C_выт (мг/л) и втоке C_вт (мг/л) на расход воды в них V (л/с):

P_N = (C_выт – C_вт)×V×3600.

Рыбу кормили пастообразным кормом, состоящим из говяжьей селезенки (55–70 %), отсевов гранулированного корма рецепта 12–75 (28-43 %), премикса (1 %) и рыбьего жира (1 %). Суточный рацион рассчитывали на основании имеющихся рекомендаций (Остроумова, Шабалина, 1972). В первый и второй бассейны корм вносили на обычных кормушках (керамических горшках), а в третий — с помощью аэрокормушки (Лавровский, 1978). Результаты опыта обрабатывали по методу, описанному Г. Г. Винбергом (1956).

Зависимость между количеством выделяемого азота аммиака и массой одной рыбы можно представить в виде:

Q_N = AW^k,

где
Q_N — количество азота аммиака, выделяемого одной рыбой за 1 ч, мг;
A — коэффициент, численно равный количеству азота аммиака, выделенного одной рыбой, масса которой равна единице;
W — масса рыбы, г;
k — показатель степени, характеризующий скорость и направление изменения Q_N в зависимости от изменения массы рыбы W.

A и k рассчитывали по методу наименьших квадратов. Основные результаты опытов, приведённые к температуре 15 °C, представлены в таблице.

В сумме по бассейнам с обычными кормушками была получена следующая зависимость:

Q_N = 0,073×W^0,75, (1)

или в логарифмической форме

lgQ_N = 0,75×lgW — 1,1357. (2)

Степень зависимости между количеством выделяемого азота аммиака и массой рыбы (k = 0,75), рассчитанная по вариантам I и II, оказалась весьма близкой к величине k = 0,76, найденной Г. Г. Винбергом (1956) и связывающей общий обмен и массу рыбы. Очевидно, это совпадение не является случайным. Оно свидетельствует об относительной универсальности данного показателя и расширяет область его применения.

Условия, в которых выращивается рыба, могут вызывать значительные отклонения A и k от величин, указанных в таблице. В первом бассейне (вариант I) при плотности посадки 18,18 тыс. шт./м³ условия выращивания были более благоприятными, чем во втором и третьем бассейнах (варианты II и III): темп роста рыбы в первом бассейне на 26–30 % выше, чем в двух других. Такому темпу роста соответствовал и более высокий уровень выделения азота (k = 0,75, A = 0,080). Во втором бассейне (вариант II) из-за большей плотности посадки условия выращивания хуже, чем в первом бассейне. При этом наблюдалась тенденция к более резко выраженной зависимости между количеством выделяемого азота аммиака и массой рыбы (см. рисунок). Согласно полученным данным к концу опыта рыба массой 4 г в первом бассейне выделяла 0,23, во втором — 0,18 мг азота в час.

Влияние условий выращивания на характер зависимости между количеством выделяемого азота и массой рыбы наиболее заметно в варианте III. С установкой аэрокормушки показатель степени k оказался больше единицы, и достоверно отличался от величины k, полученной в варианте II. Корм, находящийся на аэрокормушке, был менее доступен мелкой рыбе, и более крупная рыба получала больше пищи. В то же время по мере роста форели доступность корма возрастала. Этим очевидно, и объясняется несколько необычная величина k = 1,17 в варианте III, свидетельствующая, что увеличение количества выделяемого рыбой азота опережало скорость роста форели.

Зависимость между количеством выделяемого азота и массой одной форели при производственном выращивании: 1 — вариант I, A=0,080, k=0,75; 2 — вариант II, A=0,074, k=0,64; 3 — вариант III, A=0,047, k=1,17.

Однако, несмотря на высокое значение k, абсолютное количество азота, выделяемого одной рыбой до того, как она достигла массы 2,5 г, в третьем бассейне было ниже, чем в других бассейнах. Это нашло отражение в низком коэффициенте A = 0,047. Как видно из рисунка, после достижения массы 2,5 г форель в третьем бассейне, получавшая корм с аэрокормушки выделяла больше азота, чем рыба такой же массы во втором бассейне, а затем, при достижении массы 3,6 г, — больше, чем рыба в первом бассейне.

Зависимость между количеством азота аммиака, выделяемого рыбой, и массой рыбы достаточно хорошо передаётся параболой Q_N = AW^k.

До получения более точных данных для ориентировочных расчётов количества азота аммиака, выделяемого одной форелью за 1 ч, можно использовать приведенную выше логарифмическую формулу (2). Полученное значение соответствует температуре 15 °C, и для приведения его к фактической температуре следует обратиться к таблице температурных поправок (Винберг, 1956). Если же нужно вычислить интенсивность выделения азота, найденное значение Q_N следует разделить на массу рыбы и умножить на 1000.

Условия выращивания форели могут оказывать большое влияние на параметры A и k, что необходимо учитывать при проведении расчетов. Если условия кормления и выращивания значительно отличаются от описанных выше, то для уточнения найденной зависимости следует провести дополнительные исследования.

Предложенные формулы позволяют рассчитывать не только интенсивность выделения азота на единицу массы рыбы, но и количество азота, выделяемого одной рыбой в производственных условиях при высоких плотностях посадки.

Результаты работы показали также, что интенсивность азотного обмена при использовании аэрокормушки повышается по достижении форелью массы 2,5–3,6 г.

Первоисточник в формате PDF:
Н.М. Белковский, ЦЛИС Минрыбхоза РСФСР. Определение азота, выделяемого молодью радужной форели, для расчета систем оборотного водоснабжения. — 1979, стр. 17-19.