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

Н. М. Белковский, ЦЛИС Минрыбхоза РСФСР

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.

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.