Monitoring van de waterkwaliteit in de aquacultuur
Aquacultuur waterkwaliteit monitoring volgt 6 belangrijke parameters Deze gids bestrijkt de ideale reeksen voor gewone gekweekte soorten, de sensoren die elke parameter meten, en een stap-voor-stap monitoringplan.
Volgens de Voedsel- en Landbouworganisatie (FAO), aquacultuur: de teelt van in het water levende organismen, met inbegrip van vis, weekdieren, schaaldieren en waterplanten. De landbouw impliceert enige vorm van interventie in de opvoedingsproces om de productie te verbeteren, zoals regelmatige kous, voeding, en bescherming tegen roofdieren. Landbouw impliceert ook individuele of bedrijfseigendom van het bestand dat wordt verbouwd.
Vooruitzichten voor de aquacultuurmarkt
De mondiale aquacultuursector staat klaar voor duurzame groei, die een cruciale oplossing vormt voor de toenemende vraag naar schaal- en schelpdieren wereldwijd. Met wilde visserijen die op hun maximale duurzame grens vissen, is aquacultuur de enige haalbare weg om aan de eiwitbehoeften van een groeiende bevolking te voldoen. Dit verslag schetst de belangrijkste drijfveren, uitdagingen en toekomstige trends die de sector vormgeven.
Naarmate de aquacultuur wereldwijd blijft groeien, wordt een stabiele waterkwaliteit een cruciale factor die van invloed is op de opbrengst, het overlevingspercentage en het ziekterisico. Volgens de FAO 2024 rapport, de wereldwijde aquacultuurproductie heeft meer dan 130 miljoen ton overschreden, goed voor meer dan de helft van de wereldwijde aquatische dierlijke productie. Dit heeft geleid tot een aanzienlijke toename van de vraag in de industrie naar realtime, nauwkeurige en geautomatiseerde monitoring van de waterkwaliteit.
Eisen aan de waterkwaliteit voor aquacultuursoorten
| Aquacultuursoorten | Temperatuur (°C) | Opgeloste zuurstof (mg/l) | pH | Alkaliteit (mg/l) | Ammoniak (%) | Nitriet (mg/l) |
| Aasvis | 24 | 10 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 – 0.6 |
| Meerval/Karper | 18 26 | 10 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 – 0.6 |
| Hybride gestreepte zeebaars | 21 29 | 10 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 – 0.6 |
| Baars/Snoekbaars | 10 | 10 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 – 0.6 |
| Zalm/Forel | 20 | 12 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 – 0.6 |
| Tilapia | 24 | 10 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 – 0.6 |
| Tropische sierplanten | 20 28 | 10 | 6 | 50 250 | 0 OJ | 0 0,5 |
Welke sensor meet welke parameter?
Matchen van elke parameter met de juiste sensor is de eerste stap in het ontwerpen van een Aquacultuurwaterkwaliteitssensor systeem. In onderstaande tabel worden alle bovenstaande belangrijke parameters in kaart gebracht naar een specifiek model, zodat u voor elk meetpunt apparatuur kunt selecteren.
| Parameter | Aanbevolen sensor | Waarom het belangrijk is in de aquacultuur |
| Opgeloste zuurstof (DO) | KWS-600 fluorescentie-DO-sensor | De enige meest dodelijke parameter; valt tot zijn laagste 1 |
| pH | KWS-750 online pH-sonde | Controleert ammoniak toxiciteit en stress; dagelijkse schommelingen boven 0,3 pH-eenheden wijzen op een instabiel carbonaatsysteem. |
| ammoniakstikstof (NH4-N) | KWS-200 ammoniaksensor (met pH compensatie) | De toxische fractie stijgt sterk met pH en temperatuur; pH-gecompenseerde meting leest het reële risico, niet alleen totale stikstof. |
| Temperatuur | Ingebouwd op de DO en pH sondes hierboven | Draagt het metabolisme, de voedersnelheid en de oplosbaarheid van zuurstof; ook vereist om ammoniak toxiciteit correct te interpreteren. |
| Nitriet (NO2-N) | KWS-serie stikstofsensor | Signaleert een onvolledige biofiltercyclus; blokkeert het zuurstoftransport in bloed, zelfs als DO er normaal uitziet. |
| Zoutgehalte | KWS-300 4-elektrode geleidbaarheidssensor | Stelt osmoregulerende belasting in brakke en mariene systemen en verschuift elke andere drempel op deze pagina. |
Bij de aquacultuur zijn de stabiliteit en de geschiktheid van de waterkwaliteit van cruciaal belang voor het groeipercentage en de kwaliteit van aquatische producten. Waterkwaliteitssensoren kunnen verschillende belangrijke waterkwaliteitsindicatoren in real-time verzamelen, zoals pH, opgeloste zuurstof, ammoniakstikstof, zoutgehalte, enz., om landbouwers nauwkeurige waterkwaliteitsgegevens te verstrekken. Real-time monitoring en tijdige regulering worden op grote schaal gerapporteerd om de overlevingskansen in zowel vijvers als RAS-systemen aanzienlijk te verbeteren, voornamelijk door het voorkomen van "s nachts opgeloste zuurstof crashes en onopgemerkte ammoniakpieken. De exacte uplift hangt af van soorten, veebezetting en hoe snel de boer reageert, dus behandel elk percentage als indicatief in plaats van gegarandeerd.
Waterkwaliteitsnormen voor de aquacultuur
In de aquacultuursector, waterkwaliteitsnormen een cruciale rol spelen bij het behoud van de gezondheid, de groei en de productiviteit van aquatische soorten. Of het nu vis, garnalen of andere aquatische organismen betreft, waterkwaliteitsparameters zoals opgeloste zuurstof, pH-niveaus, temperatuur en ammoniakniveaus beïnvloeden hun ontwikkeling en overleving rechtstreeks. Begrijpen en daaraan vasthouden waterkwaliteitsnormen voor de aquacultuursector bevordert niet alleen de groei van het waterleven, maar waarborgt ook de duurzaamheid en efficiëntie van de aquacultuuractiviteiten.
- Verenigde Staten: De EPA (Environmental Protection Agency) bevat waterkwaliteitsnormen voor de aquacultuur, waarbij de nadruk ligt op parameters zoals zuurstofgehalte, ammoniak en pH.
- Europese Unie: De EU heeft zijn eigen reeks voorschriften inzake waterkwaliteit die deel uitmaken van het gemeenschappelijk visserijbeleid, waarbij de nadruk ligt op ecologische duurzaamheid en de gezondheid van in het water levende soorten.
- China: Het Chinese ministerie van Landbouw heeft richtlijnen voor de waterkwaliteit in de aquacultuur, met inbegrip van specifieke grenswaarden voor ammoniak en pH, en schrijft regelmatige controle van de waterkwaliteit voor, zowel in zoetwater- als in mariene systemen.
Waarom wordt er in de aquacultuur gebruikgemaakt van waterkwaliteitsmonitoring?
De aquacultuur is gebaseerd op monitoringsystemen voor de waterkwaliteit, omdat zij de waterparameters in real time monitoren, de gezonde groei van vis, garnalen en schelpdieren waarborgen, ziektepreventie en de efficiëntie van de aquacultuur verbeteren. Door belangrijke indicatoren zoals opgeloste zuurstof, temperatuur, zware metalen en residuen van bestrijdingsmiddelen te monitoren, kunnen boeren de waterkwaliteit snel aanpassen om rendement en kwaliteitsdalingen als gevolg van ongunstige omstandigheden te voorkomen. Dit garandeert productveiligheid en bevordert de standaardisatie en duurzame ontwikkeling van de aquacultuurindustrie.
Realtime monitoring
Continue DO, pH en temperatuur metingen van elke vijver en tank, gelogd rond de klok.
Onmiddellijke vroegtijdige waarschuwing
Drempel alarmen bereiken u voordat de omstandigheden dodelijk worden, niet na de ochtendcontrole.
Duurzame aquacultuur
Betere voederconversie, minder verliezen, en een gedocumenteerde waterkwaliteit record elke cyclus.
Aanbevolen monitoringplan voor aquacultuuromgevingen
Om de effectiviteit van de monitoring te verbeteren en een stabiele waterkwaliteit te waarborgen, bevelen wij de volgende implementatiestrategie aan, die geschikt is voor zowel vijverteelt als intensieve/industriële aquacultuursystemen.
Locaties voor de plaatsing van sensoren
Vijveraquacultuur
- Installeren één set multiparametersensoren voor DO, pH en temperatuur per 1–3 mu van het vijveroppervlak (≈0,067–0,2 hectare per set).
- Plaats sensoren op twee dieptes (oppervlakte en lagere waterlagen) om thermische stratificatie en mogelijke hypoxische zones op te sporen.
- Er moeten extra meetpunten worden geplaatst bij waterinlaten en -uitlaten om kwaliteitsschommelingen als gevolg van het toevoerwater op te sporen.
Intensief / RAS (recirculerende aquacultuursystemen)
- Installeren één multiparametersonde per tank of circulatielus.
- Toevoegen NH₃ (ammoniak) en NO₂⁻ (nitriet) sensoren in de biofiltratiezone (nitrificatie/denitrificatie).
- Opnemen ORP-monitoring (oxidatie-reductiepotentiaal) om de werking van de stikstofcyclus en de toestand van het biofilter te beoordelen.
Aanbevolen frequentie voor gegevensverzameling
| Parameter | Bemonsteringsfrequentie | Opmerkingen |
|---|---|---|
| DO (opgeloste zuurstof) | Realtime (1–5 min) | Het meest gevoelig; heeft een directe invloed op de overlevingskansen |
| Temperatuur | In realtime | Reguleert de voeding, de stofwisseling en de ammoniakvergiftiging |
| pH | Om de 5–15 minuten | Er bestaat een sterke correlatie met ammoniakvergiftiging |
| TAN (totaal ammoniakstikstof) | In realtime of om de 15–30 minuten | Realtime aanbevolen voor landbouw met hoge teeltdichtheid |
| Nitriet (NO₂⁻) | Dagelijks tot in realtime | Hangt af van de teeltmethode en de bezettingsdichtheid |
3. Aanbevolen alarmdrempels
De daadwerkelijke drempelwaarden moeten worden aangepast aan de soort, het seizoen en de beheerswijze.
De volgende instellingen zijn in overeenstemming met gangbare industrienormen.
| Parameter | Waarschuwingsniveau | Kritiek niveau |
|---|---|---|
| DO | < 4 mg/l | < 2,5 mg/l |
| pH | 8,8 | Dagelijkse schommeling > 0,3 |
| NH₃ (niet-geïoniseerde ammoniak) | > 0,05 mg/l | > 0,1 mg/l |
| Temperatuur | ±2 °C buiten het optimale bereik | Plotselinge temperatuurschommelingen |
Toepassingen van apparatuur voor het monitoren van de waterkwaliteit in de aquacultuur
Belangrijkste voorwaarden voor de waterkwaliteit bij de forelteelt
Watertemperatuur: 10 Te hoge watertemperatuur zal leiden tot een sneller metabolisme en een verhoogd zuurstofverbruik van forel, en kan zelfs ziekte en dood veroorzaken.
Opgelost zuurstof in water: 6 Hoge opgeloste zuurstof helpt forel ademen en groeien omdat hun metabolisme is relatief krachtig.
pH-waarde: 6,5 Te zure of alkalische omgevingen zullen nadelige effecten hebben op de fysiologische functies van forel.
In de riviergarnalenkweek
Opgeloste zuurstof: Het gehalte aan opgeloste zuurstof in de bovenste waterlaag moet hoger zijn dan 5 mg/l, en het gehalte aan opgeloste zuurstof in de onderste waterlaag moet hoger zijn dan 3 mg/l. Als het gehalte aan opgeloste zuurstof in het water onvoldoende is, leidt dit tot verstikking en de dood.
pH-waarde: De pH-waarde moet tussen 6,5 en 7,5 worden gehouden.
Ammoniakstikstof: Bij de kweek van riviergarnalen mag het gehalte aan ammoniakstikstof niet hoger zijn dan 0,05 mg/l.
Oplossingen voor het monitoren van de waterkwaliteit in de aquacultuur
KACISE is een professionele fabrikant van waterkwaliteitssensoren. Wij kunnen u helpen bij het monitoren en beheren van uw aquacultuurbedrijf en het effectief verlagen van de beheerkosten. U kunt de door de sensor verzamelde gegevens altijd en overal bekijken en zo in de toekomst geleidelijk overstappen op geautomatiseerde teelt.
1. oplossing met één micrometer:
Het beheer van de kwaliteit van het visvijverwater beïnvloedt rechtstreeks de voordelen van de visteelt. De belangrijkste indicatoren voor het meten van de kwaliteit van visvijverwater zijn: watertemperatuur, pH-waarde, opgeloste zuurstofwaarde en transparantie.
(1) Watertemperatuur: Direct van invloed op de stofwisseling, het voeden van gedrag, en de groeisnelheid van in het water levende organismen. Verschillende vissen hebben verschillende eisen voor watertemperatuur. Tilapia is een tropische vis en de geschikte watertemperatuur is 25 °C. Om een geschikte temperatuuromgeving voor vissen te creëren, is het noodzakelijk om de temperatuurveranderingen van het vijverwater op elk moment bij te houden.
(2) Opgeloste zuurstof (DO): Opgelost zuurstof verwijst naar zuurstof opgelost in de vorm van zuurstofmoleculen in water, een essentiële stof voor het overleven en metabolisme van in het water levende organismen. In het algemeen ligt de geschikte opgeloste zuurstofwaarde voor vissen boven 3 mg/l. Wanneer de opgeloste zuurstofwaarde in het water minder dan 3 mg/l is, stoppen de vissen met eten en groeien; wanneer de opgeloste zuurstofwaarde minder dan 2 mg/l bedraagt, zal de vis drijven; en ze zullen beginnen te sterven bij 0,6-0,8 mg/l.
| Product | Belangrijke parameters | Kenmerken |
KWS-600 Sensor voor opgeloste zuurstof | Bereik 0-20 mg/l | 1.RS485 interface, MODBUS protocol, geïntegreerde toepassing is handiger. 2. Ingebouwde temperatuursensor, automatische temperatuurcompensatie. 3.Geen kalibratie vereist; kan direct worden geïnstalleerd en gebruikt. |
| nauwkeurigheid: 1%/FS of ±0,3 mg/l | ||
| Maximale waterdiepte: 60 m | ||
KWS-630 Sensor voor opgeloste zuurstof | Bereik 0-20 mg/l | |
| Nauwkeurigheid opgeloste zuurstof: ±0,3 mg/l | ||
| Maximale waterdiepte: 30 m |
(3) pH-waarde: De PH-sensor van waterkwaliteit gebruikt een elektrochemische methode om de PH-waarde in het water te meten. De pH-waarde van water beïnvloedt rechtstreeks de productieprestaties van vissen. Als het waterlichaam zuur is, meestal wanneer de PH-waarde minder dan 6 is, zijn er veel dode algen of stervende algencellen in het waterlichaam, de kleur van het vislichaam is duidelijk wit, de waterplanten zijn bruin of wit, en de watertransparantie is aanzienlijk verhoogd. In de middelste en late stadia van het fokken, vooral in hoge dichtheid, hoge vijvers of intensieve visvijvers, lage zuurstof of hypoxie is vatbaar voor optreden, en vis en garnalen worden gemakkelijk aangevallen door bacteriën en virussen en ontwikkelen verschillende ziekten. Daarom kan het gebruik van PH-sensoren van waterkwaliteit landbouwers helpen de waterkwaliteit tijdig aan te passen om ervoor te zorgen dat de PH-waarde van het door vissen en garnalen gebruikte water binnen een bepaald bereik stabiel is.
| Product | Belangrijke parameters | Kenmerken |
KWS-700 pH-sensor | Voeding: 6～12 VDC ±10% | Uses high-performance industrial online electrodes |
| Nauwkeurigheid: ±0,1 pH | Signaaluitgang: RS-485 | |
| Temperatuurbereik: 0–50 ℃ | Ingebouwde temperatuursensor, automatische temperatuurcompensatie. | |
KWS-750 pH-sensor | Voeding: 12～24 VDC ±10% | Vergeleken met traditionele industriële elektroden wordt de levensduur van de elektrode met twee keer verlengd. |
| Nauwkeurigheid: ±0,1 pH | Signaaluitgang: RS-485 | |
| Temperatuurbereik: 0–65 ℃ | Sterke storingsbestendigheid en snelle reactietijd |
(4) Zoutgehalte: Voor mariene aquacultuur of bepaalde zouttolerante zoetwateraquacultuursoorten (zoals garnalen, zeevissen, enz.) is het zoutgehalte een belangrijke parameter die van invloed is op de osmotische regulatie en de gezondheid van waterorganismen.
(5) Troebelheid: De troebelheid geeft de concentratie van zwevende deeltjes in het water weer. Een te hoge troebelheid beïnvloedt de lichtdoorlatendheid in het water, remt de fotosynthese en heeft daardoor gevolgen voor de groei van waterplanten en het gehalte aan opgeloste zuurstof.
(6) Ammoniakstikstof: Ammoniakstikstof is een veelvoorkomende verontreinigende stof in de aquacultuur en is giftig voor waterorganismen, vooral bij hogere pH-waarden.
2. Oplossing met meerdere parameters
Multiparameter-waterkwaliteitssensoren kunnen meerdere waterkwaliteitsparameters tegelijkertijd meten, waardoor de kosten en de complexiteit van het gebruik van meerdere afzonderlijke sensoren worden verminderd. Ze nemen weinig ruimte in beslag en zijn eenvoudig te installeren en te onderhouden, waardoor ze een alles-in-één-oplossing bieden voor het monitoren van de omgeving in de aquacultuur.
De zogenaamde transparantie verwijst naar de mate waarin zonlicht in het water doordringt. Transparantie hangt rechtstreeks samen met de kleur van het water, en de kleur van het water geeft aan hoe dik of dun het water is en hoeveel plankton er in het water zit.
Veelgestelde vragen over monitoring van de waterkwaliteit in de aquacultuur
V: Wat is het ideale opgeloste zuurstofniveau voor tilapia?
A: Tilapia groeit het best wanneer opgeloste zuurstof boven 5 mg/l blijft. Niveaus tussen 5 en 8 mg/l worden als gezond beschouwd; minder dan 3 mg/l, vissen vertonen stress en stoppen efficiënt met voeden.
V: Hoe vaak moet het aquacultuurwater worden gecontroleerd?
A: Voor commerciële vijvers en RAS-systemen wordt continue real-time monitoring aanbevolen. Op zijn minst moeten opgeloste zuurstof en pH meerdere malen per dag worden gecontroleerd, vooral voor zonsopgang wanneer zuurstof het laagst is.
V: Welke sensor moet ik gebruiken voor RAS biofiltratie monitoring?
A: Biofiltratie is afhankelijk van opgeloste zuurstof, pH en ammoniak-stikstof. Een multi-parameter setup met een DO-sensor (bv. de KWS-600 serie), een pH-sensor (KWS-750 serie), en een ammoniaksensor (KWS-200 serie) omvat de kritische lus.
V: Welke waterkwaliteitsparameters zijn het meest kritisch voor het overleven van vissen?
A: Opgelost zuurstof is de eerste beperkende factor. pH, temperatuur, ammoniak, nitriet en zoutgehalte volgen. Door deze zes parameters in real time te monitoren, kun je handelen voordat de omstandigheden dodelijk worden.
Vraag: Waarom daalt opgeloste zuurstof voor zonsopgang, en wat moet ik doen?
A: Ademhaling door vis, plankton en bacteriën verbruikt zuurstof de hele nacht terwijl fotosynthese stopt na zonsondergang, dus DO bodems uit 1,2 uur voor zonsopgang .. de tijd wanneer vissen doden meestal optreden. Acteer naar de trend, geen enkele meting: start beluchters wanneer DO onder de 4 mg/l valt in plaats van te wachten op 2,5 mg/l, snijd nachtvoeding uit of stel uit, en houd noodbeluchting onafhankelijk van het net.
V: Wat moet ik doen wanneer ammoniak stikstof pieken plotseling?
A: Stop met het voeden van eerste onopgegeten voer is de snelste manier om ammoniak hoger te duwen. Controleer dan of het biofilter nog steeds aan het nitrificeren is (nitriet stijgt op hetzelfde moment meestal betekent dat het niet is), verhoog water uitwisseling als het systeem het toelaat, en bevestig pH, omdat de toxische vrij-ammonia fractie stijgt scherp als pH stijgt. Een pH-compendium ammoniaksensor vertelt u of de piek een echt risico is of gewoon meer totale stikstof.
Bron
- Inleiding tot de meting van waterkwaliteitsparameters
- Draadloos monitoringsysteem voor offshore-kooikweek
- Opgeloste zuurstofsensoren voor watersensorsystemen voor aquacultuur
- Ammoniak & ammonium sensoren voor watersensorsystemen voor aquacultuur
- Recirculatiesystemen op het land: de toekomst van duurzame Atlantische zalmkwekerijen
- FAO De toestand van de visserij en de aquacultuur in de wereld (FAO, 2024)
- Nationale aanbevolen waterkwaliteitscriteria: Aquatische Life Criteria Tabel (VS-EPO)
