本发明涉及水产养殖技术领域，具体涉及一种南美白对虾淡水池塘养殖水质调控方法。
背景技术：
水是南美白对虾生存、生长的环境条件，水质的好坏直接影响养殖产量。如何调节好水质，促进南美白对虾快速健康生长，是一直困扰着养殖户的问题。在整个养殖过程中，营造良好而稳定的水质是养虾技术的重点和难点。
南美白对虾养殖是一个“污染”的过程，在池塘养殖的中后期，对虾主要摄食人工配合饲料，残饵和对虾的排泄物不断积累，动植物尸体不断增加，这些残饵、排泄物、动植物尸体沉积于池底进行无氧分解，产生大量的有害物质，败坏水质、底质，造成养殖环境的恶化，主要表现为：1、池底生物氧化分解消耗大量的氧气，使对虾处于低氧的环境，其体质及抗病能力下降；2、过多的营养剩余，加上低氧的环境，使大量的兼性厌氧菌分解有机物质，生成氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、有机酸等大量中间产物，对对虾造成严重的毒害作用；3、底泥过多的营养释放，导致水体富营养化，同时，底部因为酸化，钙、镁、铁、锰等微量营养以不溶性盐的形式沉积于底泥难以释放，导致营养失衡，有益藻的生长受抑制，而喜富营养的蓝藻、甲藻等成为优势种群，水质恶化；4、低氧高营养的环境使到弧菌等致病菌快速繁殖，使对虾出现病害甚至死亡。
目前，对虾养殖水质调控目的是减少水体的有机物，进而减少生物耗氧量和池塘的营养水平。溶解氧的提高会使弧菌等厌氧菌的繁殖受到抑制，同时减少了还原性毒害物质的累积，抑制蓝藻和甲藻的生长，有利于绿藻和硅藻等有益藻的生长，稳定菌相和藻相，提高对虾抗病力。
现有的南美白对虾池塘养殖水质调控方法主要有物理法、化学法和生物法三大类水质调控方法，其中较为常用的是生物法，但这些方法都因为处理成本高、成功率低、可操作性差或效果不显著。
南美白对虾池塘养殖水质调控方法中最常用的是藻菌调控技术，通过浮游微藻和有益细菌的共同作用，降解转化养殖代谢产物和残饵，调节水质，抑制有害细菌和有害微藻的滋生，营造适宜对虾生长的生态环境。主要技术方案是：选择阳光充足的天气，向池塘投放溶解性好、配比合适的无机复合营养、有机复合营养和微量元素，培养有益微藻；在养殖过程中定期向池塘均匀投放芽孢杆菌，视水质情况投放光合细菌和乳酸菌等，保持有益菌在池塘中的优势生态位；在养殖中后期使用“糖蜜”补充碳源，促进“菌相”和“藻相”稳定。然而，藻菌调控技术稳定性较差，且普通养殖户难以掌握；培藻时向池塘投放的配合营养素，大部分是农用化肥，很难均匀施撒，只有少部分被藻类利用，大部分营养被底泥吸收，会使池底有机质更多，引起底质恶化，容易造成蓝藻等有害藻类过度繁殖；池塘中的微藻种群结构随着环境条件的变化容易发生改变，“藻相”不稳定；向池塘中投入有益细菌和光合细菌时，其要降解的有机物大部分位于池塘底部，而且分布并不均匀，菌类并不能有的放矢地撒向目标底物，浪费资源；乳酸菌属于厌氧菌，在水体上层尤其是在增氧机附近等富氧区域活性大大降低；而光合细菌在水的上层时缺乏分解底物，在池底接近底物时又因为光线不足而起不到作用；另外有些微生物如芽孢杆菌在硝化过程中耗氧严重，直接在池塘中会消耗水体中的溶解氧，不利于对虾的生长。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种南美白对虾淡水池塘养殖水质调控方法，该方法能够将池水中的有机物分解成小分子物质，小分子物质被光合细菌和兼养的微藻培养吸收，转变成微藻生物体，经处理合格的水连同培养的有益微藻一起排放到池塘循环利用，有益微藻进入池塘后形成种群优势，改善养殖生态环境，水质处理效果好，而且整个水处理过程脱离养殖水体，不影响对虾的正常生长，该方法可操作性强，运行成本低廉，对于养殖的南美白对虾安全可靠。采用的技术方案如下：
一种南美白对虾淡水池塘养殖水质调控方法，其特征在于依次包括下述步骤：
（1）厌氧硝化
厌氧硝化反应在化粪池中进行；
利用抽水机将养殖南美白对虾的淡水池塘中的水抽进化粪池，水中所含的有机物在化粪池中沉淀，形成自然活性污泥，进行厌氧硝化；
（2）好氧硝化
好氧硝化反应在开放式曝气池中进行，该开放式曝气池由两个曝气池单元通过管道串联而成，第一个曝气池单元底部安放有空气曝气头，第一个曝气池单元上设有曝气池进水口，第二个曝气池单元上设有曝气池出水口，曝气池进水口与化粪池的出水口连通，曝气池出水口位置低于化粪池的出水口；
每星期向曝气池中添加1次芽孢杆菌，每次添加100毫升（添加芽孢杆菌的目的在于保证好氧硝化效果）；
（3）光合细菌净化
光合细菌净化过程在光合细菌反应器中进行，光合细菌反应器包括至少一个光合细菌反应器单元，光合细菌反应器单元包括透明玻璃制成的容器本体，容器本体上端开口加盖有由浅红色玻璃制成的容器盖；光合细菌反应器的进水口与曝气池出水口连通，光合细菌反应器的出水口位置低于曝气池出水口；
每星期向容器本体中添加1次光合细菌（如红螺菌），每次添加100毫升，以保证在容器本体中光合细菌成为优势菌群，提高水质净化能力；
（4）微藻培养净化
微藻培养净化过程在开放式微藻培养池中进行，该微藻培养池由多个微藻培养池单元通过管道串联而成，第一个微藻培养池单元上设有微藻培养池进水口，最后一个微藻培养池单元上设有微藻培养池出水口，微藻培养池进水口与光合细菌反应器的出水口连通，微藻培养池出水口与养殖南美白对虾的淡水池塘连通，微藻培养池出水口位置低于光合细菌反应器的出水口；
微藻培养池中投放有微藻，微藻选自小环藻、中肋骨条藻、小球藻和栅藻中的一种或其中多种的组合。
经过步骤（1）厌氧硝化和步骤（2）好氧硝化后，水中的大分子有机物大多已经分解成小分子有机物；在步骤（3）中，光合细菌在厌氧光照条件下，能够利用这些小分子有机物作为光合作用的电子受体进行光能自养生长，水中的小分子有机物被吸收，从而实现对水的净化；经过步骤（3）处理后的水体含有大量的碳、氮、磷等无机物质，在步骤（4）中作为微藻光合作用的营养，在微藻生长过程中被吸收，氨氮被同化，微藻培养池中的高氧环境也抑制了亚硝酸盐生成，小分子有机物则再次被微藻异养生长所吸收（水体中的营养物质可促进微藻生长繁殖），进一步实现对水的净化，同时实现有益微藻的培养。经过处理后的水连同培养的有益微藻一起回流到养殖南美白对虾的淡水池塘。
上述化粪池的出水口、曝气池出水口、光合细菌反应器的出水口、微藻培养池出水口的位置依次降低，这样，依靠重力作用即可实现水在化粪池、开放式曝气池、光合细菌反应器、微藻培养池间依次自然流动。
优选步骤（1）中，化粪池首次使用时，向化粪池中添加初始活性污泥；初始活性污泥的制作方法如下：按重量计取池塘湿底泥2000-2400份、对虾饲料600-800份、蔗糖40-60份、淀粉40-60份、牛肉膏15-25份和乳酸杆菌180-220份，混合均匀后用池水调制成糊状物，再将糊状物装进容器（如三角烧瓶）中并将容器密封，然后置于32℃培养箱中培养36小时，得到初始活性污泥。上述池塘湿底泥取自养殖南美白对虾的淡水池塘池底，取出后沥干，即可得到所需的池塘湿底泥。对虾饲料采用市场销售的对虾饲料。上述池水取自养殖南美白对虾的淡水池塘。培养后得到的初始活性污泥含有包括发酵细菌、产氢乙酸细菌、甲烷细菌等的大量活性厌氧细菌菌群。通常，每1000升容量的化粪池添加2.5-3.5千克初始活性污泥，初始活性污泥的用量依化粪池容量大小按比例增减。
优选步骤（1）中，化粪池每4小时换水1次，抽水机设置定时控制，抽水机每次工作4小时（此时化粪池换水）后停止4小时（此时化粪池中进行厌氧硝化），使到厌氧硝化反应完全。化粪池的换水采用边进边出的方式进行，在抽水机抽水进入化粪池的同时，化粪池通过其出水口出水，从化粪池的出水口流出的水流向开放式曝气池，开放式曝气池的水流向光合细菌反应器，光合细菌反应器的水流向微藻培养池，微藻培养池的水回流到养殖南美白对虾的淡水池塘。抽水机停止时，水不在化粪池、开放式曝气池、光合细菌反应器、微藻培养池间流动，此时化粪池、开放式曝气池、光合细菌反应器、微藻培养池分别进行厌氧硝化、好氧硝化、光合细菌净化、微藻培养净化。
优选步骤（1）中，抽水机从养殖南美白对虾的淡水池塘抽水时，取水口位于增氧机附近（取水口通常在距增氧机1米以内的范围内），使沉淀于池底的不溶性有机物随着水体的搅动悬浮在水中，以利于抽水机将这些有机物抽取。
上述化粪池可使用市场销售的容量为1000升的三格化粪池（如玻璃钢化粪池），该化粪池具有自前至后依次连通的三个化粪池单元，抽水机从养殖南美白对虾的淡水池塘中抽取的水进入最前面的化粪池单元，化粪池的出水口设于最后面的化粪池单元。
优选步骤（2）中，曝气池单元用水泥或陶瓷材料制作，呈长柱型；每个曝气池单元容积为100升，底部平面为30厘米×30厘米，高120厘米。
第一个曝气池单元底部安放有空气曝气头（通常为一个空气曝气头），空气曝气头可第一个曝气池单元中增氧，使第一个曝气池单元内部氧充足；第二个曝气池单元中没有安放空气曝气头，第二个曝气池单元内部氧减弱，这样有利于确保步骤（3）光合细菌净化所需的低氧环境。
优选步骤（3）中，光合细菌反应器包括两个光合细菌反应器单元，两个光合细菌反应器单元的容器本体通过管道串联，光合细菌反应器的进水口设于第一个光合细菌反应器单元上，光合细菌反应器的出水口设于第二个光合细菌反应器单元上。优选容器本体容量为50升，其底部平面为30厘米×30厘米，高60厘米，光合细菌反应器的出水口可设于容器本体50厘米高处。
上述光合细菌反应器中，由浅红色玻璃制成的容器盖能够选择性地让长波光线通过，以促进光合细菌快速繁殖。
微藻培养池单元可用水泥或瓷砖材料制作，每个微藻培养池单元面积为0.64平方米，高度为50厘米；微藻培养池出水口可设于最后一个微藻培养池单元35厘米高处，保证培养池水深度35厘米。每个微藻培养池单元的进水口和出水口通常设于微藻培养池单元相对侧，延长进水流程使微藻培养池单元中水体尽量混合。
微藻培养池出水口经回水管与养殖南美白对虾的淡水池塘连通，回水管的末端的排水口应远离取水口（排水口与取水口之间的距离通常在20米以上），避免经净化处理后的水回抽到化粪池。
上述步骤（4）中，藻种可利用养殖初中期淡水池塘中自然生长的微藻，选取其中的小环藻、中肋骨条藻、小球藻、栅藻等有益硅藻和绿藻，经过分离纯化扩种培养，并将目标藻种于室内培养箱内保存备用。
本发明中，每个步骤由不同的生物反应器单独完成，化粪池、开放式曝气池、光合细菌反应器和微藻培养池按顺序前后连接，构成一个完整的水处理系统；从养殖南美白对虾的淡水池塘中抽出的水依次流经化粪池、开放式曝气池、光合细菌反应器和微藻培养池，进行厌氧硝化、好氧硝化、光合细菌净化和微藻培养净化后，回流进入养殖南美白对虾的淡水池塘中。经过处理后的水质达到《渔业水质标准》（GB 11607-89）的要求，最后合格的水连同培养的有益微藻一起回流到池塘循环利用，有益微藻不断进入池塘后形成种群优势，有利于养殖水体的藻相改良，促进浮游藻类的光合作用，提高养殖水体的溶解氧浓度，降低养殖水体中的有机物浓度，降低氨氮和亚硝酸盐含量，改善养殖生态环境。而且，本发明中厌氧硝化、好氧硝化、光合细菌净化和微藻培养净化等各种处理互不干扰，并联合使用串联成一个完整的处理系统，整个处理过程与养殖水体分离，对于养殖的南美白对虾不造成任何损害，不影响对虾的正常生长。
本发明可操作性强，设备简单，造价低廉，占地面积较小，因地制宜安装，水质处理效果良好，运行成本低廉，具有较大的推广价值。
在对虾养殖期间，如果养殖水体中由于残饵、浮游生物的代谢产物及对虾的排泄物增多造成水体中的有机物累积过多，水质指标出现异常，则必须启动水质调控系统，进行水质调控。
附图说明
图1是本发明优选实施例所用的水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
参考图1，本实施例中，南美白对虾淡水池塘养殖水质调控方法依次包括下述步骤：
（1）厌氧硝化
厌氧硝化反应在化粪池2中进行；利用抽水机1将养殖南美白对虾的淡水池塘中的水抽进化粪池2（抽水机1从养殖南美白对虾的淡水池塘抽水时，取水口位于增氧机附近），水中所含的有机物在化粪池2中沉淀，形成自然活性污泥，进行厌氧硝化；
化粪池2采用容量为1000升的三格化粪池（如玻璃钢化粪池），该化粪池2具有自前至后依次连通的三个化粪池单元21（依次为化粪池单元21-1、21-2、21-3），抽水机1从养殖南美白对虾的淡水池塘中抽取的水进入最前面的化粪池单元21-1，化粪池2的出水口22设于最后面的化粪池单元21-3；该化粪池2首次使用时，向化粪池2中添加3千克初始活性污泥；
初始活性污泥的制作方法如下：按重量计取池塘湿底泥2200克、对虾饲料700克、蔗糖50克、淀粉50克、牛肉膏20克和乳酸杆菌200克，混合均匀后用池水调制成糊状物，再将糊状物装进容器（如5000毫升三角烧瓶）中并将容器密封，然后置于32℃培养箱中培养36小时，得到初始活性污泥（从得到的初始活性污泥中取3千克添加到化粪池2中）；
（2）好氧硝化
好氧硝化反应在开放式曝气池3（即顶部开口的曝气池）中进行，该开放式曝气池3由两个曝气池单元31（依次为曝气池单元31-1、31-2）通过管道32串联而成，第一个曝气池单元31-1底部安放有一个空气曝气头33，第一个曝气池单元31-1上设有曝气池进水口35，第二个曝气池单元31-2上设有曝气池出水口34，曝气池进水口35与化粪池2的出水口22连通，曝气池出水口34位置低于化粪池2的出水口22；
曝气池单元31用水泥或陶瓷材料制作，呈长柱型；每个曝气池单元31容积为100升，底部平面为30厘米×30厘米，高120厘米；
每星期向曝气池3中添加1次芽孢杆菌，每次添加100毫升；
（3）光合细菌净化
光合细菌净化过程在光合细菌反应器4中进行；光合细菌反应器4包括两个光合细菌反应器单元41（依次为光合细菌反应器单元41-1、41-2），光合细菌反应器单元41包括透明玻璃制成的容器本体411，容器本体411上端开口加盖有由浅红色玻璃制成的容器盖412；两个光合细菌反应器单元41的容器本体411通过管道44串联，光合细菌反应器4的进水口42设于第一个光合细菌反应器单元41-1上，光合细菌反应器4的出水口43设于第二个光合细菌反应器单元41-2上；光合细菌反应器4的进水口42与曝气池出水口34连通，光合细菌反应器4的出水口43位置低于曝气池出水口34；
每个容器本体容量为50升，其底部平面为30厘米×30厘米，高60厘米，光合细菌反应器的出水口可设于容器本体50厘米高处；
每星期向容器本体中添加1次光合细菌（如红螺菌），每次添加100毫升；
（4）微藻培养净化
微藻培养净化过程在开放式微藻培养池5中进行，该微藻培养池5由多个（如六个，图1中仅示出第一个和最后一个）微藻培养池单元51通过管道串联而成，第一个微藻培养池单元51上设有微藻培养池进水口52，最后一个微藻培养池单元51上设有微藻培养池出水口53，微藻培养池进水口52与光合细菌反应器4的出水口43连通，微藻培养池出水口53通过回水管6与养殖南美白对虾的淡水池塘连通，微藻培养池出水口53位置低于光合细菌反应器4的出水口43；
微藻培养池单元51用水泥或瓷砖材料制作，每个微藻培养池单元51面积为0.64平方米，高度为50厘米；微藻培养池出水口53设于最后一个微藻培养池单元35厘米高处，保证培养池水深度35厘米；
微藻培养池5中投放有微藻（微藻选自小环藻、中肋骨条藻、小球藻和栅藻中的一种或其中多种的组合）。
步骤（4）所用的藻种可利用养殖初中期淡水池塘中自然生长的微藻，选取其中的小环藻、中肋骨条藻、小球藻、栅藻等有益硅藻和绿藻，经过分离纯化扩种培养，并将目标藻种于室内培养箱内保存备用。
微藻培养池出水口53经回水管6与养殖南美白对虾的淡水池塘连通，回水管6的末端的排水口应远离取水口，避免经净化处理后的水回抽到化粪池。
化粪池2的出水口22、曝气池出水口34、光合细菌反应器4的出水口43、微藻培养池出水口53的位置依次降低，这样，依靠重力作用即可实现水在化粪池2、开放式曝气池3、光合细菌反应器4、微藻培养池5间依次自然流动。
启动水质调控系统进行水质调控时，化粪池2每4小时换水1次，抽水机1设置定时控制，抽水机1每次工作4小时（此时化粪池2换水）后停止4小时（此时化粪池2中进行厌氧硝化）。化粪池2的换水采用边进边出的方式进行，在抽水机1抽水进入化粪池2的同时，化粪池2通过其出水口出水，从化粪池2的出水口22流出的水流向开放式曝气池3，开放式曝气池3的水流向光合细菌反应器4，光合细菌反应器4的水流向微藻培养池5，微藻培养池5的水回流到养殖南美白对虾的淡水池塘。抽水机1停止时，水不在化粪池2、开放式曝气池3、光合细菌反应器4、微藻培养池5间流动，此时化粪池2、开放式曝气池3、光合细菌反应器4、微藻培养池5分别进行厌氧硝化、好氧硝化、光合细菌净化、微藻培养净化。
经过步骤（1）厌氧硝化和步骤（2）好氧硝化后，水中的大分子有机物大多已经分解成小分子有机物；在步骤（3）中，光合细菌在厌氧光照条件下，能够利用这些小分子有机物作为光合作用的电子受体进行光能自养生长，水中的小分子有机物被吸收，从而实现对水的净化；经过步骤（3）处理后的水体含有大量的碳、氮、磷等无机物质，在步骤（4）中作为微藻光合作用的营养，在微藻生长过程中被吸收，氨氮被同化，微藻培养池中的高氧环境也抑制了亚硝酸盐生成，小分子有机物则再次被微藻异养生长所吸收，进一步实现对水的净化，同时实现有益微藻的培养。经过处理后的水连同培养的有益微藻一起回流到养殖南美白对虾的淡水池塘，实现水的循环利用及水质改善。