淡水养殖池塘水华发生及池水净化处

淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理参赛队员：黄华鸿参赛队员：陈强参赛队员：王玉婷带队指导老师：管强2016年06月07日目录摘要 (1)一、问题重述 (2)1.1问题背景 (2)1.2问题提出 (2)二、问题分析 (2)2.1问题一的分析 (2)2.2问题二的分析 (2)2.3问题三的分析 (3)2.4问题四的分析 (3)2.5问题五的分析 (3)三、问题假设 (3)四、模型建立 (3)4.1问题一的解答 (3)4.1.1数据处理 (3)4.1.2数据分析 (3)4.2问题二的解答 (6)4.2.1模型建立 (6)4.3问题三的解答 (9)4.4问题四的解答 (10)4.5问题五的解答 (12)五、模型评价 (12)5.1模型的优点 (12)5.2模型的缺点 (12)六、参考文献 (12)附录 (13)淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理摘要目前在我国水产养殖中，池塘养殖产量约占淡水养殖的绝大部分。

但是，随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致浮游生物高密度发生，诱发大面积水华。

水华的发生不仅仅直接影响了养殖对象的正常生长发育，而且在严重时大量排泄废水还会造成淡水资源污染，并破坏养殖生态系统的平衡，导致养殖对象的不同程度死亡，造成巨大经济损失。

为此我们通过研究淡水养殖池塘相关主要理化因子，主要浮游生物数据及鱼虾生成等数据分析水华发生的原因，控制并预测水华的发生，从而提高养殖产量，减小环境污染等。

通过对水华发生的了解，加强大家环保意识。

首先，针对问题一，我们将各池中两个样本点数据的平均值代表整个池塘的数据，通过Excel进行数据处理并绘制柱形图，从而得出水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。

针对问题二，我们主要选取溶氧、COD、盐度、透明度、总磷和总氮为主要指标。

运用spss的主成分分析与聚类分析，我们得出了四个池塘水体质量的优劣排序与分类，同时分析出虾池鱼池对水体的影响。

水体藻类爆发和水华形成的原因和治理途径水体藻类爆发和水华形成的原因和治理途径去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题，本文从藻类产生的原因和治理措施着手，试图归纳出一个比较有效的手段来解决长期以来反复困扰人们的难题，供同行参考。

1. 为什么黑臭河道和污染严重的水体没有藻类的产生？答：黑臭河道内的有机污染物含量和浓度都比较高，其中的污染物消耗了水体中的大量的氧，造成水体中的溶解氧含量相当低，生态平衡遭到严重破坏。

所以藻类等低等微生物和植物都没有生存的条件。

但是藻类生长的营养源还是客观存在。

在河道治理的初级阶段，采取曝气复氧措施后，水体中的溶解氧得到了部分提高，加上温度合适，光照合适，藻类生长的条件就成熟了，因为原来水体中存在的低等生物抗污染能力强、繁殖快、不易消亡，流入水体中及原有水体中的富含磷、氮等营养源给了这些藻类等低等生物的生长提供了生物能量。

致使通过污染治理后的初级阶段，藻类等低等生物迅速繁殖，形成另一公害而存在。

而该公害也是表示水体将遭破坏的标志。

2. 治理的总体指导原则是什么？答：水体环境将是继续治理改善和不治理将进一步恶化的关键。

治理的原则是：（1）标本兼治，分步实施；（2）物理化学治理为辅（指标），生物治理为主（治本）；（3）对症治理为解决燃眉之急，长期维护为长治久安之策；（4）单项阶段治理打好基础，建立综合生态体系维系水体健康。

逐步创建水体的自我平衡和自我修复的生态环境。

3. 治理的阶段和过程如何？怎样操作？答：杀灭藻类和消除水华（1）采用物理方法：捞取水体中的丝状藻类和其它漂浮物。

有条件的地方采用循环过滤的方法去除水藻。

（2）采用化学方法：（经常使用容易引起化学物质积累，造成二次污染；藻类等浮游生物产生耐受性，微生物变异等后果）使用硫酸铜、季铵盐、活性剂、高锰酸钾、聚合氯化铝、硫酸亚铁等化学药剂，对过多的浮游生物、藻类进行杀灭、絮凝、沉降等手段，能够比较迅速改善水质，看到效果。

2017年数学建模期末大作业可选题目第一题：对股票价钱波动的研究人们对股票市场进行了深切的研究，以为，股票的价钱是随机波动的，这种随机波动是有规律的，而规律是转变的。

纵观股票市场的走势，价钱老是呈现猛烈的波动，交替显现波峰波谷、往来反复的特性。

比如上海证券交易所的上证指树从2005年6月6日的998点一直上升到2007年10月16日的6124点形成波峰，以后一路下跌到2020年10月28日的1664点以后才转入上升，形成波谷。

股票价钱呈现上升-下跌-上升-下跌的周期循环走势。

一、试成立数学模型讨论股票价钱的涨跌的周期性问题，能够选择中国证券市场任何一种股票价钱指数（如上证指数、深证成指、创业板指，中证50等）进行讨论。

二、研究说明，股票价钱的涨跌受到许多因素的阻碍，比如国家的政策（经济、财经等）、国家宏观经济状况、上市公司经营情形、交易者的交易行为、心理等。

试成立数学模型分析上述因素对股票价钱波动的阻碍。

三、传统经济学以为：商品的价钱围绕价值波动。

试抽取3只上海证券交易所或深圳证券交易所的股票，结合一、二两问，成立数学模型讨论这种波动，比如价值、波幅、周期、阻碍波动的因素等。

注：所需要的所有关于证券市场的数据（指数、股票价钱、公司情形、国家政策、经济状态等）都可从大聪慧或同花顺等股票行情软件导出或任何财经类网站取得（比如）第二题：自动倒车策略随着汽车产业及科技的高速进展，智能驾驶汽车成了国内外公认的以后汽车重要进展方向之一。

而在汽车智能化进程中，自动停车是一项超级具有挑战性和有效性的技术。

自动停车系统可通过各类传感器获取车位相对汽车的距离，通过操纵汽车前轮转角和瞬时速度操纵车辆行驶。

假设考虑系统操纵容易性，参考人工倒车入库，当车辆位于与车位垂直的任意位置时，先通过前行或后退抵达倒车入库起始点后，再确信前进转角或后退转角，使车身与车位在同一直线上后，直接倒车完成入库，即“一进二退”。

这种两段式倒车模式提高了停车进程中车辆行驶的紧凑性，同时减少了停车行驶空间。

2020年m月刊|技术水产养殖迪塘蓝勰縱文I珠海市现代农业发展中心罗志平黄聪灵李勇骆明飞古群红广东粤海饲斜集团公司陈光立珠海市金湾区动物疫病预防控制中您曾荣蓝藻又叫蓝细菌、蓝绿菌、蓝绿藻，是单细胞原核生物。

蓝藻在自然水体中分布广泛，多现于盛夏高温期、水质欠佳的水产养殖池塘。

生产上由于管理疏忽、处置不当而导致藻情反复，蓝藻灭而不尽、捞而不绝，甚至大面积爆发，在池塘下风口水表层形成一层厚厚的类似于油漆样带有腥臭味的浮沫物质（被称为“绿潮”“水华”），从而引发养殖品种大量死亡，造成严重的经济损失。

做好蓝藻综合防控，降低养殖风险，提高养殖效益，保障养殖生产顺利开展，是养殖生产中的一大关键技术问题。

一、蓝藻产生的原因1.蓝藻喜欢生活在有机质丰富且pH值较高的水体中，夏季水体高温、富营养化、受污染等是导致蓝藻爆发的主要原因。

一般的，蓝藻受其它藻种的生长制约不会大规模爆发，但当水温25~35七时，蓝藻的生长速度比其他藻类快。

2.乱用、滥用杀虫杀菌药物破坏池塘菌相、藻相平衡。

乱用生物制剂，水质管理不到位，造成蓝藻爆发。

3.添加的外源水中富含蓝藻，造成蓝藻爆发。

半封闭、不经常换水的池塘，气温升高后易造成蓝藻爆发。

4.蓝藻的发生和水体的营养元素比例失衡有很大关系。

蓝藻中某些种类具有固氮能力，能够利用空气中的氮气合成自身需要的氮肥，从而改变水体中的氮磷比。

二、蓝藻的危害1.造成水体缺氧，从而导致水生动物死亡。

蓝藻大量繁殖引起水质恶化，严重时大量消耗水体中氧气使水体缺氧而造成鱼虾等养殖品种死亡；死亡藻体被分解时又消耗氧气，造成恶性循环。

2.蓝藻产生的毒素能直接或间接通过食物链危害水生动物，如微囊藻会产生微囊藻毒素（microcystins,简称MCs）,会对鱼类、虾类产生毒害，蓝藻毒素量多时可直接造成养殖对象中毒死亡；也可通过食物链积累效应危害养殖对象，乃至危害人体。

3.蓝藻繁殖过盛会抑制其它有益藻类生长，破坏水体菌相、藻相平衡，造成溶氧、pH值等昼夜变化剧烈。

A题淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理目前在我国水产养殖中，池塘养殖产量约占淡水养殖的70%。

近年来，随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致有害蓝藻、轮虫等常见的浮游生物高密度发生，很容易诱发大面积水华。

水华造成严重的环境污染及水体污染，对养殖业是一个严重的打击。

水华的发生不仅直接影响了养殖对象的正常生长发育，严重时大量排泄废水造成淡水资源污染，还会破坏养殖生态系统的平衡，导致养殖对象的不同程度死亡，造成巨大经济损失。

为此我们通过研究淡水养殖池塘相关主要理化因子，主要浮游生物数据及鱼虾生成等数据分析水华发生的原因，控制并预测水华的发生，从而提高养殖产量，减小环境污染等。

通过对水华发生的了解，加强大家环保意识。

根据附件1-8完成如下问题：1）通过附件1中数据分析水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。

2）通过附件2中数据对四个池塘水体质量进行评价及分类，分析虾池与鱼池对水体的影响。

3）建立主要理化因子和常见浮游生物致害密度发生关系的模型，给出水华发生时主要理化因子的范围，预测淡水养殖池塘水华发生 (1号池发生轻微水华)。

4）结合附件及以上分析，建立鱼类生长与体重相关模型。

在养殖鲢鱼、鳙鱼等的生长过程中可以摄食浮游生物，净化某些藻类，构造一个与1号池相同大小的净化池，通过水循环，并放养鲢鱼或鳙鱼，放养多少才能净化1号池中的藻类，净化效果如何。

5）结合附件及通过查阅资料构建一种生态养殖模式，有利于池水养殖池塘水体的自净化。

通过以上养殖从而使淡水养殖减少向江河湖海养殖废水排放。

数据及资料见：附件1 水体中常见理化因子附件2 其它数据附件3 吸光度及稀释倍数附件4 浮游生物量附件5 各池塘数据附件6 鱼体重体长数据附件7 鲢鱼鳙鱼相关数据附件8 地表水环境质量标准。

鱼塘水质净化方法如何改善鱼塘水质，改善鱼塘水质技术水体中鱼类生活的环境，水质的好坏对鱼类的生长、生存有着密切的关系。

实践证明，采取注水、增氧、合理施肥、施放生石灰等措施，对改善池塘的水质环境，增加养殖鱼类的单位面积产量起着重要的作用。

以下就如何改善鱼塘水质，改善鱼塘水质技术做个介绍。

如何改善鱼塘水质水质是衡量鱼虾养得好坏的一种指标，许多有经验的养殖户通过水质的好坏就可以判断鱼虾的情况，是否得病或者能否泛塘等。

而净化水质的方法除了传统的方法（注水、使用增氧机、施生石灰）外，还有一种新的方法，使用水质调节剂：EM原液。

EM菌内含多种功能微生物，可以有效分解各种有害物质。

当水质过肥、浑浊、透明度低时，施用适量使用EM菌液，可以保持水质澄清，防止水质老化，促进浮游生物生长和预防鱼病的发生。

此外，与传统方法相比，使用EM菌原液还可以给鱼虾带来丰富的天然食物。

EM菌液中的功能微生物可以分解水草、残余饲料、粪便垃圾等，形成鱼虾所需的养分，供其食用。

施用EM菌原液后，水中浮游生物大量繁殖，池水呈现绿色或褐绿色，效果十分理想。

EM菌液渗入水体后，其群体作用能杀死或抑制病原微生物和有害物质，调整养殖生态环境，增加水中溶氧量（氧气），促进养殖生态系中的正常菌群和有益藻类活化生长，保持养殖水体的生态平衡；拌入饵料投喂，直接增强鱼类的吸收功能和防病抗逆能力，促进健壮生长。

EM菌液中的光合菌还能利用水中的硫化氢、有机酸、氨及氨基酸兼有反硝化作用中去除水中的亚硝酸铵，因而能使养殖池中的排泄物和残饵污染得到净化，改善水质，减少鱼病。

有益菌群具体功效有：1、刺激免疫系统，提高免疫力。

消除污染物，净化环境。

2、增加有益微生物数量。

水面浮游动物、有益藻类增多，特别是红虫不断增多至布满水面。

3、稳定和改善水质，水体颜色清爽，不臭不腐，无硫化氢、氨气等异味，能见度在25-50cm 的时间长且较稳定，换水时间可延长2倍以上。

4、鱼虾粪、池底杂质和下脚料不会变成淤泥而呈散沙状。

插值算法学习视频：⽼师讲得很详细，很受⽤！！！作⽤数模⽐赛中，常常需要根据已知的函数点进⾏数据、模型的处理和分析，⽽有时候现有的数据是极少的，不⾜以⽀撑分析的进⾏，这时就需要使⽤⼀些数学的⽅法，“模拟产⽣”⼀些新的但⼜⽐较靠谱的值来满⾜需求，这就是插值的作⽤，另⼀个不常见的作⽤就是短期预测。

⼀维插值问题定义⽅法分类本⽂重点介绍数学建模常⽤的两种⽅法：三次样条插值和分段三次埃尔⽶特插值插值多项式原理拉格朗⽇插值法⽅法主要有拉格朗⽇插值法，具体不介绍，它会出现龙波现象（在两端处波动极⼤,产⽣明显的震荡）。

但觉得可以出⼀个ACM题。

分段线性插值插值多项式次数⾼精度未必显著提⾼插值多项式次数越⾼摄⼊误差可能显著增⼤如何提⾼插值精度呢采⽤分段低次插值是⼀种办法概念⽜顿插值法评价与拉格朗⽇插值法相⽐，⽜顿插 值法的计算过程具有继承性。

（⽜顿插值法每次插值只和前n项 的值有关，这样每次只要在原来 的函数上添加新的项，就能够产 ⽣新的函数） 但是⽜顿插值也存在龙格现象的 问题。

致命缺点上⾯讲的两种插值仅仅要求插值多项式在插值节点处与被插函数有相等的函数值，⽽这种插值多项式却不能全⾯反映被插值函数的性态。

然⽽在许多实际问题中，不仅要求插值函数与被插值函数在所有节点处有相同的函数值，它也需要在⼀个或全部节点上插值多项式与被插函数有相同的低阶甚⾄⾼阶的导数值。

对于这些情况，拉格朗⽇插值和⽜顿插值都不能满⾜埃尔⽶特(Hermite)插值概念保持播值曲线在节点处有切线（光滑），使插值函数和被插函数的密和程度更好。

不但要求在节点上的函数值相等，⽽且还要求对应的导数值也相等,甚⾄要求 ⾼阶导数也相等，满⾜这种要求的插值多项式就是埃尔⽶特插值多项式。

缺点与改进直接使⽤Hermite插值得到的多项式次数较⾼，也存在着龙格现象， 因此在实际应⽤中，往往使⽤分段三次Hermite插值多项式(PCHIP)。

Matlab有内置的函数（实现过程已经帮我们封装好了，会调⽤就⾏了）： p = pchip(x,y,new_x)x是已知的样本点的横坐标;y是已知的样本点的纵坐标;new_x是要插⼊处对应的横坐标三次样条插值Matlab有内置的函数： p = spline(x,y,new_x)x是已知的样本点的横坐标;y是已知的样本点的纵坐标;new_x是要插⼊处对应的横坐标代码% 分段三次埃尔⽶特插值x = -pi:pi; y = sin(x);new_x = -pi:0.1:pi;p = pchip(x,y,new_x);figure(1); % 在同⼀个脚本⽂件⾥⾯，要想画多个图，需要给每个图编号，否则只会显⽰最后⼀个图哦~plot(x, y, 'o', new_x, p, 'r-')% plot函数⽤法:% plot(x1,y1,x2,y2)% 线⽅式： - 实线 :点线 -. 虚点线 - - 波折线% 点⽅式： . 圆点 +加号 * 星号 x x形 o ⼩圆% 颜⾊： y黄； r红； g绿； b蓝； w⽩； k⿊； m紫； c青% 三次样条插值和分段三次埃尔⽶特插值的对⽐x = -pi:pi;y = sin(x);new_x = -pi:0.1:pi;p1 = pchip(x,y,new_x); %分段三次埃尔⽶特插值p2 = spline(x,y,new_x); %三次样条插值figure(2);plot(x,y,'o',new_x,p1,'r-',new_x,p2,'b-')legend('样本点','三次埃尔⽶特插值','三次样条插值','Location','SouthEast') %标注显⽰在东南⽅向% 说明：% LEGEND(string1,string2,string3, …)% 分别将字符串1、字符串2、字符串3……标注到图中，每个字符串对应的图标为画图时的图标。

淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理参赛队员：黄华鸿参赛队员：陈强参赛队员：王玉婷带队指导老师：管强2016年06月07日目录摘要 (1)一、问题重述 (2)1.1问题背景 (2)1.2问题提出 (2)二、问题分析 (2)2.1问题一的分析 (2)2.2问题二的分析 (2)2.3问题三的分析 (3)2.4问题四的分析 (3)2.5问题五的分析 (3)三、问题假设 (3)四、模型建立 (3)4.1问题一的解答 (3)4.1.1数据处理 (3)4.1.2数据分析 (3)4.2问题二的解答 (6)4.2.1模型建立 (6)4.3问题三的解答 (9)4.4问题四的解答 (10)4.5问题五的解答 (12)五、模型评价 (12)5.1模型的优点 (12)5.2模型的缺点 (12)六、参考文献 (12)附录 (13)淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理摘要目前在我国水产养殖中，池塘养殖产量约占淡水养殖的绝大部分。

但是，随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致浮游生物高密度发生，诱发大面积水华。

水华的发生不仅仅直接影响了养殖对象的正常生长发育，而且在严重时大量排泄废水还会造成淡水资源污染，并破坏养殖生态系统的平衡，导致养殖对象的不同程度死亡，造成巨大经济损失。

为此我们通过研究淡水养殖池塘相关主要理化因子，主要浮游生物数据及鱼虾生成等数据分析水华发生的原因，控制并预测水华的发生，从而提高养殖产量，减小环境污染等。

通过对水华发生的了解，加强大家环保意识。

首先，针对问题一，我们将各池中两个样本点数据的平均值代表整个池塘的数据，通过Excel进行数据处理并绘制柱形图，从而得出水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。

针对问题二，我们主要选取溶氧、COD、盐度、透明度、总磷和总氮为主要指标。

运用spss的主成分分析与聚类分析，我们得出了四个池塘水体质量的优劣排序与分类，同时分析出虾池鱼池对水体的影响。