CN107347624B - 一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法及其设备，该方法包括以下步骤：通过GPS定位系统定位区域范围内的坛礁，处理系统实时接收GPS定位系统的输出数据目标坛礁的涨潮和退潮的时间，结合气象台数据计算对目标坛礁的喷洒时间和喷洒量，并向控制系统发出控制指令数据，接着控制系统向浮体驱动装置发出信号，使承载着浮体驶向目标坛礁；用重量百分比为8%‑12%的石灰水，石灰水的温度控制在45‑55℃，对坛面进行喷洒；处理7天后，用重量百分比为4%‑6%的石灰水对坛面进行处理，石灰水的温度控制在55‑65℃；再次处理7天后，用重量百分比为1%‑3%的石灰水对坛面进行处理，石灰水的温度控制在65‑75℃。
Description
技术领域
本发明涉及一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法及其设备，属于紫坛菜的技术领域。
背景技术
水产品历年来是广大人民群众喜爱的食品，随着人民生活水平的提高，不仅吃的饱，而且追求吃得好，吃得放心。作为传统经济海藻的坛紫菜有“长寿菜”之称，其味鲜美，蛋白质含量高且质量好，含有大量人体必须的氨基酸，维生素A、B、C和碘、钙、铁、磷、锌、锰、铜等元素也很丰富，长期以来深受国内外广大消费者亲睐。坛紫菜是福建省传统特色经济养殖品种，天然海域多生长在潮间带礁岩石面上。每年11月至翌年3月，岩面上覆盖深褐色藻体，形成蔚为壮观黑黝黝藻场。而藻场对海域生物多样、环境净化有极大促进作用，是海洋牧场初级生产力。
坛紫菜藻场是我国南方沿海潮间带以坛紫菜为支持生物而形成的一类独特的近岸生物群落，在沿岸海域发挥众多的生态机能。但自 20 世纪 80 年代以来，随沿海地区工农业的高速发展和新兴城市群的建立，各种废水大量排放引起的陆源污染剧增，沿海岩礁带无节制、不规范的炸石取材和开挖筑池，以及人为的滥采等，导致海岸带的天然坛紫菜藻场面积锐减，且面临严重退化、枯竭和不易恢复的危险，对近岸海洋生物多样性的保护和海洋生态系统的正常运转造成了严重威胁。因此，针对坛紫菜藻场存在的问题，通过人工或半人工的方式，修复或重建正在衰退或已经消失的原天然坛紫菜藻场，是当前推动海洋生物多样性保护，维护海洋生态系统平衡的一项紧迫性工作。CN104719121A专利公开了一种坛紫菜藻场的修复方法，包括以下步骤：利用坛紫菜种藻进行贝壳丝状体的培育，成熟后得到贝壳苗，依次利用氯化钙溶液和石灰水对坛紫菜藻场的岩礁进行坛面处理；将碳酸氢铵、磷酸一铵、碳酸钙、硫酸镁、硫酸钛、硝酸钴和硝酸钠加入水中，加热搅拌，过滤后得到营养液；利用所述营养液对坛紫菜藻场的岩礁进行坛面处理；将所述贝壳苗投入坛紫菜藻场的海水中进行海流刺激，贝壳苗中的孢子放散，所述孢子附着于坛面的岩礁上生长。但是该方法存在的技术问题是花费大量的人力来完成工作，而且受到气候，水温等方面的限制。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法及其设备，该系统通过GPS定位对坛面进行处理，减少人工成本，并且增加坛紫菜的成活率。
本发明的技术方案如下：
一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，包括以下步骤：
S1、坛面处理准备：通过GPS定位系统定位区域范围内的坛礁，处理系统实时接收GPS定位系统的输出数据目标坛礁的涨潮和退潮的时间，同时结合气象台数据计算对目标坛礁的喷洒时间和喷洒量，并向控制系统发出控制指令数据，接着控制系统向浮体驱动装置发出信号，使承载着喷洒装置的浮体驶向目标坛礁；
S2、坛面初次处理：用重量百分比为8%-12%的石灰水，石灰水的温度控制在45-55℃，对坛面进行一次喷洒；
S3、坛面二次处理：在步骤S2处理7天后，用重量百分比为4%-6%的石灰水对坛面进行二次处理，石灰水的温度控制在55-65℃；
S4、坛面三次处理：在步骤S3处理7天后，用重量百分比为1%-3%的石灰水对坛面进行三次处理，石灰水的温度控制在65-75℃。
进一步的，S2的具体步骤为：所述控制系统接收处理系统发出的信号，启动抽水装置，往箱体内加海水，同时往箱体内增加石灰，搅拌器将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为8%-12%的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在45-55℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置向坛面喷石灰水，喷洒量为20-30 L/（h/m2）。
进一步的，S3的具体步骤为：在步骤S2处理7天后，启动抽水装置，往箱体内加海水，同时往箱体内增加石灰，搅拌器将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为4%-6%的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在55-65℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置向坛面喷石灰水，喷洒量为15-25 L/（h/m2）。
进一步的，S4的具体步骤为：在步骤S2处理7天后，启动抽水装置，往箱体内加海水，同时往箱体内增加石灰，搅拌器将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为1%-3%的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在65-75℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置向坛面喷石灰水，喷洒量为10-20 L/（h/m2）。
本发明还包括一种野生坛紫菜藻场的坛面修复设备，包括漂浮装置、锚、GPS定位系统、处理系统以及控制系统，所述处理系统实时接收GPS定位系统的输出数据，向控制系统发出控制指令数据；所述漂浮装置包括浮体、抽水装置、混合池、石灰储藏罐、喷洒装置以及浮体驱动装置，所述抽水装置和所述浮体驱动装置设置于所述浮体底部，所述浮体上表面承载所述混合池和所述石灰储藏罐；所述抽水装置与所述混合池连通，所述石灰储藏罐与所述混合池通过一第一连通管连通；所述石灰储藏罐与所述喷洒装置通过一第二连通管连通，所述第二连通管上设置有一电磁阀；所述控制系统控制电磁阀的开合和浮体驱动装置的运行，所述GPS定位系统、处理系统以及控制系统设置于所述浮体上；喷洒装置向坛面喷石灰水。
进一步的，所述混合池包括箱体、设置于箱体内的搅拌器、温度控制器以及温度感应器。
进一步的，所述浮体驱动装置为螺旋桨推进器或喷水推进器。
进一步的，所述箱体的入水口处设置有一过滤网。
进一步的，所述第一连通管上设置有一流量计。
进一步的，所述浮体上设置有将所述浮体罩住的且可开合的防水罩；所述浮体内部设置有一圆柱形浮力腔，所述圆柱形浮力腔具有流水口和通气口；所述圆柱形浮力腔一端与外界连通，另一端封闭，且所述圆柱形浮力腔的开口端为流水口且固定有阻挡件；所述浮体上设置有与所述通气口连通的气管，且所述气管上设置有阀门；所述圆柱形浮力腔内设置有与所述圆柱形浮力腔侧壁密封接触的活塞，所述活塞在所述流水口和通气口之间滑动，所述活塞包括圆柱部和圆锥部，所述圆柱部和圆锥部的轴线与所述圆柱形浮力腔的轴线重合，且所述圆锥部的圆平面与所述圆柱部连接，所述圆锥部的后尖端距所述流水口的距离小于其距所述通气口的距离；所述活塞由活塞驱动装置驱动沿着圆柱形浮力腔滑动，所述活塞驱动装置为伸缩缸或能够向所述圆柱形浮力腔中充入气体的气泵，所述活塞驱动装置安装与封闭端上。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，该方法通过GPS定位对坛面进行处理，减少了人工成本，并且增加坛紫菜的成活率。
2、本发明一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，该系统中处理原料来源于大海，所使用的石灰也是海洋贝类的壳制备的，所有的过程均采用石灰石，并未添加任何其他的化学试剂，不会对海洋造成二次污染，环保节约。
3、本发明一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，不仅改善改善海域生态环境，也让其他生物得以繁衍生息增殖，它除了净化海洋环境还具有较大经济价值，修复之后紫菜每年增产20%-50%。
4、本发明一种野生坛紫菜藻场的坛面修复设备，所述箱体的入水口处设置有一过滤网，防止海水中的大颗粒杂质进去混合池内，进而堵塞喷洒装置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的内部结构示意图；
图3为浮体的内部结构示意图；
图4为阻挡件的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1、漂浮装置；10、浮体；101、阻挡件；1011、活塞驱动装置；103、活塞；1031、圆锥部；1032、圆柱部；106、气管；107、圆柱形浮力腔；11、抽水装置；12、混合池；121、箱体；122、搅拌器；123、过滤网；13、石灰储藏罐；131、第一连通管；14、喷洒装置；141、第二连通管；142、电磁阀；15、浮体驱动装置；16、防水罩；2、锚；3、GPS定位系统；4、处理系统；5、控制系统。
具体实施方式
以下是本发明的几个实施例，进一步说明本发明，但本发明不仅限于此。
如图1至图4所示，一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，包括以下步骤：
S1、坛面处理准备：通过GPS定位系统3定位区域范围内的坛礁，处理系统4实时接收GPS定位系统3的输出数据目标坛礁的涨潮和退潮的时间，同时结合气象台数据计算对目标坛礁的喷洒时间和喷洒量，并向控制系统5发出控制指令数据；接着控制系统5向浮体驱动装置15发出信号，使承载着喷洒装置14的浮体10驶向目标坛礁，到达目标坛礁所在位置时，将锚2抛下，使浮体10固定于所在位置，所述锚2也是由电机驱动，该电机与控制系统5连接。
S2、坛面初次处理：用重量百分比为8%-12%的石灰水，石灰水的温度控制在45-55℃，对坛面进行一次喷洒；
S3、坛面二次处理：在步骤S2处理7天后，用重量百分比为4%-6%的石灰水对坛面进行二次处理，石灰水的温度控制在55-65℃；
S4、坛面三次处理：在步骤S3处理7天后，用重量百分比为1%-3%的石灰水对坛面进行三次处理，石灰水的温度控制在65-75℃。
进一步的，S2的具体步骤为：控制系统5接收处理系统4发出的信号，启动抽水装置11，往箱体121内加海水，同时往箱体121内增加石灰，搅拌器122将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为8%-12%的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在45-55℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置14向坛面喷石灰水，喷洒量为20-30 L/（h/m2），对坛面粗处理，坛面进行一次喷洒，并且处理表面大体积的附着物；该附着物包括潮间带、杂藻以及绿藻等。上述的石灰是通过花蛤壳、淡菜壳、扇贝壳、鲍鱼壳、海蛎壳闷烧后制得。
进一步的，S3的具体步骤为：在步骤S2处理7天后，启动抽水装置11，往箱体121内加海水，同时往箱体121内增加石灰，搅拌器122将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为4%-6%的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在55-65℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置14向坛面喷石灰水，喷洒量为15-25 L/（h/m2），喷洒要求每个坛面都需要清洗到位，该步骤可去除大部分的附着藻类，每隔7天的时候喷洒，是考虑了石灰水药效的残留，充分利用药水的药效。
进一步的，S4的具体步骤为：在步骤S2处理7天后，启动抽水装置11，往箱体121内加海水，同时往箱体121内增加石灰，搅拌器122将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为1%-3%的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在65-75℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置14向坛面喷石灰水，喷洒量为10-20 L/（h/m2），达到清洗清洁的目的，喷洒需要在2小时内完成，达到坛紫菜附着所必须的光洁度，该所必须的光洁度指的是在可视范围内没有明显的其他藻类。温度的逐渐加高，可以防止绿螺等活动贝类上坛面。
本发明还包括一种野生坛紫菜藻场的坛面修复设备，包括漂浮装置1、锚2、GPS定位系统3、处理系统4以及控制系统5，处理系统4实时接收GPS定位系统3的输出数据，向控制系统5发出数据；漂浮装置1包括浮体10、抽水装置11、混合池12、石灰储藏罐13、喷洒装置14以及浮体驱动装置15，抽水装置11和浮体驱动装置15设置于浮体10底部，浮体10上表面承载混合池12和石灰储藏罐13；抽水装置11与混合池12连通，石灰储藏罐13与混合池12通过一第一连通管131连通；石灰储藏罐13与喷洒装置14通过一第二连通管141连通，第二连通管141上设置有一电磁阀142；控制系统5控制电磁阀142的开合和浮体驱动装置15的运行，GPS定位系统3、处理系统4以及控制系统5设置于浮体10上；喷洒装置14向坛面喷石灰水。
进一步的，混合池12包括箱体121、设置于箱体121内的搅拌器122、温度控制器以及温度感应器。
进一步的，浮体驱动装置15为螺旋桨推进器或喷水推进器。
进一步的，箱体121的入水口处设置有一过滤网123。
进一步的，第一连通管131上设计有一流量计。
进一步的，浮体10上设置有将浮体10罩住的且可开合的防水罩16。
进一步的，浮体10内部设置有一圆柱形浮力腔107，圆柱形浮力腔107具有流水口和通气口102；圆柱形浮力腔107一端与外界连通，另一端封闭，且圆柱形浮力腔107的开口端为流水口且固定有阻挡件101；阻挡件101可以具体为固定在圆柱形浮力腔107的开口端的挡环（参见图4），以防止活塞103脱离圆柱形浮力腔107，浮体10上设置有与通气口102连通的气管106，且气管106上设置有阀门；圆柱形浮力腔107内设置有与圆柱形浮力腔107侧壁密封接触的活塞103，活塞103在流水口和通气口102之间滑动，活塞103包括圆柱部1032和圆锥部1031，圆柱部1032和圆锥部1031的轴线与圆柱形浮力腔107的轴线重合，且圆锥部1031的圆平面与圆柱部1032连接，圆锥部1031的后尖端距流水口的距离小于其距通气口102的距离；活塞103由活塞驱动装置1011驱动沿着圆柱形浮力腔107滑动，活塞驱动装置1011为伸缩缸或能够向圆柱形浮力腔107中充入气体的气泵，活塞驱动装置1011安装与封闭端上。
进一步的，所述浮体10内部可设置多个圆柱形浮力腔107。此外，在所述活塞103与所述圆柱形浮力腔107内表面之间可设置有双水封，气封。
当遇到大的风浪时，所述防水罩16将浮体10上的设备罩住，接着活塞驱动装置1011驱动活塞103往圆柱形浮力腔107的封闭移动，圆柱形浮力腔107内的气体通过气管106排出，水从流入口流入圆柱形浮力腔107，直至活塞103滑动至通气口102处水充满圆柱形浮力腔107，随着圆柱形浮力腔107内的海水逐渐的增加，浮体10逐渐沉入海里；
当浮体10要浮出水面时，可以通过活塞驱动装置1011驱动活塞103往靠近流水口的方向滑动，以此逐渐使活塞103滑动与通气口102之间的空间增加，气体通过气管106逐渐进入圆柱形浮力腔107，水从流水口流出圆柱形浮力腔107，直至活塞103滑动至流水口处气体充满圆柱形浮力腔107，从而实现浮体10的上升。当该系统要工作时，可打开防水罩16。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，包括以下步骤：
S1、坛面处理准备：通过GPS定位系统(3)定位区域范围内的坛礁，处理系统(4)实时接收GPS定位系统(3)的输出数据目标坛礁的涨潮和退潮的时间，同时结合气象台数据计算对目标坛礁的喷洒时间和喷洒量，并向控制系统(5)发出数据，接着控制系统(5)向浮体驱动装置(15)发出信号，使承载着喷洒装置(14)的浮体(10)驶向目标坛礁；
S2、坛面初次处理：用重量百分比为8％-12％的石灰水，石灰水的温度控制在45-55℃，对坛面进行一次喷洒；
S3、坛面二次处理：在步骤S2处理7天后，用重量百分比为4％-6％的石灰水对坛面进行二次处理，石灰水的温度控制在55-65℃；
S4、坛面三次处理：在步骤S3处理7天后，用重量百分比为1％-3％的石灰水对坛面进行三次处理，石灰水的温度控制在65-75℃。
2.如权利要求1所述野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，其特征在于，步骤S2的具体步骤为：所述控制系统(5)接收处理系统(4)发出的信号，启动抽水装置(11)，往箱体(121)内加海水，同时往箱体(121)内增加石灰，搅拌器(122)将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为8％-12％的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在45-55℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置(14)向坛面喷石灰水，喷洒量为20-30L/(h/m2)。
3.如权利要求1所述野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤为：在步骤S2处理7天后，启动抽水装置(11)，往箱体(121)内加海水，同时往箱体(121)内增加石灰，搅拌器(122)将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为4％-6％的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在55-65℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置(14)向坛面喷石灰水，喷洒量为15-25L/(h/m2)。
4.如权利要求1所述野生坛紫菜藻场的坛面修复方法，其特征在于，步骤S4的具体步骤为：在步骤S2处理7天后，启动抽水装置(11)，往箱体(121)内加海水，同时往箱体(121)内增加石灰，搅拌器(122)将石灰与水混合均匀，制备成重量百分比为1％-3％的石灰水；通过温度控制器将石灰水的温度控制在65-75℃，石灰水制备完成后，通过喷洒装置(14)向坛面喷石灰水，喷洒量为10-20L/(h/m2)。
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