[发明专利]一种鱼类行为的生物水质监测系统及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其是涉及一种鱼类行为的生物水质监测系统及其监测方法。

背景技术

水是人类赖以生存和发展的一个不可或缺的重要因素，水质安全状况影响着人类生存环境和生命健康。近年来，我国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，化学品泄漏、人为投毒等突发事故频有发生，水质监测必不可少。目前为止，国内外监测水质的主要方法有两种：理化分析法和生物监测法。生物监测法选择合适的指示生物，通过指示生物的生理特征和行为反应的变化来表征水体质量的变化。该方法可以长时间连续监测水质，无需人工参与，并且灵敏度较高，监测范围较广。鱼类因为其个体较大，便于观察，行为反应敏捷，基因与人类相近等优点，成为水污染生物监测中最重要的模式生物之一，利用鱼类行为反应监测水质变化是近来发展的趋势。

现有的鱼类行为的生物水质监测系统，通常包括数据采集装置和数据分析装置，两者之间由数据传输线路连接，数据采集装置内设置有监测水槽，将试验鱼置于监测水槽中，观察其在水中的行为反应，将采集到的结果数据传输到数据分析装置进行分析，具有结构简单，使用方便的优点，但是该生物水质监测系统不能同时实现试验中的静水式、流水式和换水式三种水环境下的鱼类行为参数的记录。

中国专利基于图像中水生生物运动特征的水质监测方法（专利号为201010256880.0），公开了一种对单体生物锦鲫进行行为记录来判断水质的方法，该方法只针对单条鱼的行为进行实时监测，计算其游速，转动角度，空间位置，但是单条鱼的行为有一定的随机性，会导致一定的误差，而鱼类是一种群体动物，群体规律性明显，因此需要对多条鱼进行监测，实时量化群体参数。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可同时实现静水式、流水式和换水式试验中鱼类行为参数的记录，并且可以同时测量个体和群体生物的行为的一种鱼类行为的生物水质监测系统及其监测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种鱼类行为的生物水质监测系统，包括数据采集装置、数据分析装置和透明的水槽，所述的数据采集装置和所述的数据分析装置之间由数据传输线路连接，所述的水槽通过纵向设置的第一网状挡鱼板和第二网状挡鱼板依次分隔为流水缓冲区、鱼群观测区和过滤调节区，所述的流水缓冲区的侧壁上设置有进水管，所述的鱼群观测区的外部设置有光源，所述的过滤调节区的侧壁上设置有出水管，所述的过滤调节区设置有循环泵，所述的循环泵通过循环水管与所述的流水缓冲区连通，所述的水槽的靠近底部的侧壁上设置有排水阀。

所述的过滤调节区设置有水位调节装置，所述的水位调节装置包括挡流板，所述的挡流板上纵向设置有长圆形孔，所述的挡流板朝向所述的鱼群观测区的端面上纵向设置有卡槽，所述的卡槽的底端的水平位置低于所述的长圆形孔的底端的水平位置，所述的卡槽内设置有与所述的卡槽相配合的可上下移动的插条，所述的插条上设置有透水孔，该水位调节装置控制水槽试验水位高低，通过插条的上下移动调节透水孔的高低，从而控制通过的水流的高低，并且实施方便，操作简单。

所述的挡流板上位于所述的长圆形孔的外周设置有凹槽，所述的凹槽内卡嵌有O型密封圈，所述的O型密封圈与所述的插条紧密接触，可防止水流通过缝隙渗漏。

所述的过滤调节区设置有用于过滤除去鱼群粪便杂质的过滤棉和用于支撑所述的过滤棉的滤棉支架，所述的过滤棉和所述的滤棉支架位于所述的挡流板与所述的水槽的侧壁之间且水平横铺于所述的透水孔与所述的循环泵之间，该过滤棉可吸附鱼群粪便杂质等，只需定期更换过滤棉即可使水槽中的水保持清洁。

所述的过滤调节区纵向设置有导流板，所述的导流板位于所述的挡流板与所述的第二网状挡鱼板之间，所述的导流板的下端与所述的水槽底部之间留有高度为1-2cm的空隙形成下吸口，水槽中的水流可以由下吸口进入导流板和挡流板之间的区域，由于下吸口的导流作用及形成的一定的压力作用下，使大部分鱼群粪便杂质由下吸口进入导流板和挡流板之间的区域。

所述的过滤调节区纵向依次设置有导流板和挡流板，所述的导流板下端与所述的水槽的底部之间留有高度为1-2cm的空隙形成下吸口，所述的挡流板的上端与所述的水槽的上端之间留有高度为挡流板的高度1/10-1/15的空隙形成上溢口，所述的挡流板与所述的水槽的侧壁之间水平铺设有过滤棉和用于支撑过滤棉的滤棉支架。水槽中的水流从下吸口导入，从挡流板的上溢口溢流到过滤棉上过滤除去鱼群粪便等杂质。