本發(fā)明涉及循環(huán)農(nóng)業(yè)水體凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種循環(huán)農(nóng)業(yè)水體凈化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近半個(gè)多世紀(jì)以來，我國農(nóng)業(yè)的增長在很大程度上依賴于資源開發(fā)和化石資源投入的增加，大量使用化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑等化學(xué)物品，帶來了環(huán)境污染問題、生物多樣性減少或消失的問題、土壤板結(jié)造成的自然肥力退化問題、地下水資源污染問題、食品安全問題等。我國農(nóng)業(yè)在世界上創(chuàng)造了用7％的土地養(yǎng)活22％的人口的奇跡，但同時(shí)，農(nóng)業(yè)也成為一個(gè)不容忽視的重要資源消耗源，在某種程度上也可以說是巨大資源的浪費(fèi)源，同時(shí)也是一個(gè)重要的污染源。節(jié)能減排、降低污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)肩負(fù)著義不容辭的責(zé)任。

循環(huán)農(nóng)業(yè)，通俗地講，循環(huán)農(nóng)業(yè)就是運(yùn)用物質(zhì)循環(huán)再生原理和物質(zhì)多層次利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)較少廢棄物的生產(chǎn)和提高資源利用效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。循環(huán)農(nóng)業(yè)作為一種環(huán)境友好型農(nóng)作方式，具有較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。小規(guī)模的循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)者會(huì)盡可能地將生物質(zhì)能和水資源進(jìn)行循環(huán)，生物質(zhì)能如有機(jī)肥的循環(huán)利用很容易實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于水資源的循環(huán)利用，如果是簡單的直接使用恐怕行不通。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄的水一般含有較多的動(dòng)物糞便或者植物殘?jiān)?，這種水有機(jī)物含量豐富，容易滋生各種微生物和藻類。所以在重復(fù)利用前，必須對(duì)這些廢棄水進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)標(biāo)后才可以輸送到下一環(huán)節(jié)重復(fù)利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種循環(huán)農(nóng)業(yè)水體凈化處理系統(tǒng)，以解決上述的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種循環(huán)農(nóng)業(yè)水體凈化處理系統(tǒng)，包括養(yǎng)殖場(chǎng)及其廢水，還包括過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質(zhì)控反饋裝置和分流系統(tǒng)；管道依次將過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質(zhì)控反饋裝置和分流系統(tǒng)連接在一起，相鄰裝置之間的管道均設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)；所述系統(tǒng)運(yùn)行過程中水流方向依次為過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質(zhì)控反饋裝置和分流系統(tǒng)；所述質(zhì)控反饋裝置還設(shè)置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的各裝置設(shè)置合理，各裝置之間連接緊湊，相鄰裝置之間均設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)，將水體凈化處理的過程更加精細(xì)化，操作過程更加自動(dòng)化。

2、本發(fā)明的質(zhì)控反饋裝置還設(shè)置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)，如果質(zhì)控反饋裝置檢測(cè)到水體中的不符合要求參數(shù)指標(biāo)，反饋裝置將會(huì)根據(jù)具體的參數(shù)指標(biāo)數(shù)值范圍，啟動(dòng)電磁閥開關(guān)及流量計(jì)，將水體回流輸送到生物塔、氧化塔或者還原塔進(jìn)行重新處理。

3、經(jīng)過本發(fā)明系統(tǒng)的廢水，依次通過生物塔、氧化塔和還原塔的處理，最后經(jīng)過質(zhì)控反饋裝置進(jìn)行質(zhì)檢，其水質(zhì)得到明顯的改善，根據(jù)質(zhì)控質(zhì)檢的結(jié)果，啟動(dòng)分流系統(tǒng)，將處理過的廢水分別輸送到水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、灌溉管網(wǎng)或者河道水網(wǎng)。

4、本發(fā)明的系統(tǒng)對(duì)于提高循環(huán)農(nóng)業(yè)的水資源的利用率具有重要的意義，具有廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：養(yǎng)殖場(chǎng)及其廢水-10，過濾裝置-20，生物塔-30，氧化塔-40，還原塔-50，質(zhì)控反饋裝置-60。

圖2是本發(fā)明質(zhì)控反饋裝置中微生物毒素傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：檢測(cè)室-611，三電極體系-612，噴淋裝置-613，工作液存儲(chǔ)室-614，清洗液存儲(chǔ)室-615，電磁閥開關(guān)-616，流量計(jì)-617。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

一種循環(huán)農(nóng)業(yè)水體凈化處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括養(yǎng)殖場(chǎng)及其廢水，還包括養(yǎng)殖場(chǎng)及其廢水-10，過濾裝置-20，生物塔-30，氧化塔-40，還原塔-50，質(zhì)控反饋裝置-60，分流系統(tǒng)-70和回流管道-80；管道依次將過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質(zhì)控反饋裝置和分流系統(tǒng)連接在一起，相鄰裝置之間的管道均設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)；所述系統(tǒng)運(yùn)行過程中水流方向依次為過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質(zhì)控反饋裝置和分流系統(tǒng)；所述質(zhì)控反饋裝置還設(shè)置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)。

優(yōu)選地，所述質(zhì)控反饋系統(tǒng)與微電腦處理器電聯(lián)接，所述電磁閥開關(guān)和流量計(jì)均與微電腦處理器電聯(lián)接；所述微電腦處理器還包括警報(bào)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述過濾裝置包括三級(jí)過濾層、輸送帶和廢渣槽；所述過濾層為3中不同孔徑的過濾膜，每一層過濾膜的底部均設(shè)置一輸送帶與廢渣槽相連，將該層的過濾廢渣輸送到廢渣槽中。

優(yōu)選地，所述分流系統(tǒng)設(shè)置有3個(gè)分流口，分別與水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、灌溉管網(wǎng)和河道水網(wǎng)相連通。

本發(fā)明的各裝置設(shè)置合理，各裝置之間連接緊湊，相鄰裝置之間均設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)，將水體凈化處理的過程更加精細(xì)化，操作過程更加自動(dòng)化。本發(fā)明的質(zhì)控反饋裝置還設(shè)置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)，如果質(zhì)控反饋裝置檢測(cè)到水體中的不符合要求參數(shù)指標(biāo)，反饋裝置將會(huì)根據(jù)具體的參數(shù)指標(biāo)數(shù)值范圍，啟動(dòng)電磁閥開關(guān)及流量計(jì)，將水體回流輸送到生物塔、氧化塔或者還原塔進(jìn)行重新處理。

優(yōu)選地，所述質(zhì)控反饋裝置包括一系列水質(zhì)檢測(cè)傳感器，所述傳感器包括ph傳感器、濁度計(jì)、化學(xué)需氧量傳感器、總磷傳感器、溶解性固體總量傳感器和微生物毒素傳感器。

微囊藻毒素是一類微生物毒素，具有生物活性的環(huán)狀七肽化合物，存在最普遍、含量最多的是mc-lr，mc-rr，mc-yr這3種微囊藻毒素。是分布最廣泛的肝毒素，其主要是由藍(lán)藻水華產(chǎn)生的，它對(duì)蛋白磷酸酶和蛋白磷酸酶具有強(qiáng)烈的抑制作用，因此與腫瘤促進(jìn)作用有直接關(guān)系。隨著中國水體的富營養(yǎng)化程度逐漸加劇，藍(lán)藻水華和赤潮的發(fā)生逐漸增加。80％的藍(lán)藻水華都可以檢測(cè)出次生代謝產(chǎn)物---微囊藻毒素，它對(duì)水體環(huán)境和人群健康的危害已成為全球關(guān)注的重大環(huán)境問題之一。中國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(gb5749-2006)的頒布，將飲用水中微囊藻毒素含量限制為1μg/l，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對(duì)水源水的質(zhì)量提出了更高的要求。

傳統(tǒng)檢測(cè)微囊藻毒素的方法有蛋白磷酸酶抑制實(shí)驗(yàn)、高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫吸附法及表面等離子體共振傳感技術(shù)。其中高效液相色譜法是較為成熟和廣泛應(yīng)用的檢測(cè)方法，但是高效液相色譜屬于大型昂貴儀器，只有少量實(shí)驗(yàn)條件比較好的單位才可以配備，而且液相色譜的日常維護(hù)和分析成本也較高，需要專門的實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，分析時(shí)間也較長，不利于高通量分析，也不利于基層單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速分析。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，以下將介紹一種微囊藻毒素檢測(cè)傳感器，

一種微囊藻毒素檢測(cè)傳感器，如圖2所示，包括檢測(cè)室-611，三電極體系-612，噴淋裝置-613，工作液存儲(chǔ)室-614，清洗液存儲(chǔ)室-615，電磁閥開關(guān)-616，流量計(jì)-617；所述檢測(cè)室包括三電極體系和置于三電極體系上方的電極噴淋裝置，所述三電極體系包括工作電極、對(duì)電極和參比電極；所述噴淋裝置與清洗液存儲(chǔ)室相連；所述工作電極為微囊藻毒素抗體修飾過的玻碳電極。

所述對(duì)電極為鉑電極，所述參比電極為甘汞電極；所述檢測(cè)室與電化學(xué)工作站電聯(lián)接。

所述工作液存儲(chǔ)室與檢測(cè)室之間還設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)，所述清洗液存儲(chǔ)室與檢測(cè)室之間設(shè)置有電磁閥開關(guān)和流量計(jì)。

該傳感器是首先將高分散的碳納米管固定于玻碳電極表面，然后在納米碳管表面覆蓋一層金納米籠，充分利用納米碳管和金納米籠的有序多孔性和大的比表面積，提高微囊藻毒素抗體的吸附量和牢固程度，從而提高微囊藻毒素檢測(cè)傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確度。

作為另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，以下將介紹本申請(qǐng)中的微囊藻毒素抗體的制備方法，包括以下步驟：

s1.完全抗原的制備：取3mg微囊藻毒素溶于2.0mldmf中，加入活化液，4℃活化過夜；

s2.取10mg蛋白質(zhì)溶于5ml的磷酸緩沖液中，置于冰水浴中并攪拌混勻；將上述步驟活化后的微囊藻毒素逐滴加入，滴加過程中保持在4℃低溫環(huán)境，滴加過程均勻攪拌，滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌2～4h，之后4℃靜置10h；

s3.上述步驟反應(yīng)液置于0.02mpbs透析24～48h，透析結(jié)束1000rpm/min離心10min，離心后上清為微囊藻毒素完全抗原，-20℃保存?zhèn)溆茫?/p>

s4.抗血清制備：用pbs將微囊藻毒素完全抗原配制濃度為1mg/ml溶液，完全抗原與等量的完全弗氏佐劑混勻，取8周齡雌性balb/c小鼠，腹腔多點(diǎn)注射，兩周后加等量的不完全弗氏佐劑加強(qiáng)注射，以后每隔三周加強(qiáng)免疫一次，共加強(qiáng)免疫4次；

s5.待小鼠腹腔膨大，瀕臨死亡時(shí)，采集腹水，采集后4℃靜置過夜，靜置后4℃，3000rpm/min離心30min，離心后上清即為微囊藻毒素多克隆抗體。

以上用于制備完全抗原的蛋白質(zhì)包括牛血清白蛋白(bsa)，雞卵白蛋白(ova)，血藍(lán)蛋白(klh)或人血清蛋白(has)。

實(shí)驗(yàn)例加標(biāo)回收率、重現(xiàn)性測(cè)試

使用幾種不同的蛋白質(zhì)，制備該工作電極的抗體，包括牛血清白蛋白，雞卵白蛋白，血藍(lán)蛋白或人血清蛋白。考察不同蛋白質(zhì)制備的抗體，用于工作電極檢測(cè)微囊藻毒素時(shí)，其檢測(cè)的加標(biāo)回收率、重現(xiàn)性具體表現(xiàn)，最后量產(chǎn)時(shí)候，選擇最優(yōu)的蛋白質(zhì)用于制備微囊藻毒素抗體，制備性能更加穩(wěn)定的工作電極。實(shí)驗(yàn)方法為，使用制備方法來源不同的抗體所制作的工作電極，對(duì)相同的待測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試，同一樣品使用同一根工作電極進(jìn)行測(cè)試10次，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1

綜合分析表1的加標(biāo)回收測(cè)得值、回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，發(fā)現(xiàn)不同種類的使用不同種類的蛋白質(zhì)制備微囊藻毒素的抗體，然后用于工作電極的制作，不同種類的蛋白質(zhì)制備的工作電極，對(duì)電極檢測(cè)微囊藻毒素的結(jié)果影響區(qū)別不明顯，在加標(biāo)回收率的指標(biāo)中，使用人血清蛋白的加標(biāo)回收率最高，達(dá)到97.4％；最穩(wěn)定性方面，不同的類型蛋白質(zhì)制作的工作電極穩(wěn)定均較好，維持在3％以內(nèi)，使用牛血清白蛋白的穩(wěn)定性最好為1.9％。綜合分析表1數(shù)據(jù)表明，以上方案制備的微囊藻檢測(cè)傳感器適用于真實(shí)水樣中微囊藻毒素的測(cè)定，且具有較好的穩(wěn)定性。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。