3株芽孢杆菌对刺参池塘有机物的降解效果及鉴定

为修复刺参Apostichopus japonicus养殖池塘底质环境,根据菌株对底泥中有机质(COD)、氨氮(NH_4~+-N)和亚硝酸盐(NO_2~--N)的去除率,从刺参养殖池塘底泥和商品益生菌中筛选高效降解刺参养殖池塘底质有机污染物的潜在益生芽孢杆菌,并对筛选出的优良菌株的产酶能力和降解特性进行了研究。结果表明:从分离的11株细菌中经过筛选最终获得3株优良菌株(N1、DL、R),它们能同时高效降解底泥中COD、NH_4~+-N和NO_2~--N,5 d内对COD的最大去除率分别为45.71%、23.98%、24.97%,对NH_4~+-N的最大去除率分别为60.54%、36.15%、36.74%,对NO_2~--N的最大去除率分别为52.10%、14.41%、28.82%;根据菌株生理生化特性以及16S r DNA序列分析,N1、DL、R菌株分别为白翎芽孢杆菌Bacillus baekryungensis、地衣芽孢杆菌B.licheniformis和解淀粉芽孢杆菌B.amyloliquefaciens。本研究结果可为进一步开发高效的刺参养殖池塘底质有机污染物降解益生菌及复方制剂提供参考。     

同步硝化反硝化菌（Alcaligenes faecalis WT14）养殖污水脱氮效果研究

为探究溶氧(Dissolved orygen,DO)控制对异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌脱氮效力的影响,本文从绿狐尾藻人工湿地底泥基质中分离出高效HN-AD菌Alcaligenes faecalis WT14,通过室内和反应器装置试验,较系统地研究了WT14的HN-AD性能和不同DO条件对其NH_4~+-N、NO_3~--N去除能力的影响,并建立两级DO控制固定床反应器,通过DO控制分析了菌株WT14对养殖废水的处理效果。氮平衡试验表明,菌株WT14具有高效的同步硝化-反硝化能力,92.10%的NH_4~+-N以气态形式被去除,4.16%的NH_4~+-N被菌株WT14同化为胞内氮,同时NH_4~+-N的存在会促进NO_3~--N的还原。DO控制试验表明,菌株WT14的NH_4~+-N和NO_3~--N去除能力与DO浓度显著相关,低DO条件会抑制其NH_4~+-N去除能力,但是会促进NO_3~--N去除能力,且符合Boltzmann模型,其脱氨脱硝活性的半数DO抑制浓度分别为2.53 mg·L~(-1)和5.40 mg·L~(-1),最大NH_4~-N去除率和NO_3~--N去除率分别为94.0%和98.4%。在两级好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、90.5%和97.5%,存在NO_3~--N和NO_2~--N的积累,而在连续好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))-微氧(DO 0.50±0.10mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、97.6%和98.2%,且无NO_3~--N和NO_2~--N的积累。研究表明,两级DO控制中连续好氧-微氧显著促进了同步异养硝化-好氧反硝化菌WT14对NO_3~--N和NO_2~--N的还原,且不影响NH_4~+-N和COD的去除,提高了TN去除率。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。     

针叶蕨藻对养殖废水中氮盐的净化

为了阐明大型海藻针叶蕨藻对海水养殖废水的净化效果,设置针叶蕨藻密度为20,60 120 mg·L~(-1)实验组和无针叶蕨藻的对照组,每组3个重复,分析海水养殖废水中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的浓度变化。研究结果表明,各实验组水质处理效果均较好;实验进行8 d后,20 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率为99.91%,NO_3~--N去除率为25.80%,;60 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率99.96%,NO_3~--N去除率为25.39%;120 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率为99.94%,NO_3~--N去除率为64.15%。不同处理组NO_2~--N浓度基本无变化。在NH_4~+-N去除速率方面不同处理组间存在极显著差异(P0.01)。     

不同用量的呼吸环和陶瓷环处理养殖废水中氨氮的效果

采用挂膜法在曝气式生物滤池中比较分析不同用量的呼吸环和陶瓷环处理养殖废水时NH_4~+-N,NO_2~--N的质量浓度变化,并构建浓度变化模型公式。结果表明,不同生物滤料、不同用量的NH_4~+-N质量浓度均随处理时间延长而逐渐下降,NO_2~--N质量浓度先上升至峰值然后下降。14%红色呼吸环、10%红色呼吸环NH_4~+-N和NO_2~--N处理效果最优,处理的第21~23天NH_4~+-N达最低值(0.056±0.014)mg·L~(-1),去除率为97.37%;处理的第10天NO_2~--N达到峰值(1.722±0.014)mg·L~(-1),第24~26天达最低值(0.024±0.009)mg·L~(-1)。不同比例不同生物滤料NH_4~+-N去除效果满足模型公式y=a/(1+be~(cx))+d,NO_2~--N去除效果满足模型公式y=x~ae~((b/x+cx))+d。     

固定化四爿藻的制备及其去除养殖废水中氮·磷的效果

[目的]探究固定化四爿藻去除养殖废水中氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸氮(NO_2~--N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)的效果。[方法]采用海藻酸钠固定化包埋技术开展了四爿藻固定化培养,探究了藻球直径、藻细胞包埋密度、海藻酸钠浓度及氯化钙浓度等条件对四爿藻固定化培养的影响。同时测定了固定化四爿藻去除养殖水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P的效果。[结果]四爿藻固定化培养的优化条件为藻球直径为4 mm、藻细胞包埋密度为1.82×10~4个/mL、海藻酸钠质量浓度为10 g/L及氯化钙浓度为20 g/L;在石斑鱼养殖废水中引入固定化四爿藻,试验第3天,NH_4~+-N去除率达98.87%、NO_2~--N去除率达98.33%和PO_4~(3-)-P去除率达83.70%。[结论]采用海藻酸钠固定化包埋技术不影响四爿藻的生理活性;固定化四爿藻应用于净化养殖水环境具有很好的前景。     

空心莲子草对池塘循环流水养鱼系统水质因子的影响

在池塘循环流水养鱼系统中设置空心莲子草种植对比试验,分别测定试验池塘与对照池塘水体的pH值、溶氧(DO)、透明度、氨氮(NH_4~+-N)、亚硝态氮(NO_2~--N)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)。结果表明,与对照塘相比,试验塘水体pH值和溶氧较优,水体透明度显著提高,氨氮和亚硝态氮分别降低了53.71%、8.08%,COD值降低,总氮值、总磷值分别为对照塘的67.69%和87.97%。这说明空心莲子草的种植对池塘循环流水养鱼系统具有重要的水质改善作用。     

观山湖氮磷浓度与水质因子关系研究

[目的]研究观山湖氮磷浓度与水质因子的关系。[方法]对观山湖水体氮磷及相关水质因子进行了含量监测,分析观山湖氮磷浓度水质特征及水体中氮磷不同形态浓度与水质因子之间的相关性,利用多元逐步回归方程分别建立氮磷浓度与水质因子的关系。[结果]亚硝酸盐氮(NO_2~--N)与总氮(TN)呈显著负相关,硝酸盐氮(NO_3~--N)与叶绿素a(Chla)、总磷(TP)及氨氮(NH_4~+-N)均呈显著正相关,氨氮(NH_4~+-N)与叶绿素a(Chla)及硝酸盐氮(NO_3~--N)也呈显著性正相关,氨氮(NH_4~+-N)的模型中仅与叶绿素a(Chla)有关。总磷(TP)浓度与叶绿素a(Chla)、可溶性磷(DP)、硝酸盐氮(NO_3~--N)呈显著正相关,可溶性磷(DP)与叶绿素a(Chla)及硝酸盐氮(NO_3~--N)呈正相关。总磷(TP)和可溶性磷(DP)的模型都仅与叶绿素a(Chla)有关。[结论]观山湖总体水质良好,未达到富营养化。     

基于草鱼免疫的生态综合调控对养殖池塘水质的影响

[目的]研究基于草鱼免疫的生态综合调控对养殖池塘水质的影响。[方法]2016年5—10月,分析了联合使用EM制剂、二氧化氯和底质改良剂对安徽合肥和马鞍山免疫草鱼养殖池塘水质的综合影响。[结果]与对照池塘相比,生态综合调控对试验池塘水体具有较好的净化作用,能降低硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)、氨氮(NH_4~+-N)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)含量,提升溶解氧,稳定pH。[结论]研究结果可为促进池塘养殖的健康发展提供技术支持和理论依据。     

添加芽孢杆菌对草鱼池塘中真核微生物的影响

为了研究添加芽孢杆菌对池塘中真核微生物群落结构和理化因子的影响,采用高通量测序技术分析了实验组(添加芽孢杆菌池塘)与对照组(普通池塘)水体真核微生物群落结构,同时分析了两组池塘的水体理化指标。结果表明:8、9月实验组池塘水体中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N含量显著低于对照组(P0.05)。水体中梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、红囊藻(Hedriocystis)、蓝隐藻(Chroomonas)、丝孢酵母属(Trichosporon)和小环藻属(Cyclotella)真核微生物丰度显著高于对照组(P0.05)。实验组池塘水体真核微生物Chao1指数和Shannon指数显著高于对照组(P0.05)。实验结果证实:通过向池塘添加芽孢杆菌,可以改变水体中真核微生物群落的结构,从而实现对池塘理化因子的调节。研究结果对于降低水产养殖尾水对水域环境的污染具有一定的意义。     

河蟹生态养殖池塘不同水层水质变化的研究

为了探究河蟹生态养殖池塘不同水层水质因子昼夜变化规律,于2014年8月选择3个连续的晴天天气对上海松江泖港地区3个河蟹生态养殖池塘上层、中层和下层的水质因子进行昼夜监测。结果表明:水质因子均存在昼夜变化和分层现象,3个水层的水温、pH、COD_(Mn)浓度和PO_4~(3-)-P浓度昼夜变化差异不显著;上层和下层水体的DO浓度和NO_2~--N浓度差异显著;3个水层的NH_4~+-N浓度和NO_3~--N浓度均表现出显著差异。一天中,水温、DO浓度、pH和NO_3~--N浓度在5:00最低,NH_4~+-N、NO_2~--N浓度在5:00最高,COD_(Mn)浓度在1:00最高,PO_4~(3-)-P浓度较稳定;NH_4~+-N浓度和DO浓度的昼夜变化表现出负相关关系。     

不同氮源对一株溶藻弧菌好氧反硝化效率的影响

为研究溶藻弧菌Vibrio alginolyticus HA2同步硝化反硝化过程中氮的代谢产物,分别用以铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4~+-N直接被氧化为NO_3~--N;试验中均未检测出NO、N_2O气体,各培养基中N_2量均有上升趋势;各培养基中pH均有增加趋势。研究表明,溶藻弧菌HA2具有开发为高效、环保、安全的硝化反硝化细菌的研究价值。     

漂浮植物与底栖动物重建对采煤塌陷水域修复效果的研究

通过室内水箱实验,研究了漂浮植物水鳖(Hydrocharis dubia)与底栖动物田螺(Margarya melanioides)对采煤塌陷水域水体以及底泥间隙水污染物的去除效果。结果表明:水鳖和田螺组合对采煤塌陷养殖水体及底泥氮磷等营养盐的去除效果优于田螺单独作用的;覆盖面积10%的水鳖和田螺组合对水体中TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N以及NO_2~--N的去除效果较好,去除率分别达到了55.56%、77.50%、65.12%、46.43%、66.67%;同时该组合对底泥间隙水中的TN、TP也有一定的去除作用。     

封闭型内陆湖泊夏季氮素赋存特征——以达里诺尔湖为例

氮素是影响湖泊初级生产力的主要因素之一。近年来,受气候干旱及上游用水量增加等因素的影响,大多数封闭性内陆湖都面临着湖面萎缩、湖水因营养盐浓度增加而逐渐恶化的问题。本文以内蒙古高原境内封闭型内陆湖泊——达里诺尔湖为例,于2017年夏季采集湖水、间隙水、沉积物、入湖河流等样品。对湖泊氮素赋存特征、迁移趋势做出分析,并且对入湖河流携带的氮素对湖泊水质的影响展开讨论。结果表明:氨氮(NH_4~+-N)是上覆水中占比例最高的形态氮。总氮(TN)、硝酸盐氮(NO_3~--N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)含量随水深从浅到深基本保持不变。只有B6、E2、E5样点的NH_4~+-N在水深1.5 m向下处含量有所波动。表层沉积物TN均值2 809.97 mg·kg~(-1),可交换态氮占TN含量6.74%;河水中占比例最高的形态氮是NO_3~--N,四条入湖河流中,TN、NH_4~+-N含量最高的是沙里河,NO_3~--N含量最高的是亮子河;每年由入湖河流携带入湖的TN量为120 t。总体来看,达里诺尔湖氮素赋存特征为:NH_4~+-N是上覆水的主导形态氮,TN及各形态氮含量在不同深度水层掺混均匀,无明显的分层现象。沉积物TN含量较高且氮素迁移能力较强。TN、NO_3~--N、NO_2~--N表现为由沉积物到上覆水的释放状态,而NH_4~+-N则以上覆水到沉积物的吸附状态为主。河流的输入对湖水TN含量有稀释作用,但会增加湖水NO_3~--N的负荷。     

酿酒酵母JM14对养殖水体中亚硝酸盐去除效果研究

为了降低养殖水体中的硝态氮,以1株具有氨氮去除能力的酿酒酵母JM14菌株为材料,通过单因素试验,分别研究了初始亚硝酸盐浓度、p H值、培养温度和接种量对其亚硝酸盐去除能力的影响。结果表明:该菌株对亚硝酸盐的去除率在培养96 h时达到最高值,为68.3%;当初始亚硝酸盐浓度为1~10 mg/L时,菌株对亚硝酸盐去除率均保持在59%以上;当亚硝酸盐浓度达到20和30 mg/L时,亚硝酸盐去除率显著降低;菌株去除亚硝酸盐的最适初始p H值范围为6~10,最适培养温度为25~30℃,最佳接种量为≥2%。综合来看,酿酒酵母JM14具有去除水体中氨氮和亚硝酸盐的能力,对环境安全,在水产养殖中具有较广阔的应用前景。     

有益微生物对中华鳖养殖池塘水质及细菌数量的影响

[目的]研究枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌及二者等比例混合剂的应用对中华鳖养殖池塘水质及总异养细菌数量的影响.[方法]在试验池塘分别施用1 mg/L枯草芽孢杆菌、1 mg/L植物乳杆菌,枯草芽孢杆菌(0.5 mg/L)和植物乳杆菌(0.5 mg/L)的混合剂,研究其对中华鳖养殖池塘水体的亚硝酸盐含量、氨氮含量、溶解氧含量、pH及总异养细菌数量的影响.[结果]施用这些有益微生物对养殖水体的溶解氧及pH没有明显影响.混合剂对养殖水体的氨氮及亚硝酸盐的去除效果最为明显,氨氮及亚硝酸盐含量分别降低42.37％和45.56％.其次为枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,可使水体中的氨氮及亚硝酸盐含量分别降低34.60％、31.63％和14.54％、15.59％.混合剂、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌添加组和对照组的总异养细菌数量分别为3.02×105、3.09×105、3.13 × 105、3.45 × 105 cfu/ml,各试验组无显著差异(P＜0.05).[结论]使用混合剂不仅能有效地改良水质,而且水体总异养细菌数量最少.     

硝铵态氮不同配比对葡萄新梢生长和叶片光合特性的影响

【目的】研究硝态氮与铵态氮不同配比对赤霞珠葡萄新梢生长和叶片光合特性的影响,以期为葡萄园合理施用氮肥提供一定的理论依据。【方法】以欧亚种(Vitis vinifera)酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)为供试材料,采用盆栽试验,在根系施用不同配比的硝态氮和铵态氮(NO_3~--N/NH_4~+-N分别为100:0,75:25,50:50和0:100,供氮(N)总量保持一致,均为9.45g/株),分析硝铵态氮不同配比对葡萄新梢生长和叶片光合特性的影响。【结果】与NO_3~--N/NH_4~+-N分别为100:0,0:100处理相比,NO_3~--N/NH_4~+-N分别为75:25,50:50的处理总体上均明显提高了赤霞珠葡萄的新梢长度、节间长度、节间粗度和叶面积平均增长量,增加了叶片中叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白质的含量。无论是在坐果期还是果实转色期,与NO_3~--N/NH_4~+-N分别为100:0和0:100处理相比,NO_3~--N/NH_4~+-N分别为75:25和50:50的处理使叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光合效率(Fv/Fm)、实际光合效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)提高,非光化学淬灭(NPQ)降低。NO_3~--N/NH_4~+-N分别为75:25和50:50处理葡萄叶片的净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)总体显著高于NO_3~--N/NH_4~+-N分别为100:0和0:100处理。【结论】NO_3~--N与NH_4~+-N配施能促进赤霞珠葡萄新梢和叶片的生长,提高葡萄叶片光合特性,其中NO_3~--N/NH_4~+-N为75:25处理的效果较优。     

"猪-草-鱼"生态循环养殖池塘水体营养盐及浮游植物群落结构研究

"猪-草-鱼"生态种养模式是将猪粪尿经过发酵处理后种植优质高产牧草,再用牧草养鱼的一种生态高效种养模式。以"猪-草-鱼"生态种养模式为研究对象,研究该模式中池塘水体营养盐及浮游植物群落结构变化,监测水体温度(T)、溶解氧(DO)、pH、透明度(TS)、总氮(TN)、氨氮(NH_4~+-N)、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)、总磷(TP)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、化学需氧量(COD)、浮游植物群落结构。结果表明,NO_3~--N、PO_4~(3-)-P、pH、DO和TDS是控制"猪-草-鱼"生态种养模式中池塘浮游植物群落结构的主要水环境因子。NH_4~+-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P含量的最高值分别为0.61、0.03、0.16 mg/L,COD呈逐渐下降趋势,为21.89~32.46 mg/L。养殖前期及中期,蓝藻种群在水体中占绝对优势,分别占83.58%、89.17%;后期蓝藻种群优势显著下降,占52.18%,绿藻占43.80%。养殖前期浮游植物平均丰度为7.78×10~7个/L,中期为7.81×10~7个/L,后期为1.54×10~8个/L。养殖前期浮游植物平均生物量为11.05 mg/L,中期为8.46 mg/L,后期为18.72 mg/L。浮游植物群落多样性指数为1.32~2.63,且浮游植物群落多样性指数整体表现为养殖后期显著高于前期和中期。"猪-草-鱼"生态种养模式对水环境产生的生态效果显著,不会导致水体N、P过量累积,一定程度上抑制水体富营养化,且浮游植物群落多样性指数提高,池塘生态系统更加稳定。     

DO浓度和pH对沼液废水短程硝化反应的影响

目的]研究溶解氧(DO)浓度和p H对沼液废水短程硝化反应的影响。[方法]采用自制的SBR反应器,针对DO浓度和p H 2个影响因子进行单因素试验,考察其对亚硝酸盐积累的影响。[结果]在温度(25±2)℃,进水氨氮(NH_4~+-N)浓度550~600 mg/L、化学需氧量(COD)1 600~1 700 mg/L、p H 7.5,水力停留时间(HRT)为1 d的条件下,DO浓度在1.1~1.5 mg/L时,出水亚硝氮(NO_2~--N)/总硝氮(NO_x~--N)可达到0.85,NO_2~--N/NH_4~+-N接近于1。在温度为(25±2)℃、DO为1.3 mg/L和进水NH_4~+-N浓度为600 mg/L时,将p H控制在7.3~7.8,亚硝酸菌整体活性最高。[结论]DO浓度会显著影响亚硝酸盐的积累和转化,p H直接影响亚硝酸菌的生长,过高的p H会导致高NH_4~+-N沼液废水中游离氨的浓度升高,从而抑制亚硝酸菌的活性。     

中华鳖养殖池塘水质的昼夜变化研究

对中华鳖池塘夏季主要水质因子进行昼夜连续监测,通过相关性分析发现气温与水温、气温与pH、气温与溶解氧(DO)、气温与氨氮(NH_4~+-N)、水温与pH、水温与DO、水温与NH_4~+-N、透明度与pH、pH与DO、pH与NH_4~+-N、DO与NH_4~+-N在0.01水平上显著相关,气温与透明度、NH_4~+-N与亚硝酸氮(NO_2~--N)在0.05水平上显著相关。通过回归分析发现,气温(A)与DO(D)函数关系为D=0.649A-12.729(R~2=0.900,P<0.01),一元回归关系达到极显著水平;pH(H)与DO(D)函数关系为H=0.015D~2-0.021D+6.59(R~2=0.900,P<0.01),二元回归关系达到极显著水平,该研究结果可为指导中华鳖池塘养殖提供参考。