吉富罗非鱼温棚池塘上覆水−沉积物间隙水营养盐垂直分布特征及其界面交换通量

利用Peeper(pore water equilibriums)技术采集上覆水-沉积物间隙水整个垂直剖面的原位水样,然后使用微量分光光度法测定样品中主要营养盐NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P和SO42--S的浓度,从而分析吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)温棚养殖池塘各营养盐的垂直分布特征,并估算其在上覆水-沉积物界面处的交换通量。结果表明:(1)两罗非鱼温棚养殖池塘,4个Peeper实验组在上覆水-沉积物间隙水中各营养盐组间重复性都较好,且各营养盐都有较强的垂直分布规律。NH4+-N主要存在于沉积物间隙水中,从其表面深度0至6 cm间隙水中NH4+-N浓度迅速增高,8 cm后趋于相对稳定;NO3--N主要存在于上覆水中,沉积物0至4 cm间隙水中3NO--N浓度迅速降低;NO2--N浓度在沉积物表层2 cm处出现峰值;PO43--P浓度在沉积物0至4 cm间隙水中浓度迅速增加至最大值,深度超过4 cm浓度有降低趋势;SO42--S主要存在于上覆水中,沉积物0至8 cm间隙水中SO42--S浓度迅速降低。(2)不同深度的水样根据营养盐浓度,各实验组都可聚类为3组差异显著的类群:上覆水组、表层沉积物组(上覆水-沉积物交界面组)和深层沉积物组。(3)通过Fick第一定律估算营养盐在上覆水-沉积物界面的扩散通量得出:NH4+-N和PO43--P为从沉积物间隙水扩散至上覆水中;NO3--N和SO42--S为从上覆水扩散至沉积物中。4个Peeper实验组NH4+-N的扩散通量分别为22.44 mg/(m2·d)、22.93 mg/(m2·d)、50.84 mg/(m2·d)和16.74 mg/(m2·d),为两罗非鱼温棚养殖池塘主要的沉积物内源释放营养盐。与类似研究比较,本研究通量相对较高,表明养殖池塘沉积物有机质含量相对较高。SO42--S的扩散通量分别为–87.05 mg/(m2·d)、–164.87 mg/(m2·d)、–77.37 mg/(m2·d)和–91.30 mg/(m2·d),为两养殖池塘沉积物最大的吸收营养盐,表明SO42--S还原可能为罗非鱼养殖池塘沉积物中有机质降解的主要途径之一。     

杂交鳢养殖围隔上覆水—泥水界面—沉积物离子垂直分布特征及其界面交换通量

利用Peeper透析装置(dialysis peepers)的沉积物间隙水采集技术结合微量分光光度法,测定高密度杂交鳢养殖围隔中原位上覆水及沉积物间隙水中主要离子的浓度,分析各离子在上覆水–泥水界面–沉积物整个垂直剖面上的分布特征,并估算其在上覆水–沉积物界面处的扩散通量。结果显示,1NH4+-N、NO3–-N、NO2–-N、PO43–-P、SO42–-S和Fe2+都具有较强的垂直分布规律。NH4+-N在沉积物0~18 cm中随深度增加而迅速增加,18 cm后相对稳定;NO2–-N和PO43–-P在沉积物表层2~4 cm出现峰值,而在上覆水和深层沉积物中都相对较低;NO3–-N和SO42–-S在上覆水中远大于沉积物中浓度,并且进入沉积物4 cm内浓度迅速降低。2水样根据不同深度测定的理化性质,分别聚类为3组差异显著的类群:上覆水组、表层沉积物组(上覆水–沉积物界面组)和下层沉积物组。3通过Fick第一定律估算离子在上覆水—沉积物界面的扩散通量得出,NH4+-N、NO2–-N、PO43–-P和Fe2+为沉积物扩散至上覆水中;NO3–-N和SO42–-S为上覆水扩散至沉积物中。NH4+-N和SO42–-S在上覆水–沉积物界面具有相对较大扩散通量,其余离子则相对较小。NH4+-N在3个实验围隔中的扩散通量分别为76.432、111.631和209.835 mg/(m2·d),为主要的沉积物内源释放离子。     

三种主养草鱼池塘沉积物-水界面碳通量的研究

为了探讨环境因子和底栖配养生物对碳通量的影响,采用实验室培养方法,测定并比较了不同混养模式下沉积物-水界面各形态碳的通量,监测了8月沉积物-水界面上覆水中各形态碳含量的昼夜变化。3种主养草鱼池塘的养殖模式为草鱼、鲢和鳙混养(GSB),草鱼、鲢、鳙和凡纳滨对虾混养(GSBL),草鱼、鲢、鳙和鲤混养(GSBC)。主要实验结果如下:(1)在养殖周期内,3种混养模式沉积物-水界面可溶性无机碳(DIC)通量范围为0.65~16.90 mg/(m²·d),可溶性有机碳(DOC)通量范围为0.16~13.49 mg/(m²·d),颗粒性有机碳(POC)通量范围为-2.29~3.32 mg/(m²·d);GSB和GSBC模式各形态碳通量均以8月最高,GSBL模式则以7月最高。(2)在养殖周期内,3种混养模式沉积物对DIC和DOC均表现为释放,而对POC在4-6月以吸收为主,其余时间表现为释放。(3)在养殖的中后期,3种混养模式的DIC、DOC和POC通量存在一定差异。其中,GSBL和GSBC模式中各形态碳通量值显著高于GSB模式(P<0.05)。(4)8月上覆水中DIC和DOC的含量在4:00达到最大值,POC含量则表现为GSBL模式在4:00达到最大值,12:00达到最小值,而GSBC模式在4:00达到最小值,12:00达到最大值。(5)各形态碳通量的变化与上覆水中的DO、pH呈显著负相关关系,而与水温呈显著正相关关系。     

3种水质调控方式下参池沉积物—水界面N、P通量的研究

为探究不同水质调控方式下仿刺参池塘沉积物—水界面N、P营养盐物质交换,采用沉积物—水界面N、P营养盐扩散通量室内培养法,研究2015年10月至2016年9月位于庄河市海参养殖基地的自然纳潮、微孔曝气(空压机0.1 kW/667 m~2)和养水机(750 kW/h)3种不同水质调控技术下605 m×85 m参池沉积物—水界面N、P通量。试验结果显示,自然纳潮和微孔曝气池塘的NO_x~-通量的变化为-36.0～10.8、-12.0～7.8 mg/(m~2·d),且在3月、7月和8月产生了负通量,通量值于7月分别达到了全年最低[-36.0、-12.0 mg/(m~2·d)],而养水机池塘全年均为正值且变化为0.6～5.4 mg/(m~2·d);自然纳潮池塘、微孔曝气池塘NH_4~+通量变化为-102.6～71.4、-90.6～78.0 mg/(m~2·d),在7、8月均为负值,而养水机池塘全年均为正值且变化为5.4～81.6 mg/(m~2·d);3种参池PO_4~(3-)通量全年均为正值且于7、8月达到最大,变化为自然纳潮池塘18.6～76.2 mg/(m~2·d)、微孔曝气池塘30.0～73.2 mg/(m~2·d)、养水机池塘29.4～50.4 mg/(m~2·d);养水机池塘沉积物—水界面N、P通量极差较另两池塘均最小。试验结果表明,养水机的作用有助于池底形成稳定氧化环境,有利于池底N、P物质释放。     

持续充氧对养殖池塘上覆水—泥水界面—沉积物间隙水中离子垂直分布的影响

为研究底部充氧对养殖系统上覆水—泥水界面—沉积物间隙水中离子垂直分布的影响,在室内条件下构建模拟装置,设充氧组(实验组)和未充氧组(对照组),每组4个平行,利用Peeper技术分别采集各装置中第0、1、4和7天,上覆水—泥水界面—沉积物间隙水整个垂直剖面的原位水样,然后应用微量分光光度法测定样品中的NH_4~+-N、NO_3~-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P和SO_4~(2-)-S浓度。结果显示:(1)短期充氧对NH_4~+-N在上覆水和沉积物间隙水中的垂直分布特征影响不显著;(2)充氧可使沉积物上覆水和表层沉积物(0~2 cm间隙水中的NO_3~--N浓度大幅升高;(3)硝化作用的中间产物NO_2~--N,由于不能和氧气大量共存,其平均浓度的最大值由未充氧前出现在上层上覆水,逐渐转变为在表层沉积物1 cm深处;(4)充氧促进了沉积物对PO_4~(3-)-P的吸附和固定,显著降低了其在上覆水和表层沉积物(0~2 cm)间隙水中的浓度;(5)充氧通过化学和生物途径氧化了系统中还原性含硫物质,大幅升高了上覆水和表层沉积物(0~2 cm)间隙水中的SO_4~(2-)-S的浓度;(6)主成份分析(PCA)表明,持续充氧1、4和7 d显著改变了上覆水的理化性质,其中第4天和第7天的数据与对照组差异最大,相对于上覆水,充氧对沉积物间隙水的总体影响不显著。研究表明,底部充氧可降低引起池塘富营养化PO_4~(3-)-P的浓度,提高了氧化性离子NO_3~--N、NO_2~--N和SO_4~(2-)-S的浓度,显著改变了上覆水和表层沉积物间隙水的理化性质,是养殖池塘水质调控和环境修复的一种有效方法。     

胶州湾大沽河潮滩营养盐在沉积物-水界面的扩散通量对盐度变化的响应

2009年3、6、9和12月在胶州湾大沽河河口潮滩采集均长25cm的沉积物柱状样,利用室内培养法,培养柱状样72h。该时间段内的营养盐在水—沉积物界面的平均迁移速度视为营养盐的扩散通量。在培养中,上覆水的盐度,分别被调整到17、22和28。不同盐度水平下,氨氮和磷酸盐在沉积物—水界面的扩散通量具有明显的时空异质性;在所测试的盐度范围内,氨氮的扩散通量与盐度的相关性并不显著;而盐度对磷酸盐在沉积物—水界面的扩散具有显著的影响。在6月和9月,所有测试站位中均表现为盐度增加,磷酸盐的扩散速度下降。大沽河径流的衰减会抑制磷酸盐自沉积物向水体释放,从而导致初级生产磷的供应不足。因此,大沽河径流的降低是大沽河潮滩湿地生态功能退化的一个原因。     

草鱼复合养殖系统间隙水与上覆水中营养盐分布特征

采用陆基围隔实验法,于2009年6～10月调查并分析了草鱼复合养殖系统上覆水和沉积物间隙水营养盐(NH4-N,NO3-N,NO2-N,PO4-P)的时空分布及沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和总碳(TC)含量的变化.结果显示,(1)草鱼复合养殖系统上覆水中NH4-N,NO3-N,NOz-N和PO4-P的 含量波动范围分别为0.056～1.499、0.022～0.228、0.049～3.903、0.003～1.882 mg/L,间隙水中营养盐的平面分布中,NH4-N在总无机氮(DIN)中所占比例随着养殖时间的增加而增加,不同复合养殖系统的营养盐垂直分布特征不同,规律也不明显.(2)实验结束与实验开始时相比,沉积物中TN和TP含量无明显变化,但TC含量显著降低,以混养模式(GSC)的减少幅度最大.结果表明,在本实验条件下,草鱼、鲢鱼与鲤鱼复合养殖系统可有效降低养殖过程中有机物的积累,降低底层中潜在释放的NH4-N含量,是一种较为合理的草鱼复合养殖模式.     

水域沉积物氮磷赋存形态和分布的研究进展

根据国内外近年来相关的调查和研究资料,对沉积物氮磷赋存、分布及影响因素进行了较为详尽的阐述,以期为沉积物氮磷的转化过程以及其与水体"内负荷"的潜在关系研究提供基础资料。沉积物氮磷分布主要受到地域分布、水域类型、水域利用类型、水体污染状况、沉积物—水界面氮磷交换通量和沉积物生物扰动等因素影响。在较为稳定的水域中,微生物、温度和DO是影响沉积物氮释放的主要因素;氧化还原电位、pH、温度及有机质含量是影响沉积物磷释放的主要因素。氮磷循环对生态环境的影响、氮磷测定方法的改进、沉积物氮磷特性的实验室模拟和沉积物氮磷含量的控制是下一步研究的发展方向。     

桑沟湾养殖海区沉积物-海水界面氮、磷营养盐的通量

20 0 2年 5月和 7月分 4个航次对桑沟湾养殖海区海底沉积物进行了底质与间隙水营养盐(NH+ 4,NO- 3,NO- 2 ,PO3- 4)的分析 ,并使用Fick第一定理对该海区沉积物 海水界面营养盐的通量进行了估算。研究结果表明 ,各站点间隙水三氮和磷酸盐的平面分布和垂直分布有较大的差异。用 4个航次的数据估算全年由沉积物向上覆水扩散的NH+ 4的通量为 376 33μmol/m2 ·d ,NO- 3、NO- 2 和PO3- 4的通量分别是 33 0 2、6 4 1、10 .0 8μmol/m2 ·d。估算桑沟湾全年由沉积物扩散进入上覆水的总无机氮的量为 2 81 7t,可以满足该湾浮游植物初级生产需要的 2 8 73% ,释放的无机磷的总量为 4 16 2t,可以完全满足该湾全年浮游植物的需求。研究结果为桑沟湾海湾沉积物 海水界面氮、磷营养盐的通量建模提供了重要数据 ,结论可以运用到规模化养殖海湾养殖容纳量的进一步研究之中。     

胶州湾大沽河潮滩营养盐在沉积物—水界面的扩散通量对盐度变化的响应

2009年3、6、9和12月在胶州湾大沽河河口潮滩采集均长25cm的沉积物柱状样,利用室内培养法,培养柱状样72h。该时间段内的营养盐在水—沉积物界面的平均迁移速度视为营养盐的扩散通量。在培养中,上覆水的盐度,分别被调整到17、22和28。不同盐度水平下,氨氮和磷酸盐在沉积物—水界面的扩散通量具有明显的时空异质性;在所...     

凡纳滨对虾养殖塘叶绿素a与水质因子的多元回归分析

2009年4-9月期间,对上海市奉贤区某凡纳滨对虾养殖场22个养殖池塘水体叶绿素a、水温、pH、溶解氧、透明度、悬浮物(SS)、总有机碳(TOC)、五日生化需氧量(BOD₅)、高锰酸盐指数(COD_Mn)等15项水质因子进行测定。取164组测定数据,进行描述性统计,分析叶绿素a与各项因子的相关性系数。分析结果显示,与叶绿素a呈极显著线性正相关的水质因子为SS、TOC、BOD₅、COD_Mn、TN、TP;呈显著正相关的为DO;而叶绿素a与透明度呈极显著线性负相关,与PO^3-₄-P呈显著线性负相关;与水温、pH、NO^-₂-N、 NO^-₃-N、NH₃-N则未呈现显著相关性。根据多元线性回归选择自变量的原则,选择了TOC、TN、PO^3-₄-P和TP₄项水质因子,建立了叶绿素a与4项水质因子的逐步回归模型:Chl.a =-0.054 5+0.0034 9 TOC+0.015 3 TN-0.418 PO^3-₄-P+0.276 TP(r=0.715 5)。利用偏回归系数检验各水质因子对叶绿素a的影响,结果表明,对叶绿素a影响从大到小依次是TP、TOC、PO^3-₄-P和TN。研究结果对进一步探讨养殖池塘生态系统的变化规律及水环境质量保护提供了依据。     

Influence of Nitzschia sp. on release of nitrogen and phosphorus from sediment in pond breeding sea cucumbers

Due to the tonic and nutritive virtues of sea cucumbers, increased commercial aquaculture has resulted in the expansion of breeding ponds, a primary form of sea cucumber production. Expansion of such production methods has led to increased settling of organic wastes onto the seabed, resulting in enriched sediments. Nitzschia sp. serves as an edible sea cucumber feed. Release characteristics of nitrogen (N) and phosphorus (P) from sediments in the presence of different biomass densities of Nitzschia sp. were studied via laboratory static cultures. pH and dissolved oxygen (DO) in the overlying water and biochemical components (i.e., protein, chlorophyll a) of Nitzschia sp. were assessed. When the biomass of Nitzschia sp. was more than (2–5) × 10⁴ ind/cm², the release of N and P nutrients was significantly promoted; additionally, the DO content of the overlying water was relatively high and the pH was relatively stable, which favoured the accumulation of proteins and chlorophyll a in Nitzschia sp. The results indicated that Nitzschia sp. promotes the release of N and P in sediments while absorbing them to maintain their own growth and promote the accumulation of nutrients, such as proteins, for the sea cucumbers. At the same time, the algae release oxygen, increasing the DO of the overlying water, providing a healthy breeding environment for the sea cucumbers. Application of Nitzschia sp. has the potential to reduce environmental harm caused by sea cucumber cultivation and thus achieve sustainable aquaculture.     

室内集约化养虾池以低频率运转水处理系统调控水质效果及氮磷收支

采用低频率运转循环水处理系统(含粗滤器、臭氧仪、气液混合器,蛋白分离器、暗沉淀池等)联用池内设施(微泡曝气增氧机与净水网)开展凡纳滨对虾室内集约化养殖实验。研究了养虾池以水处理系统调控水质效果及氮磷收支。结果表明,养虾水经系统处理后,NO₂-N(53.4%～64.5%)、COD_Mn(53.4%～94.4%)与TAN(31.6%～40.4%)被显著去除,有效改进虾池水质;养殖周期内未换水与用药,虾池主要水化指标均控制在对虾生长安全范围,7号实验池(100 d)与8号对照池(80 d)主要水化指标变化范围:DO分别为 5.07～6.70 mg/L和4.38～6.94 mg/L,TAN 0.248～0.561 mg/L和0.301～0.794 mg/L,NO₂-N 0.019～0.311 mg/L和0.012～0.210 mg/L,COD_Mn 10.88～21.22 mg/L和11.65～23.34 mg/L。7号池对虾生长指数优于8号池(80 d虾病暴发终止),单位水体产量分别为1.398 kg/m²与0.803 kg/m²。氮磷收支估算结果:7号与8号池饲料氮磷分别占总收入:氮93.70%与92.37%,磷98.77%与99.09%;初始水层与虾苗含氮共占总收入6.30%与7.63%,磷共占1.23%与0.91%。总水层(含排污水)氮磷分别占总输出:氮56.45%与59.86%,磷53.26%与55.79%;收获虾体氮磷分别占总输出:氮37.07%与31.94%,磷21.37%与13.11%。7号池饲料转化率较高;池水渗漏与吸附等共损失氮磷分别占总输出:氮7.00%与9.34%,磷25.37%与31.10%。实验结果表明,虾池以低频率运转循环水处理系统联用池内设施可有效控制水质与虾病,具较高饲料转化率。     

草鱼养殖水体中参与氮转化途径的异养菌分析

为分析草鱼池塘中参与氮代谢的异养细菌比例及其代谢途径,从杭州郊区取得4个草鱼池塘的水样,每个水样通过涂布随即挑选100株菌株进行定性显色试验,并据此选取11株异养菌进行16S rRNA序列分析。结果表明,4个草鱼养殖池塘中NH4+-N和NO2--N的平均水平分别为5.597 mg/L和0.135 mg/L。池塘中可培养的异养菌平均为3.26×105cfu/mL,其中的89.75%参与了氮的不同代谢途径,其中31.25%的氨化菌和33.50%NO3--N(NO2--N)还原菌参与了NH4+-N的生成,32.45%的氨氧化菌参与了NH4+-N的降低;NO2--N生成途径主要包括蛋白质直接转化(11.26%)、氨氧化(4.25%)和硝酸盐氮还原(10.75%),而NO2--N降低主要通过15.50%的亚硝酸氧化菌、8.75%的NO2--N还原菌和10.75%的反硝化菌实现。结果提示,草鱼养殖水体中存在大量的异养硝化菌参与不同的氮代谢途径,且产生氨氮的异养菌比例远高于去除氨氮的菌,这是草鱼养殖水体中氨氮含量易偏高的原因。同时,11株不同功能的异养菌16SrRNA鉴定结果为寡养食单胞菌(Stenotrophomonas)6株、假单胞菌(Pseudomonas)3株、克雷伯氏菌(Klebsiella)和肠杆菌(Enterobacter)各1株,而且细菌对氮源的利用具有菌株特异性。     

沿海滩涂异育银鲫养殖池塘真核浮游生物群落DNA指纹结构与理化因子的关系

为研究沿海滩涂异育银鲫养殖池塘浮游生物群落周年变化及其与理化因子的关系,2011年每月采集养殖池塘水样,测定相关理化因子。采用18s rDNA PCR-DGGE技术对真核浮游生物群落多样性进行了分析。运用CCA方法分析了真核浮游生物与理化因子的关系。结果表明:TP含量为0.17~1.12 mg/L,7月出现峰值。PO4-P含量为0.04~0.30 mg/L,7月和8月较高。NO2-N含量为0.02~0.57 mg/L,12月最高。NH+4-N含量为0.20~2.37 mg/L,5月出现峰值。NO3-N含量为0.04~10.47 mg/L,11月出现峰值。DGGE结果显示,1—12月共有73条谱带,平均每月谱带数为24.67。5月、6月、8月和9月份多样性指数较高。谱带匹配后聚类分析表明:除3月、7月和11月份外,真核浮游生物变化具有季节性,其中8月、9月和10月聚为一支,4月、5月和6月聚为一支,1月、2月和12月聚为一支。CCA分析表明,温度、TP和NH+4-N与真核浮游生物群落结构组成显著相关,为养殖生态调控和养殖模式优化提供理论依据。     

Effect of Dietary Protein Concentration on Nitrogenous Waste in Intensively Fed Catfish Ponds

Channel catfish were fed five diets containing 24, 28, 32, 36 or 40% protein in intensively stocked earthen ponds over a 141 d growing season. Mean standing crop at harvest was 7,559 kg/ha, and maximum daily feed allowance was 105 kg/ha. Dietary protein concentration had a negative linear effect on weight gain. Total ammonia-nitrogen (TAN) in pond water increased linearly as dietary protein concentration increased and was positively correlated with total protein fed. However, unionized ammonia-nitrogen (NH₃-N) was not influenced by dietary protein concentration. Dietary protein had a positive linear effect on nitrite-nitrogen (NO₁^-_- -N) concentration, which was positively correlated with total protein fed and TAN. There was no significant correlation between NO₂^-_--N and fish weight gain, although there was a significant positive correlation between NO₂^-_- -N/Cl-molar ratio in pond water and concentration of methemoglobin in the fish. Results from this study indicate that when the feeding rate is as high as 100 kg/ha/d, or 3,000 kg protein/ha/season, dietary protein concentrations of 36% and above can result in harmful concentrations of NO₂^-_--N when Cl concentration in the ponds is 2–3 mg/L. Although the NO₂^-_--N/Cl- ratio in the ponds increased to harmful levels with protein concentration of the diets, this might not be the major cause of the reduction in fish growth rate as dietary protein increased because the greatest difference in weight gain occurred at the lower protein concentrations and the greatest difference in NO₂^-_--N occurred at the higher dietary protein concentrations.     

褐煤的碳缓释特征及其对池塘底泥脱氮作用的影响

厌氧氨氧化和反硝化作用是底泥生物脱氮的主要过程，碳源是调控厌氧氨氧化和反硝化作用的关键因子。本研究以褐煤为对象，对褐煤的静态碳释情况及其对池塘底泥中脱氮作用的影响进行了研究。结果显示，褐煤在室温条件下的碳释放规律符合二级动力学方程，具备作为反硝化碳源的可行性；在脱氮实验中，发现褐煤对底泥上覆水体中的亚硝酸盐氮(NNO₂^--N)的去除具有促进作用，NNO₂^--N的去除率随褐煤浓度的增加而升高，当褐煤质量浓度为40 g/L时，N\${\rm{O}}_2^ - $\-N去除率最高达99.61%，此时硝酸盐氮(NO₃^--N)的浓度也最低；同时发现，水体中氨氮(NH₄⁺-N)氧化的最适褐煤质量浓度为10 g/L，其去除率达99.39%；对底泥中的厌氧氨氧化菌群进行Illumina高通量测序发现，其中浮霉菌门占比最大(39.6%~71.8%)，优势菌属为Candidatus Brocadia (13.9%~35.8%)和Desulfovibrio (17.1%~34.8%)，添加褐煤组Candidatus Scalindua菌属比例高于未添加组；荧光定量PCR得出，随着褐煤质量浓度升高，底泥中的反硝化菌丰度呈增长趋势，而厌氧氨氧化菌丰度则低于无褐煤添加组，表明添加褐煤对底泥反硝化有促进作用，而对厌氧氨氧化有一定的抑制作用。研究表明，褐煤具备作为反硝化碳源的条件，可用于池塘养殖底泥脱氮作用。     

Changes in soil and water quality at sediment–water interface of Penaeus vannamei culture pond at varying salinities

The health of the pond environment in shrimp farming is important for sustainable and profitable aquaculture, in which sediment–water interface is the most important influencing area. With this objective, the key parameters of water and sediment at the interface was studied in shrimp ponds with varying salinities and compared with the surface water and soil to understand the variations and the underlying causes. Total ammonia nitrogen and total alkalinity were higher in water at the interface as compared to surface water, whereas pH, nitrite, oxide forms of nitrogen (NO₃), phosphorus (PO₄) and oxidizing bacteria were observed to be lower. There was no significant difference with respect to macrominerals such as sodium, potassium, calcium and magnesium between water at the interface and surface. These changes are profoundly influenced by the uppermost 1.0‐cm thick sediment layer, where the maximum transition of nutrients takes place with the water column. The outcome of the study highlights the effectiveness of water sampling for metabolites at the interface, which reflects at an early stage any potential deterioration of pond environment, which will help the farmer to initiate timely mitigation measures.