不同pH和滤料对硝化细菌消氨效果的影响

为了解在不同pH和滤料条件下硝化细菌对氨氮(NH_4~+-N)和亚硝酸盐氮(NO_2~--N)的去除效果,通过试验,探讨了5.0~10.0等6个pH梯度以及陶环、珊瑚石、生物刷和生物球等4种滤料的消氨效果。在pH 8.0~9.0时,至试验第7天氨氮去除率分别达99.86%、98.95%,明显高于pH 6.0、7.0和10.0组(去除率分别为66.18%、71.43%和70.51%)。在pH 7.0~9.0时,亚硝酸盐氮浓度的增加小于氨氮浓度的下降,特别是在pH 9.0时两者浓度变化差异明显。生物刷、陶环、珊瑚石和生物球分别在试验的第3、4、6、7天,氨氮去除率达100%。陶环组和珊瑚石组,NO_2~--N质量浓度在达到最高值(9.60 mg/L和10.00 mg/L),之后开始逐步下降。生物刷组和生物球组在达到最高值(9.55 mg/L和11.00 mg/L)之后基本维持不变。结果表明:硝化细菌适宜碱性的环境条件(pH 8.0~9.0),水体pH 9.0最有利于硝化细菌对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除。不同滤料对硝化细菌去除NH_4~+-N和NO_2~--N有不同的影响。陶环对硝化细菌去除NH_4~+-N和NO_2~--N都有良好效果,生物刷只对去除NH_4~+-N有良好效果,珊瑚石只对去除NO_2~--N有良好效果。多种滤料配合使用有利于产生优势互补的效果。     

3种填料对集装箱循环水养殖废水处理的初步研究

为探讨聚丙烯塑料发泡材料(EPP)、悬浮球填料和海绵填料对集装箱循环水养殖废水中细菌吸附性能的差异,以及3种填料挂膜启动和挂膜成熟后对氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)和硝酸盐氮(NO_3~--N)的净水效果,以集装箱循环水养殖废水为研究对象,采用自然挂膜的方式进行了为期3个月的试验,并对相关指标进行测定。结果显示:EPP填料对养殖废水中细菌的吸附能力最好,另外两种填料对细菌的吸附能力次之并且差异不显著(P0.05);3种填料自然挂膜成熟的时间分别为21 d、26 d和30 d;各填料挂膜成熟后处理高浓度NH_4~+-N养殖废水时,NH_4~+-N浓度与NO_2~--N浓度之间的关系可以用多项式y=ax~2+bx+c进行拟合,NH_4~+-N浓度与NO_3~--N浓度之间的关系可以用对数式y=aln(x)+b进行拟合。研究表明:EPP填料、悬浮球填料和海绵填料均可作为生物填料用于集装箱循环水养殖系统。     

2种微藻对养殖水体中氨氮和亚硝态氮的净化作用

在水温26℃下采用室内培养法,将蛋白核小球藻和斜生栅藻分别置于0.5、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L 5种质量浓度的氨氮(NH_4~+-N)和亚硝态氮(NO_2~--N)的培养液中,培养14d,每隔2d分别测定培养液中NH_4~+-N和NO_2~--N的质量浓度和藻类密度。试验结果表明,在8.0mg/L时蛋白核小球藻对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率最高,分别为82.5%和75.75%;而斜生栅藻在4.0 mg/L时对NH_4~+-N的去除率最高,为86.75%;在0.5mg/L时对NO_2~--N的去除率最高,为83.75%。在高质量浓度NH_4~+-N和NO_2~--N时蛋白核小球藻的扩繁速度更快,而斜生栅藻则在中低质量浓度NH_4~+-N和NO_2~--N溶液中更易增殖。利用不同藻类特性增殖藻类净化养殖水体中的NH_4~+-N和NO_2~--N具有很好的应用前景。     

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。     

藤壶壳应用于对虾养殖尾水处理的初步研究

为研究藤壶壳作为生物滤料应用于对虾养殖尾水处理的可行性,通过比较陶瓷环组、聚乙烯(PE)组、藤壶壳组和藤壶壳+PE组4个不同滤料组合的生物挂膜效果,初步评价藤壶壳作为生物滤料的应用价值;通过设定藤壶壳的不同填充率(滤料体积∶尾水体积),研究填充率对对虾塘养殖尾水处理效果的影响。结果显示:藤壶壳组挂膜成功时间较早,水处理效果好;藤壶壳不同填充率对水处理中悬浮物、氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)的处理效果有显著影响,A、B、C、D各组悬浮物在6 h时的去除率分别达(68.7±4.3)%、(74.5±7.0)%、(80.9±4.2)%和(82.1±3.8)%,其中B、C、D组去除率显著高于A组(P0.05);4组的氨氮最终去除率都在92.1%以上,以0.1 mg/L为基准,A组氨氮降至此质量浓度以下需要时间5 d,B、C组4 d,D组3 d,降解速率为D组C组B组A组;4组的亚硝酸盐氮最终去除率都在98.0%以上,以0.1 mg/L为基准,A组的亚硝酸盐氮降至此质量浓度以下需要时间为6 d,B、C、D组需要5 d,降解速率为D组C组B组A组。研究表明:藤虎壳作为生物滤料应用于对虾养殖尾水处理,效果良好,且随着填充率的增大,处理效率增强;但考虑到经济成本和应用实际,建议藤壶壳填充率为2∶9。     

2种复合微生态制剂对大海马幼鱼生长存活及水质影响

以体长为(1.13±0.07)cm的大海马幼鱼为研究对象,观察复合微生态制剂AQ菌和EM菌对大海马幼鱼生长与存活及水中pH、化学需氧量(COD)、氨氮(NH_+~4-N)和亚硝酸盐氮(NO_2~--N)含量的影响。实验设二个处理组AQ菌组(A)和EM菌组(B),均保持养殖水体中有益菌浓度约1×10~4 CFU/mL,另设对照组C(不加复合微生态制剂)。经过35 d实验,结果表明:AQ菌和EM菌对幼鱼的生长及水质影响效果相差不大(P0.05),都可促进幼鱼生长和提高成活率;能够提高水中的pH值,维持在7.7~8.2的适宜范围;有效降低水中COD、NH_4~+-N和NO_2~--N含量,与对照组相比,分别降低了31.0%、51.8%和68.3%,表现出显著性差异(P0.05)。     

浮叶植物与底栖动物协同修复采煤塌陷水域的效果

2017年7月6日至7月29日,在90cm×75cm×60cm、容积280L的塑料水箱中注入采煤塌陷水域改造的台湾泥鳅Paramisgurnus dabryanus养殖池塘水和10cm厚的底泥,第I、II组放入浮叶植物荇菜Nymphoides peltatum(分别为0.1kg和0.2kg)和底栖动物螺蛳Margarya melanioides(密度为250g·m~(-2)),覆盖面积分别为10%和20%,第III组只放螺蛳不放置荇菜,第IV组为二者均不放的空白对照组,研究浮叶植物荇菜与底栖动物协同修复体系对采煤塌陷区养殖水域水质以及底泥间隙水的净化效果。结果表明,荇菜和螺蛳组合的协同修复体系去除采煤塌陷水域水质和底泥间隙水中的营养盐优于螺蛳单独作用;覆盖率20%的荇菜+螺蛳组合对水质中总氮(TN)、总磷(TP)、NH_4~+-N、NO_3~--N以及NO_2~--N去除率分别为48.61%、82.5%、49.42%、46.43%和87.78%;10%的荇菜+螺蛳组合对水质中TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N以及NO_2~--N去除率分别为27.78%、75%、28.49%、32.14%和62.22%;两者对底泥TN、TP均有一定的去除作用。结果表明,采用浮叶植物荇菜与底栖动物螺蛳协同修复体系能够有效净化采煤塌陷水域水质以及底泥间隙水营养盐,荇菜覆盖率为20%的修复效果好于覆盖率10%。     

养殖密度和换水量及频率对凡纳滨对虾生长的影响

在26℃下,将体长(2.089±0.021)cm的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)饲养在15 L聚乙烯圆形水桶中,设置400尾/m~3和800尾/m~32个密度和5个换水条件(不换水、日换水量20%、日换水量50%、3 d全量换水、5 d全量换水)双因素处理,研究不同养殖密度和日换水条件对水质和凡纳滨对虾幼虾生长的影响,并根据养殖密度、日换水量及养殖天数对自污染因子的影响,建立了各污染指标与养殖密度、日换水量及养殖天数的回归关系模型。结果显示:养殖密度和日换水量对水体p H无显著性影响(P0.05);水中NO_2~--N、NH_4~+-N及COD浓度均随换水量增大而降低,其中日换水量50%组累积量最低,显著低于其他组(P0.05);3 d全量换水和5 d全量换水试验组中,NO_2~--N、NH_4~+-N及COD浓度在换水前达峰值,在换水次日骤降至最低值,然后逐渐升高,如此循环,但仍低于对照组;相同换水条件下,密度400尾/m~3时自污染因子浓度均低于800尾/m~3组;NO_2~--N(Y_1)、NH_4~+-N(Y_2)和COD(Y_3)浓度指标与养殖密度(X_1)、日换水量(X_2)及养殖天数(X_3)的回归关系模型分别为:Y_1=0.048-0.002X_2-0.001X_3;Y_2=0.163+0.04X_1-0.018X_2+0.01X_3;Y_3=4.85+0.429X_1-0.199X_2。研究表明:在养殖密度400尾/m~3、换水率50%的养殖条件下,可以保证水体自污染程度最低,凡纳滨对虾生长良好。     

凡纳滨对虾循环水养殖系统应用研究

以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)室内工厂化流水养殖(IIFA)为对照组,通过养殖场凡纳滨对虾循环水养殖(RAS)试验(85 d)比较不同养殖模式对凡纳滨对虾的生长性能、养殖水体水质影响,探究循环水养殖系统(RAS)的硝化效率变化。结果显示:RAS的凡纳滨对虾存活率(74.58%±1.74%)、饲料转化率(70.56%±3.82%)、产量(3.91±0.49 kg/m~3)显著高于IIFA的凡纳滨对虾存活率(66.90%±3.80%)、饲料转化率(67.14%±3.25%)、产量(3.47±0.42 kg/m~3)(P0.05)。对虾RAS可以将养殖水体化学需氧量(COD)、氨氮(NH_4~+-N)和亚硝酸盐氮(NO_2~--N)质量浓度稳定在较低水平(5.92、0.60和1.14 mg/L);对照组的COD呈现上升趋势,最高升至15.37 mg/L,NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度在较大范围(0.20～2.90 mg/L和0.19～6.97 mg/L)内波动。然而,对虾RAS养殖水体NO_3~--N和总氮呈现逐渐上升的趋势,最高分别升至25.98和33.55 mg/L;对照组养殖水体NO_3~--N(0.94～2.85 mg/L)和总氮(5.95～14.01 mg/L)质量浓度变化则相对较小。对虾RAS对养殖水体硝化作用发挥着至关重要的作用,NH_4~+-N和NO_2~--N去除率分别为23.78%～91.43%和0～27.76%,NO_3~--N累积率则稳定在一定范围(0.57%～4.30%)。研究表明,对虾RAS的应用可有效控制凡纳滨对虾养殖水体关键水质指标,有利于对虾存活率的提高和养殖产量的增加。     

极北海带幼苗对氮、磷和铁营养元素需求的研究

将体长3～5 cm的极北海带幼苗充气饲养在过滤灭菌海水中,以NaNO_3和KH_2PO_4为氮源和磷源,氮、磷质量浓度[ρ(N)∶ρ(P)=10∶1]:NO_3~--N为0、0.5、2、4、6、8、10 mg/L,温度9℃,光周期为12L∶12D,12、24、36、48、60 h后,测定其叶绿素荧光参数(光系统Ⅱ最大荧光产量,F_v/F_m)及培养12、24、48 h后幼苗的表观光合速率,以研究极北海带幼苗生长的适宜营养盐质量浓度范围。另一试验中,以NaNO_3和NH_4Cl为氮源,KH_2PO_4为磷源,FeCl_3为铁源。NH_4~+-N(3 mg/L)组中Fe~(3+)质量浓度为0、1 mg/L。NO_3~--N(3 mg/L)组Fe~(3+)质量浓度为0、0.2、1、5 mg/L,0、4、10、24、48 h后测定幼苗培养液中的PO_4~(3-)-P、NO_3~--N、NH_4~+-N和Fe~(3+)质量浓度以及处理3 d后的极北海带幼苗的相对生长速率以探讨极北海带幼苗生长对铁与氮、磷的需求。试验结果显示,NO_3~--N:2～8 mg/L,PO_4~(3-)-P:0.2～0.8 mg/L[ρ(N)∶ρ(P)=10∶1,下同]内,极北海带幼苗的相对生长速率较高,表明该NO_3~--N、PO_4~(3-)-P质量浓度范围对其生长有利;NO_3~--N:2～4 mg/L,PO_4~(3-)-P:0.2～0.4 mg/L时,极北海带幼苗的F_v/F_m值和表观光合速率均较大,表明该NO_3~--N、PO_4~(3-)-P质量浓度范围对其光合作用较有利;铁(Fe~(3+),下同)质量浓度为0.2～1.0 mg/L时较有利于极北海带幼苗的生长,在铁质量浓度为1 mg/L时幼苗的相对生长速率最大;添加适宜质量浓度的铁营养盐后,10 h内显著促进极北海带幼苗对NO_3~--N和PO_4~(3-)-P的吸收,24 h后促进效果不明显,同时幼苗对铁的吸收也在10 h内基本达到饱和;5 mg/L的高铁质量浓度对幼苗吸收NO_3~--N和PO_4~(3-)-P有抑制作用,添加铁与否对幼苗吸收NH_4~+-N无显著影响(P0.05)。     

地衣芽孢杆菌De株对黄鳍鲷生长及其养殖池塘主要环境因子的影响

运用综合对比分析法，对黄鳍鲷（Sparuslatus）养殖中定期泼洒地衣芽孢杆菌（Bacillus lichenformis）De的应用效果进行了探讨。结果表明，施用地衣芽孢杆菌De可在一定程度上优化水体环境和养殖生产性能，使养殖黄鳍鲷的成活率、体长增长率和体质量增长率分别提高18．2％、21．0％和312％；显著降低水中氨氮（NH3-N）、亚硝酸盐（NO2^-N）、活性磷酸盐（PO；一一P）质量浓度及底泥中有机碳的质量分数（P〈0．05），其中养殖前、后期的底泥有机碳质量分数分别较对照组降低49．77％和22．63％，NO2^-N、PO4^3-P质量浓度则总体较对照组降低25．82％和41．00％，NH3-N质量浓度在养殖前、中和后期较对照组降低36．33％、18．10％和14．28％；水体中弧菌数量在养殖后期较对照组降低61．76％，底泥中的总异养细菌数量在养殖中、后期较对照组提高38．61％，整个养殖期间水体及底泥中的芽孢杆菌数量分别较对照组提高15．34％和26．37％。     

水浮莲对水产养殖排放水体净化的初步研究

研究了水浮莲(Pistia stratiotes)在可控条件下对水产养殖排放污水中的氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、总氮、总磷、化学耗氧量等水质指标的去除效果。试验结果表明,水浮莲对水体中的氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、总氮、总磷和COD均有一定的净化效果,各水质指标的含量均有不同程度的降低,其最大去除率分别为42.4%、47.5%、23.2%、5.80%、51.5%和25.9%。     

长牡蛎壳金选育群体生长性状的选择效应

长牡蛎是一种世界性的养殖贝类,同时是我国最重要的经济贝类之一,壳色美观和快速生长是目前长牡蛎遗传育种的2个重要目标。2010年通过长牡蛎壳色性状的家系选育,获得了壳白、壳黑、壳金和壳紫4种壳色品系。实验以第二代壳金品系为基础群体,对长牡蛎壳金群体的生长性状进行定向选育,分析了长牡蛎壳金选育群体壳高性状的选择反应、遗传获得和现实遗传力。结果显示,养成阶段选择组的壳高均大于对照组,350日龄后表现出显著的生长优势;幼虫期,壳高性状的平均选择反应、遗传获得和现实遗传力分别为0.549±0.277、3.717%±2.611%和0.339±0.171,养成期分别为0.436±0.138、8.253%±1.014%和0.270±0.086。选择组的贝壳金黄色和外套膜金黄色比例分别提高了22%和10%。研究结果为长牡蛎壳金优良品系培育提供了重要基础资料。     

使用生态基对室内养殖系统中杂交太阳鱼生长及养殖水环境的影响

以蓝鳃太阳鱼和绿鳃太阳鱼杂交产生的杂交太阳鱼F1代为研究对象,研究了不同生态基的使用量对室内养殖系统中杂交太阳鱼的生长及养殖水质的影响。实验共设置0.049、0.098、0.197、0.295和0.393 m~2/m~3五种不同生态基使用量梯度,以不使用生态基的养殖桶为对照组,每组设置3个重复,共使用18个养殖桶。实验期间使用纳米圆盘底增氧方式增氧,整个养殖期间不换水,持续对水体溶解氧(DO)、pH和温度(Wt)进行监测,每5天测定水体总氨氮(TAN)和亚硝酸盐氮(NO-2-N)含量,实验开始和结束时分别测定杂交太阳鱼的生长情况。结果表明:使用生态基能有效促进杂交太阳鱼的生长、降低饲料系数,同时改善养殖水体的水质,平均总氨氮浓度与对照组相比可降低24.15%。通过回归分析可知,杂交太阳鱼养殖中生态基的适宜使用量低限为0.244 m~2/m~3。     

牡蛎壳作为生物絮凝养殖系统缓释碱度源的效果

为优化生物絮凝系统碱度调控策略,实验研究了在生物絮凝—罗非鱼养殖系统中牡蛎壳补充碱度的可行性。在系统启动阶段评估了不同牡蛎壳添加量0 g/L(对照组,A组)、0.36 g/L(B组)和0.72 g/L(C组)补充碱度的可行性。结果显示,C组碱度、pH和钙离子水平显著高于A组,但B与C组组间的水质差异不显著,牡蛎壳补充碱度效果明显。在生物絮凝系统启动阶段的基础上,对比研究了两种形态的牡蛎壳[(壳粉,E组)、(壳,F组)]为生物絮凝在罗非鱼养殖系统中补充碱度的效果。各组的水质指标、鱼体酶活免疫性能以及细菌群落组成均无显著差异,牡蛎壳及壳粉对罗非鱼生长没有明显的负面影响,可以被应用到生物絮凝养殖系统中,但补充碱度效果不明显。牡蛎壳补充碱度与形态无关。研究表明,在目前实验条件下,牡蛎壳在生物絮凝养殖系统中不能完全替代碳酸氢钠,还需进一步优化相关工艺。     

循环水养殖半滑舌鳎成鱼摄食活动对主要水质因子的影响

在封闭循环水养殖条件下,半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Günther)的平均养殖密度(15.07±0.22)kg/m3,观测半滑舌鳎的呼吸频率,检测养殖水体中溶氧、氨氮、亚硝酸氮等24 h内摄食和代谢的变化规律。结果表明:(1)半滑舌鳎摄食前、后的呼吸频率平均值分别为27.3次/min和34.7次/min,摄食后的呼吸频率显著高于摄食前;(2)投喂前、后2.5 h内,水中溶氧一直处于下降趋势,在摄食2.5 h后,水中溶氧处于稳定的上升趋势;(3)投喂后,氨氮、亚硝酸氮浓度显著增高,2.5 h后达到峰值,随后缓慢降低,在下次投喂前0.5 h达到最低值。说明半滑舌鳎摄食活动对循环水养殖水质的影响呈现规律性,也说明循环水养殖模式可以满足半滑舌鳎对水质的基本要求。     

底部微孔增氧管布设距离和增氧时间对刺参养殖池塘溶氧的影响

为明确刺参养殖池塘中微孔增氧的效果以及增氧管的布设间距、增氧时间对水体溶氧的影响,研究测定了在夏季刺参养殖池塘一个增氧周期内(每天23:00—7:00增氧8 h,7 d一个周期)水体中溶氧(DO)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)、COD的变化。结果显示:连续充气增氧的8 h内DO持续增加,增氧2 h上升速率缓慢,增氧2~6 h上升速率迅速提高,增氧6~8 h上升速率下降,连续充气8 h能够显著改变夜间溶氧降低现象;增氧7 d时间内,NO_2~--N和COD持续下降,分别由0.025 mg/L下降到0.014 mg/L、18.46 mg/L下降到14.15 mg/L。对充氧管道不同距离处DO的测定结果表明,距离增氧管1~2 m处DO较高,3~4 m处缓慢下降,与1~2 m处差异不显著(P0.05),DO保持在5.22 mg/L左右,距离5 m以上时DO下降速度较快,与1~2 m处差异显著(P0.05)。研究表明:微孔增氧可以明显增加水体DO,减少COD、NO_2~--N;微孔增氧机充氧时间6~8 h效果较好;微孔增氧管之间的布设距离在6~8 m可以实现高效增氧。     

牡蛎壳粉对水中磷吸附特性的研究

本文运用牡蛎壳粉吸附水质中磷离子,分别研究不同添加量、吸附温度、酸碱环境和吸附时间中牡蛎壳粉对磷离子的吸附性能。结果显示,牡蛎壳粉对磷具有良好的吸收特性。随着牡蛎壳粉添加量增加,温度的升高、吸附时间的延长,其对磷离子吸附量增加;在酸性条件下,牡蛎壳粉对磷吸附性较高。