碳源对海水水族箱脱氮系统运行效果的影响

研究不同碳源对海水水族箱脱氮系统运行效果的影响,从而为系统高效运行提供依据。结果表明,当初始硝酸盐浓度为100 mg/L时,分别以乙醇、乙酸钠、柠檬酸钠和葡萄糖作为唯一碳源,海水水族箱中硝酸盐去除效果达到99%所需时间分别为8 d9、d1、0 d和11 d。以葡萄糖和柠檬酸钠为唯一碳源时,水族箱中亚硝酸盐呈现出先积累再消耗的变化规律,亚硝酸盐峰值浓度分别为16.7 mg/L和17.6 mg/L,并分别在13d和11 d降解到0.1 mg/L以下;而分别以乙醇和乙酸钠作为唯一碳源时,水族箱中亚硝酸盐氮浓度均维持在0.1 mg/L以下。以乙醇作为唯一碳源时,水族箱中DO迅速下降,8 d时稳定在2 mg/L左右,分别投加其他3种碳源时,水族箱中DO始终维持在6 mg/L以上。除柠檬酸钠外,投加碳源后水族箱中浊度和pH未出现明显变化。     

罗非鱼循环水养殖系统中一株肺炎克雷伯氏菌的分离鉴定及其脱氮性能研究

实验从山东德州市一罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖场循环水养殖系统的脱氮池中分离到一株具有高效脱氮特性的菌株(编号DZYC02),分别以葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、丁二酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠为碳源,研究了碳源种类对菌株DZYC02脱氨氮效果的影响;同时以蔗糖为碳源、NH4Cl为氮源,研究了不同碳氮比、初始pH及盐度对该菌株脱氮效果的影响。结果显示:菌株DZYC02在以柠檬酸钠为碳源、C∶N≥15、pH 5~7、盐度0~15的条件下具有良好的脱氮效果,24 h内对浓度为20 mg/L的NH+4的去除率达100%,48 h内对浓度为20 mg/L的NO-2去除率高达100%;将该菌采用浸泡方式感染斑马鱼(Danio rerio)进行生物安全试验,结果显示菌株DZYC02对斑马鱼表现出较好的安全特性。分别用Biolog细菌鉴定方法和16S rDNA序列分析比对法对该菌进行鉴定,结果显示菌株DZYC02为一株肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。     

碳源及C/N对复合菌群净化循环养殖废水的影响

为了解决循环养殖废水水质处理过程中存在的脱氮碳源不足问题,从而提高整个循环养殖废水生物脱氮效率.实验以高NO3-N降解能力和低NO2--N积累量为碳源优化指标,研究了乙醇、丙三醇、葡萄糖、蔗糖、乙酸钠和酒石酸钾钠6种碳源及不同碳氮比(C/N)对复合菌群净化循环养殖废水效果的影响.碳源初筛结果显示,当以葡萄糖、蔗糖等糖类物质为外加碳源时,实验过程中NO2--N积累现象较明显,最高可达12.4 mg/L;当以醇类物质为外加碳源时,NO2--N积累量较低,最高也只有1.3 mg/L.碳源复筛结果显示,不同碳源及C/N对养殖废水的NH4+-N去除率并无显著差异,且各处理组的NH4+-N去除率高达98.2％,显著地高于对照组(P＜0.05)；以乙醇为外加碳源且C/N为3∶1时,复合菌群对养殖废水的TN、NH4+-N和NO3--N去除率分别高达93.3％、98.9％和91.8％,均显著地高于对照组(P＜0.05).综合考虑外加碳源的实用性和经济性等因素,选取乙醇作为复合菌群净化养殖废水的外加碳源,相应的C/N为3∶1.虽然外加碳源短期内会引起水体CODMn含量大幅升高,但可被复合菌群迅速降解；此外,外加碳源还能改善水体pH值,经处理组净化后的水体pH值维持在7.2～7.8.结果表明,循环养殖废水水质净化过程中添加相应的碳源并适当控制C/N能显著改善池水水质,提高生物脱氮效率.     

一株异养硝化菌AD-28氨氮去除特性研究

以异养硝化菌——嗜碱假单胞菌AD-28为试验对象,通过单因子试验测定好氧条件下碳源、碳氮比、温度、pH、溶解氧、初始氮质量浓度及盐度等不同因素对嗜碱假单胞菌AD-28生长及氨氮去除的影响。试验结果表明,适用于嗜碱假单胞菌AD-28生长和氨氮去除的最佳条件为:碳源柠檬酸钠、丁二酸钠、乙酸钠,碳氮比20,温度25～35℃,pH 6.0,转速120r/min;在最佳条件下,嗜碱假单胞菌AD-28对初始质量浓度为20～160mg/L的氨氮去除率在24h内达95%以上。嗜碱假单胞菌AD-28能直接以氨氮为底物进行高效的硝化作用,并能耐受较低的温度(15℃)和较高的盐度(NaCl质量浓度为50g/L),在调节养殖水体水质方面具有广阔的应用前景。     

不同有机碳源及C/N对生物滤池净化效果的影响

利用生物滤池模拟装置,以实际养殖废水为处理对象,探讨了4种常见有机碳源(葡萄糖、乙醇、红糖和淀粉)及不同碳氮比对有机物去除、硝化反应和异养反硝化作用等生物滤池主要净化过程的影响.碳源初选结果显示,同种碳源下,当C/N从0升高至6过程中,生物滤池对TAN(总氨氮)的去除率呈先升高后降低趋势;当C/N较小时,各组对NO2--N的去除率差异性不显著(P＞0.05),随着C/N继续升高,NO2-N去除率则显著降低(P＜0.05);乙醇组除外,其他3组随着C/N升高,CODMn去除率先迅速增大然后趋于稳定;各组NO3-N和TN去除率呈先升高后降低趋势,且变化显著(P＜0.05),当C/N=4时,分别达到最高值.碳源复选结果显示,在C/N=4条件下,分别添加有机碳源(乙醇、淀粉、红糖和葡萄糖)的4组对TAN、NO3--N、TN和CODM的去除率显著高于对照组(P＜0.05);而对照组NO2--N的去除率最高,达到93.59％;添加乙醇,生物滤池对水体中TAN、NO2-N、NO3-N和TN的去除效果优于其他3种碳源.研究表明,当C/N=4时,乙醇作为外加碳源能很好地提高生物滤池的净化效率.     

异养硝化-好氧反硝化菌株X3的环境适应性

测定了不同环境因子，包括温度、盐度、pH、碳源、C∶N等的变化对菌株的生长和脱氮能力的影响以及该菌株对不同抗生素的敏感性。结果表明，该菌株最适生长条件为温度28℃、盐度30、pH 8.5、乙酸钠为碳源、碳氮比10∶1；在盐度20~80、温度25~37℃、pH 7.5~9.5、碳源为葡萄糖或乙酸钠、碳氮比5∶1~15∶1环境条件下均能良好生长，脱氮效率均可达到80%以上；在盐度为150的培养液中仍能生长。药敏试验结果表明，该菌株仅对诺氟沙星、氧氟沙星和多粘霉素B敏感，对其余27种常用抗生素具有抗药性。研究结果说明,该菌株对海水养殖环境适应性良好，在海水养殖水质处理方面具有巨大的应用潜力。     

碳源及C/N对反硝化细菌净化循环养殖废水的影响

针对目前循环养殖废水水质处理过程中存在脱氮碳源不足的问题，本文以高NO3--N降解能力和低NO2--N积累量为碳源优化指标，研究了乙醇、丙三醇、葡萄糖、蔗糖、乙酸钠和酒石酸钾钠6种碳源及不同碳氮比（C/N）对复合菌群净化循环养殖废水效果的影响。试验结果显示，不同碳源及C/N对养殖废水的NH4 -N去除率并无显著差异，且各处理组的NH4 -N去除率高达98%左右，显著地高于对照组（p<0.05）；当以葡萄糖、蔗糖等糖类物质为外加碳源时，试验过程中有明显的NO2--N积累现象；当以醇类物质为外加碳源时，NO2--N积累量几乎为零，且NO3--N去除率高达90%左右，显著地高于对照组（58.96%）；特别是以乙醇为外加碳源且C/N为3.0时，复合菌群对养殖废水的TN、NH4 -N和NO3--N去除率分别高达93.28%、98.90%和91.82%。虽然外加碳源短期内会引起水体CODMn含量大幅升高，但可被反硝化细菌迅速降解；此外，外加碳源还能改善水体pH值，经处理组净化后的水体pH值维持在7.5左右。试验结果表明，循环养殖废水水质净化过程中添加相应的碳源及并适当控制C/N比能显著改善池水水质，提高生物脱氮效率。     

海水养殖池塘底泥异养硝化作用的研究

以两种不同养殖对象池塘中的浅层底泥为样品,研究其在外加有机碳源(乙酸钠)的情况下硝化作用所受的影响,包括了NO2--N累积量的变化和培养液pH值的变化。结果表明,在外加有机碳源(乙酸钠)的情况下,供试底泥的硝化作用虽然受到了一定的影响,但仍然存在,且保持了较高的硝化能力。并进一步考察了上述两种底泥对水体中有机质、氨态氮和亚硝酸盐的去除能力,探寻了利用异养硝化作用改善水质环境的潜力。     

不同曝气策略对SBBR处理模拟水产养殖废水净化效率的影响

为研究不同曝气策略对序批式生物膜反应器(SBBR)净化模拟的罗非鱼工厂化养殖废水的影响,实验设计构建了5个形态结构相同的SBBR反应器,探究在两个既定溶解氧(DO)水平下(即曝气段DO=2或3 mg/L)不同曝停比(1h/5h、2h/4h、3h/3h、4h/2h、5h/1h)对其净化效率的影响。研究结果显示:不同曝停比工况下氮素去除途径主要为同步硝化反硝化。总氨氮的去除率随曝停比的增大呈升高趋势。在曝气段DO=2 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈升高趋势,硝化过程是影响氮素去除的主要因素。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈先升高后降低的趋势,在曝停比为4/2时达到最高。实验工况下不同溶解氧水平对COD的去除无显著影响,但是不同曝停比对COD的去除却有显著影响。在曝气段DO=2 mg/L工况下,出水磷浓度随曝停比的增加呈先积累后去除趋势,且磷素的去除率随曝停比的增加而增加。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,磷素去除率均为正值,且随曝停比的增加先升高后降低,在曝停比为4/2时达到最高。     

复合酶提取法对浒苔(Enteromorpha sp.)膳食纤维吸附能力的影响

针对丰富的浒苔资源还未得到有效利用的现状，以浒苔为原料，采用复合酶提取法制备浒苔膳食纤维。浒苔在55℃、pH=7.7的条件下，由不同比例的蛋白酶和纤维素酶(5:1、10:1、15:1、20:1和25:1)配制的复合酶进行酶解，提取膳食纤维，测定不同提取条件得到的浒苔膳食纤维在模拟体内的环境下(pH=2.0和pH=7.0)吸附葡萄糖、胆固醇和亚硝酸盐的能力。结果显示，随着复合酶中蛋白酶比例的升高，膳食纤维对葡萄糖和胆固醇的吸附能力先增强后减弱。在蛋白酶∶纤维素酶的比例为10:1时，膳食纤维对葡萄糖的最大吸附值为20.03 mg/g；在蛋白酶∶纤维素酶比例为15:1时，膳食纤维对胆固醇的最大吸附值为21.93 mg/g。而浒苔膳食纤维吸附亚硝酸的能力则随着复合酶中蛋白酶比例的升高而逐渐增强，在蛋白酶∶纤维素酶比例为25:1时，浒苔膳食纤维对亚硝酸盐达到最大吸附值29.25 µmol/g。在人工肠液中(pH=7.0)，膳食纤维对胆固醇的吸附能力较强；在人工胃液中(pH=2.0)，膳食纤维对亚硝酸盐的吸附能力较强；膳食纤维对葡萄糖的吸附能力在人工肠、胃液中无显著差异(P>0.05)。推测膳食纤维对亚硝酸盐的吸附主要发生在胃部，对胆固醇的吸附主要发生在肠部，而膳食纤维对葡萄糖的吸附在胃部和肠部同时进行，是一个持续的吸附过程。     

不同养殖密度对紫贻贝和披针形蜈蚣藻生态混养的影响

通过混养生态系统模拟试验研究了紫贻贝(Grateloupia lanceolata)和披针形蜈蚣藻(Mytilus edulis)不同养殖密度组合下的生态混养状况。选取壳长(45.14±3.85)mm的紫贻贝和长度(62.48±7.38)mm的披针形蜈蚣藻,采用5种湿重配比进行混养实验,分别为G1(1∶0)、G2(1∶0.25)、G3(1∶0.5)、G4(1∶1)和G5(1∶2)。每种组合中紫贻贝密度均为0.63 ind·L~(-1),而披针形蜈蚣藻密度分别为0 g·L~(-1)、1.25 g·L~(-1)、2.5 g·L~(-1)、5 g·L~(-1)、10 g·L~(-1)。36 d后,G3组中紫贻贝特定生长率为(0.21±0.03)%·d-1,极显著高于其它混养组[(0.11±0.028)~(0.21±0.03)%·d-1,P0.01],而单养组的紫贻贝特定生长率仅为(0.063±0.022)%·d-1;G3组中披针形蜈蚣藻特定生长率为(0.96±0.20)%·d-1,极显著高于其它混养组[(0.62±0.16)~(0.96±0.20)%·d-1,P0.01]。G3组生态系统对营养盐(NO_3~--N、NO_2~--N、NH_4~+-N、PO3-4-P)的去除率分别达到(91.38±1.40)%、(96.79±1.97)%、(98.38±2.06)%、(96.86±3.16)%,显著高于G2组(P0.05),而与G4和G5组没有显著性差异(P0.05)。本研究结果表明,当紫贻贝与披针形蜈蚣藻湿重比为1∶0.5时,可以取得较好的生态效应。     

三种常用消毒药物对牙鲆幼鱼的急性毒性试验

选用二氧化氯、高锰酸钾和硫酸铜这三种常用消毒类药物对牙鲆幼鱼进行急性毒性试验,幼鱼体长6.0～9.0cm,平均体重7.0g。结果表明,三种药物对牙鲆幼鱼的安全浓度分别为0.876mg·mL-1、0.397mg·mL-1和0.329mg·mL-1。牙鲆幼鱼对三种药物的敏感性由强到弱依次为:硫酸铜>高锰酸钾>二氧化氯。     

非离子态氨对转红色荧光蛋白基因唐鱼的毒性研究

水体中氨氮是影响鱼类生存的重要环境胁迫因子。利用静水法测定水体中非离子态氨对转红色荧光蛋白基因唐鱼(Tanichthys albonubes)和野生唐鱼的急性毒性和慢性效应。急性毒性实验结果显示,转基因唐鱼的非离子态氨24、48、72、96 h半数致死浓度(LC50)(2.43、2.12、1.82、1.72 mg·L-1)分别比野生唐鱼相应时间的半数致死浓度(LC50)(2.40、2.10、1.76、1.67 mg·L-1)略高,但无显著性差异;慢性毒性实验结果显示,在不同浓度非离子态氨(0.02、0.18、0.35、0.53、0.70 mg·L-1)胁迫下,转基因唐鱼和野生唐鱼的死亡率无显著差异。研究结果可为评价转红色荧光蛋白基因唐鱼潜在生态风险提供参考依据。     

鰤鱼诺卡氏菌培养条件及培养基的优化

对鰤鱼诺卡氏菌（Nocardia seriolea）ZJ0503的增菌培养基和生长条件进行优化。研究了温度、盐度、初始pH对鰤鱼诺卡氏菌生长的影响，并通过单因素试验对培养基的碳源、氮源和无机盐成分进行了筛选，采用正交实验法对培养基各主要成分的添加量进行了优化。结果表明，鰤鱼诺卡氏菌最适宜生长条件为温度25 ℃、盐度5、pH 6.5±0.2；经筛选，鰤鱼诺卡氏菌培养基中最佳碳源是葡萄糖，最佳氮源是酵母粉，促生长作用最强的2种无机盐是磷酸氢二钾（K2HPO4）和氯化钙（CaCl2）；确立了培养基优化配方为葡萄糖20 g·L-1，酵母粉15 g·L-1，K2HPO4 0.75 g·L-1，CaCl 20.2 g·L-1（单独灭菌），氯化钠（NaCl2）5 g·L-1，pH 6.5±0.2。     

水淹-出露对消落带土壤氮形态的影响

研究水淹持续时间、水淹深度对消落带土壤有机氮和无机氮形态及其含量的影响,为准确预测消落带土壤氮形态及其含量的演变趋势提供支撑。在重庆市开州区渠口镇三峡水库消落带,通过原位浮台装置,将盛有消落带土壤的试验组塑料盆悬挂于水深2、5和15 m处,水淹60、180 d,出露180 d,再次水淹180d;对照组塑料盆置于原位浮台上。结果表明:水淹处理的土壤pH高于对照组,土壤氮形态及含量也发生了显著变化;水淹环境会导致消落带土壤不同形态氮之间发生相互转化,对照组土壤全氮、酸解全氮和氨基糖态氮含量均值分别为(1 188.11±83.46)、(702.79±154.81)、(170.78±70.86) mg/kg,水淹处理的土壤全氮含量(1 287.25±15.93) mg/kg、酸解全氮含量(872.04±20.73) mg/kg,氨基糖态氮含量均值(148.13±18.99) mg/kg;随着水淹深度的增加,土壤全氮、酸解全氮含量呈增加趋势,氨基糖态氮、铵态氮和硝态氮含量呈下降趋势;水淹-出露-再水淹会导致消落带土壤碳、氮等营养元素的流失,再次水淹180 d,消落带土壤全碳、全氮、酸解氨态氮、氨基糖态氮、硝态氮含量低于对照组;消落带土壤氮的形态相互转化过程受土壤酶活性及水淹环境(光照和水温等)的影响,土壤脲酶与全氮、氨基酸态氮、酸解氨态氮、硝态氮显著正相关,与非酸解氮显著负相关。硝酸还原酶与全氮、酸解全氮显著负相关;亚硝酸还原酶活性与酸解全氮、氨基酸氮和酸解氨态氮显著正相关,羟胺还原酶活性与硝态氮显著正相关。     

Effects of C/N ratio on nitrogen removal with denitrification phase after a nitrification-based biofloc aquaculture cycle

In the current study, we set up a denitrification process to remove the nitrogen pollutants, especially nitrate (NO₃^–-N), from the wastewater after a nitrification-based biofloc technology (BFT) aquaculture cycle. Five different treatments (CN0, CN1, CN2, CN4 and CN6, respectively) were used, which involved addition of extra carbohydrate with variable ratios of elementary organic carbon to NO₃^–-N by weight (C/NO₃^–-N ratio equal to 0, 1, 2, 4, and 6, respectively). With CN2, CN4, and CN6 treatments, NO₃^–-N was decreased (with increasing alkalinity) to ≤ 6.42 ± 0.30 mg·L⁻¹ and low amounts (close to zero) of nitrite (NO₂^–-N) were achieved. However, there were high concentrations of residual NO₃^–-N and/or NO₂^–-N in CN0 and CN1. CN2 achieved the best denitrification, wherein 81.00 ± 0.95% of the initial input nitrogen was removed. By fitting the equations, the highest nitrogen recycling rate (23.08 mg-N·g-C⁻¹) was achieved with a C/NO₃^–-N ratio of 4.16. Denitrifying bacteria were the dominant bacteria in all extra carbohydrate added treatment groups. Although denitrifying polyphosphate accumulating organisms contributed to the removal of phosphorus, high concentrations of residual soluble reactive phosphate (SRP) were observed in all treatment groups. Overall, extra addition of carbohydrate with C/NO₃^–-N ratio ≥ 2 is advisable for nitrogen removal, while the highest nitrogen recycling rate will be achieved with a ratio of 4.16.     

4种环境源性胁迫对异育银鲫血浆生化指标的影响

以异育银鲫(Carassius auratus gibelio)幼苗[(136.70±7.98)g]为实验对象,监测4种环境源性胁迫(高pH 9.2、低溶氧2 mg·L~(-1)、高亚氮2 mg·L~(-1)和高氨氮4 mg·L~(-1))下第3、7、10、15天血浆内皮质醇(COR)、葡萄糖(GLU)、I型干扰素(IFN)、白细胞介素-2(IL-2)、超氧化物歧化酶(SOD)、免疫球蛋白M(Ig M)、补体3(C3)以及丙二醛(MDA)的变化规律。结果显示:COR经高pH、高亚氮和高氨氮胁迫时显著升高,而SOD显著降低,Ig M经高亚氮和高氨氮胁迫时亦显著升高,表明COR、SOD和Ig M可能是广源性的胁迫状态指示指标,COR和Ig M的升高以及SOD活力的降低指示异育银鲫可能处于被胁迫状态。GLU、IFN和C3只经高氨氮胁迫时显著升高,且响应幅度剧烈,表明GLU、IFN和C3可能是灵敏且狭源性的应激指示指标,高水平指示机体可能处于氨氮应激状态。IFN和MDA经高亚氮和高氨氮胁迫时,表现出不同的响应趋势:氨氮胁迫时IFN和MDA显著升高,但亚氮胁迫时则显著降低,表明IFN和MDA响应模式可能具有特异性,不适合指示综合应激状态。