不同氮源和环境因子对花津滩芽孢杆菌SLWX_2脱氮性能的影响

花津滩芽孢杆菌(Bacillus hwajinpoensis) SLWX2是1株从海水养殖环境分离的可高效去除水体中氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸氮(NO_2~–-N)和硝酸氮(NO_3~–-N)的菌株。本实验在添加葡萄糖条件下,研究NH_4~+-N、NO_2~–-N和NO_3~–-N作为唯一氮源和环境因子(温度、pH、C/N和盐度)对该菌株生长和脱氮性能的影响。结果显示,菌株对这3种形态氮的去除与其生长保持一致,主要发生在对数生长期;当NH_4~+-N作为唯一氮源时,生长和脱氮均没有延迟期,NH_4~+-N在去除过程中,没有NO_2~–-N和NO_3~–-N的积累;当NO_2~–-N作为唯一氮源时,生长和脱氮均有较长延迟期,在NO_2~–-N消除过程中,没有NH_4~+-N和NO_3~–-N的积累;当NO_3~–-N作为唯一氮源时,生长和脱氮也有较长延迟期,在NO_3~–-N消除过程中,基本检测不到NH_4~+-N,NO_2~–-N呈先上升后下降趋势。环境因子影响研究表明,环境因子对该菌株的生长和脱氮性能影响基本一致,在pH为6~8.5、温度为28~40℃、C/N为5~25、Na Cl为0~30g/L条件下,菌株展现了良好的生长特性和脱氮性能。其中,最佳条件中,温度为30℃,C/N为25,p H为8.0,盐度为25。该菌株可高效去除NH_4~+-N、NO_2~–-N和NO_3~–-N,对环境条件适应范围较广,在工业和养殖废水脱氮中具有较大的应用潜力。     

温度对浒苔生长及不同氮源吸收特性的影响

为了评估浒苔(Ulva prolifera)对养殖废水的净化效果，本文研究了4个温度水平(22.5℃、25.5℃、28.5℃和31.5℃)和3种氮源(NH4Cl、NaNO2和NaNO3)下，浒苔对工厂化养殖水环境的适应能力及其净化效果。结果显示，96 h内4个温度处理组浒苔对总氨氮(TAN，包括NH4+-N和NH3)的平均吸收速率分别为14.65、14.88、14.48和13.53 μmol/(g?h)，144 h内温度各处理组对亚硝态氮(NO2–-N)的平均吸收速率分别为11.28、10.48、9.11和8.38 μmol/(g?h)，144 h内各温度处理组对硝态氮(NO3–-N)的平均吸收速率分别为9.41、8.62、8.80和7.35 μmol/(g?h)；温度对浒苔的生长速率有极显著的影响(P<0.01)，而氮源对浒苔的生长速率有显著影响(P<0.05)；在相同氮源条件下，浒苔的生长速率随着温度的升高而逐渐降低；在相同温度条件下，氮源为氨氮(NH4+-N)时，浒苔的生长速率大于氮源为NO2–-N和NO3–-N的生长速率；温度和氮源对浒苔叶绿素a的含量影响不显著(P>0.05)，氮源为NH4+-N和NO2–-N时，随着温度的升高，浒苔中叶绿素a的含量均有升高的趋势，而氮源为NO3–-N时，浒苔中叶绿素a的含量呈先降低再升高的趋势；温度和氮源对浒苔中类胡萝卜素的含量均有极显著影响(P<0.01)。随着温度的升高，各处理组浒苔中类胡萝卜素的含量均呈升高的趋势，其中，在28.5℃和31.5℃条件下，NO3–-N处理组浒苔类胡萝卜素的含量明显高于其他各处理组(P<0.05)。研究表明，温度在22.5℃~31.5℃范围内，浒苔可以有效吸收TAN、NO2–-N和NO3–-N等对虾工厂化养殖废水中的营养盐，浒苔对NH4+-N的吸收速率最大，但随着水温的升高，浒苔对NH4+-N、NO2–-N和NO3–-N的吸收速率均呈降低的趋势。     

基于15N稳定同位素技术的斜生栅藻对硝氮和氨氮吸收研究

硝氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)是水体中无机氮的主要形态。利用15N稳定同位素技术研究了斜生栅藻(Scendesmus obliquus)对NO3--N和NH4+-N的吸收特征。结果显示,在相同浓度条件下,斜生栅藻对NH4+-N的吸收速率显著高于对NO3--N的吸收率,在180min的试验中,对15NH4+-N的吸收速率为0.62～1.15μmol/(g·min);对15NO3--N的吸收速率为0.08～0.15μmol/(g·min)。在NO3--N和NH4+-N2种形态氮源同时存在的混合组中,斜生栅藻对NO3--N的吸收速率[0.12～1.00μmol/(g·min)]显著低于NO3--N作为唯一氮源的单一组[0.78～1.23μmol/(g·min)],表明NH4+-N的存在对藻类吸收NO3--N有抑制作用。在14NO3--N和15NO3--N同时存在时,斜生栅藻优先吸收14NO3--N,产生同位素分馏效应,但不同形态氮对藻类氮吸收的影响远远大于同位素的影响。     

理化因子对原绿球藻生长及其色素含量的影响

以COA为基础培养基，进行了光照、温度、盐度等理化因子对原绿球藻生长和色素含量影响的单因子试验。试验结果表明，原绿球藻适宜生长的光照度为500～2500lx，最适光照度为500～1000lx：适宜生长的温度为10～30℃，最适温度为25～30℃；适宜生长的盐度为0～44．9，最适盐度为13．7～33．4；适宜生长的pH5～11，最适pH8～10；最适氮源为NH4-N，其次为（NH2）2CO；适宜生长的氮（NH4Cl）质量浓度为5～25mg／L，最适质量浓度为15～25mg／L。理化因子对该藻色素含量的影响与其生长相吻合。     

水力停留时间对厌氧反应器脱氮效果的影响

本研究使用自主设计的厌氧反硝化器,以斜发沸石为填料,自然挂膜,与循环水养殖系统一级生物滤池串接,探索不同水力停留时间(HRT)下反应器的脱氮效果。结果显示,在实验过程中,反应器对无机氮(IN)、总氮(TN)均有较好的去除效果。在低水力停留时间(HRT7.43h)下,反应器主要去除的是氨氮(NH_4~+-N);高水力停留时间下(HRT≥7.43h),反应器主要去除的是硝酸盐氮(NO_3~–-N)。当HRT为17.52h时,反应器的脱氮效果最好,NO_3~–-N去除率为77.48%。此后,HRT延长,脱氮效果下降。脱氮效果越好,亚硝酸盐氮(NO_2~–-N)、NH_4~+-N积累越严重,NO_2~–-N最先开始积累。本研究可为厌氧反硝化装备的开发提供参考。     

不同营养盐条件对琼枝生长的影响

本研究分别测定了不同无机氮浓度(50、100、200、400和800 μmol/L)、不同无机磷浓度(2.5、5、10、20、40和80 μmol/L)和不同氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3–-N)浓度比(0/100、25/75、50/50、75/25和100/0)培养条件下,琼枝(Betaphycus gelatinae)生长及色素含量的变化,评估适合其生长的营养盐条件。结果显示,适合琼枝生长的无机氮浓度为0~200 μmol/L,无机磷浓度为2.5~ 10 μmol/L,NH4+-N/NO3–-N浓度比为25/75。在适宜的营养盐条件范围内,琼枝生长状态较好,具有较高的增重率;而当无机氮浓度超过200 μmol/L、无机磷浓度超过10 μmol/L或NH4+-N/NO3–-N浓度比高于50/50时,培养初期,琼枝生长缓慢,具有一定的耐受能力,但培养时间过长,不利于琼枝正常生长,引起藻体白烂严重、增重率急剧下降。本研究表明,琼枝适合在低营养盐环境下生长,结果可为琼枝规模化增殖栽培提供理论基础。     

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)。     

生物海绵铁复合填料曝气生物滤器处理养殖海水脱氮条件优化研究

为了提高海水循环养殖系统(RAS)中曝气生物滤器(BAF)系统脱氮效率，减少亚硝态氮(NO2–-N)积累和曝气量，将铁基复合生物填料引入BAF系统，以间歇式曝气营造BAF系统好氧、缺氧和厌氧的循环环境，采用扫描电子显微镜考察了填料表面形态，研究了不同复合填料配比及曝气运行方式下的氮污染物的处理效果，并利用单因素实验对生物滤器的各重要运行参数进行优化。结果显示，添加铁基填料可以提高约10%的脱氮效率，降低25%的NO2–-N积累并节省50%的曝气量；海水BAF系统在如下运行参数条件下有更优的去除性能，间歇曝气时长为12 h，聚碳酸亚丙酯(PPC)凝胶亲水填料与海绵铁复合配比为3∶1，温度为30℃，水力负荷率(HLR)为1.2 m3/(m2·d)，进水氨氮(NH4+-N)负荷为1 mg/L。研究表明，在RAS中引入铁基填料并以间歇曝气方式运行，能提高BAF系统处理氮污染物效率，明显降低NO2–-N积累和运行耗电量，为BAF在RAS中的生产应用提供理论依据。     

养殖水电化学同步脱氮响应面优化与验证

本研究先通过单因子实验分析了电流密度、极板面积比、极板间距和初始pH对总氨氮(TAN)和硝态氮(NO3–-N)去除率的影响。采用Design-Expert软件中Box-Behnken的中心组合原则设计四因素三水平响应面实验，考察不同影响因子对脱氮效率的影响，并建立响应面模型优化反应条件，最后对优化的反应条件进行验证。结果显示，电流密度、极板面积比、极板间距和初始pH的变化对TAN去除影响不大，在所选反应条件下，TAN去除率均高于80%，但反应条件的改变显著影响硝酸盐(NO3?)的去除，NO3?去除率在29.8%~80.9%范围内变化。响应面模型的回归系数R2为0.9340，校正系数R2为0.8681，说明该模型具有较好的准确性。NO3?去除最优反应条件：电流密度为25.6 mA/cm2，阴阳极板面积比为1.6∶1，极板间距为2.5 cm，初始pH为6.6，对该反应条件下的脱氮效果展开实验验证发现，TAN去除率为87.3%，NO3?去除率为81.5%。研究表明，电化学处理可实现对TAN和NO3–-N的同步去除，同时，响应面模型的运用有助于优化电化学法在养殖水处理中的脱氮效率。     

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。     

温度对日本刺沙蚕氮生长和氮收支的影响

探讨了不同温度下(17、20、23、26、29 ℃)日本刺沙蚕的氮生长和氮收支情况.结果表明,温度对日本刺沙蚕的摄食氮、生长氮、氮的饵料转化率、特定生长率均有显著性的影响,且均有随温度升高而增加的趋势,到达最大值后(26 ℃),随温度的升高而下降.温度对氮的吸收效率无显著影响.根据回归方程计算得到日本刺沙蚕的最佳氮生长温度为23～26 ℃.试验结果显示,日本刺沙蚕在适宜温度下获得较高的氮生长主要归因于较高的摄食氮和氮的饵料转化率.温度对日本刺沙蚕氮收支各组分均存在显著性影响,其中排泄氮的比例26 ℃最小,而后随温度的升高或降低均增大,这与生长氮和粪便氮比例的变化趋势相反.粪便氮的比例较小且变化不剧烈,为6.43%～9.40%.因此,排泄氮的比例和生长氮的比例主导着日本刺沙蚕的氮收支模式.日本刺沙蚕在5个温度下的平均氮收支方程为100CN＝49.2GN+43.3UN+7.5FN.     

氨氮和亚硝酸氮对南美白对虾的毒性研究

用通常的生物毒性试验方法进行了氨氮和亚硝氨氮对体长5cm南美白对虾的急性毒性试验。在海水pH8.15、水温T＝27℃、盐度S＝20．0‰条件下，求得了两种物质对南美白对虾24h、48h、72h、96h的半死浓度，提出总氨氮和非离子氨氮对南美白对虾的安全浓度分别为2．667mg/L和0．201mg/L，亚硝酸氮的安全浓度为5．551mg/L。氨氮对南美白对虾的毒性强于亚硝酸氮，并提出降低氨氮和亚硝酸氮含量的措施。     

氨氮和亚硝酸氮快速准确测定方法研究

本研究提出了用液体标准色阶快速准确测定氨氮和亚硝酸氮的比色方法。研究的液体标准色阶的稳定时间在一年以上，氨氮和亚硝酸氮的测定误差分别为0．2mg／L和0．02mg／L。用本方法对名种类型的水样进行测定，结果表明，本方法与传统的分光光度法测定结果一致，适于海淡水养殖单位的现场使用。     

Nitrogen budget and fluxes in Colossoma macropomum ponds

This study quantified the accumulation of nitrogen (N) in the water column, sediments, fish and seepage water during a production cycle of Colossoma macropomum. By combining estimates of the deposition rates of uneaten feed, faeces and dead phytoplankton with measurements of N accumulation in the sediment, the rate of decomposition of organic matter in the sediment was estimated. The first‐order rate constant for organic matter decomposition was 0.237±0.019 day^?1. Total N recovery during the first weeks of the experiment was about 65%. Later, the N recovery was close to 100%. The cumulative recovery at the end of the experiment was almost 100%, meaning that the N budget in the system studied can be fully explained without consideration of N volatilization, due to either denitrification or ammonia volatilization. In the beginning of the growth cycle, the major flux of N was sedimentation. Intensive microbial degradation process occurred about 3–4 weeks later, leading to a release of inorganic N and an approach towards a steady state as to the accumulation of organic N. Feed was irregularly applied during the experiment but fish growth was constant, showing that the fish utilized detrital or planktonic feed during periods of low feeding. Nitrogen accumulated in the pond during periods of excessive feeding and was utilized by the fish during periods of low feeding. This cycling should be further studied and may be an important pond management technique.     

三峡水库香溪河沉积物氮含量和氨氮释放特征

通过分析三峡水库香溪河库湾表层沉积物的理化性质和氮素分布特征,并结合室内动力学实验,对香溪河库湾沉积物氮素的组成差异和氨氮释放动力学模型进行了探讨,分析了沉积物氨氮释放潜能。结果表明,香溪河表层沉积物中总氮(TN)含量为683.71～843.19 mg/kg,氨氮(NH~+_4-N)含量为122.77～237.85 mg/kg,硝氮(NO~-_3-N)含量为35.78～102.44 mg/kg。采用一级动力学模型模拟了氨氮释放动力学,氨氮的最大释放量为67.06～74.43 mg/kg,是长江中下游湖泊平均值的1.5倍,存在一定的释放风险;表层沉积物在起始0～5 min内快速释放,达到最大释放量的97.90%～98.41%,150 min后基本达到释放平衡。香溪河氨氮的平均释放量在水土质量比为5 000时达到最大,随后趋于平衡。相关性分析发现,最大释放量与释放潜能均与沉积物中有机质含量和粒度分布相关性不明显,这可能与香溪河的水环境特点有关。     

养殖水体中不同浓度氮盐的保存差异研究

用6种保存方法对不同浓度水样中3种氮盐(NH3-N、NO2-N、NO3-N)参数的稳定性进行了7 d的保存效果比较研究。结果认为:(1)NH3-N:以5‰氯仿4℃条件为最佳保存方法,保存时间宜控制在5 d内;(2)NO2-N:以5‰甲醛4℃为最佳保存方法,保存时间宜控制在7 d内;(3)NO3-N:以5‰氯仿4℃条件为最佳保存方法,保存时间宜控制在2 d内;(4)NO3-N的保存稳定性相对较差,受NH3-N初始浓度及降解速度影响较大。     

三种水（湿）生植物对浑河水质氮去除能力研究

根据浑河实际水体富营养化状态,以黄菖蒲、菖蒲和溪荪鸢尾三种常见水生植物为材料,通过室内水培实验研究了三种植物对不同程度富营养化水体中氮的去除能力。结果表明：3种植物对初始浓度为60mg/l和15mg/l的总氮及30mg/l和7.5mg/l的氨氮都有较好的去除效果。实验结束时,黄菖蒲、菖蒲和溪荪鸢尾在高氮和低氮处理中的TN(总氮)去除率分别为71.17%、 95.03%,46.69%、78.31%和51.98%、80.34%;黄菖蒲、菖蒲和溪荪鸢尾在两种处理中的NH4+-N（氨氮）去除率分别为93.33%、69.37%,58.61%、97.33%和73.03%、84.00%。三种植物对低浓度处理中的总氮的去除效果更好,其中,黄菖蒲对两种处理的总氮和高浓度氨氮的去除率最高;黄菖蒲和菖蒲分别对两种处理中的氨氮去除率最高。三种植物在两周内都可以达到较好的去除效果,黄菖蒲和溪荪鸢尾两种植物相对无植物系统的空白对照的营养去除增效均在17到23天达到最大值。     

吉富罗非鱼生长过程中氮收支变化的研究

为充实有关鱼类研究数据,提供实际生产理论依据,研究了吉富品系尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）从鱼种（18 g）生长至成鱼（180 g）过程中氮收支变化。试验为期73 d,每日饱食投喂并收集鱼粪,溶解氧质量浓度为8.0-6.0 mg·L-1,pH为 7.5-6.5,水温为24-30 ℃。在鱼均质量达到50 g、100 g和180 g时测定并计算当前生长阶段氮收支。结果表明,生长氮比例在养殖初期最高（64%）,养殖中期最低（47%）;粪氮比例在养殖中期最高（9%）,养殖初期和末期分别为5%和4%;排泄氮比例随鱼的生长而逐渐增加。此外,试验期间水中总氮增加速度在养殖中期减慢,养殖末期再次加快。     

氨氮质量浓度及附着基筛选对硝化细菌氨氮净化影响

将带有试验硝化细菌——食油假单胞菌X14-1-1的等面积陶粒、聚氯乙烯、纤维、火山岩、无纺布和流化床6种材料的附着基分别放入1 L的充气瓶内,在36℃、130 r/m in的摇床上混合培养48 h后,洗脱计数测定菌种附着数量.模拟氨氮去除率试验中氨氮初始质量浓度为0(不加硫酸铵)、10、20、30、40、50、60 m...     

不同氮源营养盐对小球藻生长的影响

小球藻具有繁殖快、易培养等优点,在其生长过程受各种生态因子的影响,如温度、光照、营养盐等。本实验设计了4种不同的营养盐:硝酸钾、尿素、硫酸铵、碳酸氢铵和6个不同的尿素浓度,研究不同的营养盐和营养盐浓度对小球藻生长的影响。实验结果表明,尿素对小球藻的促进作用要比硝酸钾、碳酸氢铵和硫酸铵明显,在一定浓度范围内,浓度越高促生长作用越明显。