硝化细菌对海参养殖系统水质的净化效果

氨和亚硝酸盐对海洋生物有强烈的毒害作用,是海水养殖系统的主要污染物。本文研究硝化细菌制剂对海参养殖系统水质的净化效果。结果表明:硝化细菌对养殖系统水质有明显的净化效果。投加菌剂的实验组氨氮和亚硝酸盐氮出现峰值的时间和对照组相比明显缩短,表明投加硝化细菌制剂后,养殖系统内的氨氧化细菌、亚硝酸盐氧化细菌可在短时间内形成优势,促进了氨和亚硝酸盐的进一步转化。对照组氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌需要较长的时间才形成优势,从而导致氨氮和亚硝酸盐氮的积累。观察实验过程中海参的生长情况发现,实验组海参生长状况良好,而对照组中海参在19d时全部死亡。     

复合硝化菌制剂对水质改良的应用效果

室内静态水体中0.25mg/L复合硝化菌制剂使用后,7d内氨氮平均降解率为34.84%,亚硝酸盐氮的平均降解率为19.05%。0.5mg/L组氨氮平均降解率为45.05%,亚硝酸盐的平均降解率为41.79%。1.0mg/L组的氨氮平均降解率为55.26%,亚硝酸盐氮平均降解率为51.20%。氨氮和亚硝酸盐氮的最大的降解峰值出现6d之间。而养殖池塘中,0.5mg/L复合硝化菌制剂后,5d内氨氮的降解率为13.61%～28.03%,7d内亚硝酸盐氮的降解率为9.30%～25.58%。0.2mg/L复合硝化菌制剂使用后,6d内氨氮的降解为23.40%～34.75%,7d内亚硝酸盐氮的降解率为16.33%～36.13%。试验结果表明,复合硝化菌制剂在养殖池塘中使用后,有降解速度快、降解能力强、维持时间长等特点,适宜于作为净化和调控养殖水质的渔用微生物制剂使用。     

海参自净式养殖系统的设计与应用

设计制作了养殖槽底部流水并带有净化装置的循环水海参(Apostichopus japonicus)养殖系统,饲养规格为(0.39±0.03)g的幼参,通过测定氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、COD等指标,以及海参的生长情况,研究该系统水质变化规律及养殖效果。结果表明,水质稳定后开启循环水养殖幼参,密度为0.47 kg/m3,干净化槽中加入硝化细菌后,7~12 d换水时,氨氮和亚硝酸盐的最大值分别为0.190 mg/L和0.077 mg/L。试验期间没有使用任何药物,海参的成活率为95%。     

海参苗—海绵—大型海藻循环养殖技术

为探究海珍品健康循环养殖技术,在实验室设计了"海参苗—海绵—大型海藻"循环养殖系统,对比考察了对照组和循环养殖系统中仿刺参苗生长、海水水质、海水及污染物的排放量。在30d试验期间,循环养殖系统海参苗桶中海水的氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、活性磷酸盐和总有机碳的含量与对照组非常相近。在投加饵料相同条件下,海参苗质量由试验初始时50.0g增至试验结束时75.5g(对照组)和84.6g(循环养殖系统)。同时,对照组与循环养殖系统分别排放了2.23m3和0.60m3废水;循环养殖系统排放的氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、活性磷酸盐和总有机碳的含量分别为对照组的21%、25%、24%、23%和59%。试验结果显示,海参苗—海绵—大型海藻循环养殖系统为海珍品的保苗和工厂化养殖提供了环境友好型技术。     

微生态制剂-生物膜对虾养殖系统水质净化效果研究

为提高对虾养殖系统水质净化能力,改善对虾养殖水环境,利用3种微生态制剂(枯草芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌)和2种生物膜载体(陶粒、纤维毛球)建立4个南美白对虾(Penaeus vannamei)养殖系统,比较不同养殖系统硝化功能的建立过程及对氨氮和亚硝酸盐氮的净化能力,采用高通量测序方法分析细菌群落结构。结果表明,各系统硝化功能建立后,24 h氨氮去除率较初期分别提高12.47%、13.95%、17.25%和17.65%。以纤维毛球为载体,投加硝化细菌、枯草芽孢杆菌和光合细菌系统的氨氧化能力和亚硝酸盐氧化能力强于陶粒系统,24 h氨氮去除率分别高9.03%和9.06%。投放虾苗后,在30 d养殖周期内,各系统氨氮和亚硝酸盐氮含量分别维持在0.20 mg/L和0.15 mg/L以下,硝酸盐氮含量呈缓慢上升趋势。细菌群落结构分析表明,养殖系统生物膜中优势菌门均为变形菌门,占比超40%;优势菌纲为α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲,系统中存在Nitrosomonas、Nitrospira和Nitrococcus等多种参与水体净化以及Algisphaera、Gemmatimonas和Paucibacter等参与有机质分解与对虾益生作用的类群。本研究可为减少养殖水体废物排放及降低水生环境污染风险提供参考。     

不同基质构建海水养殖系统硝化功能的比较分析

为比较不同基质构建海水养殖系统硝化功能的强弱,选取纤维毛球、陶粒、螺旋式生物绳等7种基质,其中陶粒、流化床填料、纤维毛球采取不同放置方式,共建立14个模拟海水养殖系统,比较不同基质硝化功能建立过程以及同种基质不同放置方式对氨氮和亚硝氮的去除效果。结果表明,单位体积珊瑚骨的氨氧化活性和亚硝酸盐氧化活性高于其他载体,在氨氮初始浓度20 mg/L条件下,氨氮和亚硝氮降解至检测不出分别需要3 d和11 d,而纤维毛球、陶粒、螺旋式生物绳、流化床填料、丝带内芯悬浮球、海绵内芯悬浮球硝化系统的建立分别需要18、26、30、25、27和22 d。纤维毛球100目筛绢悬挂、陶粒网兜悬挂、流化床填料100目筛绢悬挂优于其他放置方式,其中纤维毛球100目筛绢悬挂硝化功能建立时间为18 d,效果最优,流化床填料100目筛绢悬挂、陶粒网兜悬挂硝化系统建立分别需要21、24 d。     

换水率和密度对刺参生长和水质的影响

为探究日换水率(0、10%、20%、30%和100%)和养殖密度[0.980±0.008、1.760±0.005、2.810±0.007和(3.640±0.006)kg/m3]对刺参(Apostichopus japonicus)生长率和养殖水质的影响,养殖试验首先在非循环水养殖条件下,测定各组刺参综合特定生长率(ISGR)及养殖水体中氨氮及亚硝酸盐氮质量浓度。结果显示,日换水率为10%和20%处理组的ISGR分别达到每天(1.330±0.161)%和(1.410±0.182)%,显著高于其他处理组;密度养殖试验证明,随着养殖密度的增加,ISGR逐渐降低,分别达到每天(0.610±0.500)%,(0.570±0.030)%,(0.560±0.045)%和(0.320±0.040)%,各组换水率及养殖密度组水体中氨氮及亚硝酸盐氮均在安全浓度范围内波动;养殖结果显示,循环水养殖试验组刺参的ISGR高于非循环水养殖组,可达(0.130±0.007)%,且氨氮及亚硝酸盐氮质量浓度在0.020 mg/L以下,而非循环水养殖的分别积累到(0.600±0.015)mg/L和(0.076±0.002)mg/L。研究表明,在换水率15%,养殖密度(2.810±0.007)kg/m3的循环水养殖条件下,可以保证水体水质稳定,刺参生长良好。     

基于氨氮平衡的水产养殖换水率计算方法研究

为进一步掌握海水养殖鱼类氮排泄的规律,准确计算养殖所需换水率(量),为深远海大型养殖平台养殖模式与系统设计提供基础数据和技术支撑。研究了斑石鲷(Oplegnathus punctatus)在不同投饲频率条件下的排氨情况,分析了维持氨氮平衡所需换水率的优化计算方法,并通过流水实验进行验证。结果显示,斑石鲷在空腹、日投喂1、2、3次等4种条件下,水体氨氮质量浓度随时间变化基本呈线性增长趋势,排氨率平均值分别为(6.23±6.71)、(18.16±11.90)、(21.69±17.52)和(17.98±12.93)mg/(kg·h)。根据物质平衡原理,提出基于氨氮平衡的换水量计算方法。以该计算方法获得换水率分别为0.18、0.55、0.66和0.55次/h。验证实验中,设计养殖密度13.4 kg/m~3,计算所需换水率为1.09次/h(换水量0.147 m~3/h)。在该条件下的流水养殖实验结果表明,氨氮能够稳定维持在设计要求范围内。     

不同水温和水质理化因子对糙海参摄食、生长影响研究

分别以不同水温15、20、25、30℃为4个试验组,研究糙海参成参的摄食和生长。试验结果表明:糙海参体重的增长与水温的变化密切相关;糙海参的最适生长水温为20~30℃,在25℃时生长最快,日增重量和日增重率分别为7.667 g和1.48%,而且显著高于其他试验组。在水温15℃时,日增重量和日增重率分别为0.1 g和0.022%,有时会出现负增长。当水温达到15℃时,糙海参摄食活动减少,停止摄食,体重不再增加。在水质因子研究方面,分为不换水试验组、换水1/3试验组(每日)、全部换水试验组(每日),研究了不同水质对糙海参生长的影响。经过15 d养殖,结果表明:其他水质指标波动在正常范围,3个试验组间无明显差别,只有NO2-含量有明显的差异。不换水组、换水1/3组和全部换水组的亚硝酸盐质量浓度分别是1.34 mg/L、0.55 mg/L和0.23 mg/L。亚硝酸盐质量浓度大小与海参生长有密切关系,两者呈负相关。全部换水组亚硝酸盐质量浓度显著低于其他试验组,糙海参生长最快;不换水试验组,部分糙海参日增重量和日增重率呈负增长,部分已经吐脏。     

氨负荷对水族箱硝化功能建立过程的影响

水族箱中残饵、粪便分解会造成氨的增加,不同水族箱,其氨负荷存在差异。本文比较分析了不同氨负荷条件下,水族箱硝化功能的建立过程。结果表明,氨负荷分别为0.25 mg/L.d,0.5 mg/L.d和1.0mg/L.d条件下,实验组中氨氮浓度达到峰值的时间分别为16 d2、1 d和32 d,峰值分别为2.63 mg/L、5.37mg/L和23.44 mg/L;亚硝酸盐氮浓度达到峰值的时间分别为26 d、30 d和54 d,峰值分别为1.65 mg/L、7.91 mg/L和35.37 mg/L;硝化功能建立所需的时间分别为45 d4、6 d和65 d。氨负荷较低时(0.25 mg/L.d、0.5 mg/L.d),氨氮和亚硝酸盐氮峰值浓度低,硝化功能建立所需的时间短;氨负荷较高时(1.0 mg/L.d)时,氨氮和亚硝氮峰值浓度高,硝化功能建立的时间明显增加。