不同浓度NH_3对富营养化湖泊水体硝化作用的影响

通过室内培养试验,研究了不同浓度非离子态氨（NH3）条件下富营养化湖泊——太湖梅粱湾水体硝化作用的2个过程,即氨氧化和亚硝酸盐氧化的发生情况。结果表明,在试验设计的NH3浓度范围内,颗粒态氨氧化和自由态氨氧化速率都随着NH3浓度的升高而显著增加,同时在高浓度NH3（0.65和0.85mg/L）下,颗粒态氨氧化速率在总氨氧化速率中所占比例也显著增加。而亚硝酸盐氧化过程的发生却具有明显的阶段性,当NH3浓度从0.05增加到0.15mg/L时,自由态亚硝酸盐氧化速率有一定的降低,但是颗粒态亚硝酸盐氧化速率却显著增加,导致总亚硝酸盐氧化速率也显著上升;当NH3浓度从0.15增加到0.85mg/L,自由态亚硝酸盐氧化速率随着NH3浓度的升高而进一步降低,同时颗粒态亚硝酸盐氧化速率也随着NH3浓度的增加开始显著降低,导致总亚硝酸盐氧化速率急剧降低。     

NH3-N浓度对太湖竺山湾水体及沉积物中硝化作用的影响

通过模拟培养试验,比较不同浓度非离子态氨(NH3-N)条件下,富营养化湖泊———太湖竺山湾水体及沉积物中硝化作用2个过程,即氨氧化和亚硝酸盐氧化的发生情况。结果表明,在试验设置的NH3-N浓度范围内,水体和沉积物中氨氧化速率都随着NH3-N浓度的升高显著增加(LSD检验,P<0.05),亚硝酸盐氧化速率却呈阶段性变化。水体中NH3-N浓度大于0.35 mg/L时,亚硝酸盐氧化速率开始显著降低(LSD检验,P<0.05),而氨氧化速率与亚硝酸盐氧化速率的比值从NH3-N浓度为0.15 mg/L开始随着NH3-N浓度的升高而显著增加,说明水体中亚硝酸盐氧化过程在NH3-N浓度为0.15 mg/L时已受到部分抑制;沉积物中亚硝酸盐氧化速率在NH3-N浓度大于0.65 mg/L时开始降低(LSD检验,P>0.05),而氨氧化速率与亚硝酸盐氧化速率的比值从NH3-N浓度为0.35 mg/L开始随着NH3-N浓度的升高而显著增加,说明沉积物中亚硝酸盐氧化过程在NH3-N浓度为0.35 mg/L时已受到部分抑制。太湖竺山湾水体中的NH3-N浓度为0.19 mg/L,已达到对亚硝酸盐氧化过程的抑制范围;沉积物间隙水中NH3-N浓度为0.16 mg/L,还未对亚硝酸盐氧化过程产生抑制效果。     

氨态氮、亚硝酸盐、pH等因子对毛蚶育苗的影响

在毛蚶人工育苗过程中,通过试验氨态氮、亚硝酸盐、pH对毛蚶从受精卵孵化到稚贝的不同时期的影响,为苗种的生长发育探索出最佳的环境条件。结果是氨态氮浓度为0.4 mg/L时略有影响,0.8 mg/L时明显影响,1.6 mg/L时作用极明显;亚硝酸盐浓度为0.6 mg/L时略有影响,1.2 mg/L时明显影响,2.4mg/L时作用极明显;pH适宜范围为7.6～9.2,最适宜范围8.0～8.4。     

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。     

牙鲆海水循环养殖系统生物膜上3种细菌的数量与代谢活性

从牙鲆(Paralichthys olivaceus)海水循环养殖系统中移动床生物滤器载体生物膜上获取异养细菌、氨化细菌和硝化细菌样本.异养细菌用平板涂布法计数,其代谢活性以培养8 h的氧吸收速率表示.氨化细菌、氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸氧化细菌(NOB)用MPN法计数,其代谢活性分别以培养24h NH+<4>-N浓度的增加、NH+<4>-N浓度的减少和NO-<2>-N浓度的减少表示.结果表明,生物膜成熟之后,4种生理类群细菌的数量和代谢活性基本保持稳定.异养细菌数量为10-7～108CFU·m-2(载体),氨化细菌、AOB和NOB数量分别为107～108MPN·m-2(载体)、105～106MPN·m-2(载体)和105～106MPN·m-2(载体).分批培养测得异养细菌的氧吸收速率、氨化细菌的氨化速率、AOB的氨氧化速率和NOB的亚硝酸氧化速率分别是0.591～0.738g(O2)·m-2·d-1、0.081～0.135 g(Nh+4-N)·m-2.d-1、0.017～0.031 g(Nh+4-N)·m-2·d-1和0.020～0.038 g(NO-2N)·m-2·d-1.异养细菌的氧吸收速率、氨化细菌的氨化速率和AOB的氨氧化速率与异养细菌、氨化细菌和AOB的数量呈正相关.移动床生物滤器生物膜的平均氨和亚硝酸盐去除速率为(0.121±0.076)g(NH+4-N)·m-2·d-1和(0.139±0.181)g(NO-2-N)·m-2·d-1.同时测定了底物浓度和pH对氨化细菌、AOB和NOB代谢活性的影响.结果显示,氨化细菌的氨化速率、AOB的氨氧化速率和NOB的哑硝酸氧化速率与底物浓度(蛋门胨、NH+4-N和NO-2-N)呈线性相关,pH为8.0时3种生理类群细菌的代谢活性较pH6.5或pH9.5时高.[中国水产科学,2009,16(1):97-103]     

亚硝态氮胁迫对草鱼非特异性免疫性能的影响

为探讨亚硝态氮胁迫对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)非特异性免疫性能的影响,将草鱼(0.15±0.05 g)分别暴露在0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、4.0 mg/L和8.0 mg/L的亚硝态氮溶液中,分别在暴露后0 d、1 d、4 d、7 d测定草鱼体内补体C3和C4含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽(GSH)含量以及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)活性。结果表明,亚硝态氮胁迫对草鱼非特异性免疫性能产生了消极影响,其胁迫效应随着暴露浓度的不同而表现出不同的特性。当暴露浓度低于1.0 mg/L时,补体C3和C4含量维持正常水平或显著升高;但暴露浓度超过1.0 mg/L,补体C3和C4含量水平会显著下降。SOD活性随着暴露时间而显著升高,但高浓度暴露使SOD活性在暴露7 d时显著下降。γ-GCS活性一般都随着暴露时间延长而显著升高,虽然暴露后期其活性下降,但还是显著高于对照组。而GSH含量在暴露4 d时显著升高,低浓度组(<1.0 mg/L)在7 d时恢复至对照水平。     

菲律宾蛤仔对养殖池塘沉积物/水界面反硝化和厌氧氨氧化反应速率的影响

养殖尾水氮含量过高等富营养化问题是影响当前我国池塘养殖产业健康可持续发展的重要因素,反硝化和厌氧氨氧化是自然水生态系统中重要的氮循环过程,是沉积物氮素营养迁出的主要途径,埋栖型贝类通过滤水和蠕动等生命活动不仅能净化水质,还可以使沉积物颗粒混合并改变沉积物/水界面的物质交换。本研究于2020年9、10、11、12月采集菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)养殖池塘贝类区域(有贝区)和对照区域(无贝区)的沉积物表层样品,进行泥浆培养实验,利用氮稳定同位素示踪技术检测其反硝化和厌氧氨氧化反应速率,并分析了其与间隙水理化参数的相关性。结果显示,菲律宾蛤仔养殖池塘有贝区10月和11月样品检测到厌氧氨氧化反应,并有反硝化—厌氧氨氧化耦合反应;有贝区9—12月沉积物反硝化反应速率均高于无贝区,有贝区9月的反硝化反应速率最高(0.005 8 μmol/kg·h);水体温度与沉积物反硝化反应速率呈极显著正相关(P<0.01),氨氮(NH4+-N)浓度与厌氧氨氧化反应速率呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,海水池塘养殖生态系统中也存在厌氧氨氧化过程,养殖菲律宾蛤仔等埋栖型贝类有利于池塘沉积物/水界面的反硝化和厌氧氨氧化反应,有效地促进池塘沉积物脱氮过程,研究结果不仅丰富了海水养殖生态系统氮循环理论,也为开展尾水生物净化工作提供了新思路。     

丙酮酸钠对硝化细菌制剂活性的影响

分别研究丙酮酸钠对淡水型和海水型硝化细菌制剂中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)活性的影响。结果表明,丙酮酸钠能明显提高AOB活性,缩短其对环境的适应时间。在丙酮酸钠浓度为7mmol/L时,12h海水型硝化细菌和淡水型硝化细菌对氨氮去除率分别为54.7%和63.4%,是对照组的8.82倍和2.98倍。丙酮酸钠对NOB活性影响与AOB存在不同,其中,丙酮酸钠对海水型硝化细菌NOB有抑制作用,并随其浓度升高而增大,但对淡水型硝化细菌NOB活性影响较小。     

不同浓度亚硝酸盐亚急性胁迫对凡纳滨对虾生长与免疫功能的影响

为阐明盐度为5条件下不同浓度亚硝酸盐亚急性胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长与免疫功能的影响,本研究设置5个亚硝酸盐浓度组(0.50、0.90、1.70、3.20和6.00 mg/L)和对照组(0.05 mg/L),检测分析了亚硝酸盐胁迫40 d后凡纳滨对虾免疫相关酶活性、丙二醛(MDA)含量以及免疫和生长相关基因表达的变化。结果显示,凡纳滨对虾死亡率随亚硝酸盐浓度的增加而升高,6.00 mg/L浓度组体质量增长率(WGR)和体长增长率(LGR)均显著低于对照组(P<0.05)。部分浓度组亚硝酸盐对凡纳滨对虾肝胰腺和血清中的免疫相关酶活性具有一定的诱导作用。其中,当亚硝酸盐浓度高于0.50 mg/L时,肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于对照组(P<0.05);0.50、0.90和1.70 mg/L浓度组的过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照组(P<0.05);血清中CAT和SOD活性随亚硝酸盐浓度的增加均呈先降低后升高再降低的趋势;0.90 mg/L浓度组的肝胰腺和血清中酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性均显著高于对照组(P<0.05)。MDA含量变化无明显规律。此外,血清中谷丙转氨酶(GPT)活性显著升高(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果显示,除0.50 mg/L浓度组外,其他浓度组的mn-sod和hsp70基因表达量显著升高(P<0.05);各浓度组的cat、trx、tgase、trypsin和chitinase基因表达量显著低于对照组(P<0.05)。经亚硝酸盐胁迫40 d后,各浓度组凡纳滨对虾的生长和免疫功能均受到明显的阻遏作用。在盐度为5条件下,为确保凡纳滨对虾的健康养殖,亚硝酸盐浓度应控制在0.50 mg/L以内。     

铁离子对固定化和游离态硝化细菌活性的影响

采用聚乙二醇—海藻酸钠—氯化钙方法包埋淡水型和海水型硝化细菌,比较分析铁离子对固定化和游离态硝化细菌中氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌活性的影响。结果表明,Fe~(3+)对游离态硝化细菌的影响大于固定化硝化细菌,当Fe~(3+)浓度为1mg·L~(-1)时固定化淡水硝化细菌氨氧化活性最高,游离态淡水型氨氧化活性受Fe~(3+)影响较大,120h后明显降低,但对亚硝酸盐氧化活性影响均较小。在不同Fe~(3+)浓度条件下,固定化海水硝化细菌氨氧化活性和亚硝酸盐氧化活性与不加Fe~(3+)组基本相同,而游离态海水型氨氧化和亚硝酸盐氧化活性均随Fe~(3+)浓度增大而略有降低。     

11种常用渔药对淡水硝化细菌硝化作用的影响

在硝化作用稳定的试验系统中加人常用剂量的戊二醛0.5mg/L(全水体质量浓度,下同)、高锰酸钾3mg/L、聚维酮碘2mg/L、生石灰20mg/L,溴氯海因1 mg/L、漂白粉2mg/L、敌百虫1mg/L、指环净0.6mg/L、CuSO_4 0.5mg/L+FeSO_4 0.2mg/L合剂、氟苯尼考6mg/L和土霉素20...     

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。     

饲料源Cu(Ⅱ)在生物絮团水产养殖系统中的积累及其对氨氧化的影响

为提高生物絮团技术的安全性,试验探究硝化型生物絮团水产养殖系统中饲料源铜Cu(Ⅱ)的积累情况和Cu(Ⅱ)对生物絮团氨氧化的影响.通过对生物絮团养殖系统中的水体铜Cu(Ⅱ)和絮团中Cu(Ⅱ)含量进行测定.结果显示:养殖系统中水体Cu(Ⅱ)含量随着饲料投喂而不断上升,在投喂91 d后达到(18.34±0.77)μg/L,絮...     

生物—电氧化法去除海水养殖循环水污染物

为提高海水养殖循环水处理效率,降低处理成本,本研究采用曝气生物滤器与电化学阳极氧化组合工艺,考察了不同阳极电势、进水氨氮和亚硝酸盐浓度下系统对氨氮及亚硝酸盐等污染物的去除效果,研究了微生物与工作电极之间的相互作用,并分析了电化学反应能耗。在水力停留时间为45 min、1.4 V阳极电压、进水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为4.5和1.3 mg/L条件下,生物—电氧化法对氨氮去除率达88.8%,高出对照组7.6%,出水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为0.5和0.9 mg/L,COD去除率为88.2%,高出对照组19.4%,平均能耗0.040 kWh/m~3,电极表面微生物生长对阳极电氧化过程有促进作用,微生物功能预测显示实验组硝化功能占比为0.03%,对照组为0.07%。研究表明,生物—电氧化法对海水养殖循环水的污染物有良好的去除效果,具有一定的发展应用潜力。     

体重对青海湖裸鲤排氨率和排氨量的影响

为了解体重对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)排氨率和排氨量的影响,在21℃左右的水温下,结合对青海湖裸鲤耗氧率和呼吸频率的测定,采用酚盐分光光度法测定并研究了不同体重下青海湖裸鲤的排氨量、排氨率。结果表明:不同体重的青海湖裸鲤在基础呼吸代谢过程中其排氨量方面有极显著的差异(P<0.01)。青海湖裸鲤的排氨量随着体重的增加而增加,呈幂指数关系。不同体重的青海湖裸鲤的排氨率等也有显著差异(P<0.01),随着体重的增加排氨率相对降低。     

沸石在水产养殖业中的应用研究

本试验观测了沸石在不同粒径、不同用量、不同食盐水体中的除氨效果,并用沸石进行了防治鱼类氨中毒、泛池和改良水质试验。结果表明:沸石粒径越小,陈氨量越大。在试验浓度范围内,沸石用量越大,除氨率越高;水中含盐量越高,除氨率越低。沸石对防治鱼类氨中毒、泛池及改良水质均有显著作用。     

冷水鱼循环水养殖中的低温氨氮处理技术研究

为解决冷水鱼养殖过程中养殖水体中的氨氮累积问题,根据低温生物滤器及臭氧催化氧化处理氨氮的特点,设计了冷水鱼工厂化养殖氨氮处理系统并进行了试验。试验基于以臭氧氧化为主、低温生物处理为辅的处理工艺,试验鱼为虹鳟鱼,养殖密度为23 kg/m3,试验水体约为10 m3,试验周期为7 d。结果表明,该系统能够满足冷水鱼工厂化养殖过程中有关氨氮处理的水质指标要求,处理后的养殖池进水口的水质指标总氨氮≤0．18 mg/L,硝酸盐氮氮≤29．43 mg/L,亚硝酸盐氮氮≤0．1 mg/L;养殖水体氨氮浓度监测表明,臭氧在水中残留低于0．008 mg/L,符合养殖鱼类对水体臭氧浓度的安全要求。