常用渔药及水体pH对生物质炭填料系统硝化作用和微生物群落结构的影响

生物质炭膜架作为一种新型填料,具有较高的单位比表面积,利于脱氮微生物群落的附着,净化污水能力较强,在未来人工湿地的运用中具有广阔前景。然而,水产养殖过程中的环境变化和渔药的使用,是否会妨碍人工湿地中填料作用的充分发挥尚未明确。为研究外界因素对生物质炭膜架除污能力的影响,设置了不同pH（E1：6.5、E2：7.5和E3：8.5）和常用渔药（F1：氟苯尼考,6 mg/L;F2：土霉素,20 mg/L）处理组,研究生物质炭填料系统降氨氮效率及其附着生物膜微生物群落结构的变化。结果表明：（1）实验组与对照组中,脱氮微生物硝化螺旋菌门（Nitrospirae）相对丰度均为最高;（2）E1、E2、E3组降氨氮速率分别为0.247、0.249、0.305 mg/(L·h),均低于对照组（pH=8.2）：0.323 mg/(L·h);低pH条件下硝化螺旋菌的相对含量略有降低,而脱氮硫杆菌相对含量没有显著差异。（3）F1、F2组降氨氮速率一致,均为0.172 mg/(L·h),低于对照组0.323 mg/(L·h);与对照组相比,实验组硝化螺旋杆菌与脱氮硫杆菌相对含量无显著变化,推测氟苯尼考和土霉素抑制了菌的活性,致使氨氮降解速率下降。综上,弱碱性水体有助于提高生物质炭填料净化水质能力,而氟苯尼考或土霉素的使用会影响生物膜上脱氮微生物的群落丰度和活力并抑制降氨氮能力。因此,使用抗生素类渔药治疗时,应配合其它水质调节措施来控制养殖水体的氨氮含量,保证养殖对象安全,最大化发挥生物质填料的净化养殖尾水效果。     

一种新型生物质炭填料的脱氮除磷性能

生物质炭填料是一种新型填料，本研究明确了该填料的物理属性，通过与砾石石英砂填料实验组进行比较，对比了吸附生物膜处理人工污水和池塘污水的效果，研究了物化性质以及作为基质附着生物膜净水的能力。结果表明：（1）生物质炭填料的主要成分是SiO2和CaCO3，无毒无害，比表面积大（8.92 m2/g）。（2）当水温在21 ℃左右时，仅靠自身理化性质，填料添加量越多降氮磷效果越显著（P ＜0.05）。当添加量为45 g/L时，159 h的氨氮去除率为91.58 %；当添加量为20 g/L时，120 h的正磷酸盐去除率为94.12 %。（3）15 ℃左右水温条件下，当两组填料的添加量均为20 g/L时，生物质炭填料组的降氨氮效果优于砾石石英砂组，但砾石石英砂组降低池塘污水化学需氧量的效果稍好。综上，生物质炭填料除自身能降氮磷外，附着生物膜的能力更强，有更好的净水能力，具有良好的应用潜力。