異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌在海水養(yǎng)殖中的應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、高密度集約化的海水養(yǎng)殖模式導(dǎo)致養(yǎng)殖過程中經(jīng)常出現(xiàn)養(yǎng)殖水體氮素超標(biāo)現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅海水養(yǎng)殖動(dòng)物的健康和生長(zhǎng)。同時(shí)，生產(chǎn)換水后養(yǎng)殖廢水的外排，也會(huì)加劇周邊海域的氮素污染，水體高濃度氮素已經(jīng)成為導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素之一，因此加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水脫氮技術(shù)的研究有著深遠(yuǎn)意義。生物脫氮法由于具有低成本、無二次污染、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，常被應(yīng)用于廢水的處理。選擇高效優(yōu)良的脫氮菌株是生物脫氮成功的關(guān)鍵，異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌為近二十年來篩選出的新型脫氮細(xì)

2、菌，突破了人們對(duì)傳統(tǒng)生物脫氮理論的認(rèn)識(shí)，其利用水體有機(jī)物和氮素作為自身碳氮源進(jìn)行同時(shí)硝化反硝化作用，實(shí)現(xiàn)生物脫氮。目前，關(guān)于異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌的研究大多數(shù)集中在菌種篩選分離與脫氮特性方面，對(duì)其應(yīng)用技術(shù)的研究報(bào)道尚不多見，尤其在海水養(yǎng)殖環(huán)境中應(yīng)用的報(bào)道更少。本文選擇本實(shí)驗(yàn)室篩選保存的3株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌，通過養(yǎng)殖圓斑星鰈廢水凈化和自制模擬生物濾器對(duì)對(duì)其進(jìn)行了多方面的海水養(yǎng)殖應(yīng)用技術(shù)研究，旨在探究菌株的實(shí)際應(yīng)用方法及效果，為進(jìn)

3、一步建立應(yīng)用工藝提供依據(jù)。主要試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果如下：
　?。?）選擇初始體重為（10.2±1.3）g的凡納濱對(duì)蝦，隨機(jī)分為4組，每組30尾，進(jìn)行不換水連續(xù)養(yǎng)殖。期間分別在養(yǎng)殖水體中加入花津?yàn)┭挎邨U菌(Bacillus hwajinpoensis)SLWX2、嗜堿鹽單胞菌(Halomonas alkaliphila)X3以及SLWX2+X3復(fù)合組。通過測(cè)定不同組合各項(xiàng)無機(jī)氮及有機(jī)物的變化情況檢驗(yàn)了它們對(duì)養(yǎng)殖水體的凈化效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示

4、，養(yǎng)殖過程中，對(duì)照組氨氮濃度、亞硝酸氮濃度、硝酸氮濃度、總氮濃度、化學(xué)需氧量濃度呈持續(xù)上升趨勢(shì)，而各試驗(yàn)組各項(xiàng)指標(biāo)第4天有所降低，本研究結(jié)果表明添加異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌可在不添加碳源的情況下實(shí)現(xiàn)脫氮的功能，有效維護(hù)養(yǎng)殖水質(zhì)。
　?。?）選擇初始體重為(98±6)g的圓斑星鰈，隨機(jī)分為8組，每組30尾，進(jìn)行不換水連續(xù)養(yǎng)殖。期間分別在養(yǎng)殖水體中加入花津?yàn)┭挎邨U菌(Bacillus hwajinpoensis)SLWX2、嗜堿鹽單胞

5、菌(Halomonas alkaliphila)X3和麥?zhǔn)辖惶鎲伟?Alteromonas macleodii)SLNX2的不同組合。通過測(cè)定不同組合中各項(xiàng)無機(jī)氮及有機(jī)物的變化情況檢驗(yàn)了它們對(duì)養(yǎng)殖水體的凈化效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示，養(yǎng)殖過程中，對(duì)照組的氨氮濃度、亞硝酸氮濃度、硝酸氮濃度、總氮濃度、化學(xué)需氧量濃度呈持續(xù)上升趨勢(shì)，分別從0.21mg/L升至15.94mg/L，0.08mg/L升至5.68mg/L，1.10mg/L升至7.05mg

6、/L，1.74mg/L升至38.86mg/L，1.19mg/L升至22.87mg/L。而加菌組的各指標(biāo)濃度一直低于對(duì)照組。其中，SLWX2+X3+SLNX2組合對(duì)圓斑星鰈養(yǎng)殖廢水凈化效果最佳，氨氮濃度、亞硝酸氮濃度、硝酸氮濃度、總氮濃度、化學(xué)需氧量濃度分別低于對(duì)照組68.55％、48.36%、58.38%、40.02%、27.47%。SLWX2+X3組合的凈化效果次之。此外，第21天時(shí)，對(duì)照組因水質(zhì)差而出現(xiàn)大量死魚現(xiàn)象，各試驗(yàn)組中僅有少

7、量死魚。本研究結(jié)果表明添加異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌可在不添加碳源的情況下實(shí)現(xiàn)脫氮的功能，有效維護(hù)養(yǎng)殖水質(zhì)，對(duì)圓斑星鰈不但無毒害及致病作用，反而因改善其環(huán)境而提高了它們的存活率。
　　（3）自制模擬生物濾器，分別接種花津?yàn)┭挎邨U菌(Bacillus hwajinpoensis) SLWX2、嗜堿鹽單胞菌(Halomonas alkaliphila)X3和麥?zhǔn)辖惶鎲伟?Alteromonas macleodii)SLNX2的不同組合

8、進(jìn)行生物強(qiáng)化掛膜。前期試驗(yàn)探討了三株細(xì)菌不同組合生物膜對(duì)靜止養(yǎng)殖廢水的凈化效果。后期試驗(yàn)，選用對(duì)各無機(jī)氮去除效果最佳的SLWX2+X3+SLNX2組合作為優(yōu)勢(shì)菌種再次掛膜，對(duì)比分析了優(yōu)勢(shì)菌種強(qiáng)化掛膜與自然掛膜兩種成熟生物膜對(duì)連續(xù)運(yùn)行養(yǎng)殖廢水的凈化效果效果。靜止養(yǎng)殖廢水凈化試驗(yàn)結(jié)果表明：各試驗(yàn)組對(duì)養(yǎng)殖廢水各項(xiàng)無機(jī)氮及有機(jī)物指標(biāo)的去除效果均優(yōu)于對(duì)照組。其中，SLWX2+X3+SLNX2組合對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)去除效果最佳，第24h、48h對(duì)NH4＋-

9、N、NO2－-N、CODMn、TN的去除率分別為95.8%、82%、60.8%及100%、100%、80.7%、59.5%。而自然掛膜對(duì)照組前24h亞硝酸氮濃度上升，第48h對(duì)NH4＋-N、NO2－-N、CODMn、TN的去除率分別為95.5%、50.52%、38.1%、13.44%。各試驗(yàn)組中NO3－-N濃度先上升后下降，而對(duì)照組NO3－-N濃度呈持續(xù)上升，該試驗(yàn)表明添加異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌可有效地降低養(yǎng)殖廢水中氮素和有機(jī)物濃度。