凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻種篩選
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摘 要：水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理影響著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖的廢水凈化是我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題，利用藻類凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：凈化； 水產(chǎn)養(yǎng)殖； 藻種
The Purification of Aquaculture Wastewater Algae Screening
Liu Yang Sun Li Liu Yue
Abstract Aquaculture wastewater treatment is affecting our country aquaculture development, aquaculture wastewater purification of aquaculture in China economic development is an important problem, the use of algae for purifying aquaculture wastewater has the certain practical significance. Keywords Purification of aquaculture； Algae
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是人類利用可供養(yǎng)殖的水域，按照養(yǎng)殖對(duì)象的生態(tài)習(xí)性和對(duì)水域環(huán)境條件的要求，運(yùn)用水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)和設(shè)施，從事水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物與植物的養(yǎng)殖。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是所有動(dòng)物性食品的供應(yīng)產(chǎn)業(yè)中發(fā)展規(guī)模最大的。作為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)比較大的國(guó)家，其產(chǎn)量一直以來(lái)排在世界前列。像在2006年，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量高達(dá)3 597萬(wàn)t，占到全球總水產(chǎn)品養(yǎng)殖的70%。我國(guó)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上產(chǎn)生的成績(jī)帶來(lái)了比較大的經(jīng)濟(jì)效益，但是隨著水產(chǎn)物高數(shù)量、高密度的出產(chǎn)，水產(chǎn)養(yǎng)殖水也遭到了嚴(yán)重污染，氮、磷等污染物大量存在于養(yǎng)殖排放廢水中，從而出現(xiàn)水中含氧降低，營(yíng)養(yǎng)元素超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。若長(zhǎng)期出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象而不加以處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展會(huì)因水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水問(wèn)題而受到很大程度上的制約。
1 藻類凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的提出
水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水問(wèn)題困擾著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，有效地凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水成為了焦點(diǎn)。早在1957年，有專家就提出利用藻類來(lái)處理廢水，可見，藻類凈化廢水已經(jīng)具有比較長(zhǎng)的歷史。藻類是原生生物界一類真核生物。它在凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水上發(fā)揮著一定的現(xiàn)實(shí)意義。藻類也是水生態(tài)系統(tǒng)重要的初級(jí)生產(chǎn)者，在凈化水質(zhì)與水環(huán)境修復(fù)上起著重要的作用。
2 凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻種篩選
在工程實(shí)例中，比較常見的藻種主要有小球藻、柵藻等綠球藻類。這種綠球藻類具有一種對(duì)氮耐受力比較低的生理習(xí)性。我們一般充分地利用各種藻類對(duì)污染廢水的處理能力來(lái)篩選藻類。篩選合適的藻種以及選擇最佳的藻密度對(duì)處理廢水都非常重要。在實(shí)驗(yàn)中我們選擇綠球藻目中的斜生柵藻、蛋白核小球藻、月牙藻與藍(lán)藻門中的螺旋魚腥藻等四種藻類，設(shè)定出四個(gè)藻密度水平，利用室內(nèi)環(huán)境模擬水產(chǎn)養(yǎng)殖的過(guò)程來(lái)研究出不同藻類對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中磷、氮的去除效果，以此作為水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻類處理藻種的選擇提供借鑒。
在凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水藻類篩選實(shí)驗(yàn)中，用長(zhǎng)100 cm、寬60 cm、高50 cm的玻璃水槽，盛上四分之一升體積的水，然后加裝人工通氣與過(guò)濾泵系統(tǒng)。在水槽中放養(yǎng)魚類，定時(shí)向魚只投給飼料，之后取槽中水作為實(shí)驗(yàn)用水。將實(shí)驗(yàn)要用的蛋白核小球藻、斜生柵藻、月牙藻、螺旋魚腥藻進(jìn)行培養(yǎng)，用以作為實(shí)驗(yàn)藻種液，除了這四種藻類各分別為一組外還加一空白控制組以形成對(duì)比。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水加入藻液，藻類進(jìn)行了光合作用，它利用水中含有的二氧化碳破壞了碳酸鹽的平衡環(huán)境。一般藻類在進(jìn)行光合作用的時(shí)候，隨著二氧化碳不斷消耗被減少，會(huì)出現(xiàn)水中的氫氧離子越來(lái)越多，使得水體堿性升高，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中就呈現(xiàn)堿性的氧化環(huán)境。水體養(yǎng)殖廢水中加入藻類，水體當(dāng)中的氮與磷的含量也越來(lái)越少。不同的藻種對(duì)這些元素的處理能力不同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們可以得到斜生柵藻、蛋白核小球藻對(duì)氮與磷的去除效果明顯要好。實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)所有藻種都可以去除無(wú)機(jī)氮與溶解性磷，只是不同藻種對(duì)去除氮與磷的效果不一樣，有些藻種去除氮高達(dá)60%以上，有些藻種只能去除20%左右的氮，有些藻種去除磷高達(dá)76%，有些藻種去除磷只有20%，但是同一種藻種對(duì)不同形態(tài)的氮的去除效果也不相同，斜生柵藻去除硝態(tài)氮效果最好，最大去除率高達(dá)65%，月牙藻去除氨氮效果最好，最大去除率將近16%，螺旋魚腥藻最容易去除亞硝酸鹽氮，去除率最大達(dá)98%以上。此外，將不同藻種搭配用于水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水凈化的前景可觀。
3 結(jié)論
凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻種篩選需要我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出。在實(shí)驗(yàn)中，水樣中原本存在的微生物可以去除氮、磷。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，斜生柵藻去除無(wú)機(jī)氮的能力要優(yōu)于其它三種，螺旋魚腥藻去除無(wú)機(jī)氮的能力要比其它三種差。蛋白核小球藻、月牙藻去除無(wú)機(jī)氮的能力排在斜生柵藻與螺旋魚腥藻中間。對(duì)于去除溶解性磷酸鹽的能力為蛋白核小球藻最佳，其次在斜生柵藻與月牙藻，最后在螺旋魚腥藻。不相同的藻類對(duì)處理不同形態(tài)氮能力也有所不同，亞硝酸鹽中氮的去除最好使用螺旋魚腥藻，氨氮中的氮最好使用月牙藻來(lái)去除，硝酸鹽中氮的去除最好使用斜生柵藻來(lái)去除。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水藻類處理的時(shí)候，為了達(dá)到去除氮與磷最佳的效果，斜生柵藻、月牙藻、螺旋魚腥藻的最佳初始濃度一般設(shè)置為5.0×105 cells/mL左右，而蛋白核小球藻的最佳初始濃度一般設(shè)置為1.0×105 cells/mL左右。不同藻類對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中氮、磷處理的能力不同，根據(jù)這些藻類處理的效果比較，在實(shí)際凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水當(dāng)中合適選擇藻種，還可以將不同藻類搭配起來(lái)應(yīng)用以取得整體不錯(cuò)的效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 張齊，鄭洪立，唐小紅，尹繼龍，高振，紀(jì)曉，李文琦，黃和，等． 基于模糊綜合評(píng)價(jià)的產(chǎn)生物柴油微藻藻種篩選. 中國(guó)生物工程雜志，2010（05）.
[2] 姬曉娜，王福梅，張洪美，谷令彪，吳雷振，等. 水質(zhì)凈化過(guò)程中生物載體的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展.?水處理技術(shù)，2009(08).
關(guān)鍵詞：凈化； 水產(chǎn)養(yǎng)殖； 藻種
The Purification of Aquaculture Wastewater Algae Screening
Liu Yang Sun Li Liu Yue
Abstract Aquaculture wastewater treatment is affecting our country aquaculture development, aquaculture wastewater purification of aquaculture in China economic development is an important problem, the use of algae for purifying aquaculture wastewater has the certain practical significance. Keywords Purification of aquaculture； Algae
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是人類利用可供養(yǎng)殖的水域，按照養(yǎng)殖對(duì)象的生態(tài)習(xí)性和對(duì)水域環(huán)境條件的要求，運(yùn)用水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)和設(shè)施，從事水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物與植物的養(yǎng)殖。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是所有動(dòng)物性食品的供應(yīng)產(chǎn)業(yè)中發(fā)展規(guī)模最大的。作為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)比較大的國(guó)家，其產(chǎn)量一直以來(lái)排在世界前列。像在2006年，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量高達(dá)3 597萬(wàn)t，占到全球總水產(chǎn)品養(yǎng)殖的70%。我國(guó)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上產(chǎn)生的成績(jī)帶來(lái)了比較大的經(jīng)濟(jì)效益，但是隨著水產(chǎn)物高數(shù)量、高密度的出產(chǎn)，水產(chǎn)養(yǎng)殖水也遭到了嚴(yán)重污染，氮、磷等污染物大量存在于養(yǎng)殖排放廢水中，從而出現(xiàn)水中含氧降低，營(yíng)養(yǎng)元素超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。若長(zhǎng)期出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象而不加以處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展會(huì)因水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水問(wèn)題而受到很大程度上的制約。
1 藻類凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的提出
水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水問(wèn)題困擾著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，有效地凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水成為了焦點(diǎn)。早在1957年，有專家就提出利用藻類來(lái)處理廢水，可見，藻類凈化廢水已經(jīng)具有比較長(zhǎng)的歷史。藻類是原生生物界一類真核生物。它在凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水上發(fā)揮著一定的現(xiàn)實(shí)意義。藻類也是水生態(tài)系統(tǒng)重要的初級(jí)生產(chǎn)者，在凈化水質(zhì)與水環(huán)境修復(fù)上起著重要的作用。
2 凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻種篩選
在工程實(shí)例中，比較常見的藻種主要有小球藻、柵藻等綠球藻類。這種綠球藻類具有一種對(duì)氮耐受力比較低的生理習(xí)性。我們一般充分地利用各種藻類對(duì)污染廢水的處理能力來(lái)篩選藻類。篩選合適的藻種以及選擇最佳的藻密度對(duì)處理廢水都非常重要。在實(shí)驗(yàn)中我們選擇綠球藻目中的斜生柵藻、蛋白核小球藻、月牙藻與藍(lán)藻門中的螺旋魚腥藻等四種藻類，設(shè)定出四個(gè)藻密度水平，利用室內(nèi)環(huán)境模擬水產(chǎn)養(yǎng)殖的過(guò)程來(lái)研究出不同藻類對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中磷、氮的去除效果，以此作為水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻類處理藻種的選擇提供借鑒。
在凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水藻類篩選實(shí)驗(yàn)中，用長(zhǎng)100 cm、寬60 cm、高50 cm的玻璃水槽，盛上四分之一升體積的水，然后加裝人工通氣與過(guò)濾泵系統(tǒng)。在水槽中放養(yǎng)魚類，定時(shí)向魚只投給飼料，之后取槽中水作為實(shí)驗(yàn)用水。將實(shí)驗(yàn)要用的蛋白核小球藻、斜生柵藻、月牙藻、螺旋魚腥藻進(jìn)行培養(yǎng)，用以作為實(shí)驗(yàn)藻種液，除了這四種藻類各分別為一組外還加一空白控制組以形成對(duì)比。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水加入藻液，藻類進(jìn)行了光合作用，它利用水中含有的二氧化碳破壞了碳酸鹽的平衡環(huán)境。一般藻類在進(jìn)行光合作用的時(shí)候，隨著二氧化碳不斷消耗被減少，會(huì)出現(xiàn)水中的氫氧離子越來(lái)越多，使得水體堿性升高，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中就呈現(xiàn)堿性的氧化環(huán)境。水體養(yǎng)殖廢水中加入藻類，水體當(dāng)中的氮與磷的含量也越來(lái)越少。不同的藻種對(duì)這些元素的處理能力不同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們可以得到斜生柵藻、蛋白核小球藻對(duì)氮與磷的去除效果明顯要好。實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)所有藻種都可以去除無(wú)機(jī)氮與溶解性磷，只是不同藻種對(duì)去除氮與磷的效果不一樣，有些藻種去除氮高達(dá)60%以上，有些藻種只能去除20%左右的氮，有些藻種去除磷高達(dá)76%，有些藻種去除磷只有20%，但是同一種藻種對(duì)不同形態(tài)的氮的去除效果也不相同，斜生柵藻去除硝態(tài)氮效果最好，最大去除率高達(dá)65%，月牙藻去除氨氮效果最好，最大去除率將近16%，螺旋魚腥藻最容易去除亞硝酸鹽氮，去除率最大達(dá)98%以上。此外，將不同藻種搭配用于水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水凈化的前景可觀。
3 結(jié)論
凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的藻種篩選需要我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出。在實(shí)驗(yàn)中，水樣中原本存在的微生物可以去除氮、磷。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，斜生柵藻去除無(wú)機(jī)氮的能力要優(yōu)于其它三種，螺旋魚腥藻去除無(wú)機(jī)氮的能力要比其它三種差。蛋白核小球藻、月牙藻去除無(wú)機(jī)氮的能力排在斜生柵藻與螺旋魚腥藻中間。對(duì)于去除溶解性磷酸鹽的能力為蛋白核小球藻最佳，其次在斜生柵藻與月牙藻，最后在螺旋魚腥藻。不相同的藻類對(duì)處理不同形態(tài)氮能力也有所不同，亞硝酸鹽中氮的去除最好使用螺旋魚腥藻，氨氮中的氮最好使用月牙藻來(lái)去除，硝酸鹽中氮的去除最好使用斜生柵藻來(lái)去除。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水藻類處理的時(shí)候，為了達(dá)到去除氮與磷最佳的效果，斜生柵藻、月牙藻、螺旋魚腥藻的最佳初始濃度一般設(shè)置為5.0×105 cells/mL左右，而蛋白核小球藻的最佳初始濃度一般設(shè)置為1.0×105 cells/mL左右。不同藻類對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中氮、磷處理的能力不同，根據(jù)這些藻類處理的效果比較，在實(shí)際凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水當(dāng)中合適選擇藻種，還可以將不同藻類搭配起來(lái)應(yīng)用以取得整體不錯(cuò)的效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 張齊，鄭洪立，唐小紅，尹繼龍，高振，紀(jì)曉，李文琦，黃和，等． 基于模糊綜合評(píng)價(jià)的產(chǎn)生物柴油微藻藻種篩選. 中國(guó)生物工程雜志，2010（05）.
[2] 姬曉娜，王福梅，張洪美，谷令彪，吳雷振，等. 水質(zhì)凈化過(guò)程中生物載體的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展.?水處理技術(shù)，2009(08).