凈化水產養(yǎng)殖廢水的藻種篩選
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摘 要：水產養(yǎng)殖廢水的處理影響著我國水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，水產養(yǎng)殖的廢水凈化是我國水產養(yǎng)殖經濟發(fā)展的一個重要問題，利用藻類凈化水產養(yǎng)殖廢水具有一定的現實意義。
關鍵詞：凈化； 水產養(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
水產養(yǎng)殖業(yè)是人類利用可供養(yǎng)殖的水域，按照養(yǎng)殖對象的生態(tài)習性和對水域環(huán)境條件的要求，運用水產養(yǎng)殖技術和設施，從事水生經濟動物與植物的養(yǎng)殖。水產養(yǎng)殖業(yè)是所有動物性食品的供應產業(yè)中發(fā)展規(guī)模最大的。作為水產養(yǎng)殖業(yè)比較大的國家，其產量一直以來排在世界前列。像在2006年，我國水產養(yǎng)殖的產量高達3 597萬t，占到全球總水產品養(yǎng)殖的70%。我國在水產養(yǎng)殖業(yè)上產生的成績帶來了比較大的經濟效益，但是隨著水產物高數量、高密度的出產，水產養(yǎng)殖水也遭到了嚴重污染，氮、磷等污染物大量存在于養(yǎng)殖排放廢水中，從而出現水中含氧降低，營養(yǎng)元素超過標準值。若長期出現這樣的現象而不加以處理，水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展會因水產養(yǎng)殖廢水問題而受到很大程度上的制約。
1 藻類凈化水產養(yǎng)殖廢水的提出
水產養(yǎng)殖廢水問題困擾著水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，有效地凈化水產養(yǎng)殖廢水成為了焦點。早在1957年，有專家就提出利用藻類來處理廢水，可見，藻類凈化廢水已經具有比較長的歷史。藻類是原生生物界一類真核生物。它在凈化水產養(yǎng)殖廢水上發(fā)揮著一定的現實意義。藻類也是水生態(tài)系統(tǒng)重要的初級生產者，在凈化水質與水環(huán)境修復上起著重要的作用。
2 凈化水產養(yǎng)殖廢水的藻種篩選
在工程實例中，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氮耐受力比較低的生理習性。我們一般充分地利用各種藻類對污染廢水的處理能力來篩選藻類。篩選合適的藻種以及選擇最佳的藻密度對處理廢水都非常重要。在實驗中我們選擇綠球藻目中的斜生柵藻、蛋白核小球藻、月牙藻與藍藻門中的螺旋魚腥藻等四種藻類，設定出四個藻密度水平，利用室內環(huán)境模擬水產養(yǎng)殖的過程來研究出不同藻類對水產養(yǎng)殖廢水中磷、氮的去除效果，以此作為水產養(yǎng)殖廢水的藻類處理藻種的選擇提供借鑒。
在凈化水產養(yǎng)殖廢水藻類篩選實驗中，用長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濾泵系統(tǒng)。在水槽中放養(yǎng)魚類，定時向魚只投給飼料，之后取槽中水作為實驗用水。將實驗要用的蛋白核小球藻、斜生柵藻、月牙藻、螺旋魚腥藻進行培養(yǎng)，用以作為實驗藻種液，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比。通過實驗，我們我們會發(fā)現，在水產養(yǎng)殖廢水加入藻液，藻類進行了光合作用，它利用水中含有的二氧化碳破壞了碳酸鹽的平衡環(huán)境。一般藻類在進行光合作用的時候，隨著二氧化碳不斷消耗被減少，會出現水中的氫氧離子越來越多，使得水體堿性升高，在實驗當中就呈現堿性的氧化環(huán)境。水體養(yǎng)殖廢水中加入藻類，水體當中的氮與磷的含量也越來越少。不同的藻種對這些元素的處理能力不同。通過實驗，我們可以得到斜生柵藻、蛋白核小球藻對氮與磷的去除效果明顯要好。實驗中，我們發(fā)現所有藻種都可以去除無機氮與溶解性磷，只是不同藻種對去除氮與磷的效果不一樣，有些藻種去除氮高達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76%，有些藻種去除磷只有20%，但是同一種藻種對不同形態(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98%以上。此外，將不同藻種搭配用于水產養(yǎng)殖廢水凈化的前景可觀。
3 結論
凈化水產養(yǎng)殖廢水的藻種篩選需要我們通過實驗得出。在實驗中，水樣中原本存在的微生物可以去除氮、磷。通過實驗發(fā)現，斜生柵藻去除無機氮的能力要優(yōu)于其它三種，螺旋魚腥藻去除無機氮的能力要比其它三種差。蛋白核小球藻、月牙藻去除無機氮的能力排在斜生柵藻與螺旋魚腥藻中間。對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去除，硝酸鹽中氮的去除最好使用斜生柵藻來去除。水產養(yǎng)殖廢水藻類處理的時候，為了達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置為1.0×105 cells/mL左右。不同藻類對水產養(yǎng)殖廢水中氮、磷處理的能力不同，根據這些藻類處理的效果比較，在實際凈化水產養(yǎng)殖廢水當中合適選擇藻種，還可以將不同藻類搭配起來應用以取得整體不錯的效果。
參考文獻
[1] 張齊，鄭洪立，唐小紅，尹繼龍，高振，紀曉，李文琦，黃和，等． 基于模糊綜合評價的產生物柴油微藻藻種篩選. 中國生物工程雜志，2010（05）.
[2] 姬曉娜，王福梅，張洪美，谷令彪，吳雷振，等. 水質凈化過程中生物載體的應用現狀與發(fā)展.?水處理技術，2009(08).
關鍵詞：凈化； 水產養(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
水產養(yǎng)殖業(yè)是人類利用可供養(yǎng)殖的水域，按照養(yǎng)殖對象的生態(tài)習性和對水域環(huán)境條件的要求，運用水產養(yǎng)殖技術和設施，從事水生經濟動物與植物的養(yǎng)殖。水產養(yǎng)殖業(yè)是所有動物性食品的供應產業(yè)中發(fā)展規(guī)模最大的。作為水產養(yǎng)殖業(yè)比較大的國家，其產量一直以來排在世界前列。像在2006年，我國水產養(yǎng)殖的產量高達3 597萬t，占到全球總水產品養(yǎng)殖的70%。我國在水產養(yǎng)殖業(yè)上產生的成績帶來了比較大的經濟效益，但是隨著水產物高數量、高密度的出產，水產養(yǎng)殖水也遭到了嚴重污染，氮、磷等污染物大量存在于養(yǎng)殖排放廢水中，從而出現水中含氧降低，營養(yǎng)元素超過標準值。若長期出現這樣的現象而不加以處理，水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展會因水產養(yǎng)殖廢水問題而受到很大程度上的制約。
1 藻類凈化水產養(yǎng)殖廢水的提出
水產養(yǎng)殖廢水問題困擾著水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，有效地凈化水產養(yǎng)殖廢水成為了焦點。早在1957年，有專家就提出利用藻類來處理廢水，可見，藻類凈化廢水已經具有比較長的歷史。藻類是原生生物界一類真核生物。它在凈化水產養(yǎng)殖廢水上發(fā)揮著一定的現實意義。藻類也是水生態(tài)系統(tǒng)重要的初級生產者，在凈化水質與水環(huán)境修復上起著重要的作用。
2 凈化水產養(yǎng)殖廢水的藻種篩選
在工程實例中，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氮耐受力比較低的生理習性。我們一般充分地利用各種藻類對污染廢水的處理能力來篩選藻類。篩選合適的藻種以及選擇最佳的藻密度對處理廢水都非常重要。在實驗中我們選擇綠球藻目中的斜生柵藻、蛋白核小球藻、月牙藻與藍藻門中的螺旋魚腥藻等四種藻類，設定出四個藻密度水平，利用室內環(huán)境模擬水產養(yǎng)殖的過程來研究出不同藻類對水產養(yǎng)殖廢水中磷、氮的去除效果，以此作為水產養(yǎng)殖廢水的藻類處理藻種的選擇提供借鑒。
在凈化水產養(yǎng)殖廢水藻類篩選實驗中，用長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濾泵系統(tǒng)。在水槽中放養(yǎng)魚類，定時向魚只投給飼料，之后取槽中水作為實驗用水。將實驗要用的蛋白核小球藻、斜生柵藻、月牙藻、螺旋魚腥藻進行培養(yǎng)，用以作為實驗藻種液，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比。通過實驗，我們我們會發(fā)現，在水產養(yǎng)殖廢水加入藻液，藻類進行了光合作用，它利用水中含有的二氧化碳破壞了碳酸鹽的平衡環(huán)境。一般藻類在進行光合作用的時候，隨著二氧化碳不斷消耗被減少，會出現水中的氫氧離子越來越多，使得水體堿性升高，在實驗當中就呈現堿性的氧化環(huán)境。水體養(yǎng)殖廢水中加入藻類，水體當中的氮與磷的含量也越來越少。不同的藻種對這些元素的處理能力不同。通過實驗，我們可以得到斜生柵藻、蛋白核小球藻對氮與磷的去除效果明顯要好。實驗中，我們發(fā)現所有藻種都可以去除無機氮與溶解性磷，只是不同藻種對去除氮與磷的效果不一樣，有些藻種去除氮高達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76%，有些藻種去除磷只有20%，但是同一種藻種對不同形態(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98%以上。此外，將不同藻種搭配用于水產養(yǎng)殖廢水凈化的前景可觀。
3 結論
凈化水產養(yǎng)殖廢水的藻種篩選需要我們通過實驗得出。在實驗中，水樣中原本存在的微生物可以去除氮、磷。通過實驗發(fā)現，斜生柵藻去除無機氮的能力要優(yōu)于其它三種，螺旋魚腥藻去除無機氮的能力要比其它三種差。蛋白核小球藻、月牙藻去除無機氮的能力排在斜生柵藻與螺旋魚腥藻中間。對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去除，硝酸鹽中氮的去除最好使用斜生柵藻來去除。水產養(yǎng)殖廢水藻類處理的時候，為了達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置為1.0×105 cells/mL左右。不同藻類對水產養(yǎng)殖廢水中氮、磷處理的能力不同，根據這些藻類處理的效果比較，在實際凈化水產養(yǎng)殖廢水當中合適選擇藻種，還可以將不同藻類搭配起來應用以取得整體不錯的效果。
參考文獻
[1] 張齊，鄭洪立，唐小紅，尹繼龍，高振，紀曉，李文琦，黃和，等． 基于模糊綜合評價的產生物柴油微藻藻種篩選. 中國生物工程雜志，2010（05）.
[2] 姬曉娜，王福梅，張洪美，谷令彪，吳雷振，等. 水質凈化過程中生物載體的應用現狀與發(fā)展.?水處理技術，2009(08).