【word】 底改型微生物净水剂对对虾养殖水体的修复作用.doc

底改型微生物净水剂对对虾养殖水体的修复作用南方农业2011,42(2):209212JournalofSouthernAgriculture-209?底改型微生物净水剂对对虾养殖水体的修复作用黎建斌,何为,周宇,李大列(广西水产研究所鱼病防治研究室,南宁530021)摘要:【目的】利用水体中微生物降解污染物的潜能,创造安全,健康,无毒,无害的对虾养殖环境,增加海水养殖产量.【方法】采用直接投加底改型微生物净水剂原位修复实际养殖水体,去除水体中的有机物,氮,磷等污染物,分析微生物处理对水体pH值,溶解氧(D0),化学需氧量(COD),总无机氮(TIN),磷酸盐(PO4-P)等水质指标变化的影响.【结果】该底改型微生物净水剂能有效调控水体pH在7.508.50,提高水体透明度6.314.1em,增加DO含量28.95%37.50%,降低水体COD,PO一P和TIN含量分别为39.41%69.28%,30.28%69.28%和24.39%-56.06%,有效抑制了水体中藻类的过度繁殖,改善养殖水体的富营养化状态.【结论】采用微生物技术修复养殖系统水环境具有显着效果,可为对虾的高产,高效养殖营造良好的水域生态环境.关键词:底改型微生物净水剂;对虾;养殖池;水质;修复作用中图分类号:$948文献标识码:A文章编号:20951191(2011)02020904Remedialfunctionsofwater-purifyingmicroorganismagentinprawnraisingpondsLIJianbin,HEWei,ZHOUYu,LIDalie(FishDiseaseControlResearchDepartment,GuangxiInstituteofFisheies,Nanning530021,China)Abstract:【ObjectiveThepresentexperimentwasconductedtostudytheroleofmicroorganismindegradingpollutioncausingmattersandpurifyingthewatersofprawn(PenaeusvannameiBoone)raisingpondsinordertocreateasafeandhealthyenvironmentforprawncultureandenhancingtheproductyield.【Method】Themicroorganismwater-purifyingagentsweredirectlyusedintoprawnraisingpondsforins.1turemediationofraisingwaterbyremovingpollutantsandenhancingthequalityofwater.Theeffectsofdifferentdosesofwaterpufiingmicroorganismagent(0,2.5and4.0mS/L)onpH,dissolvedoxygen(DO),chemicaloxygendemand(COD),totalinorganicnitrogenandphosphatecontentwereinvestigated【Result】Allconcentrationsofwaterpuriingmicroorganismagentweref0undtoenhancethepHofwater(7.58.5unit).andincreasetransparency(6.3-14.1CB)andDOcontent(28.95-37.5%).WhileadecreaseinCOD(39.4254.12%),phosphate(30.2869.28%)andtotalinorganicnitrogencontent(42.1356.06%)aswellasinhibitionofexcessivealgalgrowthwereobservedaftertreatments.【Conclusion】Useofmicroorganisminprawnraisingpondshasbeenfoundtosignificantlyremederaisingwaterandincreasethequalityofwater.Itmaintainedbetterwaterecologicalenvironmentwhichwashelpfulforgrowthandproductionoftheprawns.Keywords:water-purifyingmicroorganismagent;prawn;raisingpond;waterquality;remediationIJ5I吾【研究意义】南美白对虾具有生长速度快,适应性强,肉质细嫩,加工出肉率高,离水存活时间长及抗病力强等优点,在我国发展迅猛,仅广西沿海的养殖水面就近2万ha.近年来,随着集约化,高密度养殖方式的普及推广,对虾养殖环境Et趋恶化,养殖水体的pH,化学需氧量(COD),总无机氮(TIN),磷酸盐(PO4-P)等指标严重超标,对虾长期处于应激状态,其生理机能降低,甚至出现中毒症或激活传染性病原,导致目前高密度养殖区域各种传染病暴发流行,病原微生物种类和数量上升,对虾病害频发,严重影响了水产养殖业的持续,健康,稳步发展(陈翠雪等,2007).【前人研究进展】针对当前水产养殖水体日趋恶化的现象,养殖区一般采取全池泼洒沸石粉及芽孢杆菌或光合细菌等有益微生物,起到降低氨氮及分解大分子有机物的作用.惠筠等(2004)选用以芽孢杆菌为主的收稿日期:2010一l112基金项目:广西直属公益性科研基金项目(2060302GXIF一2009111作者简介:黎建斌(1975一),男,广西南宁人,工程师,主要从事微生物工程研究工作.为通信作者.?2l0?南方农业微生物制剂进行试验,在改善主养鲤鱼池塘水质,营造良好养殖生态环境方面取得一定效果,其产量约提高12%,饲料系数降低6%.刘青等(2008)将以枯草芽孢杆菌,硝化细菌,反硝化细菌,光合细菌,乳酸菌为主要成分的微生物净水剂运用到流动水体修复中,其施工效率高,见效快,周期短,成本低,使用简单,安全性高,有广泛的推广应用前景.农林生(2008)以淡水观赏鱼红帽子头为对象,研究复合微生物净水剂(以乳酸菌群,酵母菌群,革兰氏阳性放线菌群,发酵系的丝状菌群和起核心作用的光合菌群为主)对观赏鱼水族箱养殖水质的影响,结果表明,该复合微生物净水剂能稳定养殖水体pH值,提高溶氧量,降解氨氮,亚硝酸盐等有害物质,减少养殖过程中化学需氧量的产生,促进水体氮循环,改善养殖水体水质,还能增强观赏鱼的吸收功能和抗病能力.【本研究切入点】目前,由于这些制剂无法达到有效降低有害物质的功效,会导致大部分高密度虾池潜伏着传染性虾病或对虾有害物质中毒症的危机.【拟解决的关键问题】利用水体中微生物降解污染物的潜能,从高产虾池底泥中分离,驯化和筛选出无致病性的微生态优势菌株,用以去除水体中的有机物,氮和磷等污染物,进行原位生物修复,进而创造安全,健康,无毒,无害的水产养殖环境,增加水产养殖效益.1材料与方法1.1试验材料试验用底改型微生物净水剂由广西水产研究所研制,广西南宁海可海乐微生物工程有限公司生产,其有效活菌数I>3.5xlO个/mL,由乳酸菌群,酵母菌群,革兰氏阳性放线菌群,发酵系的丝状菌群和起核心作用的光合菌群及多糖,腐殖酸钠,微量元素,载体,按一定比例经特殊工艺有机融合而成,是集净化,吸附,转化为一体的水产养殖高活性微生物净水剂.1.2试验设计选择广西合浦县党江镇个体养殖户的南美白对虾养殖场(池塘)5个,分别编号为1#5#,其中1#4#为试验池,5#为对照池,试验设计见表1.2010年6月28日采样进行水质初始指标测定,随后按不同浓度施用底改型微生物净水剂,分别于7月5,12日测定水质指标.1.3水质因子的测定用采水器取池塘四角离岸1.5m,水面下30cm水样,按海洋监测规范进行处理.水质因子测定项目包括透明度,溶解氧(Do),pH,化学需氧量(COD),总无机三氮氨氮(NH一N),亚硝酸盐氮(NO一N)和硝酸盐氮(NO-_N),磷酸盐(POP),其测定方法:透明度用目视法现场测定,DO用YSI一55型溶氧仪现场测定,pH值采用pHB一8型笔式pH计测定,COD用酸性高锰酸钾法测定(雷衍之,1993),磷酸盐和总无机氮按海洋监测规范(GB/T17378.41998)(国家海洋局,1998)进行测定.表1试验虾池设计Table1Thedetailsofexperimentaldesign养殖品种)0fRaisingmjtywater-p商ca_1#0.652#0.753革0.70斜0.555#(CK)0.581.4029.251.5033.751.4531.501-3524.751.5O26.1O55南美白对虾2.5055南美白对虾2.505O南美白对虾4.O05O南美白对虾4.OO50南美白对虾0.O02结果与分析2.1pH值水中pH值的高低直接影响对虾的新陈代谢,pH值过低时,对虾对食物的吸收率明显下降,对低氧的耐受力减弱;pH值过高时,非离子状态的氨在总氨氮中所占的比例随之增大,因而毒性加大.虾塘中影响pH值的因素较多,如水温升高,浮游植物数量增加,生物的呼吸作用加强,有机质大量分解等.从图1可以看出,试验开始时,1#试验池的pH略偏低(7.25),而4#试验池的pH则偏高(8.76),投加底改型微生物净水剂后,这两个池塘的pH都有明显变化,最后一次的测定值分别为7.75和8.14,而对照池的pH则由7.75上升到8.87.说明投加微生物净水剂有利于调控虾池水体pH值(7.508.50),符合南美白对虾养殖水体的要求.lO.O09-008.00毛7.006.005.004.001d7dl4d图1pH值变化Fig.1ChangesinpHofwaterfrom1to14daysaftertreatmentofpondswithwaterpurifyingmicroorganismagent2.2透明度在对虾养殖池中,水体的透明度过低,不仅限制池塘底部的光合作用,还可引起虾池水温和DO的大幅度波动.从图2可以看出,投加微生物净水剂可以明显改善试验池的透明度,其中3#和4#试验池分别訾一一一号d.黎建斌等:底改型微生物净水剂对对虾养殖水体的修复作用?211?增加了14.1和10.1cm.同时也表明,微生物净水剂的用量不同,对养殖池塘水体透明度的增加效果也不一样,用量为4.00mg/L的试验池明显优于用量为2.50mgCL的试验池.o一1#一2挣.一3挣*一4#÷I÷一5#1d7d14d图2透明度变化Fig.2Changesintransparencyofwaterfrom1to14daysaftertreatmentofpondswithwaterpurifyingmicroorganismagent2.3溶解氧(DO)DO是水生生物生命活动不可缺少的因素,是集约化养殖水体最主要,变化最大的生态因子,直接或间接影响鱼虾的健康和生长,是反映水质的重要指标.从图3可以看出,试验初期,试验池与对照池的DO含量基本相同;试验期间对照塘DO含量的变化幅度较大,变化范围在2.94.5mg/L之间,尤其是7月12日DO含量仅为2.9mg/L,低于渔业水质标准值(3.0mg/L)(王武,2000).投加微生物净水剂后,试验池水体DO含量增加,1#4#试验池分另J±曾加了29.27%,28.95%,37.50%和37.21%,随养殖时间的增加,DO含量趋于稳定,且普遍高于对照池.说明投加微生物净水剂后,能提高试验虾塘水质DO含量水平,提高幅度约37.50%以上.但值得注意的是,微生物净水剂对虾塘的增氧效果,不仅与投放量有关,还与虾塘生态系统中其他因子,如对虾密度,有机质含量,浮游植物,水温及盐度等因素密切相关.1#.卜-2#士_3#*一4挣5#1d7d14d图3溶解氧(D0)变化Fig.3Changesindissolvedoxygencontentofwaterfrom1to14daysaftertreatmentofpondswithwaterpurifyingmicroor-ganismagent2.4化学需氧量(COD)COD是评价水体质量的重要指标,其超标的水体不仅改变水的表观质量,而且威胁某些水生生物的生存,因此COD含量的高低很大程度上反映出水环境的有机污染或水体的清洁度(王小平等,2001o从图4可以看出,试验初期,5个虾池的COD值均比较高,尤其是2#试验池,达到14.58mg/L.投加微生物净水剂后,试验池水体COD值均呈明显下降趋势,1#4#试验池分别降低了39.41%,42.04%,46.05%和62.98%,而5#对照池COD值却升高至15.52mg/L,涨幅为26.48%.说明投加微生物净水剂能有效控制水质中的污染物质,达到净化水质的效果.00UbD吕u啷唧城雌卅l#.-2#._-3#*一4#÷l5#图4化学需氧量(COD)变化Fig.4Changesinchemicaloxygendemandofwaterfrom1to14daysaftertreatmentofpondswithwaterpurifyingmicroor-ganismagent2.5磷酸盐(PO一P)PO一P含量过高,会造成水草,藻类和微生物大量繁殖,进而造成水体富营养化,透明度降低,不利于养殖动物和水下生物所需阳光的透人和氧的吸收.从图5可以看出,PO一P的变化趋势与COD相似,l#4#试验池分别降低了69.28%,30.28%,65.77%和56.90%,5对照池PO一P值却升高至0.0874mg/L,涨幅为28.71%.说明微生物净水剂可显着降低水体中POP浓度,使水体中的浮游植物和浮游动物生物量有所下降,防止池水过肥.舌0.120000.1000金0.08000.06000.0400呻如0.0200馨0.0000图5磷酸盐(PO一P)变化Fig.5ChangeSinphosphatecontentofwaterfrom1to14daysaftertreatmentofpondswithwaterpurifyingmicroorgan-ismagentO000000如加0uI10JBdsIN含量起始值相对较高的3#和4#试验池下降明显,从0.2358和0.2105mg/L下降至0.1036和0.1218mg/L;5#对照池则呈现逐渐升高的趋势,从0.1638mg/L升高到0.2539mg/L,与各试验池相比差异显着.可见,在对虾养殖池投加底改型微生物净水剂能有效降低水体TIN含量24.39%56.06%.差异显着性分析结果发现,投加微生物净水剂的高剂量试验组,COD,TIN,PO一P的含量与对照组相比均呈显着差异,而低剂量试验组仅有COD含量与对照组相比差异显着,说明底改型微生物净水剂对养殖水体的富营养化程度有明显的降低作用.1d7d14d图6总无机氦(TIN)变化Fig.6Changesintotalinorganicnitrogencontentofwaterfrom1to14daysaftertreatmentofpondswithwaterpurifyingmicroorganismagent3讨论养殖水体作为一个生态系统,时刻进行着复杂的物质循环.水质因子中碳,氮,磷的含量对生物养殖影响较大,含碳有机物越多,DO消耗量越大,从而影响水生生物的代谢.氮,磷是初级生产者的营养源,氮,磷含量越高,藻类生产旺盛,易产生水体富营养化,导致水体缺氧,影响生物生长,使养殖产量下降,因此,水质因子调控已成为制约水产养殖成功与否的关键因素(王小平等,2001).底改型微生物净水剂作为一种改善养殖环境较为理想的生态调节剂,目前已应用于各种池塘式水产养殖中,其作用机理是:有益微生物能清除长时间残留于养殖水域底部废物,尤其是老虾池底部积累大量的残余饵料,排泄废物,动植物残体及有害气体(NH,H2s等),使之降解,最终分解为CO,硝酸盐,硫酸盐等,有效降低水中的COD,生化耗氧量(BOD),使水体中的NH4+-N与NO:一N,硫化物,氨浓度降低,进而改善水质,同时也为单细胞藻类浮游植物提供营养物质,促进藻类浮游植物繁殖.这些浮游植物的光合作用又为池内底栖动物,养殖水产动物及有机物的分解提供0:,从而形成一个良性的生态循环,有利于水产动物的迅速生长.此外,由于净水微生物的大量繁殖,在池内形成优势种群,可抑制病原微生物的繁殖,减少疾病发生.因此,在养虾池中投放适量的复合微生物制剂是以微生物手段全面控制和改善养虾池水体环境,促进南美白对虾生长,提高南美白对虾成活率的有效措施.4结论本研究采用直接投加底改型微生物净水剂原位修复实际养殖水体,去除水体中的有机物,氮,磷等污染物,分析微生物处理对水体pH值,DO,COD,TIN,P0P等水质指标变化的影响.结果表明,底改型微生物净水剂能有效调控水体pH在7.508.50,提高水体透明度6.314.1cm,增加DO含量28.95%37.50%,降低水体COD,PO一P和TIN的含量分别为39.41%69.28%,30.28%69.28%和24.39%56.06%,有效抑制了水体中藻类的过度繁殖,改善养殖水体的富营养化状态.可见,采用微生物技术修复养殖系统水环境具有显着效果,可为对虾的高产,高效养殖营造良好的水域生态环境.参考文献:陈翠雪,谢嘉华,翁祖英,袁建军.2007.复合微生物制剂在海水养殖废水中的修复作用Jj.泉州师范学院(自然科学版),25(6):99102.国家海洋局.1998.海洋监测规范第四部分(GB/T17378.41998)S.北京:中国标准出版社.惠筠,冯建新,张西瑞,张剑波,张辉鹏,夏杰,张玲宏.2004.应用微生物净水剂进行池塘健康养殖试验J.河南水产,(2):3031.雷衍之.1993.淡水养殖水化学M.南宁:广西科学技术出版社:180199.刘青,袁观洁.2008.微生物净水剂在流动水体修复中的应用JI.华中科技大学(城市科学版),25(1):8284.农林生.2008.复合微生物净水剂对观赏鱼水族箱养殖水质的影响试验J3.广西农业科学,39(6):838840.王武.2000.鱼类增养殖学M.北京:中国农业出版社:54.王小平,李卓佳,王增焕,杨美兰,张庆,杨莺莺,陈康德,李生.2001.复合微生物制剂对虾塘养殖水体生态因子的控制效应J.水产科技,(6):1720.(责任编辑兰宗宝)0O00标签:快照