孔石莼凈化珊瑚養(yǎng)殖水體水質的研究

1、孔石莼凈化珊瑚養(yǎng)殖水體水質的研究關鍵詞：孔石莼；珊瑚；水質；凈化Key words：Ulva lactuca； coral； water quality； purification孔石莼 Ulva lactuca L.屬于綠藻門，絲藻目，孔石莼科，孔石莼屬，亦稱海白菜、海青菜、海萵苣、綠菜、青苔菜、綸布，屬常見海藻。片狀，近似卵形的葉片體由兩層細胞構成，高1040 cm，鮮綠色，基部以固著器固著于巖石上，生活于海岸潮間帶，生長在海灣內中、低潮帶的巖石上。與紅藻Gelidium amansii、褐藻Sargassum enerve和繁枝蜈蚣藻Grateloupia ramosissima等多種大

2、型海藻相比，孔石莼對N、P有著較高的吸收率，而且生長速度也高于其它幾種藻類8-9。對于不同形式的N和P元素來說，孔石莼的吸收速率不同，何潔等10研究說明，孔石莼對氨氮和磷酸鹽的去除率要高于對硝酸態(tài)氮的去除率。本研究在不換水的情況下采用孔石莼處理珊瑚養(yǎng)殖水體水質，并定期監(jiān)測水體質量，測定NO3-N、NO2-N、NH4+- N和PO43-P等水質指標的變化，以期為生態(tài)無公害養(yǎng)殖提供參考。1 材料和方法1.1 試驗裝置珊瑚養(yǎng)殖池內養(yǎng)殖用水體積為6.4 t，養(yǎng)殖珊瑚種類及投喂情況如下：養(yǎng)殖對象：海雞冠Dendronephthya sp12個、九尾狐Sphaerella krempfi19個。投喂情況：

3、早晨喂珊瑚糧 236 mL、輪蟲液500 mL；下午通過打汁機將20 g太平洋磷蝦、沙丁魚10 g、裂壺藻添加劑7 g、雪蝦6 g混合，去掉濾渣，將食物汁喂養(yǎng)珊瑚。試驗為期60 d，試驗期間采用孔石莼水處理系統(tǒng)對水質進展處理。養(yǎng)殖缸內的海水在水泵的作用下流經蛋白別離器，再進入沙濾罐進展第2次水處理之后，重新流回珊瑚養(yǎng)殖池。而孔石莼水處理系統(tǒng)單獨與珊瑚養(yǎng)殖池進展連接，確保養(yǎng)殖水體完全進入孔石莼水處理系統(tǒng)。養(yǎng)殖過程中，水體溫度為22.7±0.7 ；pH值為8.00±0.05；溶氧為7.80±0.04。 每隔15 d，用水抄將孔石莼從養(yǎng)殖缸內撈出放到籃子里控水5 min

4、，盡量除去其中的海水，放到電子稱上秤出孔石莼的濕質量。稱量完畢后將孔石莼重新放到養(yǎng)殖缸內，然后稱量籃子得到孔石莼的凈質量，并記錄。2 結果與分析2.2 孔石莼過濾系統(tǒng)對珊瑚養(yǎng)殖水體NO3-N的影響如圖3所示，在孔石莼的作用下，珊瑚養(yǎng)殖池水體NO3-N的含量根本維持在10.3415.45 mg0鸏-1這個程度范圍內，根本趨于穩(wěn)定，且整體上還有略微下降趨勢。2.3 孔石莼過濾系統(tǒng)對珊瑚養(yǎng)殖水體NH4+-N的影響2.4 孔石莼過濾系統(tǒng)對珊瑚養(yǎng)殖水體PO43-P的影響如圖5所示，珊瑚養(yǎng)殖池水體PO43-P的含量根本維持在0.310.40 mg0鸏-1這個程度范圍內，根本趨于穩(wěn)定，說明孔石莼凈化系統(tǒng)可以

5、有效吸收養(yǎng)殖過程中產生的PO43-P。2.5 孔石莼的增長量不換水培養(yǎng)過程中，孔石莼質量的變化見表1，孔石莼由最初的3.5 kg逐漸增長至試驗完畢時的4.01 kg，這在一定程度上說明，孔石莼吸收水體中的N和P等營養(yǎng)物質，既進展了水質凈化，也實現了自身生長。3 討 論3.1 養(yǎng)殖水體的N素污染水產養(yǎng)殖動物是排氨生物，氮是其排出廢物中的主要組成成分。進入人工養(yǎng)殖水體的N素部分被養(yǎng)殖動物吸收同化轉化為營養(yǎng)成分，部分通過反硝化作用或NH3 的揮發(fā)進入大氣， 其余大部分那么以有機和無機氮形式溶解于水中。氨氮超標影響?zhàn)B殖動物的生存和生長，輕者導致養(yǎng)殖動物生長緩慢，食量減弱，引發(fā)各種疾病，食用品質差；重者

6、將引起養(yǎng)殖動物中毒死亡。研究發(fā)現，瓣鰓綱貝類排放到水體中的氮占總投入氮的75%，魚、蝦類排放到水體中的氮分別為投入氮的70%75%和77%94%11。養(yǎng)殖廢水中如此高的含氮量，為大型海藻對養(yǎng)殖廢水的生物修復作用提供了根據和前提。由此可見，養(yǎng)殖種類、餌料的性質等因素都會對以殘餌、糞便的形式被釋放到水環(huán)境中的氮素的數量和種類產生影響。本試驗通過孔石莼水處理系統(tǒng)使養(yǎng)殖水體中的氮含量處在一個穩(wěn)定的范圍內，隨著試驗的進展并略微下降。3.2 大型海藻對無機營養(yǎng)鹽的吸收利用大型海藻由于其自身的生理特點，包含著無機氮、氨基酸氮、非蛋白可溶性有機氮和蛋白質氮等營養(yǎng)物質庫。營養(yǎng)物質庫的存在保證了大型海藻在營養(yǎng)鹽劇

7、烈變動的水體環(huán)境中可以正常的生長。如上所述，大型藻類對不同營養(yǎng)元素有著不同的吸收速率，在具有同樣濃度的N鹽和P鹽水體中，大型藻類首先吸收N元素；對于NO3-N和NH4+- N來說，大型藻類首先偏向于對NH4+- N的吸收。NH4+- N往往是養(yǎng)殖水體中無機氮代謝后的主要存在形式，對養(yǎng)殖對象有著一定的損害作用，大型藻類對NH4+- N吸收偏好恰好可以作為清潔水質的一個手段。本研究結果也說明，在不換水情況下，孔石莼的培育可以使珊瑚養(yǎng)殖水體中的NH4+- N含量保持在最初的程度。另外，大型海藻易于收獲，減輕水體污染的同時，又能實現養(yǎng)殖污染物的資源化利用。3.3 大型藻類對養(yǎng)殖水體的生態(tài)調控大型藻類可

8、以通過光合作用吸收養(yǎng)殖水體中因餌料輸入、養(yǎng)殖動物代謝造成的營養(yǎng)負荷，產生氧氣，進步水體pH值?？资慌c其他水生生物一樣，雖然可以利用大量的營養(yǎng)元素，但在夜間也會消耗一定的氧氣，假設控制不好孔石莼的密度容易導致耗氧增加，與養(yǎng)殖對象之間形成競爭。本研究中，6.4 t水體利用10.5 kg的孔石莼進展水質凈化，石莼可以有效凈化珊瑚養(yǎng)殖用水水質，使其不換水情況下各水化指標維持在穩(wěn)定范圍內，說明孔石莼的生物量和珊瑚的養(yǎng)殖密度搭配較為適宜，有效地建立了孔石莼和珊瑚之間營養(yǎng)鹽的流動平衡，為孔石莼與養(yǎng)殖對象的搭配密度提供一定的參考。此外，在考慮搭配密度的同時還應考慮養(yǎng)殖對象和投喂量的不同，不能盲目增大孔石莼的

9、量?？资辉跔I養(yǎng)鹽充足的情況下，生長速度很快，假設盲目地增加孔石莼的量，部分孔石莼在水體中腐爛降解會消耗大量溶解氧，釋放有害的降解物質，再次成為污染物質，導致養(yǎng)殖環(huán)境的進一步惡化，不利于養(yǎng)殖對象的生長。鑒于此，為了深化理解孔石莼與養(yǎng)殖對象之間互惠互利的形式，到達最正確的利用狀態(tài)，需要進一步開展孔石莼和養(yǎng)殖對象不同條件下的生理學特性及代謝規(guī)律的研究，探究最正確的生態(tài)養(yǎng)殖形式。參考文獻5 Neori A， Cohen I， Gordin H. Ulva lactucabiofilters for marine fishpond effluents：II. Growth rate， yield and C：N ratioJ. Bot Mar， 1991， 34： 483-489.8 Liu D Y， Amy P， Sun J. Preliminary study on the re-sponses of three marine Algae， Ulva pertusa Chloro-phyta， Gelidium amansii Rhodophyta and Sargassumenerve Phae