淡水养殖水体氨氮积累危害及生物控制研究 黄忠

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:黄忠
[导读] 养殖水体污染给养殖生产带来的危害是目前养殖领域面临的一个严峻问题

        哈尔滨市阿城区鱼种场  黑龙江哈尔滨  150332
        摘要:养殖水体污染给养殖生产带来的危害是目前养殖领域面临的一个严峻问题。养殖水体中部分污染物的含量超标会使鱼类、软体动物、甲壳类等水生动物中毒甚至死亡。本文通过阐述养殖水体中存在的主要污染物的可能来源和特性,探讨受污染的养殖水体对水生生物的毒性危害作用及其有效的控制对策,为水产养殖业的可持续发展提供理论保障。
        关键词:淡水养殖;水体氨氮积累;生物控制


        随着淡水养殖集约化规模的扩大,水体氨态氮及亚硝态氮的控制成为水质控制的关键。淡水养殖是我国的传统产业,在全国各省、市都有规模养殖。现通过水体的氮循环过程分析养殖水体氨氮积累的成因及危害,综述淡水养殖中利用生物方法降低水体氨氮的研究及应用现状。
        1.养殖水体氨氮的积累及毒害
        1.1水体的氮素循环
        构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。自然水体中的氮来自水生动植物尸体及排泄物的积累及腐败,含氮有机化合物通过营腐生细菌分解成氨氮、硫化氢等小分子无机物,然后由各种自养型微生物主要为硝化细菌的作用,转化为亚硝酸盐和硝酸盐。这三种氮素一方面被藻类和水生植物吸收,另一方面硝酸盐在缺氧条件下被反硝化细菌通过脱氮作用将硝态氮转化为氮气逸出水体,大气中的氮被固氮菌利用重新回到水体。由于各种微生物的生长繁殖速度不同,在整个氮素转化过程中,从含氮有机物到氨氮的转化是由多种异养微生物来担任,而这类微生物的生长繁殖较快,因此这过程时间较短;从氨氮到亚硝酸盐转化由亚硝化细菌担任,亚硝化菌的生长繁殖速度为18min一个世代,因此其转化的时间也较短;从亚硝酸盐到硝酸盐是由硝化细菌担任,硝化菌的生长速度相对较慢,其繁殖速度为18h一个世代,因此由亚硝酸盐转化到硝酸盐的时间就长很多,亚硝态氮的有效分解需要12d甚至更长的时间。
        1.2养殖水体中氨氮及亚硝态氮的积累及毒害
        一般情况下,水体的氮循环处于一种稳定的状态,水体氨氮及亚硝态氮维持正常水平。在高密度养殖及淡水综合养殖的水体中,由于大量的投饵而留下的残饵、水体中水生动物的大量排泄物的累积。定期使用消毒药剂,在杀灭有害微生物的同时有益微生物种类及数量也会相应减少,水生态失衡,表现为水质恶化,水体透明度降低,水体缺氧,大量积累的氮素硝化过程受阻,形成养殖水体中氨氮和亚硝酸盐含量高。尤其是温度及pH值较低时,硝化作用减弱,造成亚硝酸盐积累更明显。水体溶氧愈低,氨毒性也就愈烈。氨主要是侵袭粘膜,特别是鱼鳃表皮和肠粘膜,其次是神经系统,使鱼类等水生动物的肝肾系统遭受破坏,引起体表及内脏充血、肌肉增生及出现肿瘤,严重的发生肝昏迷以致死亡。即使是低浓度的氨,长期接触也会损害鳃组织,出现鳃小片弯曲、粘连或融合现象。
        1.3养殖水体的污染来源广泛
        规模化和集约化的养殖方式导致养殖水环境负荷过大,投放的饵料、养殖物的排泄物及尸体、化学药品等有机物经微生物分解后会产生大量有毒物质。此外,由于部分水产养殖户缺乏正确用药常识、盲目追求经济利益等因素,滥用价格低廉、残留严重的各种抗生素、杀菌剂、杀寄生虫剂等水产药物,对养殖物的生长造成很大毒性危害。研究发现,通过急性毒性研究,发现敌百虫对卡拉白鱼有很强的毒性,使其产生侧游或翻肚倒挂以及触碰反应迟缓等现象。未经处理而直接排放的生活污水和工业废水进入养殖水体,加剧了养殖环境的污染与恶化。生活污水中有机物大量富积,造成水体的富营养化,从而导致鱼类缺氧浮头及死亡。


工业废水中的氰化物、铬、铜、洗涤剂等有毒物质进入水体后,对水生生物造成不同程度的影响。施肥及农药使用等农业生产活动产生的有毒物质主要通过农田地表径流和农田渗漏等途径进入养殖水体,对水生生物造成危害。
        2.养殖水体氨氮的生物调控
        2.1微藻对水体的净化作用机理及在养殖水体中除氨氮研究
        微藻是以水为电子供体的光能自养生物,以光能作为能源,利用氮、磷等营养物质合成复杂的有机质。被藻细胞吸收的硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐可以用于氨基酸和蛋白质、叶绿素等含氮物质的合成,而微藻又为多种鱼类提供食饵,因此,微藻的生长可降低水体中的氮、磷含量。对氮和磷吸收效果最好的微藻是螺旋藻、小球藻、栅藻、颤藻,栅列藻等,尤以小球藻的降氮能力最强。藻类的光合作用还能产生大量的氧气,据报道,水体中的溶氧80%来自藻类的光合作用。氧充足能促进亚硝酸盐向硝酸盐的转化,同时,可减少水体因缺氧而形成的恶臭气味,改善水体生态环境,抑制和减轻氨氮、亚硝酸盐、硫化氢对鱼类的毒害作用,提高鱼类食欲和饲料利用率,促进鱼类生长发育。
        2.2微生态制剂在淡水养殖中的研究及应用现状
        微生态制剂是从天然环境中筛选出来的微生物菌体经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活性菌制剂,是近年来发展起来的新型鱼饵添加剂。养殖水体环境本身就是一个由多种微生物组成的动态平衡系统,有益菌和有害菌共存。众多研究表明,当向水体添加有益微生物,通过大量繁殖成为优势种群可抑制有害病菌的生长,同时通过有益微生物的新陈代谢,可降低水中过剩的营养物质和其他有害物质,同时也调节水体的pH值,促进底泥中氮磷的释放,以促进浮游生物的生长。微生态态制剂最早是应用于水族箱养殖,用于海水养殖特别是对虾的集约化养殖已有较多报道,而用于淡水养殖的水质调控则是则是近年来才才展开。目前,可用于开发调控水体微生态制剂的微生物种群比较多,其中,能降低水体氨氮的微生物主要有光合细菌、芽抱杆菌、硝化细菌等。
        2.3藻菌共同利用研究
        随着固定化细胞技术的发展及固定化微生物在污水处理上的应用,固定化微生态制剂用于水产养殖已成为人们研究的热点。固定化微生物用于处理含氨氮废水最早起于上世纪80年代,所包埋的微生物均为硝化和反硝化细菌,所用载体多为聚乙烯醇或海藻酸盐等。耿金菊等将分离得到的脱氮微生物菌群发酵液经离心分离后,均匀喷雾到麸皮载体上固定化后,制得固态微生态制剂,将制得的固态微生物制剂存放3个月后,验证其微生物生长繁殖性能和氨氮降解性能均未下降。利用菌藻联合调控养殖水质,可以改善池塘微生态结构,又能保持水体透明度,使鱼有较好的天然饵料,是实施生态养殖的有效途径之一。通过研究小球藻和芽孢杆菌联合使用对养殖水体氨氮的降解作用,结果表明小球藻和芽孢杆菌联合处理组对水质的调控效果明显优于只添加芽孢杆菌组或小球藻组。通过探索光合细菌和小球藻联合处理调控养殖水体水质情况,结果表明光合细菌和小球藻能很好去除水体的氮、磷,尤其对铵氮的去除效果最好,而且菌藻联合处理有利于养殖废水的重新利用,在工厂化养殖废水处理中有着良好的应用前景。
        3.结语
        在水产养殖过程中,防控治理有毒污染物是促进养殖业发展的关键。物理法成本低廉、反应时间短、不会产生毒害,但其持续时间较短,底泥积累毒性物质到一定程度有重新释放的风险。化学法虽然成本低、降解迅速,但其对污染物的选择性较差,且有造成二次污染的风险。生物法材料来源广,无二次污染且经济高效,其中复合微生物法具有广阔的发展前景。

        参考文献:
        [1]张进凤、李瑞伟等.淡水养殖水体氨氮积累危害及生物控制的研究现状[J].河北渔业,2019(06):41-44.

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: