利用多級(jí)生物系統(tǒng)修復(fù)池塘養(yǎng)殖環(huán)境.pdf

1、池塘養(yǎng)殖是我國(guó)漁業(yè)發(fā)展的主要領(lǐng)域，在我國(guó)的漁業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，對(duì)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。但是，為了獲取較高的經(jīng)濟(jì)效益，養(yǎng)殖者多采用高密度放養(yǎng)，大量施肥投餌的養(yǎng)殖模式，導(dǎo)致水質(zhì)日益惡化，污染日趨嚴(yán)重。 在貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的水產(chǎn)養(yǎng)殖理念指導(dǎo)下，本研究建立了淡水養(yǎng)殖池塘的多級(jí)生物系統(tǒng)修復(fù)模式。在養(yǎng)殖池塘區(qū)域內(nèi)構(gòu)建由人工基質(zhì)固定化微生物菌膜、浮床植物系統(tǒng)和沉水植

2、物群落三部分組成的多級(jí)生物系統(tǒng)，通過三者的協(xié)同作用改善養(yǎng)殖池塘水環(huán)境，達(dá)到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的多級(jí)利用，以盡可能小的資源消耗和環(huán)境成本，獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)池塘養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。 通過對(duì)總氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝酸鹽氮(NO3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)、總P(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a等水質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定分析，結(jié)合水體中微生物的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)對(duì)浮游生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，評(píng)價(jià)了利用多級(jí)生物系統(tǒng)在淡水

3、養(yǎng)殖池塘環(huán)境修復(fù)上的功效。 在池塘水體中采用彈性生物填料為人工基質(zhì)，以土著微生物及外源微生物為菌源構(gòu)建的池塘固定化微生物菌膜系統(tǒng)，可有效地實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體的原位修復(fù)。當(dāng)水溫為30±2℃時(shí)，以土著微生物為菌源，在水體中形成固定微生物膜的時(shí)間一般在30d左右，而外源添加以芽孢桿菌和乳酸桿菌為主的微生態(tài)制劑則戍膜時(shí)間在20-30d之間，略有提前。彈性生物填料可將池塘水體中103數(shù)量級(jí)的細(xì)菌提高到菌膜上大于106的數(shù)量級(jí)，提高了千倍以上。添

4、加外源微生物可比池塘土著微生物提高近10倍的菌體附著量。從彈性生物填料的長(zhǎng)度來分析，水面下50cm處主要富集了硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌等以好氧微生物為主的菌群，菌群數(shù)量為105數(shù)量級(jí)；水面下100cm處主要富集了以反硝化細(xì)菌等兼性和厭氧微生物為主的群落，菌群數(shù)量同樣為105數(shù)量級(jí)。從彈性生物填料的分布面積來看，15％試驗(yàn)組的水質(zhì)修復(fù)效果略優(yōu)于10％試驗(yàn)組。從對(duì)池塘養(yǎng)殖水體的原位修復(fù)效果來看，固定化微生物處理技術(shù)可使水體中微生物的數(shù)量提高100

5、％以上，對(duì)水質(zhì)TN、TP、NH4+-N、NO3-N、cODMn等的去除率達(dá)11.27％～90.00％。特別是池塘葉綠素a含量可下降36.90％～57.25％，對(duì)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化控制的效果良好。 在池塘水體中構(gòu)建以空心菜為試驗(yàn)植物的浮床植物系統(tǒng)，可顯著改變池塘不同水層中的細(xì)菌(如氮循環(huán)細(xì)菌)和真菌的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)不同生理類群的微生物在水體同一水層的共存，促進(jìn)了水體的氮循環(huán)，加強(qiáng)了水體的自凈功能。該系統(tǒng)的凈化效果與浮床植物系統(tǒng)占水面的比例有

6、關(guān)，占池塘面積20％的浮床植物系統(tǒng)在試驗(yàn)90d時(shí)對(duì)池塘上層水體的TN、NH4+-N、NO2-N、NO3-N去除率分別為38.8％、51.2％、49.7％和69.6％。 在池塘中栽種沉水植物，對(duì)改善池塘水質(zhì)、控制藻類生長(zhǎng)繁殖等有重要的作用。實(shí)驗(yàn)室的研究表明，伊樂藻和篦齒眼子菜的浸提液均對(duì)斜生柵藻具有化感效應(yīng)，且均呈現(xiàn)出“低促高抑”的現(xiàn)象。從兩種沉水植物浸提液的抑藻效果來看，篦齒眼子菜浸提液對(duì)斜生柵藻的抑制效果較伊樂藻浸提液好。而在

7、池塘中構(gòu)建沉水植物蓖齒眼子菜修復(fù)系統(tǒng)，能夠有效降低水體氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽、提高水體透明度、降低浮游藻類水平。在試驗(yàn)90d時(shí)，占池塘面積15％的沉水植物對(duì)水體葉綠素a、TN、NH4+-N、TP和CODMn的去除率分別為63.09％、27.90％、51.61％、55.00％和41.45％。同時(shí)，從水體中浮游植物數(shù)量來看，沉水植物15％試驗(yàn)組藻類數(shù)量降低了34.97％，其中造成富營(yíng)養(yǎng)化的主要藻類藍(lán)藻和綠藻的數(shù)量?jī)H為同期對(duì)照組的31.18％和35.33

8、％。 在池塘中構(gòu)建多級(jí)生物系統(tǒng)，按照人工基質(zhì)固定化微生物10％，浮床植物系統(tǒng)10％，沉水植物修復(fù)系統(tǒng)10％的比例在同一個(gè)池塘分區(qū)實(shí)施，從水質(zhì)、微生物、浮游生物種群數(shù)量等角度分析，多級(jí)生物系統(tǒng)對(duì)水體的修復(fù)效果最好。在90d的試驗(yàn)期間內(nèi)，各試驗(yàn)組對(duì)水體中的葉綠素a、TN、NH4+-N、TP和CODMn的去除率分別為68.07％、32.52％、70.00％、54.55％、45.93％；浮游植物生物量降低48.04％，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的