浅析微藻对鲟鱼养殖污水的净化效果

2017-04-05 14:24林益民
农业与技术 2017年4期
关键词:微藻净化

林益民

(山东省济宁市泗水县水利局,山东 济宁 273200)

摘 要:随着我国养殖业的不断发展,鲟鱼养殖的发展步伐也不断加快。但是在鲟鱼养殖特别是在集约化养殖、生产的过程中,用水量大,投入物多,每天都有大量代谢物排入水中,出现了淡水资源浪费、环境污染等问题,如何对鲟鱼养殖污水进行净化成为养殖行业关注的焦点。微藻具有净水特性,将微藻应用于污水净化中,可以有效净化污水,提高水资源的利用效率。本文将通过实验探究微藻对鲟鱼养殖污水的净化效果,希望给相关人士提供一些参考。

关键词:微藻;鲟鱼养殖污水;净化

中图分类号:S-3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230092

20世纪90年代以来,我国相继建立了鲟鱼繁育基地,对鲟鱼进行大规模的人工养殖,促进了鲟鱼养殖业的发展。我国鲟鱼养殖需要耗费大量的水资源,只有净化养殖污水,实现水资源的二次利用,才能实现鲟鱼养殖业的可持续发展。微藻是一种自养型生物,具有净化水质的作用,在水资源匮乏的形势下,将微藻应用于鲟鱼养殖污水的净化不失为一种有效尝试。

1 材料与方法

1.1 实验材料和相关仪器

在实验材料的选择上,主要是藻种和养殖污水的采用。在微藻的选择上,主要采用栅藻,在实验之前,将藻种保存在培养基中,进行扩种。在养殖污水的选择上,主要采用鲟鱼养殖的废水,经过2d的沉降之后留以备用。

在实验中,需要使用的仪器具体如下:在栅藻的培养方面,需要应用跑道式光生物反应器,这种反应器由动力系统、箱体、光源和电控系统组成,可以对微藻进行培养。其他的仪器则包括培养箱、光度计、离心机、天平、移液器等。

1.2 具体实验方法

在进行微藻净化鲟鱼养殖污水的实验中,要应用3个20L的跑道式光生物反应器。实验人员需要采集不同程度的污水,将污水分为低、中、高3个污染等级,然后分别将污水加入到跑道式光生物反应器中。在取样完毕之后,实验人员各取3L的藻液,把它们分别放入污水中,对污水浓度指标进行记录。做完上述步骤之后,实验人员将实验室的光照强度调到300Lx左右,将温度调到20~30℃左右,根据水的蒸发量适当注入水分。

2 结果与分析

2.1 N、P的去除效果

微藻可以去除鱘鱼养殖污水中的NH4+-N。将栅藻放入不同浓度的养殖污水中,可以发现NH4+-N呈现出先上升后下降的趋势。NH4+-N浓度上升的原因是:栅藻刚接触到养殖污水,处在新的生长环境中,不能利用养殖污水中的氮磷和其它因子,致使栅藻细胞大量死亡,NH4+-N的浓度相应升高。NH4+-N浓度下降的原因是:随着时间的推移,栅藻逐渐适应了污水的环境,开始利用养殖污水中的NH4+-N,合成自身需要的成长物质,所以NH4+-N的浓度相应下降。通过实验可以证明,栅藻能有效去除NH4+-N。

微藻会影响鲟鱼养殖污水中NO2--N的去除效果。将栅藻放入鲟鱼的养殖的污水中,可以发现污水中NO2--N的浓度在增加,而NO2--N浓度上升的原因是因为养殖污水中NO3--N的浓度较高。NO3--N的浓度升高,微藻细胞活性增加,会产生NO2--N,使NO2--N的浓度升高。

微藻可以去除鲟鱼养殖污水中的NO3--N。将栅藻放在不同浓度的污水中,最开始污水中的NO3--N含量变化并不明显,这是因为栅藻处在新的环境中,藻细胞出现死亡情况。但是随着时间的延长,NO3--N呈下降趋势,是因为藻细胞已经适应了污水环境。通过实验表明,栅藻能有效去除NO3--N。

微藻可以去除鲟鱼养殖污水中的总无机氮。将栅藻放入不同浓度的鲟鱼养殖污水中,总无机氮的浓度先上升再下降,其浓度上升和下降的原因与NO3--N类同。通过实验证明,栅藻能有效去除总无机氮。

2.2 栅藻细胞的生长

将栅藻细胞放入程度不同的鲟鱼养殖污水之中,可以发现栅藻细胞的生长变化。藻细胞的密度随着时间的变化而发生变化,总体趋势是随时间的增长而呈上升趋势。刚开始藻细胞的生长比较缓慢,因为栅藻刚进入新的环境,需要经历一段延滞期,才能实现快速增长。在延滞期结束后,栅藻细胞的生长速度开始加快。通过实验可以发现,栅藻在鲟鱼养殖的污水中仍然能够保持成长状态,而且其生长速度和污水浓度成反比。

2.3 污水pH值的变化

污水的pH值会随着时间的变化而发生变化,且随着时间的增长呈上升趋势。通过实验可以发现,将栅藻应用于鲟鱼养殖污水的净化之中,可以提高污水的pH值,pH值的升高和栅藻细胞的生长具有密切关系,栅藻细胞的光合作用能引起pH值的升高,这在外国学者的理论著作中已经得到证实。

2.4 实验分析

通过栅藻净化鲟鱼养殖污水的实验,探索栅藻对不同程度的鲟鱼养殖污水的净化程度,以及藻细胞的生长情况,可以发现,微藻能有效去除鲟鱼养殖污水中的NH4+-N、NO3--N等,在净水过程中,藻细胞的成长速度由快到慢,养殖污水的污染程度越低,藻细胞的生长速度越快。因此,养殖业的技术人员可以应用微藻来净化污水。

3 结论

我国的经济不断发展,养殖业也进入了快速发展期,但是养殖业需要大量的水资源作为支持,给我国的生态环境造成一定压力。以鲟鱼养殖业为例,养殖人员应该寻找有效的净水方法,实现水资源的二次利用。通过实验,可以发现微藻能有效净化养殖污水,因此养殖人员应该在污水净化中广泛应用微藻,促进养殖业的可持续发展。

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