20 世紀90 年代以來(lái),我國相繼建立了鱘魚(yú)繁育基地,對鱘魚(yú)進(jìn)行大規模的人工養殖,促進(jìn)了鱘魚(yú)養殖業(yè)的發(fā)展。我國鱘魚(yú)養殖需要耗費大量的水資源,只有凈化養殖污水,實(shí)現水資源的二次利用,才能實(shí)現鱘魚(yú)養殖業(yè)的可持續發(fā)展。微藻是一種自養型生物,具有凈化水質(zhì)的作用,在水資源匱乏的形勢下,將微藻應用于鱘魚(yú)養殖污水的凈化不失為一種有效嘗試。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗材料和相關(guān)儀器
在實(shí)驗材料的選擇上,主要是藻種和養殖污水的采用。在微藻的選擇上,主要采用柵藻,在實(shí)驗之前,將藻種保存在培養基中,進(jìn)行擴種。在養殖污水的選擇上,主要采用鱘魚(yú)養殖的廢水,經(jīng)過(guò) 2d 的沉降之后留以備用。
在實(shí)驗中,需要使用的儀器具體如下:在柵藻的培養方面,需要應用跑道式光生物反應器,這種反應器由動(dòng)力系統、箱體、光源和電控系統組成,可以對微藻進(jìn)行培養。其他的儀器則包括培養箱、光度計、離心機、天平、移液器等。
1.2 具體實(shí)驗方法
在進(jìn)行微藻凈化鱘魚(yú)養殖污水的實(shí)驗中,要應用 3個(gè) 20L 的跑道式光生物反應器。實(shí)驗人員需要采集不同程度的污水,將污水分為低、中、高 3 個(gè)污染等級,然后分別將污水加入到跑道式光生物反應器中。在取樣完畢之后,實(shí)驗人員各取 3L 的藻液,把它們分別放入污水中,對污水濃度指標進(jìn)行記錄。做完上述步驟之后,實(shí)驗人員將實(shí)驗室的光照強度調到 300Lx 左右,將溫度調到 20~30℃左右,根據水的蒸發(fā)量適當注入水分。
2 結果與分析
2.1 N、P 的去除效果
微藻可以去除鱘魚(yú)養殖污水中的 NH+-4N。將柵藻放入不同濃度的養殖污水中,可以發(fā)現 NH4+-N 呈現出先上升后下降的趨勢。NH4+-N 濃度上升的原因是:柵藻剛接觸到養殖污水,處在新的生長(cháng)環(huán)境中,不能利用養殖污水中的氮磷和其它因子,致使柵藻細胞大量死亡, NH +-N 的濃度相應升高。NH +-N 濃度下降的原因是:隨著(zhù)時(shí)間的推移,柵藻逐漸適應了污水的環(huán)境,開(kāi)始利用養殖污水中的 NH4+-N,合成自身需要的成長(cháng)物質(zhì),所以 NH4+-N 的濃度相應下降。通過(guò)實(shí)驗可以證明,柵藻能有效去除 NH4+-N。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
微藻會(huì )影響鱘魚(yú)養殖污水中 NO2-N 的去除效果。將柵藻放入鱘魚(yú)的養殖的污水中,可以發(fā)現污水中 NO2-N的濃度在增加,而 NO2-N 濃度上升的原因是因為養殖污水中 NO3-N 的濃度較高。NO3-N 的濃度升高,微藻細胞活性增加,會(huì )產(chǎn)生 NO 2-N,使 NO2-N 的濃度升高。
微藻可以去除鱘魚(yú)養殖污水中的 NO3-N。將柵藻放在不同濃度的污水中,最開(kāi)始污水中的 NO3-N 含量變化并不明顯,這是因為柵藻處在新的環(huán)境中,藻細胞出現死亡情況。但是隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng),NO3-N 呈下降趨勢,是因為藻細胞已經(jīng)適應了污水環(huán)境。通過(guò)實(shí)驗表明,柵藻能有效去除 NO3-N。
微藻可以去除鱘魚(yú)養殖污水中的總無(wú)機氮。將柵藻放入不同濃度的鱘魚(yú)養殖污水中,總無(wú)機氮的濃度先上升再下降,其濃度上升和下降的原因與 NO3-N 類(lèi)同。通過(guò)實(shí)驗證明,柵藻能有效去除總無(wú)機氮。
2.2柵藻細胞的生長(cháng)
將柵藻細胞放入程度不同的鱘魚(yú)養殖污水之中,可以發(fā)現柵藻細胞的生長(cháng)變化。藻細胞的密度隨著(zhù)時(shí)間的變化而發(fā)生變化,總體趨勢是隨時(shí)間的增長(cháng)而呈上升趨勢。剛開(kāi)始藻細胞的生長(cháng)比較緩慢,因為柵藻剛進(jìn)入新的環(huán)境,需要經(jīng)歷一段延滯期,才能實(shí)現快速增長(cháng)。在延滯期結束后,柵藻細胞的生長(cháng)速度開(kāi)始加快。通過(guò)實(shí)驗可以發(fā)現,柵藻在鱘魚(yú)養殖的污水中仍然能夠保持成長(cháng)狀態(tài),而且其生長(cháng)速度和污水濃度成反比。
2.3 污水 pH 值的變化
污水的 pH 值會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的變化而發(fā)生變化,且隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)呈上升趨勢。通過(guò)實(shí)驗可以發(fā)現,將柵藻應用于鱘魚(yú)養殖污水的凈化之中,可以提高污水的 pH 值,pH 值的升高和柵藻細胞的生長(cháng)具有密切關(guān)系,柵藻細胞的光合作用能引起 pH 值的升高,這在外國學(xué)者的理論著(zhù)作中已經(jīng)得到證實(shí)。
2.4 實(shí)驗分析
通過(guò)柵藻凈化鱘魚(yú)養殖污水的實(shí)驗,探索柵藻對不同程度的鱘魚(yú)養殖污水的凈化程度,以及藻細胞的生長(cháng)情況,可以發(fā)現,微藻能有效去除鱘魚(yú)養殖污水中的NH+-N、NO-N 等,在凈水過(guò)程中,藻細胞的成長(cháng)速度由快到慢,養殖污水的污染程度越低,藻細胞的生長(cháng)速度越快。因此,養殖業(yè)的技術(shù)人員可以應用微藻來(lái)凈化污水。
3 結論
我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展,養殖業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展期,但是養殖業(yè)需要大量的水資源作為支持,給我國的生態(tài)環(huán)境造成一定壓力。以鱘魚(yú)養殖業(yè)為例,養殖人員應該尋找有效的凈水方法,實(shí)現水資源的二次利用。通過(guò)實(shí)驗,可以發(fā)現微藻能有效凈化養殖污水,因此養殖人員應該在污水凈化中廣泛應用微藻,促進(jìn)養殖業(yè)的可持續發(fā)展。( >
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