聯(lián)系我們
地址:慶市川區道(原雙竹鎮)
13983250545

信:ycsh638

QQ:469764481
郵箱:ycsh6318@163.com

水族館養殖水環(huán)境修復簡(jiǎn)述

發(fā)表時(shí)間:2024/06/16 22:09:26  來(lái)源:中國水產(chǎn) 2018年8期  作者:裴月 陳成功 陳志偉  瀏覽次數:1365  
字體大小: 【小】 【中】 【大】
西南漁業(yè)網(wǎng)-豐祥漁業(yè)網(wǎng)秉承:求是務(wù)實(shí)不誤導不夸大不炒作!水產(chǎn)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站為您提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)!【鄭重提醒】:本站所有文章,如需轉載請注明出處,否則謝絕轉載??!謝謝合~
市場(chǎng)在變,我們的誠信永遠不會(huì )變!

水族館養殖水環(huán)境越來(lái)越受到業(yè)界相關(guān)管理者的重視,其好壞直接影響到生物的生長(cháng)或健康水平。水族館水環(huán)境修復研究的開(kāi)展需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗及實(shí)驗數據,然而這些數據的獲取需要系統的、完善的試驗及長(cháng)時(shí)間的積累。針對我國水族館行業(yè)還未形成較系統、完善的水環(huán)境修復方法這一現狀,作者通過(guò)調查研究、查閱文獻對國內外現有水環(huán)境修復方法進(jìn)行了梳理和匯總,確定了整體的研究框架。從物理修復、化學(xué)修復、生物修復三個(gè)方面分別對水質(zhì)凈化進(jìn)行匯總介紹。在此基礎上,重點(diǎn)介紹了每種修復的概念、分類(lèi)、不同方法的特點(diǎn)及其之間的比較。

水族館養殖水環(huán)境是一種復雜而脆弱的人工生態(tài)系統,是一個(gè)封閉的循環(huán)系統。在這個(gè)生態(tài)系統中,養殖的魚(yú)類(lèi)或大型水生生物被設定為生物鏈的頂端,人為地引入了人工餌料,而削弱了其他因子。大量殘餌、生物殘骸、動(dòng)物排泄物等有機質(zhì)共存于水體中,導致水體富營(yíng)養化,最終影響到生物的健康。王建平等認為,飼料自身污染是養殖水環(huán)境惡化的主要因素。在生物總量偏高,水資源有限,而相關(guān)設備又出現了高負荷的運轉水平的情況下,如何防治水環(huán)境的惡化、保持生物基本生存的良好環(huán)境成為了水族館行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

養殖水環(huán)境修復是對健康生態(tài)養殖水環(huán)境保護的重要措施,是實(shí)現水資源最大利用率的重要手段。按修復位置可分為原位生態(tài)修復和異位生態(tài)修復,水族館水體的修復可在原位或異位進(jìn)行。目前,國內外對水產(chǎn)養殖環(huán)境修復的各個(gè)領(lǐng)域都進(jìn)行了初步探索,也取得了一定的成果。對于水族館行業(yè)的水環(huán)境修復,這種綜合性的探索還很匱乏,本文主要綜合國內外研究成果,匯總水環(huán)境修復方法從而達到水質(zhì)凈化的效果。

一、物理修復

(一)概念

物理修復是指利用各種材料或機械對養殖環(huán)境施加物理作用,從而達到改善水環(huán)境的目的,是最傳統的生態(tài)修復技術(shù)。

(二)方法

1.吸底

由于水體中氮磷懸浮物等大量營(yíng)養物質(zhì)往往隨泥沙和動(dòng)植物殘餌沉積水體,在特定條件下,底層營(yíng)養物質(zhì)又能向水層移動(dòng),促進(jìn)了上層浮游植物的生長(cháng),在一定程度上加速了水體富營(yíng)養進(jìn)程。用吸底的方法,在改善水體水質(zhì)狀況的同時(shí),還可以提升養殖水體蓄水量。

2.刷缸(池)

由于展缸中燈照和營(yíng)養鹽的關(guān)系,長(cháng)時(shí)間不刷缸,藻類(lèi)等很容易在缸壁附著(zhù),形成菌膜,進(jìn)一步會(huì )有寄生蟲(chóng)、水螅、藪枝螅等出現,很是影響觀(guān)賞價(jià)值;當然了也是致病菌等的棲息場(chǎng)所,對生物健康造成威脅;同時(shí)動(dòng)植物的呼吸作用也會(huì )影響到pH的波動(dòng)。

3.曝氣

采用人工曝氣裝置向水體充氣或機械攪動(dòng)等措施增大水與空氣接觸面,以此來(lái)增加溶氧,從而達到改善水質(zhì)的目的。例如曝氣生物濾池的應用,它是封閉循環(huán)海水養殖系統的核心設備,生物膜成熟快,它能更有效地去除氨氮。還有重力池反沖洗的時(shí)候配以曝氣裝置,效果更好。

4.沙缸過(guò)濾、反沖洗

循環(huán)水反復經(jīng)過(guò)沙缸,水中的糞便或懸浮顆粒被集中在沙層中,通過(guò)壓力表數值和透視鏡中水體的渾濁程度進(jìn)行定期反沖洗操作,從而達到凈化水質(zhì)的作用。

5.換水

水族魚(yú)缸水分的蒸發(fā),TDS會(huì )升高,硬度會(huì )升高,可溶性有害物質(zhì)會(huì )積累,時(shí)間久了營(yíng)養成分逐漸不平衡,加速水體富營(yíng)養化過(guò)程,很容易引發(fā)暴藻,少量換水,帶走部分營(yíng)養物質(zhì),可以維持水質(zhì)的穩定,從而達到水體修復的目的。換水還可以降低硝酸鹽的濃度,減緩碳酸氫根的消耗,維持pH值的穩定。

6.緩釋

緩釋通常指向水添加能夠緩慢釋放酸堿物質(zhì)起pH調節的作用,一般有珊瑚沙、火山石、欖仁葉、沉木等。珊瑚沙或貝殼碎片本身具弱堿性,具持續釋放鈣離、鎂離子特性,提高水硬度,珊瑚沙含豐富孔隙結構,作為濾材還可以培養硝化細菌。

吸底

刷缸

RO機

砂缸

次氯酸鈉添加泵

7.截污

對于引用天然海水的水族館,要做到從源頭上保護水質(zhì),防止污染物質(zhì)進(jìn)入水體。內陸水族館應用的RO水應該算是一種源頭上的物理和化學(xué)的綜合修復,精密的物理過(guò)濾和RO膜的反滲透作用,后面再配備離子樹(shù)脂交換,可以調節pH值。

二、化學(xué)修復

(一)概念

化學(xué)修復是利用化學(xué)制劑與污染物發(fā)生氧化、還原、沉淀、聚合等反應,使污染物從養殖環(huán)境中分離或降解轉化成無(wú)毒、無(wú)害的化學(xué)形態(tài)。在水族館養殖行業(yè)中已廣泛應用的水質(zhì)改良劑、水質(zhì)消毒劑就是基于這個(gè)原理。

(二)方法

1.絮凝

化學(xué)絮凝所處理的對象,主要是水中的微小懸浮固體和膠體雜質(zhì),即降低水體的濁度。大顆粒的懸浮固體由于受重力的作用而下沉,可以用沉淀等方法除去。但是微小粒徑的懸浮固體和膠體,會(huì )在水體中長(cháng)期保持分散懸浮狀態(tài),很難自然沉降。在水中投放三價(jià)鐵鹽或鋁鹽以及高分子混凝劑,經(jīng)水解和縮聚反應,生成的高分子化合物可被膠體顆粒吸附,同時(shí)又可被另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋作用。水族館通常采用添加明礬(硫酸鋁鉀)來(lái)實(shí)現絮凝作用。另一方面,絮凝作用還可以除去磷酸鹽等終產(chǎn)物。

影響絮凝效果的因素較多,主要有水溫、水質(zhì)和水力條件等。

(1)水溫:水溫對絮凝效果有明顯的影響。無(wú)機鹽類(lèi)絮凝劑的水解是吸熱反應,水溫低時(shí)水解困難,特別是硫酸鋁,當水溫低于5℃時(shí),水解速度非常緩慢。也不利于脫穩膠粒相互絮凝,從而影響沉淀處理效果。

(2)pH:水的pH對絮凝的影響視絮凝劑的品種而異,用硫酸鋁的最佳pH范圍在6.5~7.5。

(3)水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)和濃度:天然水中主要含有黏土類(lèi)雜質(zhì),需要投少量絮凝劑,人工海水有機物較高時(shí),需要投加較多的絮凝劑才起效果。

(4)水力條件:整個(gè)混凝過(guò)程中主要分兩個(gè)階段:混合和反應?;旌想A段要求使藥劑迅速均勻地擴散到整個(gè)水體中以創(chuàng )造良好的水解和聚合條件,使膠體脫穩并借顆粒的布朗運動(dòng)和水流進(jìn)行凝聚。反應階段要求使混凝劑的微粒通過(guò)絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝體。

2.氧化

(1)氯制劑:水族館常用的氯制劑包括次氯酸鈉和二氧化氯。氯制劑水解均產(chǎn)生次氯酸,次氯酸釋放出原子態(tài)氧,其氧化能力比氯高10倍。二氧化氯是一種廣譜殺菌消毒劑和水質(zhì)凈化劑,具有高度的氧化能力和殺菌作用,對細菌、病毒、霉菌、真菌、細菌芽孢、噬菌體原蟲(chóng)和藻類(lèi)具有較強的殺滅作用,而且對病毒的抑制能力強于臭氧。與次氯酸鈉對比,純度高,投量小,而且解決了次氯酸鈉對投加設備的堵塞等問(wèn)題。據實(shí)驗研究表明,在人造海水維生系統的水體中,二氧化氯濃度維持在0.03mg/L~0.05mg/L,能有效改善水質(zhì)和預防海洋動(dòng)物疾病,且不傷害維生系統的功能。

(2)臭氧:臭氧融入水體后其氧化還原電位高于氯和二氧化氯,為廣譜性、高效、快速殺菌劑,具有極強的破壞病毒的能力,一般病毒、細菌、真菌、芽孢、病菌原蟲(chóng)包囊等在極短的時(shí)間之內便可殺滅99%以上。同時(shí)臭氧對水生生物的毒害性較使用氯制劑小得多。

蛋白分離器

硝化細菌添加設備

目前國內外均利用臭氧進(jìn)行殺菌消毒,效果顯著(zhù)。利用臭氧進(jìn)行消毒不增加水體中的固體物,有利于循環(huán)用水,臭氧與泡沫分離技術(shù)配合使用,能有效地去除養殖水體的有機物和無(wú)機物,減少生物過(guò)濾器的負載。魚(yú)類(lèi)和水族類(lèi)生物添加的目的是為了配合蛋分的使用,一般濃度是0.03ppm~0.07ppm。而大型生物應用臭氧是為了殺菌,往往濃度在0.1ppm以上。

臭氧極強的氧化能力對水生生物也具有傷害作用,其實(shí)從根本上威脅水生生物生命的是TRO(Total Residual Oxidants,總殘留氧化物),該物質(zhì)會(huì )氧化養殖生物上皮細胞細胞膜的脂質(zhì)層,從而影響到呼吸功能和滲透調節。目前,水族館鮮少關(guān)注TRO在海水循環(huán)養殖系統中的濃度檢測、衰減規律以及對生物濾池運行效果的影響。

(3)紫外線(xiàn):也可用作處理水質(zhì),但由于紫外線(xiàn)是一種低能量的電磁輻射,對水體穿透力較差,故要求處理水流較慢,水層較淺,加之燈管使用期有限而價(jià)高,因此目前大規模的養殖水體難以推廣使用,不過(guò)小展缸可以加以應用。

3.吸附

活性炭具有吸附容量大、性能穩定、抗腐蝕、穩定性好,可反復使用。

沸石是一類(lèi)鋁硅酸鹽晶體,孔徑大小均一,內表面積大,具有離子交換功能,也可反復使用。此外,沸石還可以作為生物菌膜的載體,這就是國內外應用的沸石系統,即zeo系統。據張森森研究成果,改性的沸石還可以大大提高氨氮吸附量和掛膜原位生物再生速率。

4.pH調節劑

水體中大部分氨都有效分解為亞硝酸鹽并再分解為硝酸鹽,所以會(huì )出現降酸的情形,再加上水中生物的排泄物為硝化細菌提供能源,最終導致硝酸鹽濃度會(huì )很高,致使水中的HCO-3的消耗很大,造成pH值降低。

添加劑的添加

市面上pH調高劑的成分無(wú)非就是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉或碳酸氫鈣,而我們不能盲目的選擇,要針對我們的水源水的情況單一地或綜合地選擇具體的成分。

KH是衡量水中碳酸氫根離子濃度的指標,是無(wú)脊椎動(dòng)物與植物的命脈,它起到緩沖作用,要調整pH值首先要調整KH。單純地添加氫氧化鈉,即使添加完會(huì )使pH上升很快,這只是短暫的數據,不久也會(huì )掉下來(lái),最好是提升KH(HCO3-)來(lái)增加維持pH值。單純地添加碳酸鈉,pH值高時(shí),會(huì )形成碳酸鈣沉淀。

水草缸常遇到的問(wèn)題是降酸,可以通過(guò)加入二氧化碳、磷酸二氫鹽、沉木或各種腐殖質(zhì)比如草泥丸、酸葉等來(lái)調節。

5.其它添加劑

珊瑚缸的養護通常會(huì )涉及到添加鈣、鎂、鍶等添加劑,貝類(lèi)螺類(lèi)還會(huì )涉及到添加銅等?,F在市面上有好多成品的陰陽(yáng)離子水,因為隨著(zhù)生物飼養時(shí)間的延長(cháng),所消耗的陰陽(yáng)離子比例也會(huì )不同,以此添加來(lái)達到離子間的平衡。

三、生物修復

(一)概念

生物修復指利用各種生物的特性,吸收、降解、轉化環(huán)境中的污染物,使受污染的環(huán)境得到改善的治理技術(shù)。與傳統的物理修復、化學(xué)修復相比,它有費用低、耗時(shí)短、凈化徹底、不易產(chǎn)生二次污染、不危害養殖功能、不破壞生態(tài)平衡等優(yōu)點(diǎn)。生物修復按修復主體可分為微生物修復、植物修復、動(dòng)物修復三種類(lèi)型,三者之間相互聯(lián)系、相互制約。

(二)方法

1.微生物修復

微生物修復技術(shù)是最早也是目前最主要的生物修復方法。其原理是在有氧或無(wú)氧的條件下,利用自然環(huán)境中生存的微生物或投加的特定微生物,在人為促進(jìn)工程化條件下,將有機物或其它污染物進(jìn)行分解并釋放氮、磷等營(yíng)養元素,或者無(wú)機物固定營(yíng)養元素不同形式的轉化,從而修復被污染的環(huán)境。綜述各文獻,微生物還具有殺藻、抑藻和有效降解藻毒等作用,對水體改良和修復效果非常明顯。

一般認為微生物制劑對水質(zhì)凈化的作用至少有兩方面:第一,降低有機負荷,去除氨氮、亞硝酸氮、硫化氫等有毒物,改善養殖環(huán)境;第二,形成有益菌優(yōu)勢種群,競爭性排斥病原菌。目前用于生物修復的微生物主要包括細菌、真菌以及原生動(dòng)物三大類(lèi),在水族館中得以應用的常見(jiàn)種類(lèi)有光和細菌、酵母菌、芽孢桿菌、弧菌、硝化細菌等。

成功進(jìn)行原位生物修復,必須包括具有活性的專(zhuān)性微生物及形成生物膜的載體、適宜生物生長(cháng)并發(fā)揮作用的處理場(chǎng)地、水體容量和酸堿度適中的水環(huán)境、充足并投放合理的營(yíng)養供應、充分的氧氣與電子受體以及有機質(zhì)或無(wú)機鹽含量等因素。養殖水環(huán)境異位微生物修復技術(shù)中,應用最廣泛的生物膜反應器,也稱(chēng)生物膜法。從構造物的形式分類(lèi),生物膜反應器有四種形式:生物濾池、生物轉盤(pán)、流化床和生物接觸氧化。

微生物修復技術(shù)尚存在一定的局限性:不能降解所有進(jìn)入水環(huán)境中的污染物;特定微生物只降解特定類(lèi)型的化學(xué)物質(zhì);其活性受溫度和其他環(huán)境條件影響大。團隊以后的工作應該是同時(shí)加大開(kāi)展上述兩方面的研究,使原位和復位微生物修復技術(shù)相結合,更好地應用到養殖水環(huán)境修復中。

2.水生植物修復

水生植物主要包括水生維管束植物、水生蘚類(lèi)和高等藻類(lèi)三大類(lèi)。水生植物修復技術(shù)主要是利用植物對營(yíng)養鹽的吸收、氧氣釋放及對藻類(lèi)的克生效應或化感作用來(lái)改善水環(huán)境的。目前被應用于湖泊、河流、養殖池塘等淡水水域生態(tài)修復的植物比較廣泛,有苦草、輪葉黑藻等,在海水池塘、海灣用于生態(tài)修復的種類(lèi)主要有大型海藻,如海帶等,這些都能有效地改善養殖水體的水質(zhì),而水族館水環(huán)境生態(tài)修復的植物相對較少,我們常應用到的ATS、UAS系統也只適合小型展缸的吸附,考慮到作用面積和人工成本不適用大水體。此外,鹿角藻、火焰藻、羽毛藻等藻缸的建立也是對水體修復的一種方式。

3.水生動(dòng)物的修復

水生動(dòng)物修復技術(shù)主要依靠水生動(dòng)物對有機污染物的吸收以及對浮游藻類(lèi)的攝食作用,把營(yíng)養物質(zhì)轉移到食物鏈等級較高的水生動(dòng)物體內,再通過(guò)人為捕撈形式,把營(yíng)養物質(zhì)從水體中去除或是及時(shí)清理它們的糞便等來(lái)達到修復環(huán)境的目的。

食藻螺、寄居蟹、蝦類(lèi)等甲殼動(dòng)物,它們是清理缸體中藻類(lèi)和有機碎屑的好幫手,是生物鏈中必不可少的環(huán)節;蝦虎魚(yú)等能處理砂床上的碎屑和有機物;還有一些濾食性貝類(lèi)對藻類(lèi)和有機物的攝食,某些雜食性的棘皮動(dòng)物海參、翻砂海星等,海綿類(lèi)生物等,都可以起到水質(zhì)凈化的作用。

貝類(lèi)對系統中的營(yíng)養鹽循環(huán)會(huì )產(chǎn)生一定的影響,R i c h a r d和Ranghild1991年,Harald和Prins1995年的研究表明濾食性貝類(lèi)能通過(guò)生物過(guò)濾作用和生物沉積作用從水體中去除懸浮的顆粒物質(zhì),除此之外,Manahan和Wright發(fā)現濾食性貝類(lèi)也能直接利用水體中的小分子有機物,如氨基酸、脂類(lèi)等。還有報道,菲律賓蛤仔、長(cháng)牡蠣、櫛孔扇貝對牙鲆的糞便、殘餌、沉降物都可攝食,且吸收率很明顯。

四、小結

物理修復、化學(xué)修復及生物修復,三種修復方法各有各的特點(diǎn),應用過(guò)程中也各有利弊,我們在應用時(shí),針對不同的水體、不同的生物要選擇最合適的,可以單一、也可以綜合應用,最終達到修復水環(huán)境、凈化水質(zhì)的目的。

聲明:轉載文是出于傳遞更多信息之目的。若有標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝!
“養魚(yú)第一線(xiàn)”微信公眾訂閱號頭條@漁人劉文俊

關(guān)"養魚(yú)第一線(xiàn)"微信公眾帳號和頭條號!將會(huì )定期向你推送本號信息!將為你精誠服務(wù)!

文章評論
發(fā)表評論:(匿名發(fā)表無(wú)需登錄,已登錄用戶(hù)可直接發(fā)表。) 登錄狀態(tài): 未登錄,點(diǎn)擊登錄
電腦網(wǎng)址: http://www.dollarslicenewyork.com 地址:重慶市永川區衛星湖街道  手機網(wǎng)址:http://m.yc6318.cn
重慶市永川區雙竹漁業(yè)協(xié)會(huì ),重慶市永川區水花魚(yú)養殖專(zhuān)業(yè)合作社,重慶吉永水產(chǎn)品養殖股份合作社,重慶市永川區豐祥漁業(yè)有限公司
本站聯(lián),微信:ycsh638,QQ:469764481,郵箱:ycsh6318@163.com

ICP網(wǎng)備案/許可證號渝ICP備2020014487號-1

渝公網(wǎng)安備50011802010496號

誠信共建聯(lián)盟