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有益微生物對水生生態(tài)系統(tǒng)生物修復的功能和途徑
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水生生態(tài)系統(tǒng)是一個維持水質(zhì)，病原，水生生物之間平衡關(guān)系的極為復雜的系統(tǒng)。在探討水產(chǎn)動物病害發(fā)生的原因，對水環(huán)境微生物的研究(特別是細菌)時，往往都認為是有害的，微生物生態(tài)學和微生態(tài)的研究表明水環(huán)境和水生生物中存在大量的有益微生物，這些微生物直接影響水質(zhì)和水產(chǎn)養(yǎng)殖。其實微生物無論從群體還是從個體說，它都是具有兩重性，既有致病作用，也有生理作用，致病作用和生理作用是相對的，只有在特殊狀態(tài)下，才會表現(xiàn)致病作用。
1、有益微生物對水質(zhì)凈化的作用機理。
水生生態(tài)環(huán)境中的有益微生物(硝化細菌，光合細菌，硫化細菌，芽孢桿菌等凈水微生物)它們的使養(yǎng)殖者在不中斷養(yǎng)殖過程的情況下，清除池塘長時間養(yǎng)殖水域底部，尤其是老蝦池底積累大量的殘余飼料，排泄物，動植物殘體以及有害氣體(氨，硫化氫等)，使之先分解為小分子(多肽，高極脂肪酸等)，后為更小分子有機物(氨基酸，低極脂肪酸，單糖，環(huán)烴等)，最終分解為二氧化碳，硝酸鹽，硫酸鹽等有效地降低了水中COD，BOD，使水體中的氨氮(NH4-N)與亞硝酸氮(NO2-N)降低，起到了凈化水質(zhì)的作用。且能為單細胞藻類為主的浮游植物的繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進藻類為主的浮游植物的繁殖，這些藻類為主的浮游植物的光合作用，又為池內(nèi)底棲動物，水產(chǎn)動物的呼吸，有機物的分解提供氧氣，從而形成一個良性的生態(tài)循環(huán)，有利于水產(chǎn)動物的迅速生長，其主要營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)。同時由于凈水微生物的大量繁殖，在池內(nèi)形成優(yōu)勢種，可抑制病原微生物的繁殖，減少疾病發(fā)生。
2、有益微生物對養(yǎng)殖環(huán)境的生物修復功能
(1)去碳，去氮，解磷的功能
如芽孢桿菌，堿桿菌屬，假單孢菌，黃桿菌等復合菌有去除水中碳，氮，磷系化合物的能力，并能轉(zhuǎn)化硫，鐵，汞，砷等有害物質(zhì)。光合細菌能降解BOD的98%的含碳污水，去除總氮的66.7%，報道，光合細菌是水體中C，N，S循環(huán)的主要的參與者，可以明顯地改善水質(zhì)，增加水中中的增氧，氨氮，硝氮，并使硫化物降低。
(2)絮凝作用
如芽孢桿菌，不動桿菌，專性厭氧的脫硫孤菌，假單孢菌，產(chǎn)堿桿菌，黃桿菌，無色桿菌，微球菌，動膠菌等有生物絮狀作用，互相粘連在一起，構(gòu)成菌膠團，擔負氧化分解的任務將有機物結(jié)合絮狀，使重金屬離子，P元素沉淀，使水體凈化。
(3)硝化作用
硝化作用是微生物將水體中產(chǎn)生的NH3氧化成的硝酸鹽，為藻類生長提供養(yǎng)料，這對河流復原因有重大的意義。主要分兩個過程:第一階段是氨被氧化為亞硝酸鹽，如亞硝化桿菌，亞硝化螺菌，亞硝化球菌等，第二階段是亞硝酸鹽被氧化硝酸鹽，如:硝化桿菌，硝化球菌，硝化刺菌等。
(4)反硝化作用
如芽孢桿菌，短桿菌，假單桿菌都是好氧菌和兼性厭氧菌，以分子氧為載體，在供氧不充分的時間與空間，可以利用硝酸鹽為最終電子載體產(chǎn)生NO2-，Ｎ和氮氣，而起反硝化作用，將硝酸鹽移出系統(tǒng)外，提高PH。
(5)去除淤泥
活性碳除淤泥法是利用活性碳淤泥的微生物在好氧條件下，利用有機物開始生長，有機物部分被微生物降解，水體中的COD和BOD得到降低．日本學者在98年報道用氟石和火成巖砂吸附一種乳桿菌，用以分解蝦池底部有機淤泥，結(jié)果使有機淤泥發(fā)生量減少了1/2-1/3,H2S減少了1/3，蝦的成活率提高了10%-20%。
(6)固氮作用
主要是一些固氮藻類及細菌，如：固氮單胞菌屬，腸桿菌，芽孢桿菌，梭狀芽孢桿菌，光合細菌，魚腥藍細菌，苜蓿根瘤菌等，它們能把氮氣變?yōu)橛袡C氮，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供餌粒和肥料，潛力很大。
總的來說，生物修復技術(shù)被稱為生物處理技術(shù)的一個里程碑，是一項新興的可靠的環(huán)保技術(shù)，將會在世界范圍內(nèi)日益得到重視和應用。
1、有益微生物對水質(zhì)凈化的作用機理。
水生生態(tài)環(huán)境中的有益微生物(硝化細菌，光合細菌，硫化細菌，芽孢桿菌等凈水微生物)它們的使養(yǎng)殖者在不中斷養(yǎng)殖過程的情況下，清除池塘長時間養(yǎng)殖水域底部，尤其是老蝦池底積累大量的殘余飼料，排泄物，動植物殘體以及有害氣體(氨，硫化氫等)，使之先分解為小分子(多肽，高極脂肪酸等)，后為更小分子有機物(氨基酸，低極脂肪酸，單糖，環(huán)烴等)，最終分解為二氧化碳，硝酸鹽，硫酸鹽等有效地降低了水中COD，BOD，使水體中的氨氮(NH4-N)與亞硝酸氮(NO2-N)降低，起到了凈化水質(zhì)的作用。且能為單細胞藻類為主的浮游植物的繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進藻類為主的浮游植物的繁殖，這些藻類為主的浮游植物的光合作用，又為池內(nèi)底棲動物，水產(chǎn)動物的呼吸，有機物的分解提供氧氣，從而形成一個良性的生態(tài)循環(huán)，有利于水產(chǎn)動物的迅速生長，其主要營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)。同時由于凈水微生物的大量繁殖，在池內(nèi)形成優(yōu)勢種，可抑制病原微生物的繁殖，減少疾病發(fā)生。
2、有益微生物對養(yǎng)殖環(huán)境的生物修復功能
(1)去碳，去氮，解磷的功能
如芽孢桿菌，堿桿菌屬，假單孢菌，黃桿菌等復合菌有去除水中碳，氮，磷系化合物的能力，并能轉(zhuǎn)化硫，鐵，汞，砷等有害物質(zhì)。光合細菌能降解BOD的98%的含碳污水，去除總氮的66.7%，報道，光合細菌是水體中C，N，S循環(huán)的主要的參與者，可以明顯地改善水質(zhì)，增加水中中的增氧，氨氮，硝氮，并使硫化物降低。
(2)絮凝作用
如芽孢桿菌，不動桿菌，專性厭氧的脫硫孤菌，假單孢菌，產(chǎn)堿桿菌，黃桿菌，無色桿菌，微球菌，動膠菌等有生物絮狀作用，互相粘連在一起，構(gòu)成菌膠團，擔負氧化分解的任務將有機物結(jié)合絮狀，使重金屬離子，P元素沉淀，使水體凈化。
(3)硝化作用
硝化作用是微生物將水體中產(chǎn)生的NH3氧化成的硝酸鹽，為藻類生長提供養(yǎng)料，這對河流復原因有重大的意義。主要分兩個過程:第一階段是氨被氧化為亞硝酸鹽，如亞硝化桿菌，亞硝化螺菌，亞硝化球菌等，第二階段是亞硝酸鹽被氧化硝酸鹽，如:硝化桿菌，硝化球菌，硝化刺菌等。
(4)反硝化作用
如芽孢桿菌，短桿菌，假單桿菌都是好氧菌和兼性厭氧菌，以分子氧為載體，在供氧不充分的時間與空間，可以利用硝酸鹽為最終電子載體產(chǎn)生NO2-，Ｎ和氮氣，而起反硝化作用，將硝酸鹽移出系統(tǒng)外，提高PH。
(5)去除淤泥
活性碳除淤泥法是利用活性碳淤泥的微生物在好氧條件下，利用有機物開始生長，有機物部分被微生物降解，水體中的COD和BOD得到降低．日本學者在98年報道用氟石和火成巖砂吸附一種乳桿菌，用以分解蝦池底部有機淤泥，結(jié)果使有機淤泥發(fā)生量減少了1/2-1/3,H2S減少了1/3，蝦的成活率提高了10%-20%。
(6)固氮作用
主要是一些固氮藻類及細菌，如：固氮單胞菌屬，腸桿菌，芽孢桿菌，梭狀芽孢桿菌，光合細菌，魚腥藍細菌，苜蓿根瘤菌等，它們能把氮氣變?yōu)橛袡C氮，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供餌粒和肥料，潛力很大。
總的來說，生物修復技術(shù)被稱為生物處理技術(shù)的一個里程碑，是一項新興的可靠的環(huán)保技術(shù)，將會在世界范圍內(nèi)日益得到重視和應用。
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