不同换水频率对刺参养殖池塘底泥环境的影响

实验研究了不同换水频率对刺参养殖池塘底泥环境的影响,以期为刺参养殖技术的提高提供参考。实验于2012年4月-2013年5月在山东好当家海洋发展股份有限公司靖海湾水产养殖基地刺参养殖池塘进行,选取3口刺参养殖池塘,设置不同的换水频率。每月采集3口池塘底泥样品,测定底泥中有机物含量、有机碳、有机氮、叶绿素a、脱镁叶绿素、总氮、硝态氮、氨氮、总磷、活性磷酸盐等指标,比较分析不同换水频率对刺参养殖池塘底泥环境的影响。结果表明每月换水10d为最佳换水频率。     

投放双齿围沙蚕养殖中国明对虾实验研究

在养殖中国对虾的围隔内投放不同密度(0kg·m-2,0．4kg·m-2,0．8kg·m-2,1．2kg·m-2)双齿围沙蚕,定时监测水体总氨氮(TAN)、亚硝氮、透明度、DO等指标。实验结束时计量养殖效果。结果表明:总体上,投放沙蚕的处理组对虾产量高于末投放沙蚕的对照组,饵料系数显著低于对照组(p<0．05)．其中0．4kg·m-2沙蚕处理组对虾产量最高[(165．4±8．7)g／m2],水质最佳。随着沙蚕密度增大,国格内TAN、亚硝氮、pH均上升且不稳定,这可能是致使对虾成活率下降的一个原因。投放沙蚕对透明度也有影响。依据实验结果认为,双齿围沙蚕促进了沉积物无机氮向水体释放,进而加速浮游植物的繁殖速率。沙蚕密度过人,可引起对虾成活率下降,建议沙蚕密度控制为0．2～0．6kg·m-2。     

菹草和螺蛳对养殖池塘水体及底泥氮、磷等净化效果研究

通过将螺蛳与3个不同覆盖面积的菹草(10%、20%、30%)组合,研究了沉水植物菹草和底栖动物螺蛳构建的净化体系对养殖池塘水体及底泥间隙水氮、磷等污染物的净化效果。结果表明:螺蛳对养殖池塘水体及底泥具有一定的净化效果,菹草和螺蛳协同作用对养殖池塘水体及底泥氮磷等污染物的去除效果优于螺蛳单独作用;不同覆盖面积的菹草和螺蛳组合作用对养殖池塘水体及底泥总氮(TN)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)等的去除效果不同,覆盖面积30%的菹草和螺蛳组合对可大幅降低养殖池塘水体中TN、TP、NH_4~+-N以及NO_2~--N浓度。     

过硫酸氢钾复合物对养殖底泥硝化作用、氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

采用在模拟池塘中投放KMPS进行对比实验的方法,探究KMPS对养殖底质硝化作用的影响。通过对氨氮和亚硝态氮含量的检测,探究对不同时期氮素转化的影响,低频率高剂量投放组中的氨氮和亚硝态氮含量显著降低,而高频率低剂量组中氨氮和亚硝态氮的含量显著上升。高频率低剂量KMPS的投放使AOA和AOB丰度降低,而低频率高剂量KMPS的投放不会造成丰度降低,而且还表现出部分时期AOB丰度的上升。进一步对群落结构进行分析发现KMPS的投放使AOA群落中Nitrosopumilu属相对丰度降低,Nitrososphaera属的相对丰度上升,这种相对丰度的变化与KMPS的投放方式无关;但AOB群落受到KMPS投放方式的影响,低频率高剂量的KMPS投放下AOB群落优势属相对丰度显著提高。以上结果均说明低频率高剂量KMPS的投放起到了促进底质硝化作用的效果。同时,可为KMPS用于对虾养殖池塘底质改良开辟一个新的途径。     

刚毛藻对静态模拟刺参养殖池塘上覆水营养盐含量的影响

利用室内装置模拟的刺参养殖池塘上覆水,在温度为25℃,光照为(4000±200)lx条件下静态培养刚毛藻48 h,定时测定上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)、总磷(TP)、活性磷(PO_4~(3–)-P)等营养盐含量,分析了氮磷营养盐含量的动态变化规律,探讨了刚毛藻生物量对沉积物-水界面营养盐含量变化的影响。结果表明,刚毛藻生物量对各营养盐含量的影响存在显著性差异(P0.05)。随着培养时间延长,上覆水中营养盐含量均呈现先增大后减小的趋势。上覆水中各营养盐含量在培养6～24 h时分别达到最大值,其中当刚毛藻生物量为0.5～4.5 g/L时,TN、NO_3~–-N、NO_2~–-N、NH_4~+-N、TP、PO_4~(3–)-P含量达到最大值。继续培养,上覆水中各营养盐的含量逐渐减小,其中生物量为8.5 g/L时刚毛藻对NO_3~–-N、NO_2~–-N的吸收效果最好;生物量为0.5 g/L时刚毛藻对NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P吸收效果最好。因此,高生物量(8.5 g/L)刚毛藻可降低上覆水中NO_3~–-N、NO_2~–-N含量,但低生物量(0.5 g/L)刚毛藻能有效吸收上覆水中的NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P。     

过硫酸氢钾复合物对对虾养殖底泥硝化作用、氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

采用在模拟池塘中投放过硫酸氢钾复合物（KMPS）进行对比实验的方法,探究KMPS对养殖底质硝化作用的影响。通过对氨氮和亚硝态氮含量的检测,探究对不同时期氮素转化的影响,低频率高剂量投放组中的氨氮和亚硝态氮含量显著降低,而高频率低剂量组中氨氮和亚硝态氮的含量显著上升。高频率低剂量KMPS的投放使氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）丰度降低,而低频率高剂量KMPS的投放不会造成丰度降低,而且还表现出部分时期AOB丰度的上升。进一步对群落结构进行分析发现KMPS的投放使AOA群落中Nitrosopumilu属相对丰度降低,Nitrososphaera属的相对丰度上升,这种相对丰度的变化与KMPS的投放方式无关;但AOB群落受到KMPS投放方式的影响,低频率高剂量的KMPS投放下AOB群落优势属相对丰度显著提高。以上结果均说明低频率高剂量KMPS的投放起到了促进底质硝化作用的效果。同时,可为KMPS用于对虾养殖池塘底质改良开辟一个新的途径。     

异养蛋白核小球藻净化对虾池塘养殖尾水的实验

为研究异养培养的蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)去除对虾池塘养殖尾水氮、磷营养盐的效果,本实验通过对异养藻种的光自养转换、盐度驯化,并以不同初始密度接种入养殖尾水,定期检测水体中氨氮、磷酸盐、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮等指标,分析其对营养盐的吸收利用规律。结果表明:光照强度6 600 lx、光照周期16 h∶8 h(L/D)、温度25±0.5℃条件下,接种细胞密度为1.0×105个/mL、5.0×105个/mL、1.0×106个/mL的蛋白核小球藻均在接种初期快速进入指数生长期, 10 d后进入生长平台期, 20 d藻细胞生物量分别增加39.25、7.98和4.07倍;蛋白核小球藻能明显降低养殖水体中氮、磷营养盐浓度,起到去氮除磷的净化作用,磷酸盐的去除率随藻细胞的生长持续上升, 21 d去除率分别为58.8%±0.72%、72.9%±1.7%、81.4%±9.86%;对氮盐的利用规律依次为氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮,氨氮6 d的去除率达81.9%±6.0%, 96.2%±1.16%, 95.4%±1.24%,硝酸氮21d去除率达82%±1.35%、93.3%±4.41%...     

大亚湾养殖区沉积物–水界面氮磷的释放通量及其在水体中的扩散迁移

为了更好地跟踪水产养殖活动对海湾水环境的影响,于2011年10月采集了3个具有代表性的大亚湾海域水产养殖区的水样和底泥样品,研究了底泥含水率、孔隙率、密度以及孔隙水中的氨氮和可溶活性磷酸盐的垂直分布。采用经典的Fick定律,计算了氮和磷在沉积物-水界面的释放速率和年释放量。基于环境水力学理论,应用水平二维数学模型,计算了氮和磷在沉积物-水界面释放之后在海水中的扩散迁移时空分布。结果表明,澳头、深水港、虎头门采样点沉积物-水界面的氨氮年释放量分别为13.5、5.2、0.56t·a-1,可溶活性磷酸盐的释放量分别为0.34、0.03、0.02t·a-1,使水产养殖区域沉积物成为极具潜力的污染内源。释放到海水中的氮和磷受潮流、风、水深的影响,其扩散迁移范围呈长条形带状分布。每个养殖区域的污染带长度约为1km,横向宽度约为50m。该区域的海水极易呈富营养化状态。     

源自生物絮团产絮凝剂的异养硝化-好氧反硝化菌xt1的鉴定及其脱氮特性

为了高效进行水体脱氮,本实验从形成于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖水体的生物絮团中分离到一株具产絮能力的脱氮菌xt1,经16S r RNA基因测序与生理生化分析确定菌株xt1为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。在此基础上,本文研究了该菌的脱氮特性。结果表明:菌株xt1最佳碳源为葡萄糖,以其为底物对氨氮、硝态氮去除率分别达95.56%和57.40%。以蔗糖为碳源亦具较高脱氮率,对氨氮、硝态氮去除率分别达69.95%和49.50%;该菌能利用有机氮加速生长,添加0.25%、0.5%、1%和2%的蛋白胨能促进OD600,分别达到0.925、1.034、1.103和1.314,均高于未加蛋白胨下的生长,且氨氮去除率均超过90%,硝态氮去除率均超过88%;该菌能适应20—200mg/L无机氮浓度;该菌能以NH4+-N、NO2–-N或NO3–-N为唯一氮源进行异养硝化-好氧反硝化,反应84h去除率分别达到94.16%、47.60%和91.17%。其中,该菌的硝化形式是将氨氮转化为气态氮脱除,其硝态氮反硝化形式是先将硝态氮转化为亚硝氮,再以气态氮脱除。在进行异养硝化-好氧反硝化同时,菌株xt1体现絮凝特性,絮凝率最高分别达到82.28%、73.15%和75.60%;此外,添加该菌于养殖水体中能加速生物絮团形成,同时提高脱氮率。各项结果表明,菌株xt1可作为水产养殖水体脱氮的备选菌株。     

营养盐对中肋骨条藻和新月菱形藻生长及氮磷组成的影响

：于１９９５年５月１９９６年３月通过一次培养实验,研究了培养介质中营养盐含量变化对中肋骨条藻和新月菱形藻生长速率和藻体氮、磷含量的影响。根据Ｍｏｎｏｄ方程,磷酸盐影响中肋骨条藻和新月菱形藻生长速率的半饱和常数分别为０．５４μｍｏｌ／Ｌ和０．５０μｍｏｌ／Ｌ;硝酸盐影响两种藻生长速率的半饱和常数分别为４．０μｍｏｌ／Ｌ和１４．６μｍｏｌ／Ｌ,相比之下新月菱形藻更容易受到氮不足的限制。将Ｍｏｎｏｄ方程扩展得到营养限制复合模式,限制程度可用限制作用系数定量化表示,代表氮或磷。培养介质中营养盐浓度是限制浮游植物生长的决定因素,其Ｎ／Ｐ比值则反映ＮＯ_３－Ｎ和ＰＯ_４－Ｐ何者起主要限制作用。藻体氮、磷含量随和有明显变化。当＜０．８０时较低,磷含量因贮存而明显升高;当＜０．８０时藻体磷含量下降,氮含量略有增加。藻体氮含量或＞０．８０时基本上为非限制状态。     

营养盐对中肋骨条藻和新月菱形藻部分生化组成和性质的影响

１９９５年５月－１９９６年３月,通过一次（分批）培养实验研究了中肋骨条藻和新月菱形藻部分生化组成和性质随培养介质中硝酸盐和磷酸盐水平的变化。结果表明,在氮限制条件下,藻体叶绿素α含量和碱性磷酸酶活力较低,与生长速率呈正相关;碳水化合物含量先随硝酸盐浓度增加而升高,当叶绿素α含量较低时降低。在磷限制条件下,藻体叶绿素α、碳水化合物含量和碱性磷酸酶活力均升高。碳水化合物的积累较氮限制时显著。各生化指标     

沙海蜇(Nemopilema nomurai)模拟消亡过程中氮与磷的释放

在实验室内模拟研究了沙海蜇消亡过程中氮与磷的释放特征。模拟结果表明:沙海蜇消亡过程中向水体释放氮、磷可分为两个阶段,且氮的释放速率比磷高一个数量级。在沙海蜇消亡的初期阶段,水体中溶解态氮、磷和总氮、总磷的浓度迅速增高,氮可以达到其消亡过程中的最高浓度;在后期阶段,水体中溶解态氮和总氮的浓度不断下降,但水体中的磷在这一阶段达到消亡过程中的最高浓度碱性条件有利于氮的释放,酸性条件有利于磷的释放;盐度越高氮与磷的释放速率越小;温度对氮、磷的释放影响不大;水体中氮与磷含量越高,沙海蜇消亡的速度越慢,而且氮的浓度越高,氮与磷释放到水体中的速率就越慢。     

两株海水氮降解菌的分离鉴定及其无机氮去除特性初步研究

为解决海水养殖环境中的无机氮污染问题,从河鲀(Takifugu rubripes)养殖池塘的水体和底泥中筛选出2株可有效去除氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的菌株——盐单胞菌(Halomonas sp.DN3)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis HC),并初步探讨了2株菌在不同无机氮源中的氮去除特性。研究表明,2株细菌均具有较好的无机氮去除效果。在初始无机氮浓度为42 mg·L~(-1)的单一氮源基础降解液中,菌株DN3对氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为84.1%、62.1%和98.8%;菌株HC对三者的去除率分别为81.2%、49.0%和90.3%。在氨态氮去除过程中,虽未检测到硝态氮和亚硝态氮的积累,但从系统的氮收支分析,总氮浓度均显著下降,推测可能存在硝化过程;在硝态氮和亚硝态氮去除过程中,菌株DN3还原硝态氮时具有亚硝态氮的积累,菌株HC氧化亚硝态氮时具有硝态氮的积累。而从总氮浓度均有下降推测,可能存在好氧反硝化过程。在初始无机氮浓度为42 mg·L~(-1)的混合氮源基础降解液中,2株菌均具有良好的同步去除无机氮能力。以氨态氮和亚硝态氮为氮源时,菌株DN3和HC的总无机氮去除率分别为75.4%和66.6%;以氨态氮和硝态氮为氮源时,菌株DN3和HC的总无机氮去除率为69.5%和75.6%,2株菌在2种混合氮源中的氨态氮去除率均在90.0%以上。综合分析,菌株DN3和HC对无机氮去除机制主要以菌体的同化作用为主,同时推测具有一定的硝化和反硝化作用。研究结果表明,菌株DN3和HC均可高效去除无机氮,其在海水养殖水环境调控中具有潜在的应用价值。     

草鱼不同养殖模式底泥间隙水与上覆水营养盐的分布特征

于2009年6～10月采集草鱼(Ctenopharyngodon idellus)不同养殖模式围隔底泥的样品,对上覆水和间隙水中营养盐形态与含量进行分析,探讨间隙水和上覆水中营养盐浓度间的相关关系。结果表明:草鱼不同养殖模式围隔大部分间隙水中营养盐浓度要高于上覆水,上覆水与间隙水中PO43--P浓度呈极显著的正相关性(P<0.01)。上覆水和间隙水中的NO2--N和NO3--N浓度垂直分布特征随月变化规律较一致。养殖期间,间隙水溶解态无机氮(DIN)中NH4+-N比例最高,占95%以上。间隙水中NH4+-N浓度随深度增加而逐渐升高(0～10cm),而NO2--N和NO3--N浓度则随深度增加而减小(0～4cm)。表层底泥在0→1cm方向PO43--P浓度明显增加,从2～3cm层后多数养殖模式下浓度缓慢下降,而4→10cm方向上浓度会随深度增加而明显下降。总体而言,三元混养组中(GSL2)上覆水中营养盐的浓度一般要低于GSL1组和GSL3组,且养殖期间该组底层水DO浓度要高于GSL1组和GSL3组,初步认为是一种较为优化的草鱼混养模式。     

营养盐对中肋骨条藻和新用菱形藻生长及氮磷组成的影响

于１９９５年５月１９９６年３月一次２实验,研究了培养介质中营养盐含量变化对中肋骨条藻和新月菱形藻生长速率和藻体氮、磷含量的影响。根据Ｍｏｎｏｄ方程,磷酸盐影响中肋骨条藻和新月菱形藻生长速率的半饱和常数分别为０．５４μｍｏｌ／Ｌ和０．０５μｍｏｌ／Ｌ;硝酸盐影响两种藻生长速率的半饱和常数分别为４．０μｍｏｌ／Ｌ和１４．６μｍｏｌ／Ｌ,相比之下新月菱形藻更容易受到氮不足的限制。将Ｍｏｎｏｄ方程扩展得到     

鼠尾藻生长、藻体成分及其生境的初步研究

对威海小石岛附近海区鼠尾藻(Sargassum thunbergii)的生长、藻体成分和水体中氮、磷等营养元素的月份变动情况进行了初步研究.结果表明,研究海区水体中硝酸氮的含量具有明显的月份变化,5～10月含量较低,11～4月含量较高;相对于硝酸态氮,氨氮的含量较低,随月份变动也较小;总无机氮的含量变化与硝酸氮含量变化趋于一致;总无机磷含量随月份的变动也较大,在2～6月含量较低,11～1月含量较高.鼠尾藻生长有着明显的月份变化,4～5月生长最快,6～7月藻体达到最大长度;侧枝一般在4月开始出现,7月达到最长.对鼠尾藻体内的碳、氮、磷、碳水化合物以及色素进行测定的结果表明,鼠尾藻体内的碳含量变化较小,一般在25.6%～33.0%之间;氮的含量变化较大,12～5月含量较高,超过3%,7～11月含量较低,低于3%;磷的含量也具有很大的波动,在11～4月含量较高,5～10月含量较低.色素含量具有明显的月份变化,12～3月含量较高,7～10月含量较低.碳水化合物含量在4～7月时较高,最低出现在8～9月.     

大亚湾典型养殖区表层沉积物环境特征研究

通过对大亚湾的大鹏澳海域的网箱养殖区表层沉积物的理化特征及大型底柄生物分布特征与贝类养殖区、对照区的对比研究,揭示了该养殖区表层沉积物环境的基本特征.结果表明,网箱养殖活动对表层沉积物化学性质的影响比较明显,主要表现为总氮、_口J交换态氮、可交换态氨氮、总磷、无机磷、有机磷、硫化物和有机碳的含量,以及无机磷占总磷的比例与可交换态氨氮占可交换态氮的比例大大提高.大型底栖生物分布特征表明,贝类养殖区的平均多样性指数为1.86,平均栖息密度为626.7 ind·m-2,均为最高,这主要是由于贝类养殖区有机质含量适中,低于网箱养殖区,高于对照区,适宜多毛类的繁殖与生长.     

室内受控条件下对虾养殖环境综合生物修复技术研究

本研究在室内受控条件下,在虾、贝、藻的多池内循环养殖的基础上,采用残饵污染控制技术减少残饵生成量,并针对对虾养殖中产生的主要目标污染物质及其存在形态,镶嵌以相应的生物修复技术,探讨了综合生物修复技术对对虾养殖生态系统自身污染的修复效果。研究结果表明:采用虾、贝、藻及生物滤池综合生物修复技术可有效降低养殖水体中的悬浮物、溶解无机碳和溶解有机碳的含量。残饵即时修复技术可显著减少残饵生成量,但梭鱼和沙蚕对沉积物的扰动作用对综合生物修复效果产生了一定的负面影响。综合生物修复技术中大型藻类对水体中溶解无机氮的修复能力略显不足,在实际修复过程中需充分考虑大型藻类固氮速率和系统内生物排氮速率的平衡关系,并确保能满足大型藻快速生长最佳的水层空间。单靠微生物滤池对水体中有机物的修复能力并不理想,需辅助增加泡沫分离等技术,提高系统对大分子胶体的去除能力。本研究为进一步构建现场对虾养殖环境的综合生物修复技术体系奠定了基础。     

胶州湾海水-沉积物界面氮、磷、铁的地球化学特征

对胶州湾底层水溶解氧、总氮、总磷、溶解无机氮、活性磷酸盐、铁及孔隙水中溶解无机氮、磷酸盐、铁和沉积物粒度、有机碳进行了分析。结果显示除铵氮外,孔隙水浓度明显高于底层水中浓度,其中硝酸氮、亚硝酸氮、活性磷酸盐、铁在孔隙水中的浓度分别为在底层水中浓度的17.8、9.3、12.5、7.7倍,暗示孔隙水中的物质可能向上覆水体扩散。在横向上,底层水及孔隙水中硝酸氮、亚硝酸氮、铵氮、活性磷酸盐都呈东岸高西岸低的分布规律,在西南部出现低值。Fe在底层水及孔隙水中的分布规律为东低西高,然而在沉积物中则与此正好相反。氮、磷、铁主要补给源有河流输入、工业生活污染排放、海洋生物自身分解以及孔隙水的释放。影响氮、磷、铁分布的主要因素为物源、河流输入及水动力条件,同时受到沉积物粒度的制约。相关分析显示,溶解氧、有机碳、铁对水体中磷及氮的分布具有某种制约作用。     

黄河下游营养盐浓度、入海通量月变化及“人造洪峰”的影响

于2009年至2011年在黄河下游采集溶解及颗粒态营养盐样品,分析了黄河下游各形态营养盐的浓度变化及营养盐入海通量,结果表明各形态氮的浓度多呈丰水期低、枯水期高,溶解无机氮是溶解态氮的主要存在形式;受黄河高悬浮颗粒物含量的影响,磷以颗粒态占绝对优势,而溶解态磷以溶解无机磷为主要存在形态;生物硅的含量平均约占硅酸盐与生物硅之和的20％,硅的浓度丰水期高于枯水期.颗粒态磷与生物硅的含量与悬浮颗粒物含量呈正相关.营养盐的组成具有高氮磷比、高硅磷比、低硅氮比的特点.近年来黄河下游溶解无机氮浓度显著升高而溶解无机磷变化不大,硅酸盐的浓度有所下降.黄河下游水沙通量、营养盐入海通量有明显的季节变化,丰水期占全年总入海通量的42％～84％.调水调沙期间,各营养盐的浓度和组成均有明显变化,氮的浓度、DIN/PO4-P下降,磷与硅的浓度、SiO3-Si/DIN、SiO3-Si/PO4-P升高,颗粒态营养盐的比例明显增加.短期内大量水沙及营养盐入海通量对黄河口及渤海生态系统产生重要影响.