不同曝气策略对SBBR处理模拟水产养殖废水净化效率的影响

为研究不同曝气策略对序批式生物膜反应器(SBBR)净化模拟的罗非鱼工厂化养殖废水的影响,实验设计构建了5个形态结构相同的SBBR反应器,探究在两个既定溶解氧(DO)水平下(即曝气段DO=2或3 mg/L)不同曝停比(1h/5h、2h/4h、3h/3h、4h/2h、5h/1h)对其净化效率的影响。研究结果显示:不同曝停比工况下氮素去除途径主要为同步硝化反硝化。总氨氮的去除率随曝停比的增大呈升高趋势。在曝气段DO=2 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈升高趋势,硝化过程是影响氮素去除的主要因素。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈先升高后降低的趋势,在曝停比为4/2时达到最高。实验工况下不同溶解氧水平对COD的去除无显著影响,但是不同曝停比对COD的去除却有显著影响。在曝气段DO=2 mg/L工况下,出水磷浓度随曝停比的增加呈先积累后去除趋势,且磷素的去除率随曝停比的增加而增加。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,磷素去除率均为正值,且随曝停比的增加先升高后降低,在曝停比为4/2时达到最高。     

曝气对垂直流湿地处理水产养殖废水脱氮的影响

人工湿地作为一种有效的污水处理技术,现已被逐渐拓展到水产养殖业中。鉴于其与养殖竞争有限土地资源的弊端,如何构建节地高效型湿地成为未来研究的重点。曝气增氧是强化潜流湿地净化效能的重要措施之一,但是关于曝气强度以及净化效率与影响因素的关系仍缺乏深入系统的研究。为此,该文设计构建了7组不同要素组合的垂直流湿地小试系统,同步或分阶段探讨了曝气强化对垂直流湿地脱氮的影响。研究结果表明,无论曝气与否,构建的7组湿地系统于试验运行工况下都存在明显的硝化过程,且空气复氧和植物根系泌氧足以弥补硝化作用耗氧量。曝气增氧进一步强化了湿地内部的矿化和硝化过程;鉴于养殖废水不缺乏碳源(该研究各组湿地进水碳氮比在28.4~30.6之间),湿地内部的反硝化几率增大,导致曝气后总氮的去除效率提高。但是曝气条件下过高的溶解氧又会进一步抑制反硝化过程,从而也会导致系统总氮去除速率的下降。因此,对垂直流湿地而言,曝气强度不是愈高愈好。为了获得更高的脱氮效率,建议可以通过延长水力停留时间或者在垂直流湿地尾部增设水平潜流湿地来补充反硝化过程,进而提高系统对总氮的去除效果。     

不同增氧方式对精养池塘溶氧的影响

当前对于在精养池塘中如何配制和合理使用不同机械增氧方式缺乏系统的比较研究。该文为了探讨高温季节晴好天气不同机械增氧方式对池塘溶氧全天调控的影响,试验设计如下：于夏天高温季节集中对精养池塘应用3种不同增氧方式,在晴好天气的白天和夜间进行增氧效果试验。结果发现：无论增氧机开启与否,池塘的溶氧都存在明显的昼夜起伏,且在午后出现峰值。增氧机的开启增强了上下水层交换,削减了氧差,减少了上层溶氧的逸出损失,提升了下层水体的低溶氧水平。池塘上层溶氧起伏程度大于下层,下层溶氧变化滞后于上层（下层溶氧出现峰值落后于上层约2～5 h）,且这种滞后性为增氧机运行所削弱。夜间增氧能向池塘补充溶氧,但仍不足以弥补鱼类和浮游生物的代谢、微生物的生长及有机物的氧化分解造成的溶氧损耗。单从机械增氧能力来看,叶轮式＞微孔式＞耕水机。综合分析节能和增氧效果,在精养池塘养殖环境下,白天开机增氧选择耕水机较为合适,而夜间应急增氧选择叶轮式更可取。试验通过对不同机械增氧方式增氧效果和能耗的系统比较,为合理选择和使用增氧方式提供了一定的参考价值。     

养殖池塘水质理化因子与微生物群落碳代谢的定量关系

应用Biolog Eco微板技术和统计学方法,分析了循环水养殖池塘水质理化因子与微生物群落碳代谢特性的关系。结果显示:水质理化因子主成分分析表明循环塘与对照塘具有不同的水质理化特征;池塘水体总氮TN、总磷TP、细菌总数BN与微生物代谢活性正相关,TN、BN与微生物代谢多样性Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数正相关;冗余分析表明,循环塘的微生物群落代谢活性与对照塘具有明显的差异,且TN、化学需氧量COD Mn、总溶解固体TDS、TP等环境因子对养殖池塘微生物群落代谢的差异性贡献最大。     

基于固着藻类反应器的生态沟渠构建(英文)

[目的]该研究旨在使池塘循环水养殖系统中人工湿地出水更加满足养殖水质要求。[方法]在长×宽×深为150m×0.5m×0.6m的养殖池塘排水沟内借助固着藻类反应器原理设计构建了生态沟渠,研究了生态沟渠对人工湿地出水溶氧恢复状况及深度净化效果。[结果]研究结果显示,人工湿地出水溶氧经过生态沟渠后显著提高至4.41～7.91mg/L,pH值显著提高(P<0.05)。在150m长度范围内,生态沟渠水中溶氧量随着沟渠长度的增加呈线性增加的趋势(P<0.05)。生态沟渠对人工湿地出水中NH4+-N、IMn和PO43--P等具有进一步去除效果,去除率分别达19.46%、13.38%和31.09%,对总大肠菌群的去除率范围在12.5%～78.13%。[结论]基于固着藻类反应器的生态沟渠能使人工湿地出水溶氧低的状况得到改善,N、P等物质得到进一步去除,可以作为与人工湿地配套的水回用系统。     

基于复合垂直流人工湿地的循环水养殖系统净化养殖效能与参数优化

该文对基于复合垂直流人工湿地(IVCW)的循环水养殖系统的净化效率、养殖效果和系统优化设计进行了研究.结果表明,在420 mm/d的水力负荷下,湿地可有效地去除循环水中的总悬浮物(去除率85%)、CODCr(去除率50%)、BOD5(去除率44%)、总氨氮(去除率53%)、亚硝酸盐(去除率83%)和硝酸盐(去除率54%),能够满足养殖用水的要求,整个试验期间系统实现了零污水排放.经过5个月的养殖,成功地将斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)鱼苗(1.8 cm,0.08g)培育成鱼种(15.9 cm,33.9 g),成活率达到92.6%.在养殖容量、病害控制、成活率以及鱼体生长速度等方面均优于常规池塘养殖模式.建立了一个预测湿地与养殖池塘面积配比的数学模型,为实际应用和优化设计提供依据.     

黄河兰州鲇肌体重金属及有机氯的污染特征

【目的】了解黄河濒危鱼类兰州鲇(Silurus lanzhouensis)肌体污染物的残留现状,为黄河濒危鱼类资源保护和黄河水域水产品质量安全评价提供背景资料。【方法】采用国标法,测定了黄河港口至三门峡段兰州鲇肌体中铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、硒(Se)、六六六(HCHs=α-HCH+β-HCH+γ-HCH+δ-HCH)、滴滴涕(DDTs=pp’-DDE+op’-DDT+pp’-DDD+pp’-DDT)等9种污染物的残留状况,并与相同生境中的黄河鲤(Cyprinus carpio)和鲫(Carassius auratus)进行了比较研究。【结果】兰州鲇肌体重金属残留水平远高于黄河鲤和鲫,Hg、Cu、Zn、Pb、Cd、Se等的检出率为100%,As的检出率为54.5%,HCHs和DDTs的检出率为0。研究水域鱼类肌体主要残留物为Hg、Se、Pb和Cd,其中Hg的残留量最高,但除1个兰州鲇样品Hg含量超标外,其他检测指标的超标率均为0。均值污染指数表明,兰州鲇肌体污染物残留属于正常背景或轻污染水平,且三门峡段兰州鲇的受污染程度高于港口段,与水质监测结果保持一致。黄河港口至三门峡段水体受Hg的污染程度最高,Pb和Cd次之,Cu和Zn最低。兰州鲇肌体中Cu与Zn、Pb与Zn、As与Zn及As与Pb含量之间存在显著的正相关关系(P<0.05)。【结论】黄河兰州鲇肌体污染物残留属于正常背景或轻污染水平,且主要受水质的影响。因此,应积极防治黄河水域污染,以加强对兰州鲇的资源保护,并确保食用安全。     

Metabolic Characteristics and Functional Diversity of Carbon Source in Microflora of Ponds with Recirculating Aquaculture System

利用Biolog Eco微板技术,以循环水养殖池塘和对照塘为实验对象,研究了池塘水环境中微生物群落对碳源利用的代谢特性和功能多样性,来探讨生态调控措施对养殖池塘微生物群落的影响。结果表明,对照塘 P7、P8和循环塘 P1、P2细菌总数、微生物代谢活性、多样性指数较其他循环塘高,其次是 P3、P4、P5,P6是最低的。各池塘微生物对糖类的利用率最高（31.0%~48.7%）,其次为羧酸（13.4%~18.0%）、氨基酸（10.1%~20.5%）和聚合物（9.4%~17.0%）,胺类和酚类的平均利用率分别为5.7%~9.7%、4.95%~7.5%。主成分分析将不同池塘的微生物群落很好的分离开来,这说明,不同池塘的微生物群落有着不同的碳源代谢特性,受影响最大的是含氮化合物和聚合物的代谢。     

基于固着藻类反应器的生态沟渠构建

为使池塘循环水养殖系统中人工湿地出水更加满足养殖水质要求,在长×宽×深为150 m×0.5 m×0.6 m的养殖池塘排水沟内借助固着藻类反应器原理设计构建了生态沟渠,研究了生态沟渠对人工湿地出水溶氧恢复状况及深度净化效果。研究结果显示,人工湿地出水溶氧经过生态沟渠后显著提高至4.41～7.91 mg/L,pH值显著提高（P﹤0.05）。在150?m长度范围内,生态沟渠水中溶氧量随着沟渠长度的增加呈线性增加的趋势（P﹤0.05）。生态沟渠对人工湿地出水中NH4+-N、IMn和PO43--P等具有进一步去除效果,去除率分别达19.46%、13.38%和31.09%,对总大肠菌群的去除率范围在12.5%～78.13%。上述结果表明基于固着藻类反应器的生态沟渠能使人工湿地出水溶氧低的状况得到改善,N、P等物质得到进一步去除,可以作为与人工湿地配套的水回用系统。     

鱼藕轮作对池塘底泥微生物群落代谢功能的影响

借助BIOLOG检测法,研究了栽种莲藕池塘及养殖黄颡鱼池塘底泥微生物群落代谢功能多样性的变化。结果表明:种植莲藕后底泥中有机质(OM)含量分别减少11.45%(深度0~5 cm)、19.12%(深度5~10 cm),莲藕的生长能促进根区底泥有机质的消耗,对底泥中的总氮(TN)、总磷(TP)均有一定的吸收作用;种植组与对照组在养殖周期后的平均颜色变化率(AWCD)均高于初始值,且种植组AWCD变化率更显著,表明栽种莲藕的底泥微生物群落代谢活性更;对0~5 cm与5~10 cm底泥微生物群落代谢活性比较发现同一环境不同深度微生物群落代谢活性不同;养鱼组(0~5 cm)底泥中微生物Biolog代谢功能多样性显著降低(P<0.05),莲藕种植可保持底泥较高的微生物代谢功能多样性。