孫永艷
當前在大宗淡水魚類在養(yǎng)殖中,以草魚為主的大宗淡水魚類在養(yǎng)殖方式上發(fā)生較大轉變,這種集約化的發(fā)展,使得池塘中產(chǎn)生大量殘餌和動物排泄物,這些代謝廢物在微生物的作用下分解成有機物、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮等氮化合物,養(yǎng)殖水體中氮化合物含量過高時對魚類生長和水生餌料生物產(chǎn)生很強的毒害作用。亞硝酸鹽還是強烈的致癌物質(zhì),如何降解這些物質(zhì),是水產(chǎn)科技工作者一直所關注的研究課題。
本試驗對國家大宗淡水魚類產(chǎn)業(yè)技術體系,蘭州綜合試驗站金山漁業(yè)科技示范點生物濾池中的微生物群落進行定性定量分析,并對其中的異養(yǎng)硝化菌的異養(yǎng)硝化性能進行測定,以期篩選出能高效去除養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸鹽的菌株,為養(yǎng)殖中的水處理服務。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
本試驗異養(yǎng)硝化菌株的分離源為甘肅省靖遠縣北灣鎮(zhèn)金山漁業(yè)科技示范點生物濾池中的濾料。水樣取自U型生物濾池的五個不同位點,其中B1是進水口,B5為出水口,B3為U型管的拐角處,B2取自B1和B3中間,B4取自B3和B5中間。菌株來源于U型生物濾池的毛刷中,五個位點的濾料分別與水樣的五個位點一一對應,將取回來的水樣和菌株在冰箱里保存以備測定。
1.2 方法
本試驗首先需要測定所采集水樣的各項理化指標。然后再進行微生物試驗,將所取得的濾料接種在普通培養(yǎng)基、異養(yǎng)培養(yǎng)基和異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中,將培養(yǎng)得到的菌株計數(shù),對微生物群落進行定量分析。將分離篩選出的異養(yǎng)硝化菌株進行革蘭氏染色,鑒定其陰陽性,通過形態(tài)觀察,全自動細菌鑒定儀鑒定菌株的種類進行微生物群落的定性分析,并測定分離菌的異養(yǎng)硝化性能,檢測其氨氮去除率。
2 結果與分析
2.1 生物濾池中海水理化指標
結果表明各位點總氮的含量在6.32±0.10 mg/L到6.46±0.08 mg/L之間,整體變化穩(wěn)定。從B1到B5,氨態(tài)氮的濃度變化較明顯,從進水口到出水口呈遞減的趨勢,降解率為67.03%。亞硝態(tài)氮的含量在U型池的底部為最低值。有效磷的含量為0.19±0.005 mg/L基本保持不變。數(shù)據(jù)顯示此生物濾池的有效磷在0.1~0.2 mg/L之間,所以有效磷含量是最佳值。溶解氧的含量在進水口和出水口處明顯高于其他三處。有機碳的含量在進水口為21.59±0.13mg/L出水口為26.43±0.17mg/L,呈遞增的趨勢,在進水口的含量明顯低于其他各位點。
2.2 微生物定量分析
經(jīng)過對B1,B2,B3,B4, B5,五個不同位點的濾料進行富集培養(yǎng)和硝化細菌的MPN法計數(shù)得出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表明,每一位點的細菌總數(shù)都大于異養(yǎng)菌和硝化菌的總數(shù);并且每一位點異養(yǎng)菌的總數(shù)都大于硝化細菌的總數(shù)。細菌的總數(shù)在出水口處明顯高于其他四處,而異養(yǎng)細菌的總數(shù)也是在出水口處明顯高于其他四處,原因可能是在進水口處有水流的沖擊,造成細菌數(shù)量不穩(wěn)定。
2.3 微生物定性分析
通過分離純化和菌種的鑒定, 從所采濾料中分離得到11株菌, 通過革蘭氏染色、生理生化鑒定,鑒定菌株的種類。包括銅綠假單胞菌,海藻希瓦氏菌,嗜水氣單胞菌,河流弧菌,少動鞘氨醇氣單胞菌,粘質(zhì)沙雷氏菌,腐敗希瓦氏菌,西宮皮球菌,克氏庫克菌,荷養(yǎng)顆粒鏈菌,玫瑰庫克菌。
2.4 異養(yǎng)硝化效率
以菌種名為橫坐標,氨氮去除率為縱坐標,繪制各菌株的氨氮去除率,結果如圖1:
圖1 異養(yǎng)硝化細菌的氨氮去除率
由圖1可知,本試驗篩選的11株異養(yǎng)硝化細菌均具有異養(yǎng)硝化能力,且氨氮降解率在27.3%和82.8%之間。其中yy1的氨氮降解率最低為27.3%,而yy24 菌株的氨氮降解率最高,可達到82.8%,所以yy24可以做為進一步研究的受試菌。
3 結論
3.1 對甘肅省靖遠縣北灣鎮(zhèn)金山漁業(yè)科技示范點生物濾池中采得的樣品,采用傳統(tǒng)的生物技術,通過稀釋涂布平板和平板劃線法,分離純化從中共篩選出脫氮效果較好的11株異養(yǎng)硝化菌株。
3.2 對分離出來的菌株進行革蘭氏染色和顯微形態(tài)觀察,鑒定其陰陽性,并鑒定菌株的種類。包括銅綠假單胞菌,海藻希瓦氏菌,嗜水氣單胞菌,河流弧菌,少動鞘氨醇氣單胞菌,粘質(zhì)沙雷氏菌,腐敗希瓦氏菌,西宮皮球菌,克氏庫克菌,荷養(yǎng)顆粒鏈菌,玫瑰庫克菌。
3.3 將分離出的微生物菌株涂布于異養(yǎng)培養(yǎng)基中初步測定其異養(yǎng)硝化能力,然后測定分離出菌株的氨氮去除性能,鑒定其異養(yǎng)硝化能力,最終篩選得到一株脫氮性能較高的菌株西宮皮球菌,其氨氮去除率可以達到82.80%。
(作者單位:730600甘肅省白銀市靖遠縣畜牧獸醫(yī)局)