萬(wàn)紫錦

（承德市應(yīng)急管理局，河北 承德 067000）

隨著社會(huì)的高速發(fā)展以及時(shí)代的不斷更替，我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展空間越來(lái)越大，已經(jīng)由傳統(tǒng)的分散性養(yǎng)殖轉(zhuǎn)為當(dāng)前的集中性養(yǎng)殖。在這樣的養(yǎng)殖背景之下，在很大程度上提高了糞便量、殘餌量，在進(jìn)入水中之后導(dǎo)致水中的氮含量增加，對(duì)水中生物的生命造成了威脅[1]。這個(gè)時(shí)候，需要通過(guò)換水的方式降低氮濃度，這樣不僅造成了水資源浪費(fèi)，所排出的養(yǎng)殖尾水還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。所以說(shuō)，在養(yǎng)殖的過(guò)程中，對(duì)尾水進(jìn)行凈化十分重要，在凈化之后可以進(jìn)行重復(fù)的利用。生物濾器是尾水凈化的重要設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，水中的微生物會(huì)以濾料為載體，在成為了生物膜之后，會(huì)對(duì)養(yǎng)殖尾水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，達(dá)到凈水的目的。生物膜的質(zhì)量會(huì)對(duì)凈水效果造成直接的影響。在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖中，使用最多的自然掛膜方式，該方式的成本較低，技術(shù)要求不高[2]。本文基于此，使用高校脫氮菌強(qiáng)化掛膜方式與其對(duì)其，觀察其凈水應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 材料和設(shè)備

1.1.1 生物填料

生物填料選擇PU材質(zhì)爆炸棉，密度是0.024 g/cm3，比表面積是266 m2/m3。

1.1.2 菌種選擇

選擇三株高效脫氮菌，分別為花津?yàn)┭挎邨U菌（Bacillus hwajinpoensis）、嗜堿鹽單胞菌（Halomonasalikaliphila）以及麥?zhǔn)辖惶鎲伟ˋlteromonas maclendii）。

1.1.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水

養(yǎng)殖尾水來(lái)自于山東省青島市卓越海洋集團(tuán)養(yǎng)殖用水。經(jīng)過(guò)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖密度是（15±0.7）kg/m2，水質(zhì)pH值為7.65±0.28，鹽度為28.9±0.5,。尾水中的氨氮平均濃度為0.30 mg/L，亞硝酸氮的平均濃度為0.095 mg/L，硝酸氮的平均濃度為0.67 mg/L，總氮的平均濃度為2.88 mg/L，總磷的平均濃度是0.03 mg/L，COD的平均濃度為1.92 mg/L。

1.1.4 設(shè)備

整理箱模擬生物濾池，規(guī)格54 cm×39 cm×28 cm，體積55 L[3]。

1.2 方法

1.2.1 菌種培養(yǎng)

培養(yǎng)菌種的過(guò)程中，將其放在溫度為-80℃的環(huán)境中進(jìn)行活化，將單菌接種進(jìn)200 mL 2216E的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)30多個(gè)小時(shí)后，再將菌液接種進(jìn)500 mL的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。隨后進(jìn)行濃縮，使用生理鹽水進(jìn)行重懸。

1.2.2 生物膜培養(yǎng)

生物膜培養(yǎng)的方法為預(yù)培養(yǎng)法，在微濾機(jī)旁的回旋口向整理箱中抽取50 L的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水，隨后打開潛水泵，并對(duì)其進(jìn)行加熱，按照尾水的濃度分別在培養(yǎng)液體中加入混合菌液，并進(jìn)行掛膜[4]。

1.2.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理效果

等到掛膜成熟之后，將設(shè)備當(dāng)中的水排干凈，重新加入50 L的養(yǎng)殖尾水，每隔1天測(cè)定以此相關(guān)指標(biāo)，周期為5天。

1.2.4 水質(zhì)數(shù)據(jù)分析

對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)使用Excel軟件進(jìn)行分析，菌株的平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示為（x±SD），并使用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS22.0對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，顯著水平為0.05，極顯著水平為0.01.

2 結(jié)果

2.1 掛膜后各指標(biāo)的變化結(jié)果

NH+4-N的濃度變化，在掛膜后，NH+4-N指標(biāo)的濃度較高，但是在接入菌種之后，NH+4-N濃度明顯下降，也就是說(shuō)對(duì)NH+4-N有著較高的去處效果。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 掛膜后各指標(biāo)的變化（單位：mg/L）

2.2 對(duì)微生物酶活性的影響

選擇AKP、OPH、DHO、AMP、Nar、NIR酶的活性在0分鐘、6分鐘、12分鐘以及24分鐘的活性變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 微生物酶活性的變化（單位：IU·L-1）

3 討論

對(duì)于生物膜而言，在發(fā)展過(guò)程中會(huì)有精力不同的時(shí)期。在掛膜的前期，氨氮值清除的比較慢，因?yàn)榫暝谌颅h(huán)境當(dāng)中需要進(jìn)行適應(yīng)，到了中后期后，去除效果十分明顯，說(shuō)明菌株已經(jīng)適應(yīng)了其環(huán)境，能夠高效的去處，促進(jìn)生物膜的形成。本實(shí)驗(yàn)添加了氮源，初始的氨氮值高于掛膜組。除此之外，在掛膜的期間，亞硝酸氮濃度的變化呈升高后下降的趨勢(shì)，那是因?yàn)樵趻炷て陂g首先使用氨氮，需要進(jìn)行脫氮，不會(huì)對(duì)最終的結(jié)果造成影響[5]。

COD是指水體內(nèi)能夠氧化或者還原物質(zhì)的量，間接的反應(yīng)水體的污染情況。在本次的實(shí)驗(yàn)中，使用花津?yàn)┭挎邨U菌（Bacillus hwajinpoensis）、嗜堿鹽單胞菌（Halomonas alikaliphila）以及麥?zhǔn)辖惶鎲伟ˋlteromonas maclendii）作為菌株進(jìn)行培養(yǎng)，不僅可以取出水體的氨氮，還能夠?yàn)槲⑸锏拿富钚栽斐梢欢ㄓ绊?，尤其是水中的有機(jī)物，去除效果較好。對(duì)于COD濃度較高的尾水，還需要對(duì)脫氮菌進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)，否則去除效果會(huì)受到一定的影響。

綜上所述，在菌株培養(yǎng)的過(guò)程中，可以在一定程度上降低生物濾器的掛膜時(shí)間，且等到掛膜成熟后，生物濾器在養(yǎng)殖尾水的凈化效果較好，對(duì)于NH+4-N、NO-2-N的去處效果達(dá)到了100%，對(duì)CODmn的去除效果達(dá)到了97.6%，去除效果整體優(yōu)于傳統(tǒng)的掛膜去除。但是在氨氮、亞硝酸鹽上的去除效果較差，在日后的水質(zhì)凈化中，還需要對(duì)方式進(jìn)行改善，才能營(yíng)造更好的水體環(huán)境，保證社會(huì)的“可持續(xù)發(fā)展”。