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1.1.1臭氧處理水培育中華絨螯蟹苗優(yōu)化條件的試驗研究
目前河蟹育苗工藝都采用靜水充氣、開(kāi)放式工藝。每天需要更換大量海水,以增加育苗池中的溶解氧來(lái)改變水質(zhì)污染程度,同時(shí)還需使用藥物來(lái)抑制致病菌的繁殖。但到育苗后期,池底有機質(zhì)沉積過(guò)多,造成池水下層氧債高,致病菌大量繁殖,水質(zhì)惡化,造成幼體大量死亡。因此,利用經(jīng)臭氧處理后的水體來(lái)維持良好的生態(tài)環(huán)境,為河蟹幼體提供一個(gè)良好的水環(huán)境已成為河蟹育苗成敗關(guān)鍵。
為了找出臭氧水河蟹育苗的優(yōu)化條件,進(jìn)行臭氧處理水量、育苗密度、換水量三因素三水平正交試驗,并利用灰色系統關(guān)聯(lián)度分析方法,分析因素之間作用關(guān)系,以期獲得臭氧水添加量,育苗密度、換水量的合理組合、驗證臭氧在河蟹育苗中的作用,總結出臭氧處理水進(jìn)行河蟹工廠(chǎng)化育苗的優(yōu)化工藝 。
該試驗于 1997 年 3 — 4 月在塘沽塘寧水產(chǎn)育苗進(jìn)行,應用由天津市水產(chǎn)研究所和清華大學(xué)共同研制的 QT 一 20 臭氧水處理器,臭氧投加量為每立方米水體 1 — 1.5 g
1.2.1.1?正交試驗設計
試驗因素的確定: A 一臭氧水添加量: B 一幼體密度; C 一換水量。試驗水平確定:每個(gè)因素設三個(gè)水平,見(jiàn)表 3. 試驗分組方案;采用 L 9 (3 4 ) 正交表共設 9 個(gè)試驗組 . 試驗期間投喂餌料種類(lèi)為單胞藻、蛋黃、酵母、螺旋藻粉、輪蟲(chóng)及鹵蟲(chóng)無(wú)節幼體 . 每天測定一次 p H 值、鹽度,隔天測定一次溶解氧 .Z 1 一 Z 2 和 Z 3 一大眼幼體期間,對氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮、耗氧量和細菌總數等指標進(jìn)行測定 .
表 3 臭氧育河蟹苗試驗因素水平表
??????因素 水平 |
臭氧水添加量 A % |
培育幼體密度 B?萬(wàn)體 /m 3 |
換 水 量 C % |
1 | A 1 0 | B 1 15.66 | C 1 20 |
2 | A 2 50 | B 2 23.49 | C 2 25 |
3 | A 3 100 | B 3 31.32 | C 3 33 |
1.2.1.2?試驗結果
試驗所用時(shí)間 16 天,河蟹大眼幼體出苗情況試驗結果見(jiàn)表 4 。
表 4 河蟹大眼幼體出苗試驗結果
試驗號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
出苗(只) | 436 | 506 | 572 | 425 | 510 | 550 | 531 | 561 | 534 |
出苗率( % ) | 18.5 | 21.4 | 24.4 | 12.1 | 14.5 | 15.6 | 11.3 | 11.9 | 11.4 |
活力狀況 | 正常 | 正常 | 正常 | 差 | 較差 | 較差 | 較差 | 較差 | 較差 |
1.2.1.3?灰色系統關(guān)聯(lián)度分析
利用灰色系統關(guān)聯(lián)度分析方法,計算出水質(zhì)生化條件對出苗量影響的關(guān)聯(lián)度,排出關(guān)聯(lián)序,以直接反映出各個(gè)子序列對同一個(gè)母序列的“優(yōu)劣”或“主次”關(guān)系,從而找出影響出苗量的各個(gè)生化因素間的主次關(guān)系。
利用處理后的數據進(jìn)行氨氮、亞硝酸鹽、耗氧量、細菌總數對河蟹出苗量影響的關(guān)聯(lián)度計算。設出苗量為母序列,表示為 X l (k)(k=1 , 2 ,…… 9 為試驗組編號 ) 則: X 1 (k)= ( (X 1 (1) , X 1 (2) ,……, X 1 (9) ),設氨氮、亞硝酸鹽、耗氧量、細菌總數為子序列,分別表示為: X 2 (k) 、 X 3 (k) 、 X 4 ( k )、 X 5 (k) ,求得關(guān)聯(lián)度 R :
R=(r 1,2?, r 1 , 3 , r l,4 , r 1 , 5 )=(0.210 , 0.172 , 0.199 , 0.249)
上述結果表明,水體中細菌總數對河蟹出苗量影響最為顯著(zhù),其次是氨氮、耗氧量,而亞硝酸鹽影響最小。從表 5 中可以看出,水中氨氮、耗氧量對試驗因素中的臭氧水添加量的關(guān)聯(lián)度最大,亞硝酸鹽對布苗密度關(guān)聯(lián)最大。表明臭氧處理水可有效改善育苗水環(huán)境中氨氮、 COD 狀況,其中添加臭氧水育苗的各試驗組的氨氮、 COD ,均明顯低于對照組。氨氮可下
降 31.59 — 31.89 %, COD 下降 30.66 ~ 45.33 %,細菌總數下降 34.17 — 58.35 %。
表 5 試驗因子對應水化指標的關(guān)聯(lián)度
?????????指標 因素 |
關(guān) 聯(lián) 度 R | ||
氨氮 | 亞硝酸鹽 | 化學(xué)耗氧量 | |
臭氧水添加量 | 0.304 | 0.306 | 0.309 |
布苗密度 | 0.159 | 0.415 | 0.277 |
換水量 | 0.302 | 0.311 | 0.258 |
水源經(jīng)臭氧處理后,阻斷了致病菌進(jìn)入育苗水體的途徑,且有利于有益細菌的生長(cháng),有利于降解有機物質(zhì),從而改善了育苗池生態(tài)環(huán)境。
1.2.1.4?因素水平優(yōu)化組合分析
根據表 6 可以看出,三個(gè)指標的計算結果針對三個(gè)因素的主次順序分別為:出苗量 A>C>B ,出苗密度 B>A>C ,活力系數 B>>A , C 。從出苗量這一指標來(lái)看,優(yōu)化水平組合應為 A 3 C 3 B 3 :從出苗率指標看,應為 B 1 A 3 C 3 ;從活力系數指標看,應為 B 3 A 3 C 1,3 。對三組綜合分析看,因素的優(yōu)化組合應為 A 3 B 1 C 1 。
表 6 河蟹育苗試驗綜合分析表
指標 | 出苗量 | 出苗率 | 活力系數 | ||||||
A | B | C | A | B | C | A | B | C | |
K 1 | 464 | 505 | 516 | 14 | 21.4 | 15.3 | 66.7 | 100 | 77.3 |
K 2 | 526 | 495 | 488 | 15.9 | 14.1 | 15 | 77.3 | 53.3 | 66.7 |
K 3 | 552 | 542 | 538 | 17.1 | 11.5 | 16.7 | 77.3 | 60 | 77.3 |
R | 88 | 47 | 50 | 3.1 | 9.9 | 1.7 | 6.6 | 46.7 | 6.6 |
優(yōu)水平 | A 3 | B 3 | C 3 | A 3 | B 1 | C 3 | A 2?, 3 | B 1 | C 1?, 3 |
1.2.1.5?分析和小結
育苗水源經(jīng)臭氧處理后,水中氨氮、耗氧量、亞硝酸鹽和細菌總數都可以得到大幅度的降解,其降解幅度與臭氧投加量緊密相關(guān)。由于臭氧在水中發(fā)生還原反應,產(chǎn)生氧化能力極強的原子氧 (O) 和羥基 (OH) ,能迅速氧化水中的有機物質(zhì)、殺滅細菌。因此,池中水質(zhì)得到了明顯凈化,并且無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)任何殘留物,為河蟹幼體提供了一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境,可以有效地提高出苗量,是適合于河蟹育苗生產(chǎn)上應用的水處理技術(shù)。
從關(guān)聯(lián)度分析結果表明,影響出苗量的作用因子的主次順序為:細菌總數 > 氨氮 > 耗氧量 > 亞硝酸鹽。其中細菌是主要作用因素,尤其是厭氧的致病菌。經(jīng)綜合推斷,布苗密度與細菌總數緊密相關(guān)。因此,合理密度是高效育苗的一項重要措施。從整體考慮,工廠(chǎng)化育苗全部使用臭氧水,加上換水量適當,采用合理的布苗密度即 A 3 B 1 C 1 是優(yōu)化的組合。
2.2.2臭氧在內陸水域育苗水處理工藝
1997?— 1998 年,分別在天津市大港油田鉆井一公司育苗場(chǎng)和江蘇省揚州市江洋特種水產(chǎn)公司育苗場(chǎng)進(jìn)行了臭氧水處理為主的綜合水處理工藝的研究。前者距海岸 20 余公里,育苗水體為 1445M 3 ; 后者距海岸 200 余公里,育苗水體為 2100M 3 。水源均以鹽場(chǎng)的鹵水來(lái)配制用以育苗,用水量共為 5.6 萬(wàn)噸。 經(jīng)臭氧處理后循環(huán)封閉使用,以用于培養單細胞藻類(lèi)、親蟹暫養、育苗等,共培育出大眼幼體 559.5 公斤,在生產(chǎn)上取得了突破。具體做法如下:
2.2.2.1?水源配置和設施
兩個(gè)育苗場(chǎng)都用車(chē)、船從海邊拉運鹽場(chǎng)的鹵水。鹵水鹽度為 42 — 900‰ 配制成 18 — 23‰ 。鹽度的水作為育苗水源。
1.2.2.2?水處理機、功能、處理量
選用由天津市水產(chǎn)研究所、清華大學(xué)共同研制的 QT 一 20 型臭氧水處理機。該機具有體積小、重量輕、效率高、使用方便等特點(diǎn)。其主要功能是清除有毒有害物質(zhì)、殺菌滅藻、氧化部分重金屬離子和有機物。處理后的水質(zhì)符合漁業(yè)水質(zhì)標準。在育苗過(guò)程中循環(huán)使用凈化水,處理水量 10 — 20 噸/小時(shí),可按凈化程度和水質(zhì)要求,任意調整水處理量。
1.2.2.3?水處理工藝流程
用鹵水配制育苗水源,經(jīng)沉淀、過(guò)濾后進(jìn)入育苗池供孵幼和培育幼體使用。育苗池排出的廢海水經(jīng)過(guò)濾和沉淀,通過(guò)臭氧水處理機處理,然后將處理水匯集到蓄水池,經(jīng)過(guò)濾沉淀進(jìn)入調鹽配水池,再經(jīng)過(guò)濾沉淀,并化驗合格后再次進(jìn)入育苗池使用,形成閉式循環(huán)。
1.2.2.4?臭氧水處理效果和產(chǎn)量
育苗池排出的廢海水,經(jīng)過(guò)臭氧水處理機處理后,亞硝酸鹽顯著(zhù)降解,再經(jīng)物理、化學(xué)和生物的綜合處理,其它多項水質(zhì)綜合指標符合國家漁業(yè)水質(zhì)標準 . 處理凈化的水質(zhì)變化見(jiàn)表 7 、表 8
表 7 1996-1997 年度大港河蟹育苗場(chǎng)臭氧處理水質(zhì)變化情況(處理量 5T/h )
項目 | 氨態(tài)氮 NH 3 - CN ppm |
亞硝酸鹽 NH 2 - CN ppm |
硝酸鹽 ppm |
浮游生物(萬(wàn) /ml ) | 說(shuō)明 | |
浮游植物 | 浮游動(dòng)物 | |||||
廢水 | 0.514 | 0.030 | 0.101 | 22.7 | 0.08 | 浮游植物優(yōu)勢種為小球藻 |
處理海水 | 0.163 | 0.006 | 0.230 | 0.9 | 0 |
表 8 1997-1998 年揚州市農業(yè)發(fā)展總公司河蟹育苗場(chǎng)處理水質(zhì)變化情況
項目 | 氨態(tài)氮 NH 3 - CN ppm |
亞硝酸鹽 NH 2 - CN ppm |
浮游生物 (萬(wàn) /ml ) |
說(shuō)明 | |
浮游植物 | 浮游動(dòng)物 | ||||
廢水 | 0.14 | 0.0182 | 200 | 0.3 | 浮游植物優(yōu)勢種為小球澡 |
處理海水( 20T/h ) | 0.135 | 0.010 | 144 | 0.1 | |
處理海水( 15T/h ) | 0.135 | 0.0064 | 100 | 0.05 | |
處理海水( 10T/h ) | 0.135 | 0.0038 | 40 | 0.02 |
水處理的目的是避免海水排放后污染環(huán)境,育苗用水的循環(huán)使用,可節約大量配制海水,降低了生產(chǎn)成本。因此,利用臭氧處理水育苗,在工藝上是可行的,效果非常明顯。在河蟹育苗規?;a(chǎn)中應用臭氧水處理技術(shù)后,育苗產(chǎn)量高而穩定。 1997 年大港育苗場(chǎng)生產(chǎn)蟹苗 183 公斤 ( 其中早繁苗 150 公斤 ) , 1998 — 1999 年揚州育苗場(chǎng)生產(chǎn)蟹苗分別為 376 . 5 公斤 ( 其中早繁苗 233 公斤 ) 和 635.5 公斤。見(jiàn)表 9 。
表 9 河蟹育苗(大眼幼體)產(chǎn)量
項 目 | 年度 | 總產(chǎn)量 kg |
批產(chǎn)量( kg ) | 育苗池水體 M 3 | |||
第 1 批 | 第 2 批 | 第 3 批 | 第 4 批 | ||||
大港油田育苗場(chǎng) | 1997 | 183 | 41.1 | 91.7 | 50.2 | 1100 | |
揚州農業(yè)發(fā)展 總公司育苗場(chǎng) | 1998 | 376.5 | 46.7 | 143.3 | 43 | 143.5 | 2100 |
1999 | 635.5 | 191 | 276 | 168.5 | 2100 |
應用臭氧處理水進(jìn)行河蟹育苗,一般可縮短孵化周期 2 — 3 天。同時(shí)蟹苗個(gè)體大,健壯且活力強。因此經(jīng)臭氧水處理技術(shù)閉式循環(huán)使用后,節約了海水和運輸費用,降低了成本,防止污染環(huán)境,經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會(huì )效益相當顯著(zhù)。
2.3?臭氧對海水育苗中理化和生物影響的研究
2.3.1臭氧在海水育苗中對水質(zhì)理化指標的影響
在海珍品育苗中,水質(zhì)是育苗成敗的的關(guān)鍵因素之一。伴隨海洋污染的日益加劇,赤潮的頻繁發(fā)生,海水育苗面臨嚴重的挑戰。同時(shí),在內陸地區進(jìn)行海水育苗,由于缺乏海水水源,必須使用配制海水進(jìn)行封閉式循環(huán)進(jìn)行育苗。因此,利用臭氧水處理技術(shù)改善凈化水質(zhì),是今后海水育苗水處理技術(shù)的一個(gè)方向。為此,進(jìn)行臭氧對海水育苗中水質(zhì)理化指標的影響試驗,是一項十分必要的工作。 -
試驗采用由天津市水產(chǎn)研究所和清華大學(xué)共同研制的臭氧水處理機產(chǎn)生的臭氧水,并改變混合器的流量,從而控制投入到水中的臭氧量,對所獲得數據進(jìn)行分析,以評價(jià)水質(zhì)狀況以及對幼體作用的影響。
2.3.1.1?臭氧投加量與水中剩余臭氧的關(guān)系
試驗通過(guò) 8 次采樣,臭氧投加量為 (1.25 — 4.17) ppm ,剩余臭氧量為 (0.185 — 0.542) ppm ,通過(guò)前者 (x) 與后者( y )值及統計檢驗,見(jiàn)表 10 。并對相關(guān)系數 r 進(jìn)行顯著(zhù)性檢驗,結果表現為 t>>t 0.01 (t 0.01 =3.707).
表 10 水中投加臭氧量( X )與水中剩余臭氧量( Y )的值及統計檢驗結果
序號 | 投加臭氧量 X?( ppm ) |
剩余臭氧量 Y?( ppm ) |
X2 | Y2 | XY |
1 | 1.25 | 0.185 | 1.56 | 0.034 | 0.23 |
2 | 1.39 | 0.29 | 1.93 | 0.067 | 0.36 |
3 | 1.56 | 0.202 | 2.43 | 0.041 | 0.32 |
4 | 1.79 | 0.254 | 3.20 | 0.064 | 0.45 |
5 | 2.08 | 0.294 | 4.33 | 0.086 | 0.61 |
6 | 2.50 | 0.306 | 6.25 | 0.094 | 0.76 |
7 | 3.31 | 0.424 | 11.0 | 0.18 | 1.40 |
8 | 4.17 | 0.542 | 17.39 | 0.29 | 2.26 |
Σ | 18.05 | 2.47 | 48.09 | 0.856 | 6.39 |
試驗表明,水中投加臭氧量與水中剩余臭氧量有顯著(zhù)的正相關(guān)關(guān)系。這樣剩余的底濃度臭氧量可繼續對育苗池中的水質(zhì)起著(zhù)進(jìn)一步的凈化作用。而對育苗幼體無(wú)害。
2.3.1.2?對水中氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽的影響
水中氨氮是由 NH 4 + 和 NH 3 組成, NH 4 + 是無(wú)毒性,可被生物直接吸收,但 NH 3 具有毒性,使生物甚至死亡。亞硝酸鹽對育苗幼體易產(chǎn)生毒害作用,是硝化過(guò)程中的中間產(chǎn)物,硝鹽酸是硝化作用的最終產(chǎn)物,對育苗幼體無(wú)毒害,可被浮游植物直接吸收。根據試驗表明,加大臭氧投加量,對氨氮具有較強降解作用,同時(shí)亞硝酸鹽被全部氧化,但硝酸鹽總體是在增加。表示水中硝化作用在正常進(jìn)行,對育苗水體的水質(zhì)改善起著(zhù)極為重要的作用。
2.3.1.3?對水中有機物的降解作用
育苗水體中由于幼體的呼吸和排泄作用、殘餌的沉積等,使水體中有機物不斷積累溶解氧急劇下降,水質(zhì)逐漸惡化,能否降解水體中有機物,與海水育苗成敗關(guān)系密切。通過(guò)試驗表明,臭氧對有機物的降解作用與水中 p H 有關(guān), p H 越高,降解程度越大。由于育苗水體 p H 在 8.2~8.5 之間,處于 p H 偏高范圍,有機物的降解速度較快。
2.3.2臭氧殺滅海水中細菌的效果 .
臭氧殺滅海水中細菌的試驗,是在大連碧龍海珍品有限公司的海膽育苗中進(jìn)行。試驗中應用天津市水產(chǎn)研究所和清華大學(xué)共同研制的臭氧水處理機來(lái)凈化和處理海水,取得了明顯的效果。
1996?年 8?月 1 日~ 8?月 14?日,分別對臭氧前后水質(zhì)和細菌數量進(jìn)行檢測,首先將海水水源經(jīng)臭氧水處理機處理后的臭氧水直接進(jìn)入海膽育苗池中,同時(shí)還將臭氧水放入大池,接種角刺藻,接種密度為 10 萬(wàn)個(gè)/ ml ,長(cháng)勢較好。一周后迅速繁殖到 100 — 200 萬(wàn)個(gè)/ ml ,培育水體良好,未被原生動(dòng)物和雜藻等生物污染,培養成功后可以投喂海膽幼體。試驗共進(jìn)行三次,均證明臭氧水可將海水中的細菌幾乎全部殺滅,達到育苗生產(chǎn)用水標準,回水再經(jīng)處理后,完全可以進(jìn)行海膽育苗。結果如表 11 、表 12 。
表 11 8 月 14 日臭氧處理海水后各項指標分析
每小時(shí)處理水量 T/h | 氨態(tài)氮 ppb |
亞硝酸鹽 ppb |
P H | 細菌數 個(gè) /h |
殺滅率 % |
備注 |
5 | 91 | 0.75 | 8.24 | 0 | 100 | 在海水中添加氨態(tài)氮 |
空白 | 98 | 3.08 | 8.22 | 1800 |
表 12 在 5T/h 條件下殺滅細菌效果比較
項目 | 細菌含量 個(gè) /ml |
滅殺率 % |
處理后細菌含量 個(gè) /ml |
氨氮 ppb |
冬季正常海水 | 300 | 10-30 | ||
回收海水 | 6000 | 99.8 | 20 | 50-100 |
夏季正常海水 | ( 1-2 )千 | 100 | 0 | 10-20 |
夏季添加氨氮海水 | ( 1-2 )千 | 100 | 0 | 100 |
接種細菌海水 | ( 1-2 )萬(wàn) | 99.8 | 30 | 10-20 |
2.4?魚(yú),蝦、藻,貝育苗臭氧應用技術(shù)的研究
2.4.1臭氧技術(shù)在羅氏沼蝦育苗中的應用
羅氏沼蝦是一種適于在淡水中生長(cháng)的優(yōu)良的品種。為了能在內陸水域和遠離海域地區開(kāi)展羅氏沼蝦養殖,必需提高育苗技術(shù),繁育更多的蝦苗,尤其在無(wú)海水水源,又需要循環(huán)再利用的地區,提高單位水體育苗量至關(guān)重要。本項技
應用試驗共分三個(gè)組,每個(gè)組有 3 個(gè)試驗池,第一組,每 2 天用臭氧處理機處理一次,第二組每 5 天處理一次,第三組每 10 天處理一次。每組三個(gè)試驗池分別投入 5 ppm 、 l0 ppm 、 15 ppm 濃度的光合細菌。在整個(gè)試驗過(guò)程中不換水,不施加任何藥物,每 2 天吸污一次,同時(shí)對水質(zhì)指標進(jìn)行全面監測。每天觀(guān)察蝦苗活力、發(fā)育 5 天的蝦苗測定體長(cháng)體重 。該試驗水泵流量為 5 m 3 /小時(shí),氧氣流量為 0.25-0.3 m 3 / h ,臭氧投放量為 1.5-2 g / m 3 ( 水體 ) 。
試驗結果表明,每 5 ~ 7 天用臭氧水處理一次育苗用水,并結合投放 l0ppm 濃度光合細菌為最佳組合方式。其蝦苗生長(cháng)速度快,出苗率較其它組合高出 10---14.2 %,且節約成本。具體見(jiàn)表 13 。
表 13 育苗池出苗率統計
池號 | 1-1 | 1-2 | 1-3 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 3-1 | 3-2 | 3-3 |
出苗量(萬(wàn)尾) | 18.4 | 19.2 | 18.7 | 19.3 | 20.6 | 19.2 | 18.2 | 18.8 | 17.6 |
出苗率( % ) | 78.4 | 79.3 | 78.2 | 79.8 | 84.6 | 83.7 | 70.4 | 73.7 | 75.5 |
本試驗在羅氏沼蝦工廠(chǎng)化育苗生產(chǎn)中的應用是成功的,臭氧是一種理想的殺菌消毒劑、水質(zhì)凈化劑,可以節省大量的費用,尤其在內陸無(wú)海水源地區可以進(jìn)行育苗,
2.4.2臭氧水培育單細胞藻類(lèi)的應用以發(fā)展內陸地區的羅氏漁蝦養殖業(yè)的發(fā)展。
單細胞藻類(lèi)的培育是育苗生產(chǎn)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)即先用次氯酸鈉或次氯酸鈣對水體進(jìn)行消毒,然后用硫代硫酸鈉中和過(guò)量的氯,再經(jīng)長(cháng)時(shí)間曝氣后才能應用于藻類(lèi)的接種和培養。由于前期水處理時(shí)間過(guò)長(cháng),一定程度上制約了生產(chǎn)上的應用。
本試驗在江蘇省射陽(yáng)縣阜寧育苗場(chǎng)進(jìn)行,試驗用三角褐指藻由青島海洋所提供,試驗溫度 9.4--10.5 ℃,鹽度為 19 . 4---22.0 % o ,對照組使用三級沉淀的水,經(jīng)次氯酸鈉處理,再用硫代硫酸鈉中和和曝氣后應目前一般進(jìn)行三級培養,基本采用化學(xué)消毒法,用。試驗組也取三級沉淀的水,用臭氧處理機進(jìn)行處理,臭氧投加量為 1 g / m 3 ,處理后的用水潔凈透明、無(wú)菌、無(wú)藻、無(wú)原生動(dòng)物。
試驗組和對照組的處理用水進(jìn)入單細胞培養池內,然后接藻種,投入營(yíng)養鹽和定時(shí)攪拌。生長(cháng)密度對比見(jiàn)表 14 。
表 14 三角褐指澡生長(cháng)密度對比(萬(wàn)個(gè) /ml )
???????間隔時(shí)間小時(shí) 試驗分組 |
0 | 24 | 4 | 68 |
1?號試驗組 | 98 | 150 | 210 | 230 |
2?號試驗組 | 110 | 150 | 200 | 230 |
3?號試驗組 | 110 | 154 | 240 | 250 |
4?號試驗組 | 100 | 140 | 180 | 190 |
表 15 試驗與對照組生長(cháng)速度表
?????????時(shí)間 H 項目 |
t(0) 0 |
t(2) 24 | t(3) 48 | t(4) 68 |
試驗組 X 1 ( K ) | 106 | 151 | 217 | 237 |
對照組 X 0 ( K ) | 100 | 140 | 180 | 190 |
試驗結果表明,在水溫 10 — 20 o C 的條件下,臭氧投加量在 1g/m 3 時(shí),就可以達到消毒凈化的結果,處理后的水放置 1 小時(shí)后即可使用。處理后的水中殘余臭氧具較強的消毒殺菌作用,也可消毒各種工具,使用簡(jiǎn)便有效。培養出的單細胞藻類(lèi)純凈,并節約大量的化學(xué)藥品。節省能源、勞力、質(zhì)金,在培養生物鉺料上使用前景廣闊。
2.4.3臭氧水對貝類(lèi)的凈化的應用試驗
在貝類(lèi)人工育苗不斷取得成功的基礎上,我國貝類(lèi)生產(chǎn)呈迅速上升趨勢,貝類(lèi)養殖產(chǎn)量在水產(chǎn)品比重中逐年增加,但是由于受海域污染的嚴重影響,尤其是渤海沿岸,使貝類(lèi)的品質(zhì)受到嚴重威脅。有些品種嚴禁國內銷(xiāo)售,多數品種也不能出口,貝類(lèi)養殖生產(chǎn)處于較為困難、艱苦的階段,而其中最主要的原因就是水體的污染和水質(zhì)凈化問(wèn)題。利用臭氧發(fā)生器技術(shù)來(lái)凈化水質(zhì),進(jìn)行貝類(lèi)的凈化試驗改良貝類(lèi)品質(zhì),可以使貝類(lèi)達到衛生指標。
試驗以毛蚶、四角蛤蜊為主要品種,樣本取自塘沽沿海,先根據“食品衛生檢驗的規定”對樣本進(jìn)行本底測定。然后放入人工海水,通入臭氧,每 6 小時(shí)一次,每次 20 分鐘,臭氧投加量為 1g / m 3 , 24 小時(shí)后測定水質(zhì)及衛生指標。試驗以不加臭氧的海水作為對照組進(jìn)行。
試驗結果表明,毛蚶、四角蛤蜊經(jīng)臭氧處理后,其體內和環(huán)境中衛生指標和水化學(xué)指標均獲得了明顯的改善。臭氧對貝類(lèi)的細菌有強烈的抑制作用。對糞大腸菌群更具有強烈的殺滅作用,凈化作用顯著(zhù),井水質(zhì)增氧效果明顯,降解氨氮作用強,毛蚶和四角蛤蜊的活力增強,在 24 小時(shí)內死亡率降低。試驗證明了在使用臭氧處理水對貝類(lèi)凈化的情況下,被污染的貝類(lèi)可加快體內污物的排除,伴隨呼吸作用的進(jìn)行,體內有毒物質(zhì)不斷排出體外,排出體外的毒性物質(zhì)又被臭氧氧化。貝類(lèi)此時(shí)不斷吸收環(huán)境中的新鮮水體,不斷沖洗自己體內消化系統,及時(shí)排除,最終使貝類(lèi)達到新鮮潔凈水平,達到食用標準。
2.4.4臭氧水對斑點(diǎn)叉尾魚(yú)人工繁殖的應用
魔點(diǎn)叉尾魚(yú)是美國淡水水域和集約化養殖的主要經(jīng)濟魚(yú)類(lèi)。我國自 1984 年引進(jìn)后,已成為具有發(fā)展前途的優(yōu)良品種。其苗種來(lái)源主要依靠人工繁殖。由于胚胎發(fā)育階段對水質(zhì)的要求較高,對收集的卵塊進(jìn)行人工孵化時(shí)要有潔凈的高溶解氧 (6 m/l) 水體。一般孵化方法,均采用不斷保持水體流動(dòng)交換,以達高溶氧要求。為保證受精卵和胚胎不受細菌、霉菌的侵害,孵化期間必須經(jīng)常使用消毒劑和抗生素,整個(gè)孵化過(guò)程要消耗大量藥物、勞力以及能源。為此,我們使用一般池塘水經(jīng)臭氧處理后,對斑點(diǎn)叉尾魚(yú)受精卵進(jìn)行孵化試驗,并對幼苗進(jìn)行生長(cháng)培育試驗取得滿(mǎn)意結果。
受精卵取自薊縣水產(chǎn)育苗場(chǎng),取親魚(yú)產(chǎn)后 12 小時(shí)的受精卵 60 克,均分成三塊。設三個(gè)試驗組,將卵分別放入不同臭氧條件處理的水族箱中,并以薊縣育苗場(chǎng)的一般孵化方法可同步對照。經(jīng) 8 天孵化、破膜,計算孵化率。結果見(jiàn)表 16 。
表 16 臭氧對池塘水不同處理條件下的斑點(diǎn)叉尾魚(yú)回受精卵的孵化率的影響
組別 | 不同水處理條件 | 卵塊重(克) | 卵化率( % ) | 備注 |
試驗 1 組 | 用臭氧只處理一次后,只沖氣,不換水 | 21.4 | 75.6 | |
試驗 2 組 | 每天通臭氧兩次,每次 10 分鐘 | 19.5 | 99.4 | |
試驗 3 組 | 每天全部換經(jīng)臭氧處理過(guò)的池塘水 | 19.1 | 99.6 | |
空白 對照組 | 流水,每天用 65mg/l 孔雀石綠殺菌兩次,中間加一次 20mg/l 的土霉素殺菌 | 98 | 薊縣水產(chǎn)育苗場(chǎng)的結果 |
試驗結果表明,用臭氧水進(jìn)行孵化,可以不用消毒劑和抗生素,不用流水,只要每天按時(shí)通臭氧或更換用臭氧處理過(guò)的水,其孵化效果與一般流水藥溶處理方法所取得的效果相同。
幼苗破膜開(kāi)始攝食后,繼續用臭氧水進(jìn)行培育,試驗結果表明,每天換 1 / 4 臭氧水,其生長(cháng)速度明顯加快,增重明顯。在 15 天的培育期間,其體重增長(cháng)為對照組的 1.42~1.78 倍,見(jiàn)表 17 。
表 17 斑點(diǎn)叉尾魚(yú)幼苗體重增長(cháng)率和成活率
測定項目 組別 |
15?天后體重增長(cháng)率 % | 15?天后幼苗成活率 % |
試驗組 | 57.7 | 96.7 |
空白組 | 32.5 | 73.3 |
在不換水的條件下,幼苗很快發(fā)生了魚(yú)病,眼部粘細菌感染,將其 1 / 2 魚(yú)放入臭氧水中, 10 %,而另 1 / 2 魚(yú)保持原有環(huán)境 ( 不用臭氧水 ) ,則死亡率為 35 %。
2.5?臭氧對魚(yú)體生長(cháng)速度作用效果的試驗則死亡率
水產(chǎn)養殖和海淡水育苗用水經(jīng)臭氧處理后,不但水質(zhì)狀況得到了明顯的改善,而且對水中生物的生長(cháng)起到了明顯的促進(jìn)作用。為了探索臭氧對魚(yú)體生長(cháng)速度作用影響,用羅非魚(yú)和紅鯽魚(yú)分別就臭氧對亞硝酸鹽消除,臭氧對魚(yú)體內微生態(tài)環(huán)境的影響兩個(gè)方面進(jìn)行了試驗,對臭氧促進(jìn)魚(yú)體生長(cháng)的問(wèn)題進(jìn)行初步探討。
2.5.1臭氧消除亞硝酸鹽對生長(cháng)的抑制試驗
2.5.1.1?方法
試驗用紅鯽魚(yú),取自寧河換新魚(yú)種場(chǎng),共計 160 尾,分成四組,每組 40 尾。分別放入水體為 0.2m 3 的 4 個(gè)水族箱中, 1 # 每天用臭氧水處理機處理,臭氧量為 3g /小時(shí), I 每天投加二次,每次 20 分鐘,亞硝酸鹽濃度保持在 0.068 ~ 0.77 mg / l 之間。 2 # ~ 4 # 亞硝酸濃度分別在 2.0 、 4.0 、 6.0 mg / l ,不用臭氧水, 4 個(gè)水族箱每天充氣 2 次,每周換水 2 次,每次換水 1 / 3 。每天喂人工飼料 3 次,每次 5 — 8 克, 20 天后魚(yú)體稱(chēng)重。
5.1.2結果
從表中可以看出, 1 # 紅鯽魚(yú)體凈重量遠遠高于其它組。區別在于 1# 每天通入兩次濃度為 0.5 g / m 3 的臭氧,使亞硝酸鹽維持在一個(gè)較低水平。
為了確定增重與亞硝鹽濃度關(guān)系,除 1 # 充臭氧水, 2--4 # 停止加入亞硝酸鹽,經(jīng)過(guò) 20 天飼養,結果見(jiàn)表 18 ,表 19 ,圖 7 。
表 18 沖入臭氧組與未沖臭氧組魚(yú)體重量對比結果
稱(chēng)重 | 1# | 2# | 3# | 4# |
試驗前魚(yú)的體重( g ) Σ X X |
203.15 | 195.0 | 200.80 | 202.70 |
5.08 | 4.88 | 5.02 | 5.07 | |
試驗結束時(shí)魚(yú)的體重( g ) Σ X X |
351.30 | 245.75 | 247.0 | 245.10 |
8.78 | 6.14 | 6.18 | 6.13 | |
凈增重( g ) Σ X X |
148.15 | 50.75 | 46.20 | 42.40 |
3.70 | 1.26 | 1.16 | 1.06 |
表 19 魚(yú)體增重速度與亞硝酸根離子濃度的關(guān)系
序號 | 1# | 2# | 3# | 4# |
試驗前紅鯽魚(yú)平均體重( g ) | 8.78 | 6.14 | 6.18 | 6.13 |
試驗后紅鯽魚(yú)平均體重( g ) | 10.13 | 7.10 | 6.80 | 7.01 |
凈增重量( g ) | 1.35 | 0.96 | 0.63 | 0.88 |
平均日增重( g ) | 6.73?× 10 -3 | 4.82?× 10 -2 | 3.31?× 10 -2 | 4.42?× 10 -2 |
平均亞硝酸根離子濃度( mg/l ) | 0.7633 | 2.523 | 3.754 | 2.736 |
經(jīng)計算紅鯽魚(yú)日增重與亞硝酸鹽濃度的相關(guān)系數為 -0.9979 ,經(jīng) t 檢驗得到 t>>t 0.001 , P2.5.2臭氧對魚(yú)類(lèi)腸道微生態(tài)環(huán)境的作用
臭氧對細菌、霉菌和病毒具有強烈的殺滅作用,其作用機制為:作用于細胞膜導致膜的通透性增加,細胞內物質(zhì)外流。作用于細胞活動(dòng)必需的酶,使其活性喪失。破壞細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)。因此,臭氧在水中作用,改變了細菌等微生態(tài)群落組成,但臭氧是否也可以改變魚(yú)體內腸道微生態(tài)環(huán)境,間接影響?hù)~(yú)類(lèi)消化及其它功能,如腸道細菌分泌的淀粉酶可以幫助消化,為此研究了臭氧對魚(yú)腸道細菌總數細菌淀粉酶活性影響的試驗。
2.5.2.1?方法
試驗用羅非魚(yú)苗,取自本所淡水站越冬池。將魚(yú)腸分為前中后三段,每段刮取腸壁上一些物質(zhì)和腸中食物,分別進(jìn)行細菌總數和細菌淀粉?;钚缘臏y定。
2.5.2.2?試驗結果
在魚(yú)腸內,前、中腸壁上細菌總數影響很大,細菌總數降低 7 — 16 倍,后腸也有所下降。其結果與水中細菌總數下降幅度相似。說(shuō)明臭氧水也會(huì )影響?hù)~(yú)腸道內的微生態(tài)環(huán)境。同時(shí)表明由細菌分泌的淀粉酶活性也有較大改變。說(shuō)明經(jīng)臭氧處理后,腸壁上細菌總數明顯降低,但細菌淀粉酶活力顯著(zhù)升高,而食糜中細菌的淀粉酶活力沒(méi)有顯著(zhù)變化。淀粉酶活力升幅最大的為前腸,而后腸最小。
2.5.3分析和討論
2.5.3.1?臭氧解除了亞硝酸離子對魚(yú)體生長(cháng)速度的抑制作用
試驗表明,臭氧可大幅降解亞硝酸離子,亞硝酸離子是硝化作用的中間產(chǎn)物。它的超量存在,使魚(yú)體內高鐵血紅蛋白 (MHB) 隨 N0 2 - 升高而呈指數形式增加,從而降低了血紅蛋白 (HB) 在魚(yú)體內輸送氧的能力,使魚(yú)呼吸頻率加快,體能消耗增大。經(jīng)臭氧作用后,水體中溶解氧大幅提高,硝化作用增強,中間產(chǎn)物的 NO 2 - 向無(wú)毒的 NO 3 - 發(fā)展,從而消除了 NO 2 - 對魚(yú)體生長(cháng)抑制,魚(yú)體生長(cháng)速度也就必然提高。
2.5.3.2?臭氧對腸道細菌總數的影響
魚(yú)類(lèi)腸道內的細菌、腸粘膜、食糜、消化液一起構成腸道微生態(tài)環(huán)境。試驗表明,臭氧處理后,前腸細菌大幅度減少,微生態(tài)環(huán)境得到改善,從養分流失和宿主患病兩方面解除了宿主生長(cháng)的制約因素,另外中腸細菌減少也可降低被細菌消耗的養分。所有一切,都提高了宿主食物的利用率。
2.5.3.3?臭氧對腸道細菌淀粉酶活性的影響
經(jīng)臭氧處理后的水體,羅非魚(yú)后腸細菌分泌淀粉酶明顯提高,表明一些有益的細菌成為腸道優(yōu)勢菌。細菌淀粉酶對食物淀粉的消化比魚(yú)體自身分泌的酶更徹底,這樣兩者分泌的酶的共同作用將食物更徹底地消化,增加了對淀粉、糖類(lèi)的吸收,提高了羅非魚(yú)對食物的利用率,促進(jìn)了魚(yú)體生長(cháng)。
2.6?臭氧對治療細菌性魚(yú)病的試驗
細菌性魚(yú)病在整個(gè)魚(yú)病中占有很大的比例,它具有發(fā)病快、傳染性強、死亡率高、治愈率低,往往造成養魚(yú)的重大經(jīng)濟損失。以往的試驗都證明了利用臭氧處理后的臭氧水具有強烈的殺滅細菌,降解有機物,改善水質(zhì)提高水體的溶解氧的含量等特性。為此,應用臭氧水進(jìn)行了治療細菌性魚(yú)病的試驗。
2.6.1試驗材料與方法
試驗用病魚(yú), 1. 來(lái)自薊縣水廣技術(shù)推廣站育苗場(chǎng),為斑點(diǎn)叉勵回腐爛病,當時(shí)病魚(yú)的癥狀為體長(cháng) 18 cm 一 28 cm ,尾鰭胸鰭腐爛,鰭條腐爛,鰭條骨外露,體表部分潰爛。光學(xué)顯微鏡檢查病灶,有大量桿狀細菌 (+++) ,無(wú)其它類(lèi)型病原產(chǎn)生。 2. 來(lái)自東麗區赤土鎮的鯉魚(yú)赤皮病,主要癥狀為:體長(cháng) 14 cm-20 cm ,具有典型鯉魚(yú)赤皮病癥狀,光學(xué)顯微鏡檢查病灶處,有大量細菌產(chǎn)生 (+++) ,無(wú)其它類(lèi)型病原。
試驗設計為兩組,即用臭氧的試驗組和不用臭氧的對照組。臭氧試驗組的水中臭氧濃度為 (0.1 — 0.3) mg/l 。試驗期間不換水,全部充氣,避免因缺氧而引起魚(yú)的死亡,同時(shí)保持正常的溶解氧水平。發(fā)現病魚(yú)死亡時(shí),立即測定水中溶解氧含量,以排除因缺氧而死亡的原因,每隔一天測定一次化學(xué)指標,試驗結束時(shí),計算死亡率,以確定治療效果。
2.6.2試驗結果
試驗結束后,用臭氧的試驗組斑點(diǎn)叉尾魚(yú)病魚(yú)全部治愈,無(wú)死亡,而對照組死亡率為 83.3 %。鯉魚(yú)赤咖試驗組病魚(yú)死亡率為 25 %,對照組為 87.5 %,對照組病魚(yú)癥狀加重,病灶創(chuàng )面增大,活動(dòng)無(wú)力最后,導致死亡。乙: 以上試驗證明了臭氧對治療細菌性魚(yú)病方面,具有良好的治療效果,對水產(chǎn)養殖生產(chǎn)在魚(yú)病防治上·將發(fā)揮很大的作用。具體見(jiàn)表 20 。質(zhì)檢測結果表明,試驗組的物量和細菌總數都大幅度下菌總數由 1.3*10 7 個(gè)/ ml 下降為 25 個(gè)/ ml 。浮游植物由 25029 萬(wàn) /l ,下降為 46.35 萬(wàn)個(gè) /l ,浮游植物生物量由 42.63 mg / l 下降為 0.23 mg/l 。說(shuō)明水體中上述指標的水質(zhì)已達潔凈程度,無(wú)疑對魚(yú)病治療和魚(yú)體恢復起著(zhù)很大作用。利用臭氧的試驗組的亞硝酸鹽始終來(lái)測出,這樣也解除了亞硝酸鹽對病魚(yú)的毒害作用,也是病魚(yú)治療的一個(gè)重要原因。