本帖最后由 cjlittlepig 于 2012-7-14 14:31 编辑
1 生物絮团形成的条件、组成和影响因素 1.1 形成条件 根据Rosenberry( 2006) 对生物絮团形成条件的研究结果,采用生物絮团技术的养殖池塘需具备以下条件: ⑴过滤消毒设施。通过砂滤网过滤养殖用水,消除体积较大的有害生物,配备蓄水池对养殖用水进行沉淀、消毒后方引入养殖池塘;⑵池塘底部铺膜。铺膜池塘的优点在于虾池的水质不受底质影响,比较稳定,而且清理池底既方便又彻底,可减少池底污染和病害发生;⑶完备的充氧设施。采用生物絮团技术的养殖池塘,水体中要保持足够的溶解氧;通过装置向水体中充氧,一方面可以保持水体中高含量的溶解氧以用于各种生物需求;另一方面在充氧的过程中可以使水体循环流动,让营养物质、浮游动植物和细菌达到动态平衡。 1.2 组成要素 Chamberlain & Hopkins( 1994) 在罗非鱼和对虾生长试验中指出,当有足够的氧气供应时,降低饲料蛋白质含量和减少养殖水交换量均不会对养殖生物的生长产生影响,这个研究结果极大地促进了生物絮团技术的推广和应用。生物絮团技术是借鉴城市污水活性污泥处理方法的原理,通过人为添加有机碳物质,调节水体的C /N 比,提高水环境中异养细菌的数量,利用微生物同化无机氮,将水体中氨氮等养殖代谢产物转化成细菌自身成分,并且通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖生物所摄食,起到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数、提高养殖生物成活率的作用。研究表明,生物絮团是由细菌群落、浮游动植物、有机碎屑和一些聚合物质相互絮凝而成的细菌团粒( Schryver et al,2008) 。 1.3 影响因素 在生物絮团形成的过程中,溶解氧和合适的C /N比是需要给以高度重视的影响因素。随着池塘中外来有机碳源的增加,有机物质就会增多,此时以异养细菌为主的异养生物将利用有机物质,并同时消耗大量的氧气,所以在整个以生物絮团技术为基础的养殖过程中,要保持足够的溶解氧。有资料表明,应用生物絮团技术进行养殖,在对虾养殖池塘要配备15 kW/hm2 功率的充氧装置供给氧气,而在集约化罗非鱼池塘则要配备75 kW/hm2 的功率供给氧;大量供氧所消耗的电量也增加了养殖成本( Avnimelech,2004) 。在美国的南加利福尼亚州,有的养殖户用纯氧导入池塘来提高溶氧量,这种方法在成本上可能会更低一点。 一般认为细菌细胞中的C /N 比约为5 ( Tupas& Koike,1990) ,但实际养殖池塘水体中C /N 比要低于5,提高池塘水体中的C /N 比将有利于细菌自身的繁殖;一是向养殖池塘投入饲料的同时,添加投入有机碳源物质如蔗糖、葡萄糖、糖蜜、细米糠和木薯粉等;二是使用低蛋白含量的饲料。试验表明,在养殖池水中投入碳水化合物或使用低蛋白质的饲料可有效提升水中的C /N 比,并且使池水中以自养性细菌为主的系统转变为异养性细菌为主的系统,同时可将异养细菌总数从104CFU/mL 提高到107CFU/mL ( Bergeron et al ,2004) 。异养细菌数量的提高,有利于形成细菌聚合物———生物絮团。 在调节水体中的C /N 比方面,可参考以下公式( Avnimelech,1999) : △CH = ( feed × Nfeed × Nexcretion) /0.05 式中: △CH 为池塘中所需要碳水化合物的添加量;feed 为投喂给养殖生物的饲料量;Nfeed为饲料中的氮含量( 如30% 蛋白质饲料含有4.65% 的氮) ;Nexcretion为养殖生物排泄氮占投喂饲料氮的比例( 一般为50%) ;0.05 为常数,由以下数字计算得出: 0.05 = 50% × 40% /4;其中, 50% 是所添加的碳水化合物的含碳量;40%是微生物转化效率;4 是微生物中的C /N 比。 按此公式推算,使用30% 蛋白质含量的饲料,△CH = ( feed × 0.0465 × 0.5) /0.05 = 0.465 ×feed,需要添加投入饲料量46.5%的碳水化合物( 此时投入物质的C /N 比为10.75) ,才能使异养细菌同化养殖生物所排放的氮成为微生物性蛋白质。 |