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1、养鲍自污染水净化处理的初步研究摘要：用孔石莼变异株Ulva pertusa、活性炭纤维（ACF）和二氯异氰尿酸钠（NaDDT)对养殖皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino产生的自污染水进行净化，并用于饲养幼鲍。结果表明，孔石莼变异株能有效地吸收对幼鲍生长产生影响的水化因子氨氮、亚硝酸盐，而活性炭纤维对污水中的CODMn和细菌的吸附率分别达82%和99.98%，经孔石莼变异株处理后的养鲍污水与未处理的养鲍污水对幼鲍生长影响明显不同。文中同时提出了用活性炭纤维、孔石莼变异株和二氯异氰尿酸钠净化养鲍污水的循环反馈投饵养殖模式。关键词：养鲍自污染水净化分类号：X132A PREL
2、IMINARY STUDY ON PURIFICATION OF WATER CONTAMINATED BYHALIOTIS DISCUS HANNAI INOTan Yehui(South China Sea Institute of Oceanology, The Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301)Li Jiangwen(Aguatic Products Bureau of Hunan Province, Changsha 410006)Lei Yanzhi(Dalian Aquatic Products Institute, Da
3、lian 116023)Abstract Sea water contaminated by cultured abalone is purified by using Ulvapertusa, active carbon fiber (ACF) and sodium dichloroisocyanurate respectively. The results show that Ulva pertusa can adsorb ammonia朜 and nitrite朜 efficiently from water polluted by abalone. Absorption rates o
4、f ACF for COD and bacteria from the contaminated water are 82% and 99.98% respectively. The growth of juvenile abalone in sea water polluted by abalone is clearly different with that in purified sea water by Ulva pertusa. Culture models of abalone with recirculative sea water treated by Ulvapertusa,
5、 ACF, sand and sodium dichloroisocyanurate are given.Key words water contaminated by abalone, water treatment我国皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino人工育苗已有20多年历史，在北方通常采用室内升温海水流水饲养，需消耗大量能源，成本很高，对水质净化后循环使用已成为节能降低消耗的突出问题之一。隋兰凤1、刘永峰2、聂宗庆等3分别用生物、机械、化学物理等方法进行了稚鲍越冬试验。本文是在通过几种水化因子对幼鲍生长试验后，对影响幼鲍生长的水化因子氨氮、亚硝酸盐、有机物采取合
6、适的水处理对策，达到提高幼鲍的存活率和生长的目的，以期给工厂化养殖提供节能和同时供饵的养殖模式。1实验材料与方法1.1试验用幼鲍皱纹盘鲍幼鲍取自大连市碧龙海珍品养殖公司和大连市水产研究所，暂养1周以上，取体长0.5600.678cm、体重0.02280.0394g的幼鲍。试验前用酒精麻醉剥离，随机分至各试验容器，驯养1周后进行试验。1.2养鲍污水取1.5kg成鲍养在体积为15L的水族箱中3438h，养鲍污水的COD为5.501.02mgL1，NH4N为3.110.34mgL1，NO2N为0.420.036mgL1。1.3水处理材料活性炭纤维（ACF）由沈阳化工研究所生产；二氯异氰尿酸钠（C3O
7、3N3Cl2Na，简称NaDDT）有效氯58%，由河北省石家庄市石油化工研究所实验二厂生产； 孔石莼变异株Ulva pertusa从日本引进经室内培育的不育种。1.4分析方法按照海洋调查规范4对试验用水和污染水的盐度、溶解氧、pH、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、有机耗氧量、有效氯等进行测试。鲍鱼体长、体重分别用游标卡尺、分析天平测定。细菌、总菌量采用直接镜检计数法5。2结果2.1孔石莼变异株对水中氮、磷的吸收2.1.1孔石莼变异株对三氮（NH4N，NO2N，NO3N）的竞争吸收作用据稚鲍闭路循环水体水化因子积累状况，用硫酸铵、硝酸钾、亚硝酸钠、磷酸二氢钾（均为A、R.级）分别配制成0.1gL1母液，
8、各取母液适量配成上述试剂的混合液10L，测定其NH4N，NO3N，NO2N，PO4P含量，然后取2份4L分装在5L大锥形瓶内，分别加入孔石莼变异株湿重7.37g，在室内太阳光照条件下（最大光强3700lx），水温11.716.3，初始pH为8.02，24h充气，定时测定水中三氮及磷的含量，结果见表1。表1孔石莼变异株对三氨的竞争吸收Tab.1 Absorption competition of Ulva pertusa for nitrogen时刻NH4-NNO3-NNO2-NPO4-PpH浓度mgL1平均吸收速率浓度mgL1平均吸收速率浓度mgL1平均吸收速率浓度mgL1平均吸收速率09:1
9、50.9790-0.8990-0.3700-0.1626-8.0112:150.08232.7000.57010.99200.36000.03010.15370.04508.1414:250.00330.31400.42780.56700.34420.06280.14370.03988.5216:550-0.19400.08380.30250.07810.11430.09689.13第二天09:100-0.03350.5070.02970.15300.03050.04089.22由表1中可见，三氮和磷在上述水平下，孔石莼变异株对三氮吸收的先后顺序为NH4 N，NO3N，NO2N。孔石莼变异株对
10、NH4N的吸收速率较另外两种氮的大，而对NO3N，NO2N的吸收速率变化较大，当NH4N，NO3N基本上被吸收完毕后，即使在光强减小的条件下，孔石莼变异株对NO2N的吸收速率显著加快。孔石莼变异株对磷的吸收较稳定，平均吸收速率为（5.933.15）102g（gmin)1,在吸收的同时，水体的pH逐步升高，24h内由pH为8.01升至pH为9.22。2.1.2 孔石莼变异株对养鲍污水的净化把养鲍污水用砂滤海水做适当稀释后，测定其NH4N，NO2N，PO4P及COD含量和pH，各取4L养鲍污水分别放入2个容积为5L的锥形瓶内，每瓶投入孔石莼变异株4.55g，其他条件同2.1.1。试验结果见表2。表
11、2孔石莼变异株放置时间对养鲍水中水化成分的影响Tab.2 Effects of Ulva pertusa on chemical factors in water contaminated by abolone时刻NH4-NNO3-NPO4-PCODpH含量mgL1平均吸收速率含量mgL1平均吸收速率含量mgL1平均吸收速率含量mgL109:102.0600-0.3818-0.2831-2.548.0111:300.088412.380.25560.79300.27530.04902.428.1914:000.03000.32700.10900.82000.26930.10002.388.24
12、16:000.00820.14400.04190.44400.25420.10402.308.37注：最大光强3700lx，平均吸收率为两平行样的平均值。2.1.3孔石莼变异株在黑暗条件下对氮、磷的吸收取正常投营养盐培育的孔石莼变异株，称取湿重为7.26g共4份，分别放入盛有2L已知NH4N，NO2N，PO4P含量的养鲍污水的烧杯中，充气，黑暗条件下测其光强为0.0lx。将同样受光照的两个平行样置于室内最大光强1500lx处，时间为上午09001140，水温12.3，计算其平均吸收速率（表3）。表3孔石莼变异株在黑暗和光照条件下对N，P的吸收速率Tab.3 Absorbance of Ulva
13、 pertusa for N and P in conditions of darkness and illumination光强lxNH4-NNO2-NPO34-P15000.0注：括号内数字表示：由表3可知，在正常条件培育下的孔石莼变异株在黑暗条件下，同样能吸收氮、磷，而且在光照和黑暗条件下，短时间内对NO2N吸收速率相同，在光照条件下对NH4N吸收速率稍高于黑暗条件下，对NO2N和PO4P的吸收光照和黑暗条件下吸收速率均为102g（gmin）1。2.2活性炭纤维对水中有机物、细菌的吸附2.2.1活性炭纤维对COD的静态吸附称取酒石酸140.0mg， L柟劝彼?00.0mg，邻苯二甲酸氢钾
14、100.0mg（均为A.R.级试剂），用蒸馏水配成1000ml原液，再用蒸馏水稀释成5个浓度梯度。取各梯度瓶溶液500ml，分别测得CODMn为1.52，2.32，5.84，15.22，19.03mgL1，各取200ml倒入5只小烧杯中，然后称取事先烘（115）至恒重的活性炭纤维5等份（每份0.20g）分别放入烧杯，用玻璃棒稍搅动，5h后测定COD值，分别为1.26，1.58，2.11，6.09，6.04mgL1，吸附量分别为0.26，0.76，3.73，9.13，12.63mgg1。经过对数变换，其静态吸附合符Freundish方程6，吸附方程为：式中Q为每克活性炭纤维吸附COD的毫克数；C
15、为水中COD含量。描出静态吸附曲线（图1，水温23.0）。活性炭纤维等温吸附曲线斜率较小，说明其吸附量与水中COD含量关系不大。图1活性炭纤维吸附COD的Freundish等温曲线Fig.1 Freundish absorption isotherm of active carbon fiber for COD2.2.2活性炭纤维对养鲍水中COD及细菌的动态吸附称取已烘干（115）至恒重的活性炭纤维2.5g，用50ml滴定管装成20cm长的活性炭柱（内径10mm），控制线流水速为7.1mlmin1，过滤养鲍水COD含量为2.34mgL1，每通过柱子一定体积的养鲍水时测定流出水中COD值及活菌数
16、，并作动态吸附曲线（图2，水温23.1）。图2活性炭纤维对COD和活菌的动态吸附曲线Fig.2 Dynamic abxorption curve of active carbon fiber for COD and bacteria由图2可知，活性炭纤维对养鲍水COD的吸附在1100mL处开始明显渗漏，渗漏前的平均吸附率为76%，最大吸附率82%，而对细菌的渗漏约在9001400ml之间，平均吸附率为99.96%，最大吸附率为99.98%。对COD及细菌的吸附在渗漏（或饱和前）流出水中含量都较稳定，近似平台，且过滤后水中COD含量平均为0.55mgL1，比正常砂滤海水（0.98mgL1）低，总
17、菌数也低于正常砂滤海水（1.03106个ml1）。2.3不同方法处理养鲍污水的效果方法1用粒径为2035目的砂700ml和1020目的砂300ml装入2L饮料瓶，倒开口，瓶口用穿孔胶塞塞住，并在胶塞孔中插入玻璃管，做成砂滤柱，流速100mlmin1左右，用来过滤养鲍污水。方法25.4g孔石莼变异株，放入装有4L养鲍污水的大锥形瓶，连续充气，24h后，NH4N，NO2N含量为102mgL1数量级以下，pH为9.180.06，COD为5.10.8mgL1。方法3称取二氯异氰尿酸钠约10mg，用于处理2L养鲍污水，初始有效氯3.0mgL1左右，24h后检验余氯为0.0，其衰减曲线如图3。图3NaDD
18、T加入养鲍水后，有效氯和NH4-N随时间衰减曲线Fig.3 Decline curve of effective chlorine and NH4-N in contaminated water after adding NaDDT用上述3种方法处理的养鲍污水以及未经处理的养鲍污水和正常砂滤海水共5种不同水化成分的水分别饲养幼鲍，按随机区组设计，每种处理重复4次，试验容器为500ml广口瓶，每个容器放入1516只幼鲍，24h连续充气。各组每天更换试验液，定量投喂人工配合饵料，水温为15.31.4，饲养30d，结果见表4。表4不同水处理方式对幼鲍生长的效果Tab.4 Effect of diff
19、erent water treatment of abalone growth幼鲍休长砂滤海水（对照）孔石莼变异株吵滤柱二氯异氰尿酸钠未处理养鲍水L00.6170.0040.6210.0080.6250.0100.6270.0630.6180.013Lt0.7410.0190.7060.0220.7090.0110.6700.0190.6790.0310.1830.0290.1290.0330.1260.0110.0660.0200.0830.043经统计分析表明，未经处理的养鲍水和用NaDDT处理的养鲍水在1%的显著水平上与砂滤海水（对照组）的相对生长存在显著差异，在5%的显著水平上与孔石莼
20、变异株及砂滤柱处理组相对生长差异显著，同时孔石莼变异株处理组的平均相对生长速度高于砂滤柱处理组，而且死亡率（20%）比砂滤柱（32%）和未处理养鲍污水组（37%）低，用NaDDT处理的养鲍水其幼鲍相对生长速度最小，但死亡率（6.5%）最低。另外孔石莼变异株及砂滤柱处理组的相对生长速度在5%的显著水平上与对照组差异显著。3讨论孔石莼变异株对养鲍水中氮的吸收实验，对NH4N的吸收先于NO2N，在NH4N含量为102mgL1量级时，还保持较大的吸收速率，最大达12g（Lmin）1，同时由于投饵和排泄，养鲍污水中含有一定量的磷（0.3mgL1左右），在NH4N，NO2N吸收基本完毕后，PO4P仍维持较
21、高水平（101mgL1），这对确保孔石莼变异株的光合作用时的NP比例有利，不会由于缺乏P而影响孔石莼变异株对N的吸收。孔石莼变异株优先吸收NH4，这对消除养鲍水中NH4的毒性有利。据本次试验，孔石莼变异株对N， P吸收的NP101，甚至可高达1001以上，孔石莼变异株对N吸收的同时，对P的吸收较稳定，而吸收NH4时的NP比值较大，吸收NO2，NO3时的NP比值较小。通常情况下，养鲍水中磷的水平不会抑制孔石莼变异株对氮的吸收。根据鲍鱼排氨率和孔石莼变异株对氮的吸收速率，水温20，正常养殖密度下，用孔石莼变异株净化养鲍循环水幼鲍湿重与孔石莼变异株湿重的比例为301601。孔石莼变异株同时又能作为幼
22、鲍的饵料，而且培育时主要与温度关系大15。如果用升温的养鲍循环水培养，则更有利于孔石莼变异株的生长。水温高于12时，孔石莼变异株增殖率达3倍以上。在白炽灯或白色荧光灯照下16，孔石莼变异株照常进行光合作用。这些特性便于室内养鲍循环水的净化。而养鲍污水中的有机物和细菌可望用活性炭纤维去除，George Neil等9用布状ACF对大肠杆菌和葡萄糖发酵菌进行吸附，吸附率可达94%99%。用ACF柱处理废气或废水时不会出现漏吸现象，即吸附达饱和之前流出液浓度很低，甚至低于检出极限。NaDDT能有效地降低养鲍污水中NH4，NO2含量和杀灭水中细菌，但是生长试验结果表明，用NaDDT处理过的养鲍水会影响幼
23、鲍的生长。用NaDDT处理过的养鲍水pH为7.567.72，而鲍对低pH较敏感，同时NaDDT中的主要成分， 即次氯酸和次氯酸离子与水中植物残屑的分解物作用产生三卤甲烷及卤代物（统称为THMS）。这些都是致癌物质10，11，可能对鲍生长产生影响。由此，建议把养鲍污水定期经NaDDT处理后，再用砂和活性炭纤维两级过滤后回流循环使用，或将养鲍污水归入孔石莼变异株培养池，净化12h后经砂和活性炭纤维两级过滤后循环使用。或孔石莼变异株和幼鲍混养水经砂和活性炭纤维过滤后循环使用，可望提高鲍的存活率和生长率，并降低能耗。作者简介：谭烨辉，女，1970年生，海洋生物专业在读博士生。作者单位：中国科学院南海海
24、洋研究所广州510301湖南省水产局长沙410006大连水产学院大连116023参考文献1隋兰凤。人造水藻在鲍鱼培育水体的净化作用。水产科学，1985，4（2）：172刘永蜂，刘永襄。水净化机在皱纹盘鲍人工育苗中应用。渔业机械仪器，1986，2：8113聂宗庆，季梅芳。提高皱纹盘鲍越冬成活率与加速生长的初步研究。海洋水产研究，1992，13：85934国家海洋局。海洋调查规范。北京：海洋出版社，19875李志棠。海洋细菌生物量的测定方法。海洋环境科学，1985，4（2）：44496汤鸿霄。水环境化学纲要。环境科学丛刊，1992，9（2）：54567村濑升，前川行幸等。不稔性变异株生长合成栁露忍
25、匦裕?养殖，1993，60（5）：6256308守屋隆志，山崎繁久，平田八郎变异种，Ulva sp.。生长日周性水产增殖，1994，42（2）：2072139George Neil, Davies J T. Absorption of microorganisms onactived cloth: A material with potential applications in biotechnology. J. Chen. Tech. Biotechnel, 1994, 49(1): 11712910Fayod N M, Lybal S. Chlorinated by杙roducts of Arabian Culf seawater. Bull. Environ. Contam. Toxical,1987, 38(3): 47548211Jacobsen P, Liltved. H, Fraimsen E. Disinfection of effluent from fish slaughterise. Aquacult. Eng., 1989, 8(3): 209216
