固定化光合细菌净化养鱼水质试验

第6卷�第4期1999年12月中国水产科学JOURNALOFFISHERYSCIENCESOFCHINAVol.6�No.4Dec.1999固定化光合细菌净化养鱼水质试验*郑耀通�胡开辉(福建农业大学环境科学系,福州350002)摘�要�净化模拟养殖水质试验表明,固定化光合细菌可显著提高NH+4-N和COD的去除率,并能增加溶解氧。经1个月的鱼种饲养试验,固定化光合细菌(�组)和游离光合细菌(组)鱼体重显著大于对照(!组),成活率也高于!组。�组效果最佳,不仅鱼体质好,活泼,个体较大且整齐,而且体色鲜艳。从水质分析结果看,�组明显优于其它各组。关键词�光合细菌,固定化,水质净化,池塘养鱼��自80年代中期光合细菌(photosyntheticbacte�ria)在我国水产界开始研究应用以来,已有许多文献报道了其在鱼、虾、贝育苗和养殖方面的作用。但迄今所采用的都是游离态的光合细菌。在流水条件下易被水流冲走,静水条件下也易被其它生物所食,难以稳定地长期发挥作用,且因菌体小无法自然沉降而限制了其处理池水下层和池底有机物及转化毒性物质的能力。提高光合细菌的沉降性,是弥补这些缺陷最好的方法,将其同载体结合并固定化,则是提高其沉降性能最直接有效的方法;细胞经固定化后不仅增加了沉降性,使净化水质效率提高且稳定[1,2];同时还具有抗环境因子影响能力强,并可长期保持包埋菌占优势而防止其它有害菌生长∀等诸多优点。活的细胞经包埋后可以增殖,形成的表面生物膜可自动更替,不必再经常培养和投放光合细菌,从而降低了养殖成本并提高养殖过程的稳定性。为此,我们研究了用于净化水产养殖水质的固定化光合细菌。收稿日期:1998-12-30*福建省教委项目#高效净化水产养殖水质固定化光合细菌的研制与应用技术∃资助,编号K96024∀郑耀通.浙江大学硕士论文,19941�材料与方法1.1�菌种及培养方法光合细菌1株,分别经0.5%、1.0%、1.5%、2.0%3.0%NH4Cl逐级驯化筛选分离,根据其镜检形态特征和生理生化特性,初步鉴定是类球红细菌(Rhodobactersphaeroides);另2株是从养鱼池水以谷氨酸为唯一碳源富集分离筛选的红细菌属光合细菌(Rhodobactersp.)。混合富集培养采用文献[3],4000~5000r/min离心浓缩。菌体细胞干重用菌悬液在660nm(1cm比色皿)光密度换算,经测定,培养液单位光密度为0.51mg(VSS)/ml细胞干重。1.2�光合细菌固定化方法将5ml(相当于细胞干重0.05g)光合细菌悬液与95ml已在沸水浴中加热完全溶化且冷却至50%的,含一定量PVA、SiO2、CaCO3、海藻酸钠的凝胶液混匀,用蠕动泵压入,磁力搅拌,使之在1.5%~2%CaCl2的饱和硼酸液中成球(硅胶管一端接上1ml注射器针筒并调节流速至滴下时形成液滴)。10%凝胶10~16h后取出,用生理盐水洗2次后将颗粒浸泡于含一定浓度KH2PO4溶液中活化15min,取出洗涤后备用。1.3�水质理化特性测定COD用重铬酸钾法,氨氮用纳氏比色法,DO用碘量法测定[4]。1.4�模拟实验设计取本校养鱼塘水200kg,放入一大容量的塑料桶中,加入底泥50kg,搅匀,加入0.1%虾饵料,静止放置1昼夜后搅拌均匀分装于6个有效容积为50L的白色塑料桶中(编号1~6),摆放在阳光充足的实验室内。48h后分成3组,!组为空白对照组,组一次性加入一定浓度的游离光合细菌,�组一次性加入相同量光合细菌的固定化细胞。每天早上9:00~10:00取样,分别测定DO、COD、氨氮。1.5�鱼苗育种试验用有效容积为75L的大塑料盘培育鱼种,加入80尾鲤,同时分析水中氨氮等水质因子的变化。一次性加入固定化光合细菌颗粒100g(湿重,含水率约80%),游离菌用量与固定化光合细菌的含菌量相同。分别设对照组(!),加游离光合细菌组()和固定化光合细菌组(�),每日投喂2~3次,投喂量占鱼体重的2%~3%,水温23~26%。2�结果与分析2.1�固定化光合细菌净化模拟养殖水质效果本试验在模拟情况下所测定的各项水质指标均取2个重复的平均值。在试验组加入游离光合细菌或固定化光合细菌12h后分别测定包括对照组在内的水质参数,作为初始值。其它取样时间分别为1998年4月10、11、12、14、17、25日,共6次,测定结果见表1。为考虑固定化包埋材料对水质有关参数测定的影响,在一定体积的模拟养殖水中,加入相同比例但不含光合细菌的固定化颗粒。经15d的试验发现,除了COD参数偶尔略有上升外,其它数据同对照组相关数据相似,说明包埋材料对本试验各项水质参数测定影响不大。由表1可知,施用光合细菌后,在较短的时间内氨氮会有不同程度的下降,特别是加入固定化光合细菌后,氨氮在15d的模拟试验中下降