试论生物絮凝技术于池塘养虾的应用

葛玥

(大连理工大学化工与环境生命学部 辽宁大连 116024)

1 生物絮凝技术概述

进行水产养殖时,投喂水产动物的饲料,通常只有20%～25%的蛋白质被吸收利用,蛋白质的低用率是对鱼粉蛋白的严重浪费,处理不好还会破坏养殖的水体环境,影响水生动植物的成长。为此,提出了在水产养殖过程中使用生物絮凝技术。生物絮凝技术是在溶解性有机碳/总氨氮值(简称C/N)充足的条件下,通过适度搅拌,由异养细菌以有机碳为原料,合成微生物蛋白质,形成了生物絮凝体。生物絮凝体可以作为良好的饵料被滤食性养殖对象直接摄食,如虾、蟹等。生物絮凝技术对于水体净化效果显著,还可节约成本,实现了对资源的循环利用。

2 当前生物絮凝技术在池塘养虾中的优势与问题

2.1 优势

(1)生物絮凝技术对池塘水体的净化,使得池塘内的水基本不用更换,避免虾类接触到养殖系统以外的病原生物。生物絮凝技术通过提高C/N,促进异养细菌的生长繁殖,在藻类和细菌相互刺激和抑制下,细菌成为了控制水质的优势种群。原本以藻类为主的“绿水”池塘,4～8周后,会变成“棕褐色水”池塘。但可以发现,虽然异养细菌成为了水质的优质种群,但池塘水体中依然会有较高数量的藻类,处于极不稳定的状态。微生物对氨氮的异养转化速率要高于微生物硝化作用的自养转化速率,前者对氨氮的去除率是后者的10倍。所以生物絮凝可以快速去除无机氮,对水体进行净化。(2)在养殖系统中应用生物絮凝技术,饵料蛋白质的利用率从23%变为43%,有了明显提高,是传统集约化养殖的两倍。这种对残饵粪便的重新组合不仅减少了用于水处理的费用,也使饲料成本下降30%有余。生物絮凝体营养价值不会轻易受到影响。此外,絮凝体还富含某些生物未知因子,促进了生物絮凝技术的深入探索。(3)生物絮凝技术在养殖过程中的应用,使微生物种群更加丰富,而且异养细菌一定程度上可抑制病原体。虾类在摄食生物絮凝体后,在体内将高达16%～20%的聚-β羟丁酸,降解成β-羟基丁酸,从而抑制病原体。

2.2 问题

第一,生物絮凝养虾池塘与传统养虾池塘相比,水体浑浊,后者水色呈茶褐色或者淡绿色,透明度控制在20-30cm,前者水体总悬浮固体颗粒物高达200 mg/L。第二,在养殖前期,生物絮凝养虾池塘水体,比循环水体养殖下浮游植物更多,pH和非离子氨浓度极易波动,水体系统生物很不稳定。第三,碳源作为一种自然资源,在生物絮凝技术使用过程中的碳源投加,无疑增加了成本如果使用不合理不仅不会控制水质反而会破坏水质。第四,生物絮凝养虾池塘需要投入可靠的增氧设施,需要较高的养殖技术和管理水平,因而会消耗较多能源和社会资源。

3 生物絮凝技术于池塘养虾的应用

通常,池塘为1000-20000m2的圆形或者矩形。池塘水的深度设置为1～2m,为方便排水,池塘底部排水管一侧地势偏低。增氧设备投入要高效可靠,功率最好为20-40kW/hm2,联合使用水车式增氧和微孔曝气式增氧。合理排放增氧设备,有效提高水体溶解氧含量。

3.1 混合强度

足够的水体混合强度可以创造微生物和溶解有机物颗粒物接触机会,完成异养转化,合成生物絮凝体。而为了足够的水体混合强度,需经曝气完成。但是过高的混合强度会提高剪切速率,导致絮凝体破裂,这个过程中能量也在流失,流失率一般为1W/M3-l0W/M3。综合考虑以上因素,要根据池塘养虾的大小来确定生物絮凝体的大小,根据絮凝体的大小再决定混合强度的高低。

3.2 好氧环境

水产养殖中进行的曝气大小会影响溶解氧的高低,而高浓度的溶解氧可以让絮体更加紧凑。但是,有时溶解氧不一定是主要的影响因素,这同样与细菌的代谢活性有关。

3.3 碳源与C/N

池塘养殖中,碳源的投加,可以提高C/N比,从而促进细菌生长繁殖,形成絮体。因此碳源的种类和数量影响絮体的形成。通常我们为了增加水体有机碳含量,对水体添加葡萄糖、醋酸盐、甘油等。碳氮比是絮体形成的重要因素,目前碳氮比研究已经成为生物絮凝技术的关注热点。

3.4 温度

生物絮凝下,水体温度调节控制较难。而露天虾类池塘,温度条件更难以操控。温度调节成为水产养殖的一个重要环节。温度影响着微生物的生长繁殖与代谢活性,对絮体的强度和形态有很大影响。将水体温度控制在20℃-25℃范围内,有利于絮体的形成。

3.5 PH

环境中Ph值不同,絮凝的结果也就不同。当ph值过低时,絮体活性较小,吸附能力较弱,絮凝处理的效果就差。研究发现,ph可以通过改变水环境中絮体颗粒的正负电荷,改变絮体的能力。而水环境中ph值保持在7.5-8.5最为适宜。

4 小结

生物絮凝技术可有效解决水产养殖面临的水体环境问题和饵料成本问题,而且对于病害也有很好的抑制作用。在利用生物絮凝技术时,要加强对温度调控技术、水体管理和养殖技术的应用,综合开发生物絮凝体,对其循环再利用,节约资源,推动生态水产养殖业发展。

[1]罗国芝,朱泽闻,潘云峰等.生物絮凝技术在水产养殖中的应用[J].中国水产,2012(02).

[2]陈世杰.水产养殖环境容量新义及动态管理[J].福建水产,2012(01).