1、毕业论文文献综述海洋生物资源与环境生物滤膜在封闭式循环水养殖系统中的应用现状摘要养殖水中氮、磷等物质会对鱼类的生长产生负面影响，封闭式循环养殖系统中的生物滤膜能够净化水质，调节转换有毒物质，本实验对封闭式循环养殖系统中的水质进行长期的跟踪监测，数据表明该循环系统能够使对鱼体毒性较大氨氮部分转化为毒性较小的硝氮，使氨氮浓度保持在安全的浓度范围内。实验资料希望对以后循环水养殖水质方面的研究提供一个原始数据。关键词封闭式循环水养殖系统；生物滤膜；氨氮；硝氮1前言水资源是21世纪世界范围内生存竞争的重要性资源,开展清洁生产和节水产业模式是政府提倡以及舆论支持的符合可持续发展要求的举措迅速建立起一套能够
2、节约水源并且环境污染小的水产养殖模式对于我国水产养殖业的可持续发展有着非常迫切的现实意义循环水养殖系统因其节水省地等优点被认定为21世纪水产养殖发展方向的主导生产模式之一1。上世纪70年代，迫于环境和水产品品质要求，一些发达国家开始研究循环水养殖技术，以提高水产养殖的环境效益和经济效益，而这种养殖方式渐渐成为这些国家的养殖产业主导形式。我国的循环水养殖技术也始于上世纪70年代，由于科技实力限制，未能取得可喜的成绩，20世纪90年代中期随着社会经济，科技水平的发展和环境意识的增强，循环水养殖模式重新受到重视，发展很快15，并在相关技术方面有一定成果2。2水处理的理化及生物法在封闭式循环养殖系统中
3、，氨态氮是鱼类排泄物中的一个重要成分，它对于鱼体的毒性很大3。而另外一些污染物如亚硝酸氮、硝酸氮等通常认为在一定浓度范围内对水产动物无毒害，渔业水质标准等国标也未对其进行限制4。一般消除含氮物质采用方法大致分为物理法、化学法和生物法。21物理法物理方法为曝气处理，当氧气不足时，水体中发生反硝化反应，亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下分解而产生有毒的氨氮，故在放入养殖对象前对水体进行充分曝气，在养殖过程中也给水体增氧都有助于水产品的健康生长。22化学法化学方法则多用臭氧和过氧化物处理，此两者都是强氧化物消毒剂，水中很多污染物都能被其氧化，除此之外还能大大降低氨氮和亚硝酸盐的浓度6。23生物滤膜
4、法及应用在工厂化的封闭式循环水养殖中最常使用生物过滤器来去除养殖水体中的氨态氮，这一处理方式被称为生物过滤。生物过滤是循环水养殖系统中的核心环节，其形式和水平直接影响系统的经济性和可靠性5。所谓生物过滤是使用微生物来降解水体中氨氮的一种处理方法，也叫生物膜法，泛指利用栖附在固体表面上的生物膜，不断和污水充分接触，并在好氧环境中，通过生长在生物膜上的微生物，将污水中的有机物分解，或将有毒污染物消除，已达到净化水质的目的7。氨态氮在养殖水体中主要以非离子态氨和离子态氨两种形式存在，对鱼体都是有毒性的。一般情况下，养殖水体中的非离子态氨的浓度不能超过00125MG/L,但也有报道提出该数字可以达到0
5、025MG/L8。20世纪80年代，ROBERTSON等20人报道了好氧反硝化细菌和好氧反硝化酶系的存在。随后多种好氧反硝化细菌被发现并分离出2122，为同时硝化反硝化研究提供了可行依据。我国这方面研究较晚1998年，高廷耀等23提出微环境理论。04年，张亚光等24发现红球菌属也存在好氧反硝化现象。马放等25也相继发现分离出来了好氧反硝化菌。间歇式生物膜反应器，即膜法SBR，它是在普通的SBR反应器里装置填料，将SBR和接触氧化法相结合，组成一种新的SBR工艺。具有启动快、效率高、管理简便等优点10。管崇武、刘晃、宋红桥等人9实验得出了SBR处理系统的最适工艺运行方式为瞬时进水15H搅拌25H
6、曝气05H沉淀滗排水。刘晃、倪琦等人实验得出，DO对反硝化反应的影响很大，进水的DO浓度越低越有利于反硝化反应进行，控制进水的DO浓度是十分重要的。一般对于生物膜系统，DO需保持在15MG/L以下，才能取得较好的反硝化效果13。水温对SBR反应器中填料上生物膜的增长及微生物的活性也有很大关系11，在温度低于一定值时，细胞膜呈凝胶状态，营养物质的运输受阻，细胞会因缺乏营养而停止生长；但是当温度高于一定值时，细胞一些组分开始变性，细胞也就难以生长甚至导致死亡12。实验结果表明水温最好能保持在20摄氏度左右，可以取得比较明显的脱氮效果。目前，SBR工艺在污水处理方面有许多研究报道和应用，詹伯军和陈国
7、喜16采用弹性立体填料的SBR处理印染废水，使废水达标排放。NGUYEN和DUFF17研究了应用固定膜SBR技术处理啤酒废水等。3膜材料选择关于膜材料的问题，吴凡、鲍越鼎18等人对一种新型悬浮式滤料在循环水高密度养殖系统中的水处理能力进行了研究，结果表明（1）该滤料的挂膜性能好，挂膜时间短，且生物膜状态稳定；（2）该滤料的生物过滤能力好，具有较高的氨氮去除率和氨氮负荷，最高分别为575和1829G/（M3D）19，除此，其亚硝酸盐的去除率平均为454。4小结在封闭式循环养殖系统实验的鳎鱼和罗非鱼都有不错的经济效益，更值得一提的是STM公司用封闭式循环系统养殖鲟鱼获得的成功。总的讲封闭式循环水养
8、殖系统具有水产品生长速度快、节水、节电、无公害等优点，很有推广价值14。参考文献1罗国芝,朱泽闻我国循环水养殖模式发展的前景分析,中国水产2008,275762张宇雷,美国工厂化循环水养殖中生物滤器的研究渔业现代化2009,3643朱松明,循环水养殖系统中生物过滤器技术简介J2006（2）16184赵丽梅,刘慧玲,刘宏良工厂化循环水养殖系统含氮物质的净化方法OCEANANDFISHERY2006年第5期5张宇雷,刘晃渔业现代化2009年第36卷第4期6罗国芝,谭洪新泡沫分离技术在水产养殖水处理中的应用,水产科技情报,1999,（26）2022067柯清水硝化细菌与水产养殖M台湾养育世界杂志社，
9、20022298CHENSL,LINGJ,BLANCHETONJPNITRIFICATIONKINETICSOFBIOFILMASAFFECTEDBYWATERQUALITYFACTORSJAQUACULTURALENGINEERING,2006,341791979管崇武,刘晃,宋红桥等循环水养殖系统中膜法SBR水处理工艺运行模式的研究,渔业现代化2005年第4期10岳强SBR技术的发展及应用J污染防治技术,2003,16（4）353811刘晃,管崇武,生物膜法SBR在循环养殖水处理影响因素分析南方水产第4卷第4期200812郑平,徐向阳,胡宝兰新型生物脱氮理论技术M北京科学出版社,20041
10、3叶建峰,废水生物脱氮处理新技术M北京化学工业出版社200614海水养殖天津市水产研究所15APPLICATIONOFCONSTRUCTEDWETLANDSONWASTEWATERTREATMENTFORAQUACULTUREPONDSVOL12NO620071131113516詹伯军,陈国喜膜法SBR工艺处理印染废水工程设计J中国给水排水,1997（7）252817NGUYENAAHLONG，DUFFSJBAPPLICATIONOFFEEDBACKCONTROLBASEDONDISSOLVEDOXYGENTOAFIXEDFILMSEQUENCINGBATCHREACTORFORTREATME
11、NTOFBREWERYWASTEWATERJWATERENVIRONRES,2000,721758318吴凡,鲍越鼎一种新型悬浮滤料在循环水养殖系统中的生物过滤效果水产科技情报2008,35（6）29329619王昌良,陈炳炎,魏志文一种新型滤料的研制及其在曝气生物滤池的应用矿产综合利用,2007（2）61020ROBERTSONLA,KUENENJGAEROBICDENITRIFICATIONACONTROVERSYREVIVEDJARCHMICROBIOL,1984（139）35135421PAISL,CHONGNM,CHENCHPOTENTIALAPPLICATIONOFAEROBICD
12、ENITRIFYINGBACTERIAASBIOAGENTSINWASTEWATERTREATMENTBIORESOURCETECHNOLOGY,1999,6817918522PATUREAUD,ZUMSTEINE,DELGENESJP,ETALAEROBICDENITRIFIERSISOLATEDFROMDIVERSENATURALANDMANAGEDECOSYSTEMSMICROBECOL,2000,3914515223高廷耀,周增炎,朱晓君生物脱氮工艺中的同步硝化反硝化现象城市给排水,1988,24（12）6924张亚光,方柏山,闵航一株好氧反硝化菌的特征及系统进化分析J华侨大学报,2004（25）757825马放,周丹丹一株好氧反硝化菌生理生态特征的研究哈尔滨工业大学学报,2006,38（4）575577
