生物絮凝技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

王軍　李清文

摘要：生物絮凝技術(shù)是一種被公認(rèn)為經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益均良好的新型水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用此技術(shù)不僅能凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，還能提高餌料和其他飼料蛋白的利用率，減少養(yǎng)殖用水排放量，有效解決集約化養(yǎng)殖過程中所遇到的各種難題。生物絮凝技術(shù)的出現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)各方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)且積極的影響，目前國內(nèi)外關(guān)于該技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的研究報(bào)道也十分普遍。因此，本文現(xiàn)就結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料，重點(diǎn)對生物絮凝技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用要點(diǎn)展開分析。

關(guān)鍵詞：生物絮凝技術(shù);水產(chǎn)養(yǎng)殖;混合強(qiáng)度;好氧環(huán)境;碳源;應(yīng)用要點(diǎn)

通常情況下，養(yǎng)殖魚類是無法完全吸收投喂餌料中所包含的蛋白質(zhì)含量的，一般只能消化吸收20%～25%，剩下的則以氨氮、糞便、殘餌等形式淤積在養(yǎng)殖水環(huán)境中[1]。針對水環(huán)境中殘余的這些氨氮、殘餌等，人們往往采用換水、循環(huán)水養(yǎng)殖兩種方法進(jìn)行處理，但前者頻繁換水容易造成水資源浪費(fèi)，而后者雖被認(rèn)為是一種環(huán)境友好的養(yǎng)殖方法，但在循環(huán)過程也會加大投資與運(yùn)營成本，因此這兩種方法都不是改善水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的長久之計(jì)。隨著近年來我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)科研技術(shù)的不斷提升，多數(shù)學(xué)者發(fā)現(xiàn)生物絮凝技術(shù)下的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式不僅可以有效凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，還可以雙重利用餌料，目前已在國外多地推廣實(shí)踐，優(yōu)勢、效果均十分明顯?；诖?，本文現(xiàn)就生物絮凝技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析總結(jié)。

一、生物絮凝技術(shù)概述

生物絮凝技術(shù)屬于微生物無機(jī)氮同化過程，活性污泥法處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中較為成熟且應(yīng)用最廣泛的方法，其主要通過轉(zhuǎn)變氨氮物質(zhì)為細(xì)菌物質(zhì)達(dá)到活性去污泥的目的[2]。雖然目前國內(nèi)外關(guān)于生物絮凝機(jī)制的研究報(bào)道很多，但人們對于其本質(zhì)機(jī)理的理解還是非常片面的，可見該技術(shù)的復(fù)雜性。與經(jīng)典膠體系絮凝劑機(jī)理相比，生物絮凝機(jī)理尚未完全明確，通常比較被人熟知的機(jī)理有胞外聚合物橋架學(xué)說、體外纖維素仙絲學(xué)說、電性中和學(xué)說、莢膜學(xué)說、疏水學(xué)說等。從某種意義上來說，絮凝是一個復(fù)雜的同化過程，絮凝劑的種類、分子構(gòu)型、分子量大小、膠體表面性質(zhì)等都是能直接影響絮凝性能的重要因素。

二、生物絮凝技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

（一）混合強(qiáng)度方面

加強(qiáng)混合強(qiáng)度可以通過在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中進(jìn)行充分曝氣來實(shí)現(xiàn)，足夠的混合強(qiáng)度能促進(jìn)微生物和有機(jī)物顆粒相互合成以及加快異氧轉(zhuǎn)化進(jìn)程，最終促使絮凝體正常形成。但嚴(yán)格來說，混合強(qiáng)度并非越高越好，其強(qiáng)度與剪切速率呈正比，當(dāng)剪切速率過高時（在0.1W/M3～10W/M3時），絮凝體能量容易流失或破裂，這對于水產(chǎn)養(yǎng)殖而言是非常不利的[3]。另外，生物絮凝體的大小也是水產(chǎn)養(yǎng)殖模式中影響比較大的一項(xiàng)因素，所以需要根據(jù)養(yǎng)殖的種類及需要決定生物絮凝體大小，然后在明確適宜的混合強(qiáng)度。比如，鱈魚幼魚一般需要的食物大小在250μm～1200μm之間，基于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境下，普通的絮凝體大小多在130μm～200μm之間。

（二）好氧環(huán)境方面

曝氣可以直接影響到溶解氧的濃度，若溶解氧濃度偏高，絮凝體就會變得更加緊湊，進(jìn)而為養(yǎng)殖對象提供好氧環(huán)境。從需氧絮體細(xì)菌代謝活性角度分析，溶解氧并非主要影響因素，但其對絮體所產(chǎn)生的作用卻不能忽視，在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中必須注意這一點(diǎn)。一般來說，不同養(yǎng)殖對象需要的溶解氧密度都不相同，生物絮凝技術(shù)養(yǎng)殖環(huán)境的充氧功率應(yīng)≥20kW/hn2，只有這樣才能確保養(yǎng)殖池塘環(huán)境氧氣充足。例如，羅非魚密度低于200000kg/hm2時應(yīng)該配備75kW/hn2功率供給氧。羅非魚這種養(yǎng)殖對象適應(yīng)環(huán)境能力較強(qiáng)，它能適應(yīng)其他魚類難以生存的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，但對于水環(huán)境的供氧要求也比較嚴(yán)格，所以管理好水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境非常重要。

（三）碳源投加方面

碳源作為細(xì)菌能量的主要來源，其種類與數(shù)量在一定程度上決定了絮體形成的狀態(tài)。對于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境來說，適當(dāng)投加碳源可以有效提升碳氮比例，加速細(xì)菌繁殖速度，從而促進(jìn)生物絮體形成。所以，碳源投加和絮凝體形成之間關(guān)系密切，在日常投加碳源時應(yīng)該注意控制好數(shù)量與種類。目前，人們在投加碳源時通常選擇通過往水體添加甘油和葡萄糖等方式進(jìn)行，以此實(shí)現(xiàn)增加有機(jī)碳含量的目的。碳氮比可直接影響到生物絮凝體的形成，甚至直接關(guān)系到生物絮凝技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用成效，因此在應(yīng)用時必須要格外注意。至于碳氮比在多少范圍內(nèi)是最佳，目前相關(guān)學(xué)者仍在深入研究中。

（四）環(huán)境溫度方面

溫度是生物絮凝技術(shù)應(yīng)用過程中最為重要的一項(xiàng)因素，適宜的環(huán)境溫度對水產(chǎn)養(yǎng)殖對象而言非常重要。在生物絮凝技術(shù)中，水溫是較難調(diào)節(jié)的因素，尤其是戶外池塘，戶外氣候條件可直接決定池塘溫度，若水溫過高或過低都有可能影響絮體形成，所以必須高度重視水溫的控制。溫度會影響微生物繁殖，其生長與繁殖速度可隨溫度變化而變化。有研究發(fā)現(xiàn)，不論是絮體強(qiáng)度還是形態(tài)都能影響水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境溫度。有國外學(xué)者在4℃和18～20℃條件下分別開展絮體試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，絮體于低溫40C環(huán)境下不易形成，這可能與絮體中微生物活性較低有關(guān)[4]。另有實(shí)驗(yàn)總結(jié)出，促進(jìn)絮體正常形成的最佳溫度條件為20℃～25℃，過高或過低都不可。

（五）PH值控制方面

PH值控制與生物絮凝技術(shù)應(yīng)用效果密切相關(guān)，若PH值存在明顯差異，絮凝結(jié)果也會存在明顯不同。當(dāng)PH值偏低時，絮凝體形成就會表現(xiàn)為吸附性、活性降低及絮凝處理效果差。大量研究指出，PH值能改變水體中絮體顆粒的正負(fù)電荷，增強(qiáng)顆粒間形成絮體的能力。但水產(chǎn)養(yǎng)殖種類也會限制PH值的升高范圍，且水中的堿度也會影響水體PH值變化。一般情況下，生物絮凝過程中的硝化作用與異養(yǎng)細(xì)菌同化作用都會降低堿度，當(dāng)堿度被過度消耗后，PH值將會急速下降，導(dǎo)致異養(yǎng)細(xì)菌和硝化細(xì)菌發(fā)生障礙，造成氨氮在養(yǎng)殖系統(tǒng)中長期滯留，這對于養(yǎng)殖對象的生長是十分不利的。因此，為確保絮凝應(yīng)用效果理想，PH值應(yīng)控制在7.5～8.5為最佳，堿度則保持在100～150mg幾為宜。

三、結(jié)束語

綜上，生物絮凝技術(shù)是一種成熟的活性污泥法處理廢水技術(shù)，將此技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中不但能提升餌料利用率，降低投資和運(yùn)營成本，還能凈化養(yǎng)殖環(huán)境，節(jié)約養(yǎng)殖用水量，增強(qiáng)養(yǎng)殖對象免疫能力，尤其是在池塘蕎殖中優(yōu)勢更為明顯。因此，相關(guān)人員必須要加強(qiáng)對生物絮凝技術(shù)機(jī)理的研究，同時總結(jié)出其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用要點(diǎn)，為我國實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變的目標(biāo)提供可靠參考模型。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱林，車軒，劉興國，等.生物絮團(tuán)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（09）：1680-1682.

[2]唐國進(jìn).生物修復(fù)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè)，2018（16）：71.

[3]王春華.生物技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].漁業(yè)致富指南，2017（04）：29-30.

[4]宋秀華.池塘養(yǎng)蝦中生物絮凝技術(shù)的應(yīng)用剖析[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2016（08）：68-69.