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海水养殖尾水直排对河道沉积物细菌群落的影响

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环境科学 2019年第9期40卷 4185-4194页

作者：胡越航宣丽霞裘琼芬宁波大学海洋学院

海水养殖活动对周边水域沉积物生态环境的影响日益受到关注,微生物群落是反映环境质量变化的一个重要指标.本研究采集了养殖区进出水河道4个位点(1个进水渠位点、出水口和2个出水渠位点)的沉积物,通过Illumina MiSeq测序技术测定细菌16S... 详细信息

海水养殖活动对周边水域沉积物生态环境的影响日益受到关注,微生物群落是反映环境质量变化的一个重要指标.本研究采集了养殖区进出水河道4个位点(1个进水渠位点、出水口和2个出水渠位点)的沉积物,通过Illumina MiSeq测序技术测定细菌16S rRNA基因,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)技术对沉积物中的微生物群落进行半定量分析,研究海水养殖尾水直接排放对河道沉积物细菌群落结构的影响.结果表明,4个位点中变形菌门(Proteobacteria)为优势细菌类型,主要包括γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)、δ-变形菌纲(δ-Proteobacteria)和α-变形菌纲(α-Proteobacteria).受养殖尾水排放影响,沉积物微生物生物量明显升高,放线菌门相对丰度降低而拟杆菌门相对丰度升高,氨氧化微生物相对丰度降低.非度量多维尺度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析表明大部分沉积物细菌群落按位点聚类.多样性分析表明,未受养殖尾水影响的沉积物细菌群落多样性高于受养殖尾水影响的位点.冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明氨氮与底泥沉积物细菌群落结构的相关性最大,对细菌群落的影响最明显.综上,养殖废水直排明显改变了养殖场河道沉积物物理化学性质和细菌群落结构,说明养殖废水的长期直排已严重污染河道环境,并可能会进一步对近海生态环境造成威胁.

关键词：养殖尾水细菌群落多样性高通量测序磷脂脂肪酸分析(PLFA)

养殖尾水处理系统填料生物膜氮循环微生物功能特征

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水生态学杂志 2023年第2期44卷 104-113页

作者：曲疆奇张清靖杨浩辰赵萌朱华北京市农林科学院水产科学研究所渔业生物技术北京重点实验室北京100068 大连海洋大学辽宁大连116023

为探讨填料生物膜在养殖尾水处理中对水体氮循环的影响机制,采用16S rRNA基因扩增子测序和宏基因组测序技术,对填料生物膜、水体细菌的群落结构及其与氮循环相关的功能基因丰度差异特征进行了研究。结果显示,填料生物膜微生物主要参与... 详细信息

为探讨填料生物膜在养殖尾水处理中对水体氮循环的影响机制,采用16S rRNA基因扩增子测序和宏基因组测序技术,对填料生物膜、水体细菌的群落结构及其与氮循环相关的功能基因丰度差异特征进行了研究。结果显示,填料生物膜微生物主要参与氮代谢活动。在属水平上,Pseudomonas、Spirochaeta、Opitutus和Syntrophus是填料生物膜氮素转化过程的重要功能微生物类群。与水体相比,填料生物膜的碳代谢活动能力较强(P养殖尾水处理系统内复合填料生物膜具有比周围水环境更强的氮周转能力,主要通过关键功能物种介导的固氮和反硝化作用实现养殖尾水氮素的转化和迁移。研究结果作为野外实验证据,可为复合填料生物膜系统在水产养殖尾水治理中的应用提供理论依据。

关键词：养殖尾水填料生物膜氮循环功能微生物

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美洲鳗鲡(Anguilla rostrata)养殖尾水高效处理与水循环养殖技术研究与应用

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海洋与湖沼 2023年第5期54卷 1498-1506页

作者：王行江兴龙王泽旭刘勇集美大学水产学院、鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心福建厦门361021

通过构建由组合三维电极移动床生物膜反应池、生物膜反应池、臭氧紫外线杀灭微生物池等组成的养殖尾水高效处理系统,应用于工厂化美洲鳗鲡(Anguillarostrata)养殖尾水的集约化高效净水处理,并对系统的排放水循环利用于美洲鳗鲡的精养殖... 详细信息

通过构建由组合三维电极移动床生物膜反应池、生物膜反应池、臭氧紫外线杀灭微生物池等组成的养殖尾水高效处理系统,应用于工厂化美洲鳗鲡(Anguillarostrata)养殖尾水的集约化高效净水处理,并对系统的排放水循环利用于美洲鳗鲡的精养殖。经140 d的试验应用,结果表明:该系统日平均处理养殖尾水3000m^(3),水力停留时间(HRT)为6.2h,经系统处理后的出水总磷浓度为(0.140±0.020)mg/L、总氮浓度为(0.671±0.114)mg/L、氨氮浓度为(0.104±0.050)mg/L、高锰酸盐指数为(2.81±0.44)mg/L,pH为(6.22±0.18)。系统出水水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类水。系统出水循环利用于美洲鳗鲡精养殖(处理组)的平均单产55.5 kg/m^(3),较工厂化美洲鳗鲡养殖模式(对照组)提高52.5%;处理组的结束尾重、存活率、增重倍数和特定生长率分别高于对照组44.9%、5%、64.8%和37.5%,饲料系数低于对照组15.7%。该系统具有水处理效率高、出水水质稳定良好、成本低、节约水资源、环保安全和易推广应用等优点,可为我国水产养殖尾水的环保治理工作提供技术参考。

关键词：美洲鳗鲡(Anguilla rostrata) 养殖尾水生物膜三维电极循环水

条子泥垦区养殖尾水净化河道的细菌群落结构及其与环境因子的关系

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上海海洋大学学报 2023年第1期32卷 150-162页

作者：王雪峰刘文畅樊利鹏谭洪新罗国芝孙大川上海海洋大学上海水产养殖工程技术研究中心上海201306 上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心上海201306 江苏省沿海开发有限公司江苏东台224200

监测条子泥垦区养殖尾水净化河道内的水体和沉积物,以探究河道内的细菌群落结构及与环境因子的关系。结果表明,河道内水质在不同月份间的差异显著,沉积物的理化性质在不同位点间的差异显著。依总氮(TN)和总磷(TP)判断,河道水体处于富营... 详细信息

监测条子泥垦区养殖尾水净化河道内的水体和沉积物,以探究河道内的细菌群落结构及与环境因子的关系。结果表明,河道内水质在不同月份间的差异显著,沉积物的理化性质在不同位点间的差异显著。依总氮(TN)和总磷(TP)判断,河道水体处于富营养化水平,但满足江苏省池塘养殖尾水排放二级标准。碳酸氢钠可提取磷(Olsen-P)表明沉积物不处于高营养水平。水体和沉积物中细菌群落组成的变化同理化性质一致,两环境中细菌群落的多样性、丰富度和组成均存在显著差异。蓝细菌门(Cyanobacteria)是水中的优势菌门之一,在9月份水体中的相对丰度高达39.33%。蓝细菌属(Cyanobium_PCC-6307)在水体(13.34%)和沉积物(8.15%)中均占据最高丰度,对细菌群落的影响最大。水体中水温(T)、TN、可溶性活性磷酸盐(SRP)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))与细菌群落显著相关(P养殖尾水中磷的控制,以限制蓝细菌属在河道中的富集。本研究为沿海垦区水产养殖的尾水调控和健康发展提供了参考。

关键词：养殖尾水净化河道细菌群落沉积物沿海垦区

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贝、藻耦合对集约化养殖尾水的净化效果研究

南方水产科学 2023年第5期19卷 113-122页

作者：邓云龙曹煜成徐煜文国樑苏浩昌胡晓娟徐武杰卢洁余招龙上海海洋大学水产与生命学院上海201306 中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室/广东省渔业生态环境重点实验室广东广州510300 中国水产科学研究院南海水产研究所深圳试验基地广东深圳518121 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000 广东冠利达海洋生物有限责任公司广东茂名525426

为探讨贝、藻偶合方式对集约化养殖尾水的净化作用,研究分析了香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)和钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)耦合对富含氮(N)、磷(P)营养盐的生物絮团养殖尾水的处理效果。实验共设置5组,小规格组(S)、中规格... 详细信息

为探讨贝、藻偶合方式对集约化养殖尾水的净化作用,研究分析了香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)和钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)耦合对富含氮(N)、磷(P)营养盐的生物絮团养殖尾水的处理效果。实验共设置5组,小规格组(S)、中规格组(M)和大规格组(L)添加的牡蛎个体均质量分别为(50.99±7.01)、(100.25±8.87)和(148.81±15.61)g,阴性对照组(NC)只添加螺旋藻,空白对照组(BC)不添加牡蛎和螺旋藻,实验组中螺旋藻密度约为8×10^(5)个·mL^(−1),牡蛎生物量为3 kg·m^(−3)。记录牡蛎的成活率及生长情况,显微镜计数螺旋藻密度,测定水体氨氮(NH_(4)^(+)N)、亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)、硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)、活性磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)、总无机氮(TIN)、总氮(TN)、总磷(TP)、总悬浮物(TSS)等的浓度。结果显示,成活率S组>M组>L组,M组体质量增长率最高;NC组的螺旋藻密度最高[(1.30±0.25)×10^(7)个·mL^(−1)];M组能去除30.61%的TSS;NC组的TIN和PO_(4)^(3-)-P去除率最高,分别为89.29%和98.93%;M组的TN和TP去除率最高,分别为38.91%和55.10%。研究表明螺旋藻净化无机氮、无机磷效果明显,牡蛎能有效摄食水体中的螺旋藻,将个体均质量(100.25±8.87)g的牡蛎与螺旋藻耦合,对去除养殖尾水中TN、TP和TSS的效果最佳。

关键词：养殖尾水水质净化香港牡蛎钝顶螺旋藻

光合细菌与水生植物联合作用对暗纹东方鲀养殖尾水的净化效果

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环境工程学报 2021年第4期15卷 1311-1320页

作者：袁新程施永海徐嘉波刘永士邓平平上海市水产研究所上海市水产技术推广站上海200433

为达到高效净化淡水养殖尾水,利用实验室水质测定方法,研究了光合细菌(Photosynthetic bacteria)分别与凤眼莲(Eichhornia crassipes)、蕹菜(Ipomoea aquatica)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)3种不同生活类型的水生植物联合作用对暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)养殖尾水的净化效能,分析了水质指标(TAN、NO2--N、NO3--N、TSS、COD、TN和TP)的变化及其去除率。结果表明:3种水生植物中蕹菜生长最快,其次为凤眼莲,狐尾藻生长最慢。光合细菌+水生植物联合作用对淡水养殖尾水的净化效果显著,栽种水生植物的组合(PA1、PA2、PA3)对尾水中(P)和对照组(P0.05),但均大于对照组;其中栽种蕹菜的组合(PA2)去除效果最佳,NO2--N、TN、TP和COD值均在6 d内迅速降低,TAN浓度于9 d内降至最低,NO2--N和TSS于15 d时降至最低,并均趋于稳定;最终TAN、NO2--N、NO3--N和TSS的去除率达到了94.34%、99.7%、99.11%、97.23%,TN、TP和COD的去除率达到了87.74%、86.26%和34.07%。各项指标除TSS外均达到了我国农业农村部要求的《淡水养殖尾水排放要求》(SC/T 9101-2018)一级排放标准。根据以上结果,选出的最佳净化组合为光合细菌和蕹菜组合。此结果可为淡水养殖尾水处理系统的设计和构建提供参考。

关键词：光合细菌水生植物养殖尾水去除率净化效果

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垂直潜流湿地净化蟹池养殖尾水试验

环境化学 2022年第5期41卷 1776-1786页

作者：黄金杰许明宸张文艺常州大学环境与安全工程学院常州213164

用垂直潜流湿地系统打造闭环式生态养殖模式可达到蟹池尾水零排放.本文以蟹池养殖尾水为受试对象,通过建立“滤石层-载体生物膜”复合型生态系统,考察了河蟹黄蟹期内养殖尾水中氮、磷等污染物的去除特性,调查了垂直湿地模拟装置内生物... 详细信息

用垂直潜流湿地系统打造闭环式生态养殖模式可达到蟹池尾水零排放.本文以蟹池养殖尾水为受试对象,通过建立“滤石层-载体生物膜”复合型生态系统,考察了河蟹黄蟹期内养殖尾水中氮、磷等污染物的去除特性,调查了垂直湿地模拟装置内生物相特征.结果表明,潜流湿地系统主要通过物理吸附和生物降解的方式对养殖尾水中的污染物进行降解,总氮、总磷、COD和叶绿素a的平均去除率分别为86.29%±2.77%、91.19%±1.18%、70.88%±3.10%、90.95%±1.64%,火山石滤料层表现出显著的氮、磷去除能力,复合菌剂的运用可迅速提升系统整体净化能力.生物相分析揭示,随着潜流湿地装置运行延续,系统内浮游藻类、微型动物、细菌的数量及种类呈不断增长趋势,指示类微生物的出现表明系统内水质得到改善,证明净化后的水质更适于多种类微生物的生存与繁殖,最终实现养殖尾水零排放.

关键词：潜流湿地养殖尾水火山石滤料复合菌剂生物相

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不同固定化微生物颗粒降解养殖尾水中污染物的性能评价

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上海海洋大学学报 2024年第3期33卷 682-691页

作者：杜胜男徐佳楠熊飞蔡徐依葛朋彪张六六李娟英上海海洋大学海洋科学与生态环境学院上海201306 上海市水生野生动植物保护研究中心上海202162 苏州鼎兴斯沃水产养殖设备有限公司江苏苏州210095 江苏纳克生物工程有限公司江苏淮安211700 上海河湖生物链构建与资源化利用工程技术研究中心上海201702

选取3种载体(凹凸棒土、卡拉胶以及硅藻土)进行固定化微生物颗粒制备,并对不同颗粒性能、污染物去除性能及主要影响因素进行了研究。颗粒性能研究表明:凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒具有较好的机械强度,卡拉胶机械强度低;在有营养... 详细信息

选取3种载体(凹凸棒土、卡拉胶以及硅藻土)进行固定化微生物颗粒制备,并对不同颗粒性能、污染物去除性能及主要影响因素进行了研究。颗粒性能研究表明:凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒具有较好的机械强度,卡拉胶机械强度低;在有营养补充的前提下,凹凸棒土和卡拉胶可以稳定释放1.50×10^(6)CFU/mL和2.60×10^(5)CFU/mL的微生物,硅藻土固定化微生物颗粒缓释性能较差;利用Monod方程拟合可得,对于COD_(Mn),硅藻土固定化微生物颗粒具有最大的比降解速率(μmax),卡拉胶与之相当,凹凸棒土最低,同时硅藻土固定化微生物颗粒的K_(s)值显著低于其他两种颗粒;氨氮降解动力学也呈现了相似的规律。环境条件对固定化微生物颗粒降解污染物的影响分析表明:中性(pH=7)条件下,凹凸棒土、卡拉胶、硅藻土固定化颗粒降解COD_(Mn)的一级速率常数最高;凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒在中性和碱性条件下的降解氨氮速率更高,卡拉胶在中性条件下降解氨氮速率最高。固定化微生物颗粒降解COD_(Mn)、氨氮的一级反应速率常数随温度的升高而增大,其中凹凸棒土固定化微生物颗粒对温度的变化更为敏感。除了硅藻土固定化微生物颗粒以外,随着污染物初始浓度的增加,其余两种载体降解COD_(Mn)的一级反应速率常数k1值显著上升(P0.05),更高的曝气强度对氨氮降解有利。

关键词：养殖尾水固定化微生物固定化载体环境条件

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铁碳强化潮汐流-潜流复合人工湿地处理模拟养殖尾水的启动运行效果

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环境科学研究 2024年第4期37卷 800-811页

作者：张美王家宏白杨陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

为探究潮汐流-潜流复合人工湿地对含四环素养殖废水处理效果的影响,本研究构建陶粒(一级系统)和铁碳+陶粒(二级CCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(TC组),以及陶粒(一级系统)和陶粒(二级PCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(对照组),研... 详细信息

为探究潮汐流-潜流复合人工湿地对含四环素养殖废水处理效果的影响,本研究构建陶粒(一级系统)和铁碳+陶粒(二级CCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(TC组),以及陶粒(一级系统)和陶粒(二级PCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(对照组),研究其对模拟养殖尾水的启动运行效果及微生物群落结构特性.结果表明:①加入0.2 mg/L的四环素在一定程度上会抑制人工湿地启动期对污染物的去除,尤其对一级系统的抑制作用更加明显,CODCr、TP、NH_(4)^(+)-N和TN平均去除率分别降低0.59%、1.51%、9.57%和1.97%;②二级CCW系统去除率均高于二级PCW系统,且四环素实验组(TC组)中促进作用更为明显.CODCr、TP、NH_(4)^(+)-N、TN在TC组中平均去除率分别增加5.81%、2.47%、0.91%、1.02%,铁碳填料的加入强化了常规污染物的去除;③TC组和对照组填料表面生物膜差异较小,二级CCW系统较二级PCW系统生物膜附着更为明显,铁碳填料的加入有利于微生物的生长繁殖;④二级CCW系统物种丰富度及生物多样性高于二级PCW系统.变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)作为人工湿地典型菌落,铁碳填料的加入使二者丰富度明显增加,对氮的去除产生积极作用.研究显示,铁碳填料的加入强化了潮汐流-潜流复合人工湿地系统对氮磷的去除,该结果可为养殖尾水的净化处理提供数据支持和一定的理论支撑.

关键词：潮汐流-潜流人工湿地养殖尾水铁碳填料启动期四环素