泥炭黃腐酸對凡納濱對蝦養(yǎng)殖水質(zhì)的改良研究

■ 杜國豐（營口理工學(xué)院化學(xué)與材料工程系，遼寧 營口 115014）

泥炭黃腐酸對凡納濱對蝦養(yǎng)殖水質(zhì)的改良研究

■ 杜國豐（營口理工學(xué)院化學(xué)與材料工程系，遼寧 營口 115014）

圖1 泥炭黃腐酸對氨氮的影響

圖2 泥炭黃腐酸對亞硝酸鹽的影響

圖3 泥炭黃腐酸對溶氧的影響

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）原產(chǎn)于美洲太平洋沿岸水域，主要分布于秘魯北部至墨西哥灣沿岸，以厄瓜多爾沿岸分布最為集中，是當(dāng)今世界最主要的對蝦養(yǎng)殖品種。遼寧某水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司從美國科那灣海洋資源公司引進(jìn)凡納濱育種核心種群并繁育成功，填補(bǔ)了省內(nèi)空白，隨后進(jìn)行了高密度養(yǎng)殖。

隨著規(guī)?；B(yǎng)殖的發(fā)展，水體中有機(jī)污染不斷加重，水質(zhì)惡化，水體微生態(tài)平衡被打破。養(yǎng)殖水體中的氮主要以硝酸氮、亞硝酸氮和氨氮的形式存在。硝酸氮對凡納濱對蝦不具毒性，漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也未對其進(jìn)行限制，而亞硝酸氮和氨氮則對凡納濱對蝦有較強(qiáng)的毒害作用。養(yǎng)殖水體中在亞致死濃度下，隨著氨氮水平升高，凡納濱對蝦對病原菌的易感染性提高，對蝦體內(nèi)相關(guān)酶活力下降。孫國銘等研究在海水pH8.15、水溫27℃、鹽度20‰條件下，凡納濱對蝦對氨氮的安全濃度為2.667mg/L。I～ting等研究得出水體中亞硝酸氮的臨界濃度為5.15 mg/L，超過這一濃度對蝦即開始死亡。

除了氨氮、亞硝酸氮以外，硫化物、水中溶解氧、pH值、溫度等因素都對凡納濱對蝦的生存和生長有較大的影響。因此，一種穩(wěn)定、凈水能力強(qiáng)且餌料生物比較豐富的水體是對蝦生長的良好環(huán)境。本文以從長白山附近林區(qū)采集的活性泥炭及其中的黃腐酸類物質(zhì)為原料，將其投放入蝦池中，評價其對養(yǎng)殖水體水質(zhì)的改良效果，為泥炭及其黃腐酸類物質(zhì)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中改良水質(zhì)提供探索依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 地點(diǎn)及原料

實(shí)驗于2016年6月5日至9月2日期間進(jìn)行，實(shí)驗地點(diǎn)位于遼寧省營口市遼寧某水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司。泥炭采自長白山附近林區(qū)，黃腐酸為實(shí)驗室自制。

1.2 實(shí)驗方法

建立12個實(shí)驗圍隔（6m×5m），水深1.5m，底質(zhì)類型為泥砂型，養(yǎng)殖品種為凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei），放養(yǎng)密度50尾/m3，每個圍隔配備ACO-009型氧氣泵，投餌盤投餌。其中O1，O2，O3三個圍隔為對照組；A1，A2，A3在初始的泥砂底質(zhì)中按1∶1體積比添加活性泥炭，作為實(shí)驗Ⅰ組；B1，B2，B3每隔7d潑灑20%的泥炭黃腐酸，使水體中黃腐酸終濃度為3.0mg/L，作為實(shí)驗Ⅱ組；C1，C2，C3在初始的泥砂底質(zhì)中按1∶1體積比添加活性泥炭，并每隔7d潑灑20%的泥炭黃腐酸，使水體中黃腐酸終濃度為3.0mg/L，作為實(shí)驗Ш組。實(shí)驗前分別測量各池水體的pH、氨氮、亞硝酸鹽、溶氧、鹽度、硫化氫。

1.3 水質(zhì)指標(biāo)測定及測定方法

實(shí)驗養(yǎng)殖過程中每10d離水面50cm處取樣，利用DZ-A型水產(chǎn)養(yǎng)殖檢測儀（上海某電子科技有限公司）檢測水體的pH、氨氮、亞硝酸鹽、溶氧、鹽度狀況，硫化物檢測采用亞甲藍(lán)法。

2 結(jié)果與分析

在90d的實(shí)驗期內(nèi)，水質(zhì)各項指標(biāo)共測定10次，檢測數(shù)據(jù)結(jié)果和分析如下。

2.1 氨氮

實(shí)驗組和對照組的氨氮測定結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，實(shí)驗組各池氨氮的含量在90d的監(jiān)測期內(nèi)均明顯小于對照組，其中泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組的降氨氮的效果最好，養(yǎng)殖后期其含量基本在1mg/L左右，另外加泥炭的實(shí)驗Ⅰ組、泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組在養(yǎng)殖初、中期氨氮含量稍有下降，后期緩慢上升，而加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組氨氮的變化趨勢和對照組是一致的，但氨氮含量較對照組下降也較明顯，說明黃腐酸對氨氮具有一定的吸附功能?；钚阅嗵恐泻卸喾N環(huán)境益生菌，這些微生物對氨氮有著較強(qiáng)的分解能力，實(shí)驗初期益生菌在水體中未形成優(yōu)勢菌群，氨氮含量緩慢升高，經(jīng)過一段適應(yīng)期后其成為優(yōu)勢菌群，氨氮含量稍有下降，養(yǎng)殖的后期隨著有機(jī)物積累的增多，實(shí)驗各池中氨氮含量上升，表明微生態(tài)制劑處理有機(jī)物的能力也有一定的限度。對照組池中氨氮含量后期快速上升，說明水體自凈能力有限，水質(zhì)快速惡化。據(jù)報道，氨氮對凡納濱對蝦幼蝦的96h半致死濃度為5.42mg/L，安全濃度為2.667 mg/L，實(shí)驗中對照組和加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組池中氨氮含量在后期已突破安全濃度，但尚未到達(dá)96h半致死濃度，實(shí)驗中也并未發(fā)現(xiàn)對蝦有大量死亡的現(xiàn)象，與此同時仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)蝦體顏色由淡紫紅色有向暗灰色轉(zhuǎn)變的趨勢。而加泥炭的實(shí)驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組在養(yǎng)殖后期氨氮濃度也基本保持在安全濃度以下，蝦體顏色呈淡紫紅色。

2.2 亞硝酸鹽

實(shí)驗組和對照組的亞硝酸鹽測定結(jié)果如圖2所示。從圖2中可以看出，對照組及加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組的亞硝酸鹽含量呈現(xiàn)出初期緩慢上升，中、后期快速升高的趨勢，其中對照組亞硝酸鹽含量在養(yǎng)殖后期已突破良好水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（NO2--N＜0.6mg/L），加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組對水體中的亞硝酸鹽有一定的吸附降解功能，加泥炭的實(shí)驗Ⅰ組去除亞硝酸鹽的效果比實(shí)驗Ⅱ組好，但仍以泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組效果為最佳，據(jù)報道，草魚的亞硝酸鹽濃度為0.1mg/L，照比此濃度用于對蝦的養(yǎng)殖研究中，實(shí)驗Ш組在養(yǎng)殖的整個過程中亞硝酸鹽含量均在0.1mg/L以下，說明泥炭中含有大量的包括芽孢桿菌、硝化細(xì)菌在內(nèi)的益生菌，其對水體中亞硝酸鹽的去除功效較大。

2.3 溶氧

實(shí)驗組和對照組的溶氧測定結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，4組實(shí)驗大致分為兩個趨勢。對照組和加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組在養(yǎng)殖初期水中溶氧逐漸下降，20d時已降至近2mg/L；而加泥炭的實(shí)驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組在養(yǎng)殖初期溶氧緩慢下降，20d后有一個小幅的上升，到了養(yǎng)殖中期溶氧呈現(xiàn)下降趨勢至60d后溶氧將至3mg/L以下。據(jù)報道，對蝦對溶氧的最低忍受值為2 mg/L（27℃），低于這一臨界點(diǎn)即開始死亡，養(yǎng)殖后期為了增加池內(nèi)溶氧，保證對蝦健康生長，及時的開啟增氧設(shè)備，圖3中各組在中、后期溶氧出現(xiàn)急劇上升并維持在8mg/L的水平即是增氧的效果。分析整個過程，可以看出，黃腐酸對于池內(nèi)的溶氧幾乎未起作用，而底質(zhì)中添加的泥炭對于溶氧在前、中期效果明顯，到了后期也必須借助增氧設(shè)備，養(yǎng)殖的中、后期陰雨天比較多，光照不足，影響池內(nèi)藻類等浮游生物的生長，無法進(jìn)行光合作用，增氧不足，而水中溶氧不斷被消耗，又得不到有效補(bǔ)充，致使溶氧下降，故而養(yǎng)殖中、后期及時的開啟增氧設(shè)備。

2.4pH值

實(shí)驗組和對照組的pH測定結(jié)果如圖4所示。對照組和加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組pH值基本在7.6以下；加泥炭的實(shí)驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組在實(shí)驗的第20d后pH都在8.0～8.8之間。表明泥炭對于改善水體pH有顯著效果，而黃腐酸具有一定的弱酸性，對于養(yǎng)殖水體弱堿性pH的調(diào)節(jié)不太有利。

2.5 鹽度

圖4 泥炭黃腐酸對pH的影響

圖5 泥炭黃腐酸對鹽度的影響

圖6 泥炭黃腐酸對硫化氫的影響

實(shí)驗組和對照組的鹽度測定結(jié)果如圖5所示。在90d的養(yǎng)殖監(jiān)測期內(nèi)，對照組和實(shí)驗各組的鹽度變化趨勢基本一致，均在2.20%～2.40%之間，說明黃腐酸和泥炭對養(yǎng)殖水體鹽度的變化不明顯，或者不改變養(yǎng)殖水體鹽度。

2.6 硫化氫

實(shí)驗組和對照組的鹽度測定結(jié)果如圖6所示。從中可以看出對照組和加黃腐酸的實(shí)驗Ⅱ組在初期硫化氫含量緩慢上升，中、后期含量急劇增高，至對蝦快出塘?xí)r硫化氫的含量已達(dá)到1.0mg/L以上；而加泥炭的實(shí)驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實(shí)驗Ш組初期在水體內(nèi)未檢測出硫化氫，中、后期隨著有機(jī)物積累的增多，超過泥炭中益生菌處理硫化氫的能力，各池中硫化氫含量上升，但硫化氫的含量也在0.2mg/L以下。

3 討論

本實(shí)驗利用活性泥炭及其黃腐酸類物質(zhì)進(jìn)行對蝦養(yǎng)殖過程中的水質(zhì)調(diào)節(jié)，對氨氮、亞硝酸鹽、溶氧等相關(guān)指標(biāo)的檢測初步表明活性泥炭中的多種有益微生物作為底質(zhì)改良劑發(fā)揮了較好的功效，而黃腐酸在降氨氮、亞硝酸鹽方面也體現(xiàn)出一定的作用。養(yǎng)殖的中、后期池水水質(zhì)變差，提示泥炭有益微生物菌群及其黃腐酸類成分分解有機(jī)物也有一定的限度。保持池中水質(zhì)的穩(wěn)定，不能完全依賴于微生態(tài)物質(zhì)，需要多種措施并用，如本實(shí)驗中、后期及時開啟增氧設(shè)備，使池內(nèi)溶氧充足。但與此同時由于泥炭作為底質(zhì)，其中所含的微生物游離細(xì)胞易被水沖走，利用率低下，持續(xù)作用時間短，因此如何將泥炭進(jìn)行固定化應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖大幅度改良水質(zhì)將是今后研究的方向。（參考文獻(xiàn)略）【基金項目∶營口理工學(xué)院院級預(yù)研項目，編號YYL201617】