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随着水产养殖业的发展,集约化海水养殖大量富营养化废水的排放对沿岸水域产生污染效应,已经成为制约我国水产养殖业健康持续发展的关键因素。工厂化海水养殖业用水和排放的废水中含有大量的氮磷营养盐和富含有机质悬浮物,用一般的物化和生化水处理方法对其进行处理实现循环使用,不仅消耗了大量的能源,且造成了资源的浪费。本着实现养殖水体(富营养化备用海水和养殖废水)中废物生物资源化处理的目标,为循环海水养殖系统中悬浮物和营养盐的高效生物资源化处理提供参考依据。本实验采用现场实验研究方法,选择了太平洋牡蛎、紫贻贝两种滤食性双壳贝类用以去除水体中的悬浮物以及龙须菜、海带两种大型藻类用以吸收和利用水中溶解态的营养盐,研究了它们对污染物的去除及其生长情况。得出的主要研究结果有:(1)贝藻生物滤器处理蓄水池水,对水中悬浮物有很好的沉积效果;龙须菜、海带可转移水体中一定的营养盐太平洋牡蛎、紫贻贝两种贝类在适宜的温度条件下(17~25oC),对蓄水池水中悬浮物生物沉积速率牡蛎1.081.32 g?ind-1?d-1,贻贝为0.650.85 g?ind-1?d-1,但温度较高或低的情况下其沉积速率较低,甚至在高温条件下有贝类死亡现象。通过在蓄水池中大量吊笼养贝类,蓄水池中贝类养殖区的悬浮物沉降速率明显高于非养殖区。龙须菜在蓄水池中有较高的光合作用速率和对氮的吸收速率,在40天的吊养时间内,每绳增重3.73倍;同样海带在68天的的时间内每株平均增重了3.79倍,表明两种大型藻类在蓄水池中生长旺盛,通过对藻体含有的C、N、P的分析可看出,其可以从水体中转移一定的营养盐。因此通过贝类和藻类在蓄水池中的养殖,既可以去除一定的污染物,为后续水处理降低处理负荷,又可实现资源化利用,使生物量(藻类)增长,获得一定的经济效益。(2)滤食性贝类生物滤器对半滑舌鳎养殖废水中悬浮物有良好的滤除效果实验条件为水温20.1~24.6 oC,DO 6.04~7.83 mg?L-1,pH 7.6~7.8,盐度21±0.5,两种双壳贝类对悬浮物的生物沉积速率:以个体而言,在40100L/h的流量范围内,牡蛎为11.9477.84 mg.ind-1.d-1、贻贝为0.816. 37mg.ind-1.d-1,且80L/h时有最大生物沉积速率,牡蛎为77.84±7.77 mg.ind-1.d-1,贻贝为6.37±0.27 mg.ind-1.d-1。可见单个牡蛎对悬浮物的生物滤除效果比单个贻贝要好。对贝类及对照系统的沉积物有机组成分析结果显示,沉积物中POM、POC、TN、TP、IP、OP的平均含量,两种贝类系统沉积物都低于对照系统,说明贝类可以吸收和利用养殖废水悬浮物中的部分有机质。通过对三种沉积物中有机质成分的差异显著性分析可以看出,在流量为60L/h时,两种贝类系统收集沉积物对对照系统非常显著(P≤0.01)。可见,两种双壳贝类对半滑舌鳎养殖池出水中悬浮物具备很强的生物滤除潜力,且能吸收和转化悬浮物中的有机质,实现养殖废物的生物资源化利用。(3)龙须菜对半滑舌鳎养殖废水中营养盐有吸收和利用作用实验结果显示,经过24h的养殖时间,氨氮、亚氮、硝氮、磷酸盐的去除率分别达到57.45%、6.50%、0.31%、8.17%;而72h后分别达到87.02%、21.21%、7.85%、21.68%。可见龙须菜对养殖废水中N营养盐的去除开始以氨氮为主,当氨氮浓度较低时,才开始以吸收亚氮和硝氮为主。现场实验条件下,在流动状态半滑舌鳎废水中龙须菜每天的生长率5.22±0.06%。表明龙须菜可以在半滑舌鳎养殖废水中生长并吸收一定的营养盐。综上所述,滤食性贝类对蓄水池水和半滑舌鳎养殖废水中的悬浮物都有很好的沉积效果,对两种养殖水体分别起到了预处理和处理悬浮物的作用。特别是在沉积养殖废水中的悬浮物过程中,沉积物有机质成分大都低于自然沉积物,这也说明了贝类可以滤除和利用养殖废水中悬浮物,实现了一定的资源化。同样两种大型藻类在蓄水池中生长情况较好,且对氮磷营养盐有较高的富集作用,特别是龙须菜在半滑舌鳎养殖废水中的生长及对氮磷营养盐有较高的吸收效率说明大型藻类可以实现去除污染物与资源化的目标。因此,可以在封闭式海水养殖工厂内构建高效的养殖水体悬浮颗粒物和营养盐去除与利用的贝藻过滤系统。