臭氧水處理技術(shù)在對(duì)蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用

fishfirst

我國對(duì)蝦養(yǎng)殖自我污染和病害的傳播蔓延日益加劇，探索和開發(fā)可操作性強(qiáng)、效果顯著的養(yǎng)殖水質(zhì)綜合調(diào)控技術(shù)，對(duì)推動(dòng)對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

文/海南大學(xué)、海南省熱帶水生生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 魯春雨 賴秋明 陳金玲 蘇樹葉

我國對(duì)蝦養(yǎng)殖自我污染和病害的傳播蔓延日益加劇，嚴(yán)重危及對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。探索和開發(fā)可操作性強(qiáng)、效果顯著的養(yǎng)殖水質(zhì)綜合調(diào)控技術(shù)，通過優(yōu)化和改善池塘養(yǎng)殖環(huán)境，減少對(duì)蝦養(yǎng)殖廢水的排放，提高經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，對(duì)推動(dòng)對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，具有極強(qiáng)的氧化能力，能快速分解水中有機(jī)物，殺菌力較強(qiáng)。臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用，可通過其氧化反應(yīng)起到滅菌、分解有機(jī)物和提高水體溶解氧濃度的作用，從而凈化和改善池塘養(yǎng)殖水質(zhì)。近幾年，臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用研究越來越廣泛。孫廣明等（2000）曾采用臭氧處理水進(jìn)行海膽育苗及單細(xì)胞藻類培養(yǎng)試驗(yàn)；陳淑琴等（2001）曾利用臭氧處理水開展蝦、蟹幼體培育試驗(yàn)；柳超等（2009）將臭氧水處理技術(shù)應(yīng)用于凡納濱對(duì)蝦的養(yǎng)殖生產(chǎn)；他們的試驗(yàn)研究均取得明顯的效果，為臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用積累大量的有用數(shù)據(jù)。

本試驗(yàn)通過在凡納濱對(duì)蝦的精養(yǎng)池塘中通入微量臭氧，監(jiān)測養(yǎng)殖水質(zhì)的變化情況以及對(duì)蝦攝食生長狀況，探討臭氧水處理技術(shù)的應(yīng)用對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)和對(duì)蝦養(yǎng)殖效果的影響，為臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖的應(yīng)用和推廣提供參考。

一、材料與方法

1 實(shí)驗(yàn)材料
該實(shí)驗(yàn)研究于2009年9月21日至2010年1月18日期間在海南文昌市強(qiáng)光對(duì)蝦養(yǎng)殖場進(jìn)行，其中實(shí)驗(yàn)池塘2口，對(duì)照池塘1口，面積均為0.1hm2，平均水深120cm，池塘四邊及底部鋪設(shè)地膠膜進(jìn)行防滲護(hù)坡，底部鋪設(shè)厚度為20cm的細(xì)沙。養(yǎng)殖水源為砂濾海水，鹽度變化范圍24.0-28.9。
實(shí)驗(yàn)所放養(yǎng)的蝦苗為進(jìn)口SPF凡納濱對(duì)蝦親蝦繁殖的子一代蝦苗，體長0.8-1.0cm，經(jīng)檢測不攜帶WSSV、TSV、IHHNV等特定病原。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2各設(shè)置功率1.0 kw的漿葉式增氧機(jī)1部和附臭氧發(fā)生器的射流式增氧機(jī)1部，臭氧發(fā)生器額定功率50 W，產(chǎn)臭氧量為3 g/h，放養(yǎng)蝦苗70d以后才開始每周換水1次，每周換水量為總水體的20％；對(duì)照池塘B1僅設(shè)置功率1.0kw漿葉式增氧機(jī)2部，放養(yǎng)蝦苗20d后每周換水2次，每次換水量為總水體的20％。實(shí)驗(yàn)池塘和對(duì)照池塘的放養(yǎng)密度均為195萬尾/ hm2。
實(shí)驗(yàn)期間，每天用儀器現(xiàn)場測量池水的溶解氧、pH值；每20d分別從3口池塘采集水樣，帶回實(shí)驗(yàn)室測定池水的化學(xué)耗氧量、總氨氮、亞硝酸鹽氮和葉綠素a含量。

二、結(jié)果

1 pH值
各池pH值變化范圍為8.01-9.60，均呈微堿性且相對(duì)穩(wěn)定（見圖1），實(shí)驗(yàn)池塘和對(duì)照池塘的平均值無顯著性差異(P>0.05)。


圖1 不同池塘pH的變化

2 溶解氧
在整個(gè)養(yǎng)殖試驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)池塘A1、A2的溶解氧含量的變化范圍分別為5.25-9.69 mg?L-1、5.78-8.62 mg?L-1，對(duì)照池塘B1的溶解氧含量的變化范圍為5.65-8.51mg?L-1。（見圖2）每次測定時(shí)間都在上午9:00左右，測得日間各池塘水中的溶解氧濃度都基本在5.25 mg?L-1以上。

圖2 不同池塘DO的變化


盡管實(shí)驗(yàn)池塘在養(yǎng)殖生產(chǎn)的前、中期不換水，后期換水量也只有對(duì)照池塘的50%，但池水的溶氧仍然維持在較高的水平，且與對(duì)照池塘的溶解氧濃度沒有顯著性差異(P>0.05)。

3 亞硝酸鹽氮
實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2的亞硝酸鹽氮濃度在60d前一直保持在較低的水平，變化范圍分別為0.0035-0.0826 mg?L-1和0.0030-0.1397mg?L-1，但養(yǎng)殖后期的亞硝酸鹽氮濃度呈快速上升態(tài)勢（見圖3），其中實(shí)驗(yàn)池塘A1的最高濃度達(dá)到1.9954 mg?L-1；與實(shí)驗(yàn)池塘相對(duì)，由于對(duì)照池塘B1在養(yǎng)殖過程自始至終實(shí)施適量換水，池水中亞硝酸鹽氮濃度始終維持在較低的水平，變化范圍在0.0368-0.4852 mg?L-1之間。


圖3 不同池塘亞硝酸鹽氮濃度的變化


4 總氨氮
在養(yǎng)殖期間的前80d，各池塘水中的總氨氮濃度一直維持在較低的水平，均在0.0294-0.1852mg?L-1的范圍內(nèi)波動(dòng)；但在養(yǎng)殖后期（80d以后），3口池塘水中的總氨氮濃度呈現(xiàn)出快速上升的趨勢，與對(duì)照池塘B1相比，A1、A2的總氨氮濃度升高的幅度更大，其中實(shí)驗(yàn)池塘A1的最高濃度達(dá)到了0.9357 mg?L-1（見圖4）。


圖4 不同池塘總氨氮濃度的變化

5 化學(xué)耗氧量
在養(yǎng)殖前期（前40d），池水的COD值隨養(yǎng)殖時(shí)間的延長而增加；養(yǎng)殖中、后期池水COD值趨于穩(wěn)定，在7.0162-10.362mg?L-1的范圍內(nèi)波動(dòng)（見圖5），但3口池塘間池水的COD值沒有顯著性差異。


圖5  不同池塘化學(xué)耗氧量的變化

6 葉綠素a
在整個(gè)養(yǎng)殖期間，實(shí)驗(yàn)池塘A1、A2和對(duì)照池塘B1池水中的葉綠素a含量一直較為穩(wěn)定，在67.095-371.592μg?L-1的范圍內(nèi)波動(dòng)，3口池塘之間并無顯著性差異（見圖6），藻類生長正常，水色穩(wěn)定呈黃綠色。


圖6 不同池塘葉綠素 a 含量的變化

7 對(duì)蝦養(yǎng)殖效果
實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2的蝦苗放養(yǎng)成活率分別為59.3%和71.8%，分別比對(duì)照池塘B1提高了6.7％和19.2％，單位面積產(chǎn)量分別提高了16.10％和39.33％，餌料系數(shù)分別降低了9.0%和10.5%，對(duì)蝦生長速度也略快于對(duì)照池塘B1，但差異很小（見表1）。

表1 3 口池塘的對(duì)蝦養(yǎng)殖效果


三、討論

1 養(yǎng)殖試驗(yàn)期間池水pH值的變化
周麗彬（2007）報(bào)道養(yǎng)殖凡納濱對(duì)蝦池水適宜的pH值范圍為7.7-8.8。該對(duì)蝦養(yǎng)殖試驗(yàn)自始至終，3口不同養(yǎng)殖池塘池水的pH值一直呈現(xiàn)出微堿性，均維持在凡納濱對(duì)蝦適宜生長的范圍內(nèi)。在對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘，池水pH值的變化主要受水中溶解性有機(jī)物和CO2含量的影響，水中溶解性有機(jī)物和CO2含量升高，水的pH值則會(huì)下降，否則反之。

該試驗(yàn)中，盡管實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2在養(yǎng)殖前期、中期沒有換水，養(yǎng)殖后期換水量也只有對(duì)照池塘的50%，但池水的pH值保持在8.0以上，筆者認(rèn)為，微量臭氧的輸入對(duì)促進(jìn)池塘有機(jī)物的氧化分解以及池水浮游植物的穩(wěn)定生長在維持池水酸堿度方面起到主要的作用。

2 養(yǎng)殖試驗(yàn)期間池水溶解氧含量的變化
溶解氧含量的高低直接影響到對(duì)蝦的攝食生長，保持養(yǎng)殖水體中足夠的溶解氧，不僅可保證對(duì)蝦正常代謝的需要，而且可促進(jìn)水中有機(jī)物的氧化分解，轉(zhuǎn)化或降低有毒物質(zhì)的含量，強(qiáng)化養(yǎng)殖水體的物質(zhì)循環(huán)和自凈化作用，對(duì)改善水質(zhì)和底質(zhì)都有積極的作用。

該試驗(yàn)中，盡管實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2的換水量比對(duì)照池塘B1大大減少，但池水溶解氧含量仍然始終保持在5.25mg?L-1以上，且與對(duì)照池塘B1對(duì)照池塘沒有明顯的差異。說明在養(yǎng)殖池塘中設(shè)置小功率臭氧發(fā)生器，通過輸入微量臭氧的方法，可促進(jìn)池塘有機(jī)物的氧化分解，而且可有效提高池水的溶解氧水平。

柳超華等（2009）的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果已證明這一點(diǎn)。

3 養(yǎng)殖試驗(yàn)期間池水化學(xué)耗氧量的變化
該養(yǎng)殖試驗(yàn)中，養(yǎng)殖前期（40d內(nèi)）3口池塘的COD值隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長、對(duì)蝦投喂量的增加呈現(xiàn)出直線上升的趨勢；但在養(yǎng)殖的中、后期，盡管對(duì)蝦的投喂量增加，但池水的COD值仍然維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。與對(duì)照池塘相比，雖然實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2在整個(gè)養(yǎng)殖過程的換水量大幅減少，但養(yǎng)殖中、后期的COD值仍然能保持相對(duì)穩(wěn)定，始終在7.0162-10.3620mg?L-1的范圍內(nèi)波動(dòng)，基本上與對(duì)照池塘的COD值保持在同一水平，沒有明顯的差異，這說明臭氧在促進(jìn)池塘有機(jī)物的分解礦化方面起到了一定的作用，與傳統(tǒng)的換水排污有異曲同工的效果。

陳淑琴等（2001）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明經(jīng)臭氧處理后，海水的COD值可得到快速下降，而且當(dāng)水中有機(jī)物含量高時(shí)，其COD值下降的速度更快。除此之外，該養(yǎng)殖試驗(yàn)中、后期池水COD值能保持相對(duì)穩(wěn)定也與浮游動(dòng)物有密切的關(guān)系。

因?yàn)樵撛囼?yàn)自始至終沒有進(jìn)行水體消毒，池水中浮游動(dòng)物（包括原生動(dòng)物、輪蟲和橈足類）的種群數(shù)量較大且較為穩(wěn)定，整個(gè)養(yǎng)殖過程筆者共進(jìn)行6次的采樣定量分析，原生動(dòng)物的平均密度為94976 ind?L-1，輪蟲975ind?L-1，橈足類323ind?L-1，浮游動(dòng)物的濾食作用進(jìn)一步強(qiáng)化了池塘腐屑食物鏈的生態(tài)功能。

4 養(yǎng)殖試驗(yàn)期間池水亞硝酸鹽氮和總氨氮含量的變化
實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映出臭氧的使用對(duì)亞硝酸鹽氮和總氨氮的影響較小。在蝦苗放養(yǎng)60d內(nèi)，實(shí)驗(yàn)池塘和對(duì)照池塘水中的亞硝酸鹽氮濃度一直維持在較低的水平，因?yàn)榇藭r(shí)對(duì)蝦個(gè)體較小，由含氮有機(jī)物分解而產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量較少，只要池水中的藻類生長正常并維持適宜的種群密度，通過藻類光合作用的吸收利用則可將其控制在較低的水平；但在養(yǎng)殖中、后期的情況發(fā)生很大的變化，對(duì)蝦養(yǎng)殖60d后，實(shí)驗(yàn)池塘A1和A2池水中的亞硝酸鹽氮濃度開始快速上升，但對(duì)照池塘的濃度依然維持在較低的水平。

筆者認(rèn)為，隨著對(duì)蝦的長大和投喂量的增加，亞硝酸鹽氮產(chǎn)生的量已超出藻類生長繁殖所需的量，亞硝酸鹽氮開始在水中積累。

與此同時(shí)，由于臭氧的氧化作用未能對(duì)亞硝酸鹽氮產(chǎn)生影響，加上養(yǎng)殖后期實(shí)驗(yàn)池塘的換水量只有對(duì)照池塘的50%，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)池塘水中亞硝酸鹽氮的濃度遠(yuǎn)高于對(duì)照池塘。氨氮含量的變化與亞硝酸鹽氮的情況有點(diǎn)相似，對(duì)蝦養(yǎng)殖80d后，實(shí)驗(yàn)池塘和對(duì)照池塘的總氨氮含量均開始快速上升，臭氧的使用并不能有效扼制總氨氮濃度的上升，這與柳超等（2009）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

5 養(yǎng)殖試驗(yàn)期間水中葉綠素a含量的變化及對(duì)蝦生長效果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在養(yǎng)殖試驗(yàn)過程中，3口池塘水中葉綠素a的含量一直較為穩(wěn)定，在67.095-371.592μg?L-1的范圍內(nèi)波動(dòng)，且在實(shí)驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘之間并沒有顯著性差異。

葉綠素a含量間接反映出池水浮游植物的生物量，從池水葉綠素a含量的變化情況也反映出浮游植物的生長繁殖在整個(gè)養(yǎng)殖過程一直處于穩(wěn)定的狀態(tài)，說明實(shí)驗(yàn)池塘中輸入微量的臭氧對(duì)浮游植物的生長并未產(chǎn)生不良的影響。

比較3口池塘對(duì)蝦生長和收獲的情況，實(shí)驗(yàn)池塘的對(duì)蝦生長速度、養(yǎng)殖成活率和單位面積產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都優(yōu)于對(duì)照池塘，也說明養(yǎng)殖試驗(yàn)中微量臭氧的使用并未對(duì)對(duì)蝦的攝食、生長產(chǎn)生負(fù)面的影響。姜國良等（2001）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了蝦類對(duì)于臭氧殘留的敏感性遠(yuǎn)低于魚類，認(rèn)為對(duì)蝦在鰓的位置具有惰性的幾丁質(zhì)外殼和敏感的膜層結(jié)構(gòu)，對(duì)臭氧有較好的抗氧化作用。

四 結(jié)語
試驗(yàn)結(jié)果表明，微量臭氧的應(yīng)用對(duì)浮游生物的生長繁殖和對(duì)蝦的攝食生長并沒有產(chǎn)生負(fù)面的影響；在對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘中直接通入微量臭氧，可有效提高養(yǎng)殖水體的溶解氧水平，加快有機(jī)物的分解礦化；臭氧水處理技術(shù)和傳統(tǒng)的生物凈化技術(shù)在對(duì)蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)的組合應(yīng)用，將有利于強(qiáng)化養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)的自凈作用，改善和優(yōu)化池塘養(yǎng)殖水質(zhì)，減少對(duì)蝦養(yǎng)殖過程的換水排污，從而提高對(duì)蝦養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，對(duì)推動(dòng)對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

該試驗(yàn)是一次探索性的嘗試，尚未開展劑量梯度的試驗(yàn)，對(duì)最佳應(yīng)用劑量的探討將有待今后進(jìn)一步的研究。

養(yǎng)蝦人

真希望這樣的實(shí)驗(yàn)多一些.

yanwuxu1202

ph值，溶氧量，葉綠素a