全 文 ：尼罗罗非鱼与细基江蓠繁枝变种综合净化养殖废水效果研究
文国樑 , 李卓佳 , 罗勇胜 , 曹煜成 , 杨 铿
(中国水产科学研究院南海水产研究所 , 广州 , 510300)
摘要:设置两个试验 ,分别研究不同密度尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)和尼罗罗非鱼与细基江蓠繁枝变
种(GracilariatenuistipitataVar.liui)协同净化对虾集约化养殖后期排放水的效果。结果显示 , 不同密度罗非
鱼对养殖排放水 COD、TN和 TP都有较明显的去除效果 , 最优密度为 1 000 g/m3;罗非鱼与细基江蓠繁枝变
种混合组对养殖排放水的净化效果优于江蓠组和罗非鱼组 , 对 COD、TN和 TP的去除率分别为 89.2%、
26.1%和 47.5%。试验表明 ,罗非鱼和细基江蓠繁枝变种可组合用于养殖排放水的生物净化处理。
关键词:尼罗罗非鱼;细基江蓠繁枝变种;对虾养殖排放水;净化
中图分类号:S969.38 文献标识码:A 文章编号:1007-9580(2010)01-11-04
收稿日期:2009-04-10;修回日期:2010-01-27
基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑项目(2006BAD09A07、 2006BAD09A11);中国水产科学研究院水产种质资源与养殖技术重点开放实验
室开放基金项目(2005A006);现代农业(虾)产业技术体系建设专项资金
作者简介:文国樑(1978—),男 ,助理研究员 ,主要从事水产健康养殖技术研究。 E-mail:guowen66@163.com
通讯作者:李卓佳(1956—),女 ,研究员 ,主要从事水产养殖研究。 E-mail:zhuojiali609@163.com
　　随着对虾养殖集约化程度的不断提高 ,养殖
排放水对近岸海域的污染日趋严重 ,而且对养殖
生产造成二次污染 [ 1] 。近年来 ,不少学者就养殖
污染物质的生物净化开展了一系列研究[ 2-3] 。滤
食性动物和大型藻类对养殖废水的净化具有独特
的优点和巨大的应用潜力 。日本使用多毛类净化
养殖池底的有机污染 ,效果明显[ 4] ;也有学者利
用牡蛎有效净化养殖废水 ,细菌数量 、总颗粒物
(2.28 ～ 35.2 μm)浓度 、总氮和总磷分别仅为对
照组的 35%、29%、66%和 56%[ 5] 。罗非鱼的滤
食效果明显 ,有学者将之应用于多元养殖中 ,如对
虾 、缢蛏 、罗非鱼三者的优化混养可使 N、P的总
利用率分别达到 23.39%、14.66%[ 6] ;与对虾混
养时 ,罗非鱼能选择性地滤食大型浮游生物 ,使池
水溶氧量增加 ,促进对虾的生长 ,同时还可提高生
态空间的利用效率 [ 7] 。但利用罗非鱼和大型藻
类的优化组合进行养殖排放水净化的研究少见报
道 。本文在筛选尼罗罗非鱼(Oreochromisnilotic-
us)合适密度的基础上 ,将尼罗罗非鱼和细基江蓠
繁枝变种(GracilariatenuistipitataVar.liui)进行配
搭 ,探讨两种生物对养殖后期排放水的协同净化
效果 ,为进一步构建养殖排放水生物净化处理提
供数据参考 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在广东汕尾红海湾东洲鸿泰对虾养殖场
进行。选用规格 50 g/尾的尼罗罗非鱼和细基江
蓠繁枝变种为试验材料。罗非鱼和江篱分别暂养
1周 ,暂养期间的生态条件与试验时相近 ,其中水
温 25 ～ 30 ℃,盐度 23 ～ 25, pH8.2±0.5,光照度
1 000 lx,光周期(L∶D)为 10∶14。罗非鱼暂养过
程中按饱食量的 80%投喂配合饲料 ,但在试验过
程中停止投喂 。试验用水族箱为长方形塑钢箱 ,
规格为 80 cm×60 cm×75 cm,盛装试验用水 300
L。试验用水取自对虾集约化池塘养殖 80 d的底
部排放水 , pH8.3 ,盐度 28。试验过程利用气泵
保持水体呈轻微的波动状态。
1.2 试验设计
1.2.1 罗非鱼净化养殖排放水试验 设置 3个
罗非鱼密度组和空白对照组 ,每组设 2个平行。
罗非鱼密度分别为 750 g/m3、1 000 g/m3、 1 250
g/m3。试验水体初始 COD为 13.1 mg/L, TN为
11.93 mg/L, TP为 8.93 mg/L。
1.2.2 罗非鱼与江篱协同净化养殖排放水试验
11《渔业现代化 》2010年第 37卷第 1期　
　设置 4个组别 ,分别为罗非鱼 1 000 g/m3组 、江
篱 33g/m3组 [ 8] 、罗非鱼 1 000 g/m3与江篱 33 g/
m3混合组和空白对照组 ,每组设 2个平行。试验
水体初始 COD为 12.6 mg/L, TN为 4.17 mg/L,
TP为 1.63 mg/L。
1.3 水质测定
试验前后每天上午 10∶00采集水样 , 24 h内
测定 COD、TP和 TN,连续取样测定 5 d。 COD用
碱性高锰酸钾法测定 ,水样用过硫酸钾氧化消解
形成总氮和总磷后 ,通过测定硝酸盐和磷酸盐计
算出 TN和 TP[ 9] 。pH值用 PHB-1便携式 pH计
测定 ,盐度用 ATAGO8603型盐度计测定。
2　结果与分析
2.1 罗非鱼对养殖排放水净化效果
罗非鱼不同密度组水体 COD、TN、TP的变化
如图 1所示 。
图 1　尼罗罗非鱼各密度组 COD、TN、TP的变化趋势
Fig.1　ChangesofCOD, TN, TPintreatmentgroupsofOreochromisniloticus
　　COD变化:750g/m3组平缓降低 ,至第 4天去
除率为 24.5%;1 000g/m3组在第 1天显著降低 ,
去除率达 38.9%, 第 2天升高 ,之后变化与 750
g/m3组相同;1 250g/m3组在前 2天显著降低 ,第
2天去除率达 53.5%,第 3天上升至初始水平;对
照组在前 3天基本没有变化 ,但第 4天显著降低 ,
去除率达 67.3%;第 5天所有组别都恢复到初始
水平及略高 。
TN变化:750 g/m3组在第 1天明显降低 ,去
除率为 24.2%,但第 2天即恢复初始水平;1 000
g/m3组在前 3天变化平缓 ,第 4天明显降低 ,去除
率为 28.9%;1 250 g/m3组略有波动 ,第 4天去除
率 7.9%;对照组则基本不变。
TP变化:对照组和 750 g/m3组在前 3天略有
波动 ,第 4天升高;1 000g/m3组前 2天明显降低 ,
第 3天略有升高 ,第 4天又降低 ,第 5天再升高 ,
第 2 , 4天的去除率都达 24.3%;1 250 g/m3组在
前 3天持续明显降低 ,去除率达 24.2%,第 4天
明显升高。
从综合结果看 ,在养殖排放水中放养 1 000
g/m3和 1 250 g/m3的罗非鱼 ,能有效去除水体的
COD、TN、TP,使养殖废水得到一定程度的净化。
2.2　罗非鱼与江篱协同净化对养殖废水 COD、
TN、TP的去除效果
罗非鱼 、江篱 、罗非鱼与江篱混合组和空白对
照组水体 COD、TN、TP变化如图 2所示 。
图 2　各处理组对 COD、TN、TP的降解效果趋势
Fig.2 ChangesofCOD, TN, TPintreatmentgroups
12 《渔业现代化》2010年第 37卷第 1期　
　　各组 COD波动明显。对照组和罗非鱼组第
1天略为升高 ,之后呈下降趋势 ,对照组下降幅度
大于罗非鱼组;江篱组第 1天明显降低 ,但第 2天
又逐渐升高 ,第 3天接近初始水平;罗非鱼和江蓠
混合组第 1, 2天持续显著下降 ,第 2天去除率达
89.2%,之后逐渐上升 ,第 4天恢复初始水平。
各组 TN的变化较为平缓。对照组基本不
变;罗非鱼组前 2天不变 ,第 3天突然升高 ,之后
回复初始水平;江篱组第 3天明显降低 ,去除率为
28.1%;罗非鱼和江蓠混合组第 4天明显降低 ,去
除率为 26.1%。
各组 TP的变化比较明显 。对照组呈波浪式
变化 ,第 5天的去除率 23.5%;罗非鱼组略有升
高;江篱组呈明显波动降低趋势 ,第 5天去除率最
高 ,达 62.9%;罗非鱼和江蓠混合组前 4天持续
直线下降 ,第 4天去除率 47.5%。
可见 ,由于罗非鱼的滤食作用 [ 10]和江篱的吸
收作用 [ 8] ,罗非鱼和江蓠混合组对 COD、TN和 TP
的去除效果显著优于江蓠组和罗非鱼组 ,而江篱
组的效果优于罗非鱼组。
3 讨论
3.1 细菌和罗非鱼生命活动对净化效果的影响
试验过程中各处理组对养殖排放水的营养盐
去除效果呈波浪状的变动趋势 ,一方面可能由于
集约化对虾养殖过程中使用有益菌制剂 ,使得养
殖水体异养细菌数量超过 105CFU/mL[ 11-12] ,细菌
可以降解有机质 , 转化出大量的溶解性营养
盐 [ 13] ,本试验所使用的养殖排放水未经过除菌处
理;另一方面由于罗非鱼生命活动存在滤食有机
质和排出代谢产物 ,二者相互叠加 ,故而形成了波
浪式变动的数据结果 。
3.2　罗非鱼的滤食作用
滤食性鱼类在对虾养殖生产中主要是作为混
养品种 [ 6-7] ,但将之应用于对虾集约化养殖排放水
的净化还鲜见报道。卢静等[ 10]研究了罗非鱼对
对虾养殖水体中浮游生物的影响 ,指出鱼的滤食
作用降低了浮游植物的生物量和甲藻的比例 ,通
过混养罗非鱼有利于提高水体中浮游植物群落结
构的多样性 ,由于其优先滤食大型桡足类 ,使小型
浮游动物增加 ,提高了浮游动物的总生物量 ,从而
水体中有机碎屑消化率也随之提高 ,促使 COD、
NH4 +-N、NO2 --N和 NO3 --N浓度不断降低 ,进而
形成了 “污染物—浮游生物 —罗非鱼 ”的生态链
式净化模式 ,达到水质净化的效果。
3.3　大型藻类吸收作用
大型海藻规模化栽培可以改善养殖环境 ,通
过光合作用大量吸收 C、N、P等营养元素 ,且所吸
收固定的 N、P营养物质可转移到水环境之外 ,以
达到净化水质的目的 。Haglund和 Pedersén[ 14]及
Troel等 [ 15]利用江蓠处理鱼类养殖用水均获得很
好的效果。 Troel等 [ 16]指出 ,江蓠能去除鱼类养
殖过程中排放到环境中的 50% ～ 95%的可溶性
铵 。可见 ,大型藻类在养殖废水生物净化中的作
用尤为显著 。
3.4　生物的协同净化作用
各种生物修复技术都有其相应的缺点 ,近几
年来不少学者均以高效率为目的开展了一些综合
性生物修复系统技术研究 。Jones等[ 17]在实验室
设计了一种综合对虾养殖废水处理系统 ,通过三
个步骤处理水体中的污染物质:首先通过自然沉
积去除悬浮颗粒污染物 ,其次应用滤食性贝类
(牡蛎等)进一步处理颗粒磷污染物 、细菌和微
藻 ,再者经过大型藻类(江蓠等)吸收去除溶解性
营养盐 。其结果表明 ,该技术对养殖废水的净化
效果明显 , 其中 TSS、TN、TP、NH4 +-N、NO3 --N、
PO4 3 --P等降低至初始浓度的 12%、28%、14%、
76%、30%和 35%,细菌数量仅为初始值的 30%,
叶绿素 a为初始值的 0.7%。王岩 [ 18]研究表明 ,
通过适量的滤食性鱼类吸收水体中颗粒污染物 、
细菌降解底质中污染物和大型藻类吸收水体中的
溶解性污染物等链式处理 , 建立细菌—浮游生
物 —滤食性鱼类 —大型藻类的生物控制法净化系
统 [ 19] ,将有助于提高养殖水体的污染处理效率。
本试验结果也表明 ,利用尼罗罗非鱼与细基江蓠
繁枝变种的组合可有效降低对虾集约化养殖后期
排放水的 COD、TN和 TP。可见 ,通过生物综合处
理模式可有效净化养殖排放水 。
4 论结
在不同密度尼罗罗非鱼净化对虾集约化养殖后期
排放水试验中 , 尼罗罗非鱼各密度组对水体
13《渔业现代化 》2010年第 37卷第 1期　
COD、TN和 TP都有较明显的去除效果 ,最优处理
密度组为 1 000g/m3 ,对 COD、TN和 TP的最佳去
除率分别为 38.9%、28.9%和 24.3%。
在尼罗罗非鱼与细基江篱繁枝变种协同净化
对虾集约化养殖后期排放水试验中 ,各生物处理
组对 COD、TN和 TN均有明显的去除效果 ,以混
合组的去除效果最为明显 ,对 COD在第 2天的去
除率达 89.2%,对 TN和 TN均是在第 4天取得最
佳去除效果 ,去除率分别是 26.1%和 47.5%。 ◆
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Researchonpurificationofintensiveshrimpefluentby
GracilarlatenuistipitataVar.liuiandNiletilapia
WENGuo-liang, LIZhuo-jia, LUOYong-sheng, CAOYu-cheng, YANGKeng
(SouthChinaSeaFisheriesResearchInstitute, ChineseAcademyofFisherySciences,
Guangzhou510300, China)
Abstract:TheoptimumdensitygroupofNiletilapia(Oreochromisniloticus)inintensiveshrimpefluentwas
studied.Experimentwereconductedinefluentditchin120hours.Theresultsshowedeachgroupoftilapiahas
efectivelydegradeofCOD, TNandTP.Theoptimumdensitygroupisthe1 000g/m3 group.Thesynergetic
efectofGracilariatenuistipitataVar.liuiandNiletilapia(Oreochromisniloticus)onintensiveshrimpefluentin
120hourswasstudied.Experimentwereconductedinefluentditchin120hours.Theresultsshowedsynergetic
group(G.tenuistipitata+tilapia)hasmoreefectivelydegradeofCOD, TN, TPthanthem.Thesynergetic
grouphasbestrelativelydegradativerateofCOD, TN, TPis89.2%, 26.1%, 47.5% respectively.
Keywords:Niletilapia(Oreochromisniloticus);GracilariatenuistipitataVar.liui;intensiveshrimpefluent;
purification
14 《渔业现代化》2010年第 37卷第 1期