水产养殖生物除氮脱氮技术研究进展(修订稿)

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1、养殖环境生物除氮脱氮技术研究进展周小愿，金卫荣，高宏伟，韩亚慧，高志（中国水产科学院黄河水产研究所，陕西西安710086）摘要：随着我国水产养殖业的快速发展，养殖环境中氮的污染问题日益严重。生物除氮脱氮技术由于具有无可比拟的优势而受到人们的重视，近年来无论在基础理论还是应用实践方面发展迅速。本文总结了水产养殖中该项技术的最新研究进展，并指出今后的研究方向和重点。关键词：养殖环境；生物除氮脱氮；研究进展。中图分类号S949文献标识码：AResearchAdvancesintheTechnologyofBiologicalNitrogenRemovalonAquacultu

2、ralEnvironmentZhouXiao-yuan，JinWei-rong,GaoHong-wei,HanYa-hui,Gaozhi(Yellowriverfisheriesinstitute,CAFS,Xi’anShaanxi,710086,China)Abstract:withtherapiddevelopmentofaquacultureinchina,pollutionofnitrogeninaquaculturalenvironmenthasbecomeincreasinglyserious.Thetechnologyofbiologicalnitroge

3、nremoval,withincomparableadvantages,waspaidmuchmoreattentionandgreatprogresshasbeenmadeinitsstudiesofbasictheoriesandapplicationpractice.Researchadvancesonthistechnologyinaquaculturalenvironmentwereaddressedinthisarticle,anditstrendandthefocusinfuturewerealsoputforward.Keywords:aquacultu

4、ralenvironment,biologicalnitrogenremoval,researchadvance.基金项目：陕西省科学技术计划项目（2010NKC-39）作者简介：周小愿（1972-）,男，陕西礼泉人，硕士，高级工程师。研究方向：鱼类生态学和渔业环境。Tel:13072979747E-mail:zhouxy_2005@163.com通讯地址：陕西西安未央区三桥南沣惠路2号省水产研究所随着我国水产业的快速发展，养殖环境的污染问题越来越严重，特别是氮的污染，不仅对外界环境造成巨大的压力，而且对养殖环境本身及水产动物都带来了危害。如养殖水体中存在的非离子氨对水

5、产动物具有高毒性【1-2】。为了解决氮的污染难题，众多学者进行了大量研究，发现养殖环境中氮的来源主要有两条途径。一是水产动物在生长发育过程中自身的代谢产物；另一条则是由于养殖过程中饵料利用率较低，残饵、粪便等累积所造成的含氮有机物变质分解释放出大量的氨氮【4-6】。针对养殖环境的氮污染，除严格按照养殖规范，科学合理投喂以及定期清塘除淤等传统做法外，目前，已经研究并常用的除氮脱氮的三种方法分别为物理法、化学法和生物法。物理化学法利用过滤、沉淀、离子交换或投加化学试剂使水体中的含氮物质发生一系列的物理或化学变化从而转化为无害或少害物质的方法，如曝气法、离子交换法、臭氧氧化法

6、等[7-11]。物理化学法见效快但费用较高，且二次污染的较大。生物除氮脱氮方法是利用微生物、植物及其他生物将养殖环境中的含氮无机物或含氮有机物经过一系列的生物过程转化为自身生长发育所需要的氮源，从而达到降低或消除水体中氮浓度的工程技术方法。和其他方法相比，生物法具有花费少、操作简单以及次生危害小等优点，具有广阔的应用发展前景。1.1微生物除氮脱氮技术这种技术方法主要利用微生物去掉养殖水体中的有机含氮物质，通常称之为微生物氨氮降解技术。微生物能够分解含氮物质作为氮源和能源而生活，含氮物质在微生物体内各种酶的作用下，通过硝化和反硝化作用等生物化学过程完成氮的降解，转化为无害

7、物质。人们在菌种选择方面进行了大量研究，已经筛选出了多种具有氨氮降解特性的微生物种类。侯颖等[12]经过选择性培养筛选出24h内氨氮降解率高于95%的高效氨氮降解菌，经鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）。另外，酵母菌、硝化细菌、光合细菌、诺卡氏菌等经研究发现也具有显著的降低养殖水体中氨氮浓度的作用[13-17]。在氨氮微生物降解的应用机理和影响因子方面，人们也进行了大量的研究。谢航等[15]研究发现，假丝酵母菌（Candidasp）降解养殖水体中氨氮的能力受到盐度和氨氮浓度的影响。Daniel等[18]研究发现：硝