硝化細菌與枯草芽孢桿菌對養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控作用研究

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硝化細菌與枯草芽孢桿菌對養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控作用研究

——摘自《天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報》

摘要：以硝化細菌和枯草芽孢桿菌為實驗菌種，研究其對養(yǎng)殖水體的調(diào)控作用。結(jié)果表明，實驗組養(yǎng)殖污水水質(zhì)明顯優(yōu)于對照組，實驗組DO均低于對照組，硝化細菌處理組NH3−N、NO2−N降低率分別為75.41%和92.22%，對COD影響不明顯�？莶菅挎邨U菌能降低COD，NH3−N、NO2−N的降低率分別為77.82%和87.60%。硝化細菌和枯草芽孢桿菌聯(lián)合處理組對水質(zhì)的調(diào)控效果優(yōu)于單菌處理組，NH3−N、NO2−N降低率分別為82.16%和94.62%。

關(guān)鍵詞：硝化細菌；枯草芽孢桿菌；水質(zhì)；微生態(tài)制劑

      隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，養(yǎng)殖水域環(huán)境質(zhì)量日益下降，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞便和殘餌引起水質(zhì)惡化，抑制了養(yǎng)殖生物的生長，甚至引發(fā)疾病、造成死亡。尤其對于高密度養(yǎng)殖的水體，由于養(yǎng)殖密度大、養(yǎng)殖面積受限、水體的自凈能力不強，到了養(yǎng)殖的中后期，常常會因水質(zhì)的惡化導(dǎo)致水生動物疾病的發(fā)生。近年來，微生態(tài)制劑（枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、酵母菌和光合菌等的混合或單一制劑)廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、水質(zhì)凈化和病蟲害防治等領(lǐng)域，用微生物制劑改善養(yǎng)殖水體環(huán)境的研究受到人們越來越多的關(guān)注。

硝化細菌是一種好氣性、自養(yǎng)型細菌，可用于各種海、淡水的水質(zhì)改良，能通過硝化作用將水體中有毒的氨和亞硝酸加以分解去除，達到凈化水質(zhì)的作用�？莶菅挎邨U菌是一種好氧的革蘭氏陽性菌，在水中增殖后產(chǎn)生的許多胞外酶能把養(yǎng)殖水體和底泥中的淀粉、蛋白質(zhì)及脂肪等有機質(zhì)分解，從而達到降低養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化和減少底泥生成的作用。本實驗向養(yǎng)殖水體中添加硝化細菌和枯草芽孢桿菌，研究其對水質(zhì)的凈化效果，為其在養(yǎng)殖水體水質(zhì)的生態(tài)調(diào)控應(yīng)用方面提供參考。

1. 對水體中COD的影響

    化學(xué)耗氧量（COD）是在一定條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標。水中的還原性物質(zhì)有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物和亞鐵鹽等，其中主要的是有機物。因此，化學(xué)耗氧量是衡量水中有機物質(zhì)多少的指標，化學(xué)耗氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。有機物質(zhì)在水中的積累超過一定限度時，會使養(yǎng)殖水體呈富營養(yǎng)型，溶解氧降低，水質(zhì)條件惡化，給魚、蝦生長帶來不良影響。

    A組水體的COD變化不明顯，B和C組均為下降趨勢，而對照組一直處于升高的狀態(tài)。各組處理效果由大到小為：B＞C＞A＞D。推測其原因為，枯草芽孢桿菌是具有高活性消化酶系的異養(yǎng)菌，能迅速降解養(yǎng)殖水體中的有機物，包括殘余餌料、水產(chǎn)動物的排泄物、死亡生物殘體及池底淤泥，從而降低COD。而硝化細菌為化能自養(yǎng)型菌，以CO2為碳源，對水體的有機物影響效果不明顯。

2. 對水體中DO的影響

    溶解氧（DO）是評價水質(zhì)的重要指標，水中溶解氧含量的多少直接或間接影響到水中生物的生存，嚴重缺氧可引起養(yǎng)殖生物浮頭甚至窒息死亡；長期處于低氧狀態(tài)的養(yǎng)殖生物雖然能存活，但其攝食量降低，生長速度減慢，餌料系數(shù)增大，發(fā)病率上升，甚至影響胚胎的正常發(fā)育。水中溶解氧還能決定很多化學(xué)物質(zhì)的存在狀態(tài)，影響化學(xué)物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化。在養(yǎng)殖生產(chǎn)中，需要經(jīng)常對溶解氧進行檢測，了解溶解氧的變化。

     A組、B組和C組DO都處于下降狀態(tài)，對照組實驗前期DO數(shù)值變化不明顯，第5天開始增大。實驗組DO始終低于對照組。推測原因是：隨著實驗的進行，對照組中產(chǎn)生了一些藻類，藻類進行光合作用，釋放部分氧氣，使后期DO增大，而加入菌液的水樣中由于細菌的新陳代謝作用消耗了氧氣，使得DO下降。

3[url=]B[/url]. 對水體中氨氮的影響

    天然水體中的總氨氮存在形式有兩種，包括非離子氨氮NH3−N和銨離子氮NH4+−N，構(gòu)成危害的主要是非離子氨（NH3）。過高含量的NH3會損害水生生物的重要器官，抑制其生長發(fā)育，甚至造成死亡。因此，在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，及時控制水中NH3−N的含量十分重要。

    實驗組的NH3−N含量顯著低于對照組，且實驗組的NH3−N含量始終處于下降趨勢，而對照組在觀察期內(nèi)的NH3−N變化不明顯。實驗結(jié)束后，A組、B組和C組的NH3−N降低率分別為75.41%、77.82%和82.16%，說明兩種菌共同作用降低NH3−N的效果更加明顯。推測原因可能是，硝化細菌能利用化能合成作用首先將水體中的氨氮氧化成亞硝態(tài)氮，這個階段稱為亞硝化作用或氨氧化作用， 具體過程為：2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+能量； ADP+Pi+能量→ATP，進而再氧化成對水生生物無害的硝態(tài)氮，從而達到調(diào)控水質(zhì)的目的。Gross等也報道，在生物過濾系統(tǒng)中加入高效硝化細菌，可縮短生物過濾系統(tǒng)成熟的時間，并能使水體中的氨氮含量快速下降，同時提高了魚類的存活率和生長速度。而枯草芽孢桿菌利用芽孢繁殖, 投放于水樣后,能迅速繁殖形成優(yōu)勢菌群, 直接或間接地抑制有害病菌的生長繁殖。杭小英等在羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘中投放枯草芽孢桿菌，結(jié)果顯示枯草芽孢桿菌能顯著降低水體的氨氮含量，其中氨氮的最大降解率為59.61％。

4. 對水體中亞硝酸氮的影響

    在池塘水，尤其底泥間隙水中常含有比較多的亞硝酸鹽。養(yǎng)殖水體中的亞硝酸鹽對水生動物具有較強的毒性，作用機理主要是：通過魚類等動物的呼吸作用，亞硝酸鹽由鰓絲進入血液，使正常的血紅蛋白發(fā)生氧化，輸氧功能受到影響，出現(xiàn)組織缺氧，從而導(dǎo)致魚蝦缺氧，甚至窒息死亡。亞硝酸鹽還可與仲胺類物質(zhì)反應(yīng)生成致癌性的亞硝胺類物質(zhì)。一些養(yǎng)殖池塘中常會出現(xiàn)魚蝦厭食現(xiàn)象，亞硝酸鹽過高就是主要原因之一。因此，嚴格控制養(yǎng)殖水體中的亞硝酸氮含量具有重要的實際意義。

    實驗組的亞硝酸氮含量顯著低于對照組，且實驗組的亞硝酸氮含量變化幅度較大。第5天，A、B和C組的亞硝酸氮降低率分別為92.22%、87.60%和94.62%，C組優(yōu)于A組和B組。隨著時間的推移，對照組亞硝酸氮含量也有所降低，說明水體自身有一定的自凈作用。硝化細菌可以將亞硝酸鹽氧化成硝酸氮，這是硝化細菌硝化作用的第二個階段，具體反應(yīng)是：2HNO2+O2→2HNO3+能量，從而使NO2−N降低。

    枯草芽孢桿菌能夠直接利用水體中的亞硝酸鹽，分解碳類、氮類及硫類化合物，從而起到改善養(yǎng)殖水質(zhì)的作用。以往的研究也表明，硝化細菌和枯草芽孢桿菌能降低水體中亞硝酸氮的含量。朱清旭等在實驗蟹池中使用高效復(fù)合枯草芽孢桿菌后3d，亞硝酸鹽氮降低17.05%。姚秀清等在模擬養(yǎng)殖水體中加硝化細菌20 mL，亞硝酸氮降解率為97.2%。

      綜上所述，硝化細菌能降低養(yǎng)殖污水中的NH3−N和NO2−N含量，而對COD影響不明顯�？莶菅挎邨U菌能降低COD、NH3−N和NO2−N，從而達到凈化養(yǎng)殖污水的作用。兩種菌聯(lián)合處理組的效果優(yōu)于單菌，尤其是NH3−N和NO2−N的降低率顯著優(yōu)于單菌。因此，在水產(chǎn)養(yǎng)殖凈化方面可以利用復(fù)合菌互利共生關(guān)系達到優(yōu)勢互補的效果，避免采用單一菌群來調(diào)控水質(zhì)存在的局限性，從而更有效地降低養(yǎng)殖水體中的有害物質(zhì)，改善水體的生態(tài)環(huán)境。但是菌群之間的數(shù)量配比及二者之間的作用機理還有待進一步研究。

枯草芽孢桿菌在水產(chǎn)動物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果http://www.bp8c3.cn/thread-34872-1-1.html

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Wushoulin

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sdhuang

硝化細菌是嚴格好氧菌，在自然水體下，硝化細菌繁殖和存活都不是很理想。