陶粒在血鹦鹉温室大棚养殖水处理中的应用

吴会民　姜巨峰　刘肖莲　李春艳　李文雯　夏苏东　付志茹

摘 要：根据已获得的专利设计了一种以陶粒为生物填料的水处理装置，并在血鹦鹉温室大棚养殖中进行了试验。结果表明，经过50 d的养殖试验，大棚水体的氨氮、亚硝态氮、总磷和总氮等水化指标没有显著的升高（P>0.05），说明该装置具有一定的水质净化能力，可以在养殖生产中推广使用。

关键词：血鹦鹉；陶粒；水处理；温室大棚

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.04.009

Abstract： A water treatment device of which biological stuffing was ceramsite was designed and it was experimented in blood parrot breeding in greenhouse. The result showed that the content of ammonia nitrogen， nitrite nitrogen， total nitrogen and total phosphorus of the greenhouse water were not raised significantly after 50 days breeding， which indicated that the device was effective to purify breeding water， and could be popularized to use in breeding product.

Key words： blood parrot； ceramsite； water treatment； greenhouse

血鹦鹉（Cichlasoma var.） 又名红财神、发财鱼和财神鱼，起源于中国台湾，分类学上属鲈形目、慈鲷科，是由红魔鬼 （Cichlasoma citrinellum Gunther） 雄鱼和紫红火口 （Cichlasoma synspilum Hubbs） 雌鱼杂交所得的新品种，因其全身鲜红，体型短圆，嘴呈心形且无法合拢，并且有“招财进宝”、“驱鬼镇宅”等寓意，而深受广大消费者的喜爱[1-2]。

血鹦鹉养殖主要有池塘养殖和温室养殖等方式[3]。其中，温室大棚养殖由于水温可以控制，放养密度大，养殖周期短而被广泛采用。但是常年的高密度养殖，容易导致养殖水质逐渐恶化，因此需要进行水质调控。

陶粒是以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰等为主要原料，掺加少量辅助原料和造孔剂，经配料、破碎、成球、高温烧制、筛分等工艺加工而成的球形材料[4]，具有较高的生物、化学稳定性，表面粗糙，比表面积大，孔隙率高，且能够承受水流的冲刷和水的剪切应力[5]，使布水均匀，流态稳定。普通陶粒比表面积为 300～1 000 m2·m-3，堆积密度为200～1 000 kg·m-3，孔隙率达到30%以上[6]。因此，陶粒是很好的生物膜水处理填料。

本研究通过运用天津市里自沽农场和本单位联合开发的以陶粒为填料的水处理装置（专利号为ZL 2014 2 0507 494.8）进行养殖用水的调控，初步分析了运用该装置后养殖用水的水质变化情况，以期为血鹦鹉的温室养殖水质调控技术提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验方法

试验在天津市里自沽农场进行。试验温室大棚面积为667 m2，水深为2 m。试验温室大棚养殖血鹦鹉鱼。试验装置为里自沽农场和本单位联合开发的水处理装置 （专利号为ZL 2014 2 0507 494.8） ，该装置主要是以自制陶粒为填料进行生物净化。在大棚中设置一台200 W的潜水泵，将水抽出后注入装有陶粒的塑料箱中，塑料箱长20 m，宽0.5 m，陶粒装高0.5 m，塑料箱底部有溢水孔，水经陶粒净化后流回温室大棚，水处理装置在试验期间不间断运行。试验期间，试验温室大棚不加水不换水。

1.2 采样方法

试验在3月7日开始到4月25日结束，共进行50 d。试验设置两个采样点位，即经陶粒处理后进入温室大棚的水（大棚进水口）和从温室大棚排出的未经陶粒处理的水（大棚出水口）。试验期间每周测定1次水质理化指标。

1.3 测定项目

测定项目包括pH值、总磷、总氮、氨氮、亚硝态氮、硝酸态氮、总碱度、总硬度、Ca2+、盐度。检测方法依据《水环境监测规范》（SL219—2013）。

1.4 分析方法

试验期间的水质变化特征用Excel进行作图分析，进出水口的水质变化用重复测量数据的方差分析方法进行分析。

2 结果与分析

从图1可以看出，pH 值随养殖变化不大，变化范围为7.80～8.41，并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P >0.05）。

从图2可以看出，盐度随养殖先下降后上升，变化范围为0.10‰～0.22‰，并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05），但是不同时间的检测值存在显著性差异（P<0.05）。

从图3中可以看出，钙离子不同时间的检测值存在显著性差异（P<0.05），随养殖波动上升，变化范围为0～0.96 mmol·L-1，但是出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05）。

从图4可以看出，总硬度随养殖波动变化，变化范围为0.28～1.44 mmol·L-1，并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05），但是不同时间的检测值存在显著性差异（P<0.05）。

从图5可以看出，总碱度随养殖没有显著变化，变化范围为210.21～275.28 mg·L-1，并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05）。

从图6可以看出，亚硝态氮随养殖成波动变化，变化范围为0.09～1.39 mg·L-1。并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05），但是不同时间的检测值存在显著性差异（P<0.05）。

从图7可以看出，硝态氮随养殖进行先升高后有所下降后趋于稳定，变化范围为1.67～6.24 mg·L-1，进出水口之间变化不明显，并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05）。

从图8可以看出，随养殖进行氨氮不断上升（P<0.05），并且进水口和出水口之间没有统一的变化规律。变化范围为0.04～2.22 mg·L-1，但是出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05）。

从图9可以看出，随养殖进行总氮波动变化，变化范围为4.79～7.84 mg·L-1，并且出水口和进水口之间随养殖的进行差异不显著（P>0.05），但是不同时间的检测值存在显著性差异（P<0.05）。

从图10可以看出，随养殖进行总磷波动变化，变化范围为0.57～1.22 mg·L-1，但是进水口和出水口之间没有明显变化（P >0.05）。

3 结论与讨论

在水产养殖上有很多种水处理方法，其中，生物膜法是比较简单有效而又投资较小的一种。在生物膜法水处理工艺中，填料是水处理工艺的核心物质。生物膜填料的种类繁多，按照填料的材料分类，大致可分为固定型填料，软性填料、半软性填料及复合填料等悬挂式填料，悬浮型填料和可降解生物膜填料[7]。其中，陶粒由于制备简单、生产成本低廉、水处理效果较好而在水处理领域有着广泛的应用。黄建洪等[8]研究发现，陶粒对氨氮的最大吸附量为22.23 mg·kg-1，对磷的最大吸附量为15.38 mg·kg-1。马放等[9]通过对生物陶粒反应器的水处理技术进行试验研究，结果表明：生物陶粒对水中各种物质都有比较明显的处理效果，其中，对氨氮的去除率为78.43%；对OC的去除率在30%左右，最佳能达到34.66%；对亚硝态氮的去除率在99%以上；对浊度的去除率为87.33%。宋奔奔等[10]对陶粒为填料的生物滤器去除模拟海水养殖废水中化学需氧量和总氨氮进行了研究，结果表明陶粒对化学需氧量和总氨氮去除效能最高分别可达650 g·m3·d-1和15 g·m3·d-1。在本试验中，虽然一直在投喂饲料，但是大棚水体的氨氮、亚硝态氮、总氮和总磷等却没有显著升高，这说明试验所用的水处理装置发挥了作用。因此，在温室大棚养殖血鹦鹉的实际生产中，可以使用该装置调控养殖用水。

参考文献：

[1] 孙志景，姜巨峰，傅志茹，等.红头丽体鱼×红魔丽体鱼杂交子一代胚胎发育及仔鱼形态学观察[J].南方水产科学，2014，10（3）： 38-46.

[2] 胡玉花，季延滨，郭永军，等.血鹦鹉的池塘养殖试验[J].河北渔业，2014（9）：35-39.

[3] 王甘翔，潘亚均，宋之琦，等.血鹦鹉人工养殖技术[J].水产科技情报，2009，36（3）：143-145.

[4] 姚智文，李德生.生物陶粒在水处理中的应用[J].中国资源综合利用，2007， 25（11）：15-17.

[5] 张小东，陈季华，奚旦立.生态填料在微污染水体处理中的应用[J].水处理技术，2008，34（1）：56-58.

[6] 祝叶，徐银芳，陈竣.陶粒轻骨料混凝土的应用与发展趋势[J].武汉城市建设学院学报，2001，18（2）：67-70.

[7] 张艾晓.脱氮细菌混合去除水相氮污染的条件与机理[D].杭州：浙江工业大学，2009.

[8] 黄建洪，莫文锐，田森林，等. 三种人工湿地填料对氨氮与磷的吸附特性[J].应用化工，2012，41（5）： 774-777，780.

[9] 马放，邱珊，冯奇，等.生物陶粒在水源水处理中的实验[J].黑龙江科技学院学报， 2006，16（4）： 205-208.

[10] 宋奔奔，刘鹰，石芳永，等.四种填料滤器处理养鱼废水的硝化性能[J].农业工程学报， 2010， 26（11）：231-236.