一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法技术

本发明专利技术公开一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法，属于水产养殖尾水处理技术领域，该方法主要是在养殖过程中直接向水产养殖水体中投加一定量的聚羟基脂肪酸酯颗粒进行脱氮处理，通过测定水体总氮指标，以验证可在池塘养殖过程中放置该颗粒以达到降低养殖水体总氮的目的。本发明专利技术的方法具有降低养殖水体中总氮，以达到净化水质的作用。以达到净化水质的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法


[0001]本专利技术属于水产养殖尾水处理
，特别是涉及一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法。

技术介绍

[0002]水产品往往含有优质的动物蛋白，可以改善人类食物结构，随着人口持续增长和生活水平的不断提高，水产品逐渐成为人类优质蛋白及人体必需氨基酸的重要来源，水产品需求也逐年增加，因此人工水产养殖规模和产量持续增加。在池塘水养殖水产品的过程中，由于高密度养殖，大量的投喂饵料而留下的残饵、水体中水生动物的大量排泄物的累积，以及消毒药剂使用杀灭了有益微生物，极易引发养殖水生生物暴发疾病、影响水生生物的生长和产量，进而造成养殖水体中氮磷含量超标的情况。此外，随着水产养殖业的快速发展，大量养殖尾水排放到自然水体，其中超标的污染物造成自然水体富营养化，引起更多的水环境污染问题。
[0003]一般情况下，水体的氮循环处于一种稳定的状态，水体总氮维持在正常水平。但是，在水产养殖中，由于高密度养殖，致使水生态失衡、水质恶化、水体缺氧，进而造成养殖水体中氮磷含量超标的情况。总氮和总磷是衡量水体富营养化的重要指标之一，水产养殖尾水产出的大量氮、磷排放到环境中，会导致湖泊、河流或近岸海域的水体产生富营养化，浮游生物大量繁殖，水中的溶解氧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。
[0004]总氮污染中包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，通常称之为“三态氮”，氨氮是水污染监测中比较重要的因子之一，它来源比较广泛，不仅会造成水体富营养化，还会对鱼类和水生物造成很大的危害，氨氮可以破坏鱼的鳃组织，使血液中的红血球丧失和氧结合的能力，造成呼吸机能下降，在很低的浓度下就可以使鱼类产生中毒症状，甚至死亡；亚硝酸盐可与仲胺类反应生成致癌性的亚硝酸胺类物质；硝酸盐会使生物体内血红蛋白由二价铁转变为三价生成高铁血红蛋白，破坏血红蛋白携氧能力，造成组织细胞缺氧，浓度超过0.5mg/L时会导致鱼虾死亡。
[0005]聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由各种微生物通过发酵多种碳源合成具有不同化学物理性质的生物聚酯颗粒。类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性也使它应用于社会的各行各业。除了常规的包装和医学领域的应用，研究者发现PHA可以作为缓释碳源用于水和废水的反硝化脱氮的固体基质，在脱氮过程中，PHA不仅提供了连续的碳源，还有利于生物膜的培养和生成。
[0006]总氮的降低是在反硝化微生物的作用下将硝酸根逐步还原为氮气的过程。在整个脱氮过程中，有机碳向硝态氮之一电子受体提供电子，但是由于碳源不足，造成反硝化效果不理想。长久以来，为了提高反硝化的作用，人们常添加乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙酸等液态碳源作为补充碳源。这些液态碳源可快速释放且易于被微生物利用，但它们往往有投加量难以控制、投加次数频繁、易造成二次污染等问题。固体碳源可以缓慢释放、一次投加后可持续提供碳源、能使反硝化在理想状态下持久作用，因此更适合作为水产养殖养殖水体提
供反硝化的碳源。研究者发现PHA可以作为缓释碳源用于水和废水的反硝化脱氮的固体基质，在脱氮过程中，PHA不仅提供了连续的碳源，还有利于生物膜的培养和生成。
[0007]目前，已有许多研究表明PHA可以作为废水净化中的固体基质，但其在水产池塘养殖中提供碳源以减少养殖水体总氮的研究还未有报道。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法，通过在池塘养殖尾水中加入PHA颗粒，以降低水产养殖中总氮并达到改善水质的目的，该方法具有非常重要的意义。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0010]缓释碳源在降低水产养殖水体总氮方面的应用。
[0011]进一步地，所述缓释碳源为聚羟基脂肪酸酯。
[0012]进一步地，所述聚羟基脂肪酸酯为颗粒，其粒径范围为0.1
‑
0.4cm。
[0013]一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法，包括以下步骤：在养殖过程中直接向水产养殖水体中投加聚羟基脂肪酸酯颗粒进行脱氮处理；所述聚羟基脂肪酸酯颗粒与水产养殖水体的用量比为(0.5
‑
4)g：(0.25
‑
11)L。优选为0.5g/L(即优选的PHA的最佳添加量为0.5g/L养殖水体)。
[0014]进一步地，所述脱氮处理处理时间为2
‑
6个月，温度为10
‑
30℃。
[0015]更进一步地，所述脱氮处理处理时间为20天，温度为25℃。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术通过向池塘养殖水体中添加缓释碳源PHA颗粒来降低池塘养殖水中总氮以达到改善水质的目的。该方法只需在水产养殖过程中向池塘内添加PHA，属于养殖池塘尾水原位生态修复；本专利技术的生物反硝化脱氮是利用反硝化微生物的脱氮反硝化作用，主要的反硝化微生物是异养型微生物，需要利用外界提供的碳源，而PHA可以利用其缓释性能为其持续缓慢的提供碳源，从而实现脱氮作用以降低养殖水体总氮，并克服了传统液态碳源频繁投加的缺点。且该方法操作简易，只需按照养殖水体体积添加适量PHA颗粒，通过测定水体总氮指标，以验证可在池塘养殖过程中放置该颗粒以达到降低养殖水体总氮的目的。通过一次投加PHA颗粒，可以缓慢、持续的释放有机物质，并且可以作为微生物载体，保证高效、持续的脱氮效果。其主要通过在养殖水体中缓慢释放碳源以作为微生物反硝化的能量来源，以达到降低水体总氮的目的。且因为PHA属于短链脂肪酸，失去释碳功能后可在自然界中自然分解，故无需分离。本专利技术的材料及方法具有降低池塘养殖尾水中氨氮以改善水质的作用。
具体实施方式
[0018]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0019]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中
间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0020]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0021]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.缓释碳源在降低水产养殖水体总氮方面的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述缓释碳源为聚羟基脂肪酸酯。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚羟基脂肪酸酯为颗粒，其粒径范围为0.1
‑
0.4cm。4.一种利用缓释碳源降低水产养殖水体总氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：在养殖过程中直接向水产养殖水体中投加聚羟基脂肪酸酯颗粒进行脱氮处理；所述聚羟基脂肪酸酯颗粒与水产养殖水体的用量比为(0.5
‑
4)g：(0.25<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁二蒙，夏耘，刘雅荣，谢骏，王广军，田晶晶，李志斐，张凯，李红燕，龚望宝，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院珠江水产研究所，
类型：发明
国别省市：