泥炭黃腐酸對凡納濱對蝦養殖水質的改良研究

■ 杜國豐（營口理工學院化學與材料工程系，遼寧 營口 115014）

泥炭黃腐酸對凡納濱對蝦養殖水質的改良研究

■ 杜國豐（營口理工學院化學與材料工程系，遼寧 營口 115014）

圖1 泥炭黃腐酸對氨氮的影響

圖2 泥炭黃腐酸對亞硝酸鹽的影響

圖3 泥炭黃腐酸對溶氧的影響

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）原產于美洲太平洋沿岸水域，主要分布于秘魯北部至墨西哥灣沿岸，以厄瓜多爾沿岸分布最為集中，是當今世界最主要的對蝦養殖品種。遼寧某水產養殖有限公司從美國科那灣海洋資源公司引進凡納濱育種核心種群并繁育成功，填補了省內空白，隨后進行了高密度養殖。

隨著規?；B殖的發展，水體中有機污染不斷加重，水質惡化，水體微生態平衡被打破。養殖水體中的氮主要以硝酸氮、亞硝酸氮和氨氮的形式存在。硝酸氮對凡納濱對蝦不具毒性，漁業水質標準也未對其進行限制，而亞硝酸氮和氨氮則對凡納濱對蝦有較強的毒害作用。養殖水體中在亞致死濃度下，隨著氨氮水平升高，凡納濱對蝦對病原菌的易感染性提高，對蝦體內相關酶活力下降。孫國銘等研究在海水pH8.15、水溫27℃、鹽度20‰條件下，凡納濱對蝦對氨氮的安全濃度為2.667mg/L。I～ting等研究得出水體中亞硝酸氮的臨界濃度為5.15 mg/L，超過這一濃度對蝦即開始死亡。

除了氨氮、亞硝酸氮以外，硫化物、水中溶解氧、pH值、溫度等因素都對凡納濱對蝦的生存和生長有較大的影響。因此，一種穩定、凈水能力強且餌料生物比較豐富的水體是對蝦生長的良好環境。本文以從長白山附近林區采集的活性泥炭及其中的黃腐酸類物質為原料，將其投放入蝦池中，評價其對養殖水體水質的改良效果，為泥炭及其黃腐酸類物質應用于水產養殖業中改良水質提供探索依據。

1 材料與方法

1.1 地點及原料

實驗于2016年6月5日至9月2日期間進行，實驗地點位于遼寧省營口市遼寧某水產養殖有限公司。泥炭采自長白山附近林區，黃腐酸為實驗室自制。

1.2 實驗方法

建立12個實驗圍隔（6m×5m），水深1.5m，底質類型為泥砂型，養殖品種為凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei），放養密度50尾/m3，每個圍隔配備ACO-009型氧氣泵，投餌盤投餌。其中O1，O2，O3三個圍隔為對照組；A1，A2，A3在初始的泥砂底質中按1∶1體積比添加活性泥炭，作為實驗Ⅰ組；B1，B2，B3每隔7d潑灑20%的泥炭黃腐酸，使水體中黃腐酸終濃度為3.0mg/L，作為實驗Ⅱ組；C1，C2，C3在初始的泥砂底質中按1∶1體積比添加活性泥炭，并每隔7d潑灑20%的泥炭黃腐酸，使水體中黃腐酸終濃度為3.0mg/L，作為實驗Ш組。實驗前分別測量各池水體的pH、氨氮、亞硝酸鹽、溶氧、鹽度、硫化氫。

1.3 水質指標測定及測定方法

實驗養殖過程中每10d離水面50cm處取樣，利用DZ-A型水產養殖檢測儀（上海某電子科技有限公司）檢測水體的pH、氨氮、亞硝酸鹽、溶氧、鹽度狀況，硫化物檢測采用亞甲藍法。

2 結果與分析

在90d的實驗期內，水質各項指標共測定10次，檢測數據結果和分析如下。

2.1 氨氮

實驗組和對照組的氨氮測定結果如圖1所示。從圖1可以看出，實驗組各池氨氮的含量在90d的監測期內均明顯小于對照組，其中泥炭加黃腐酸的實驗Ш組的降氨氮的效果最好，養殖后期其含量基本在1mg/L左右，另外加泥炭的實驗Ⅰ組、泥炭加黃腐酸的實驗Ш組在養殖初、中期氨氮含量稍有下降，后期緩慢上升，而加黃腐酸的實驗Ⅱ組氨氮的變化趨勢和對照組是一致的，但氨氮含量較對照組下降也較明顯，說明黃腐酸對氨氮具有一定的吸附功能?；钚阅嗵恐泻卸喾N環境益生菌，這些微生物對氨氮有著較強的分解能力，實驗初期益生菌在水體中未形成優勢菌群，氨氮含量緩慢升高，經過一段適應期后其成為優勢菌群，氨氮含量稍有下降，養殖的后期隨著有機物積累的增多，實驗各池中氨氮含量上升，表明微生態制劑處理有機物的能力也有一定的限度。對照組池中氨氮含量后期快速上升，說明水體自凈能力有限，水質快速惡化。據報道，氨氮對凡納濱對蝦幼蝦的96h半致死濃度為5.42mg/L，安全濃度為2.667 mg/L，實驗中對照組和加黃腐酸的實驗Ⅱ組池中氨氮含量在后期已突破安全濃度，但尚未到達96h半致死濃度，實驗中也并未發現對蝦有大量死亡的現象，與此同時仔細觀察，發現蝦體顏色由淡紫紅色有向暗灰色轉變的趨勢。而加泥炭的實驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實驗Ш組在養殖后期氨氮濃度也基本保持在安全濃度以下，蝦體顏色呈淡紫紅色。

2.2 亞硝酸鹽

實驗組和對照組的亞硝酸鹽測定結果如圖2所示。從圖2中可以看出，對照組及加黃腐酸的實驗Ⅱ組的亞硝酸鹽含量呈現出初期緩慢上升，中、后期快速升高的趨勢，其中對照組亞硝酸鹽含量在養殖后期已突破良好水質標準（NO2--N＜0.6mg/L），加黃腐酸的實驗Ⅱ組對水體中的亞硝酸鹽有一定的吸附降解功能，加泥炭的實驗Ⅰ組去除亞硝酸鹽的效果比實驗Ⅱ組好，但仍以泥炭加黃腐酸的實驗Ш組效果為最佳，據報道，草魚的亞硝酸鹽濃度為0.1mg/L，照比此濃度用于對蝦的養殖研究中，實驗Ш組在養殖的整個過程中亞硝酸鹽含量均在0.1mg/L以下，說明泥炭中含有大量的包括芽孢桿菌、硝化細菌在內的益生菌，其對水體中亞硝酸鹽的去除功效較大。

2.3 溶氧

實驗組和對照組的溶氧測定結果如圖3所示。從圖3中可以看出，4組實驗大致分為兩個趨勢。對照組和加黃腐酸的實驗Ⅱ組在養殖初期水中溶氧逐漸下降，20d時已降至近2mg/L；而加泥炭的實驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實驗Ш組在養殖初期溶氧緩慢下降，20d后有一個小幅的上升，到了養殖中期溶氧呈現下降趨勢至60d后溶氧將至3mg/L以下。據報道，對蝦對溶氧的最低忍受值為2 mg/L（27℃），低于這一臨界點即開始死亡，養殖后期為了增加池內溶氧，保證對蝦健康生長，及時的開啟增氧設備，圖3中各組在中、后期溶氧出現急劇上升并維持在8mg/L的水平即是增氧的效果。分析整個過程，可以看出，黃腐酸對于池內的溶氧幾乎未起作用，而底質中添加的泥炭對于溶氧在前、中期效果明顯，到了后期也必須借助增氧設備，養殖的中、后期陰雨天比較多，光照不足，影響池內藻類等浮游生物的生長，無法進行光合作用，增氧不足，而水中溶氧不斷被消耗，又得不到有效補充，致使溶氧下降，故而養殖中、后期及時的開啟增氧設備。

2.4pH值

實驗組和對照組的pH測定結果如圖4所示。對照組和加黃腐酸的實驗Ⅱ組pH值基本在7.6以下；加泥炭的實驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實驗Ш組在實驗的第20d后pH都在8.0～8.8之間。表明泥炭對于改善水體pH有顯著效果，而黃腐酸具有一定的弱酸性，對于養殖水體弱堿性pH的調節不太有利。

2.5 鹽度

圖4 泥炭黃腐酸對pH的影響

圖5 泥炭黃腐酸對鹽度的影響

圖6 泥炭黃腐酸對硫化氫的影響

實驗組和對照組的鹽度測定結果如圖5所示。在90d的養殖監測期內，對照組和實驗各組的鹽度變化趨勢基本一致，均在2.20%～2.40%之間，說明黃腐酸和泥炭對養殖水體鹽度的變化不明顯，或者不改變養殖水體鹽度。

2.6 硫化氫

實驗組和對照組的鹽度測定結果如圖6所示。從中可以看出對照組和加黃腐酸的實驗Ⅱ組在初期硫化氫含量緩慢上升，中、后期含量急劇增高，至對蝦快出塘時硫化氫的含量已達到1.0mg/L以上；而加泥炭的實驗Ⅰ組和泥炭加黃腐酸的實驗Ш組初期在水體內未檢測出硫化氫，中、后期隨著有機物積累的增多，超過泥炭中益生菌處理硫化氫的能力，各池中硫化氫含量上升，但硫化氫的含量也在0.2mg/L以下。

3 討論

本實驗利用活性泥炭及其黃腐酸類物質進行對蝦養殖過程中的水質調節，對氨氮、亞硝酸鹽、溶氧等相關指標的檢測初步表明活性泥炭中的多種有益微生物作為底質改良劑發揮了較好的功效，而黃腐酸在降氨氮、亞硝酸鹽方面也體現出一定的作用。養殖的中、后期池水水質變差，提示泥炭有益微生物菌群及其黃腐酸類成分分解有機物也有一定的限度。保持池中水質的穩定，不能完全依賴于微生態物質，需要多種措施并用，如本實驗中、后期及時開啟增氧設備，使池內溶氧充足。但與此同時由于泥炭作為底質，其中所含的微生物游離細胞易被水沖走，利用率低下，持續作用時間短，因此如何將泥炭進行固定化應用于水產養殖大幅度改良水質將是今后研究的方向。（參考文獻略）【基金項目∶營口理工學院院級預研項目，編號YYL201617】