海水水族箱系统微生物生态平衡的初步研究

本研究将ＰＦＵ引入水族箱生态系中定量采集附生的硝化细菌，荧光显微计数法直接计数水族箱中具有代谢活性的细菌数量的变化．研究了新建海水水族箱系统中硝化细菌的成熟过程．结果表明：在新建海水水族箱系统中细菌生态平衡的初步达成约需４０ｄ，验证了其他学者通过水质分析评价细菌功能的结论．应用ＰＦＵ定量采集附生在滤床上的硝化细菌．及ＡＯＤＣ和ＤＶＣ法直接测定水体中具有代谢活性的细菌数量为研究细菌的数量动态提供了一种简便。

硝化细菌对海水水族箱硝化功能建立过程的影响

氨和亚硝酸盐对海水观赏鱼具有很强的毒害作用,是海水水族箱的主要去除目标。研究考察投加硝化细菌对海水水族箱硝化功能建立的影响。结果表明,投加硝化细菌制剂可以明显缩短硝化功能建立的时间。投加菌剂的实验组水族箱可在9 d时间将40 mg/L氨氮降低到检测不出,亚硝酸氮在第七天出现峰值(37.4 mg/L),亚硝酸氮在第十五天降低到检测不出。不投加菌剂的对照组将40 mg/L氨氮降低到检测不出需要25 d,亚硝酸氮在第二十五天出现峰值(36.6 mg/L),亚硝酸氮在第四十三天降低到检测不出。即实验组完成硝化功能建立需要15 d,而对照组则需要43 d。投加硝化细菌制剂后,海水水族箱内氨氧化细菌、亚硝酸盐硝化细菌可在短时间内形成优势,使氨氮、亚硝酸氮维持在较低浓度水平,缩短硝化系统建立的时间;在不投加菌剂的情况下,氨氧化细菌虽然可在一定时间内形成优势,使氨氮浓度降低,但由于亚硝酸氧化细菌生长更为缓慢,水族箱中亚硝酸积累问题严重。

不同基质构建海水水族箱硝化功能建立过程的比较研究

选择陶粒、白砂、菲律宾砂、珊瑚砂、纤维球5种基质(填料)构建海水水族箱,比较研究不同海水水族箱硝化功能的建立过程。结果表明,不同水族箱硝化功能建立过程存在明显差异,其中,以菲律宾砂为基质(填料)的海水水族箱硝化功能建立时间最短,需要20 d,珊瑚砂、白砂、陶粒、纤维球水族箱分别需要31d、34 d、41 d和141 d,无基质(填料)对照组水族箱至实验结束硝化功能仍未建立完成。不同水族箱在氨氧化细菌成熟阶段差别较小,但在亚硝酸盐氧化细菌成熟阶段差异较为明显。

不同硝化细菌源对海水水族箱中氮转化的影响

采用模拟海水水族箱,研究不同硝化细菌源(成熟滤料菌源、红树林区表层土壤、市售超级活性硝化细菌和城市污水处理厂活性污泥)对海水水族箱各形态氮的影响,通过定期测定水族箱中其含量变化来判定箱中硝化功能的成熟程度。结果表明,成熟滤料菌源构建的水族箱建立硝化功能的速率最快,仅需20 d,接种红树林区表层土壤、市售硝化菌和城市污水处理厂活性污泥建立硝化的时间分别需要22,26和36 d。

生物滤料对海水水族箱快速建立硝化功能的影响

研究考察不同生物滤料对海水水族箱硝化功能建立速度的影响。结果表明,选择的5种生物滤料都能加快海水水族箱建立硝化功能,其中以珊瑚砂为生物滤料的水族箱硝化功能建立时间最快,需要24 d,其次是陶瓷砂、白砂和石英砂,它们分别需要30,30和44 d。不同生物滤料构建的海水水族箱在亚硝化阶段差别较小,在硝化阶段差异较明显。

添加不同菌剂海水水族箱硝化功能建立过程的比较研究

分别选取自制硝化细菌、德彩、喜瑞和科迪4种硝化细菌制剂,研究其对海水水族箱硝化功能建立过程的影响。结果表明:添加不同硝化细菌海水水族箱硝化功能建立过程明显不同,自制硝化细菌制剂组海水水族箱氨氮在5 d达到峰值,11 d降至最低;德彩、喜瑞和科迪组则分别在15 d、13 d和17 d达到峰值,30 d、36 d和30 d降至最低;自制硝化细菌制剂组海水水族箱中亚硝酸盐在21 d达到峰值,在40 d降低至检测不出;德彩硝化细菌、喜瑞硝化细菌和科迪硝化细菌组亚硝酸盐分别在46 d、59 d、68 d到达峰值,德彩、喜瑞组亚硝酸盐分别在69 d、75 d降至检测不出,而科迪组亚硝酸盐直至实验结束仍维持在较高浓度(80 mg/L)。

碳源对海水水族箱脱氮系统运行效果的影响

研究不同碳源对海水水族箱脱氮系统运行效果的影响,从而为系统高效运行提供依据。结果表明,当初始硝酸盐浓度为100 mg/L时,分别以乙醇、乙酸钠、柠檬酸钠和葡萄糖作为唯一碳源,海水水族箱中硝酸盐去除效果达到99%所需时间分别为8 d9、d1、0 d和11 d。以葡萄糖和柠檬酸钠为唯一碳源时,水族箱中亚硝酸盐呈现出先积累再消耗的变化规律,亚硝酸盐峰值浓度分别为16.7 mg/L和17.6 mg/L,并分别在13d和11 d降解到0.1 mg/L以下;而分别以乙醇和乙酸钠作为唯一碳源时,水族箱中亚硝酸盐氮浓度均维持在0.1 mg/L以下。以乙醇作为唯一碳源时,水族箱中DO迅速下降,8 d时稳定在2 mg/L左右,分别投加其他3种碳源时,水族箱中DO始终维持在6 mg/L以上。除柠檬酸钠外,投加碳源后水族箱中浊度和pH未出现明显变化。

海水水族箱生态系统的构建及运行稳定性

通过构建海水水族箱,分析其内过滤、温控等系统的构建模式,为研究人工生态系统中浮游生物、大型海藻、鱼类等生物的优化配置、生长模式和景观效果评价提供依据。根据水族市场调研结果进行系统内动植物配置,主要动物数量比为清洁虾∶珊瑚=5∶1,大型海藻体积比为红藻门∶绿藻门∶褐藻门=7∶5∶3;为期一年的实验期间系统水质监测结果表明,稳定期水体硬度平均为5 159 mg/L,TN和TP分别为28.38μmol/L和6.09μmol/L,达到海水水质Ⅱ类标准,适合海水养殖;构建生态系统稳定性评价指标体系评价系统运行效果,R=8.54系统稳定性介于中度和高度稳定之间,生物多样性是其稳定性的决定因素。稳定的海水养殖系统可减少维护时间和费用,为动植物繁育研究提供实验场所,实现科研、经济、稳定、美观等多重效果,系统构建和模式开发为"经济—生态—人文"生活理念的认同和推广提供了客观理论依据。

水族景观——仿真的海底世界

随着人们视野的开阔、审美倾向的转变和消费档次的提高，一种特殊的装饰方式———水族景观，正从学术专业走向百姓生活。它是现代环境保护意识的一种生动体现和传播方式，能使久居城市的人们有机会找到贴近自然的感觉，具有其他装饰方式不能替代的生动效果。水族景观以玻...