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固定化菌、藻体系净化水产养殖废水的研究的开题报告一、研究背景及意义水生动植物的生长、繁殖和养殖都需要水的支持，但同时也会产生大量的废水，其中含有有机物和氮、磷等营养元素，如果直接排放到水体中，将会对水体造成污染，影响水生态系统的平衡。
因此，如何有效地净化水产养殖废水，已成为当前水产养殖行业发展的重要课题之一。
传统的废水处理方式主要是物理和化学方法，但这些方法具有成本较高、效果不稳定和对环境有较大的影响等缺点。
生态净化技术因其具有环保、经济、可持续的特点，成为当前废水处理领域的热点研究方向。
其中，采用固定化菌、藻体系净化水产养殖废水的方法，可以充分利用微生物和藻类对水中有机物及营养元素的吸附、吸收和分解作用，达到降解、转化和去除有机物和营养物质的目的。
二、研究内容及方法本研究旨在开展固定化菌、藻体系净化水产养殖废水的研究，具体内容包括：1. 确定适宜的固定化载体：通过比较不同固定化载体对养殖废水的净化效果和稳定性的影响，确定最佳的固定化载体。
2. 筛选合适的微生物和藻类菌种：选用适合养殖废水中有机物和营养物质降解、转化的微生物和藻类菌种，对不同菌种的固定化效果和净化效果进行评价，并选出最佳的微生物和藻类菌种组合。
3. 确定最佳的处理条件：通过对不同温度、光照强度、pH值等处理条件的影响进行研究，确定最佳的处理条件组合。
4. 系统地评价固定化菌、藻体系处理废水的效果：对固定化菌、藻体系处理前后的水质指标进行比较，分析其处理效果和稳定性，为后续的中试和工业化应用提供依据。
本研究采用实验室综合实验、水质分析、统计分析以及现场调查和实验等方法。
三、预期成果本研究主要预期达成以下成果：1. 确定最佳的固定化载体和微生物、藻类菌种组合，为理论研究和工程应用提供科学依据。
2. 确定最佳的处理条件组合，为后续的中试和工业化应用提供技术支持。
3. 系统地评价固定化菌、藻体系处理废水的效果和稳定性，为水产养殖废水治理的可持续发展提供技术支持。
光合细菌在水产养殖中的应用现状一、研究固定化光合细菌对富营养化养殖水质的净化效果及优化条件。
采用实验室自制的一种新型生物微胶囊对光合细菌进行固定化，用游离态光合细菌和固定化光合细菌 2 种体系分别处理富营养化养殖水质，通过测定几种水质指标 COD Cr、NH3!N、TP 的去除率来比较 2 种处理体系的优劣。
2 种处理体系比较表明，在单因素条件下，固定化体系净化富营养化水质的效果优于非固定化体系。
正交试验结果表明，影响 COD Cr和 NH3!N 去除率的各因素主次关系依次为温度>接种量>pH 值；影响 TP 去除率的各因素主次关系依次为接种量>pH 值>温度。
结果显示固定化光合细菌在较短的时间内即可达最佳处理效果。
水质指标不同其最佳净化条件也不尽相同，不能完全以哪个指标来单独评定和评价水质。
二、光合细菌对鱼塘中水质和生态的影响光合细菌在水产养殖的各个领域的科学探索,在净化水质、作饵料添加剂、预防疾病、促进水产动物生长和提高水产动物孵化率、育苗成活率等方面均表现出良好的性能。
1、COD指示水体受有机物污染的程度，数值过高表示氧化分解作用降低水中DO含量，从而影响到水生动物的摄食及生长光合细菌能够促进水中COD的分解,从而达到降低水中COD的效果,从而为生产创造良好的养殖环境。
2、氨氮含量的高低是衡量养殖水体污染程度指标之一，过高的氨氮含量会损害水生动物的鳃组织，同时影响氧气在体内的运输。
投放光合细菌后，池塘水体中亚硝酸氨NO2-N的含量是有上升趋势，而NO2-N对水产动物的毒性比NH4-N 的毒性来得小点，这样将毒性较高的NH4-N转化为毒性较低的NO2-N，可以减少对水产动物的环境胁迫，并且NO2-N是进一步将氮的形态从NH4态氮转化为NO3态氮的中间产物，有利于水中生物对的吸收，达到增氮肥的作用。
3、光合细菌在池塘养殖中还具有以下作用:一是可以改善养殖池塘水质和维持池塘微生态系统平衡; 二是具有抗病和提高养殖生物肌体免疫力的作用, 或有效防治鱼病的发生; 三是可以作为苗种开口饵料, 提高苗种成活率, 增加单位水体出苗率; 四是可以作为饵料添加剂, 促进鱼类生长、增加渔业产量、提高经济效益。
精心整理一、光合细菌在水产养殖中的功用光合细菌(PhotoSyntheticBacteria.简称psb)是一大类在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称。
光合细菌属红螺菌目，分属于红螺菌科、着色菌科、绿杆菌科、绿色丝状菌科，共4科23属80余种。
应用较多的，光合细菌具有多种异养功能：固氮、脱氮：固碳、硫化物氧化等，与水体中的氮磷、硫循环密切相关，在水体的自净过程中扮演着重要角色。
从不同的角度描述，PSB 在水产养殖中具有以下六大功能。
1、水质净化剂随着养殖水体的日趋严重的污染和富营养化些，氨氮、硫化氢等有害物质已严重影响到养殖动物的2将PSB3psb4psb5(1)PSB(2)(3)烂尾、6用。
菌液。
(1)(2)(3)(4)PH值：8--8．5为佳(可适6--10)。
2、合理的营养条件：光全细菌营养元素及合理的配比，是光合细菌营养需求的重要的条件。
psb能通过细胞壁有选择地吸收碳、氢、氮，磷，钾，钠，镁，硫及某些微量元素。
光合量细菌的获能形式可概括为：(1)光合作用获能：只要供氢体和碳源合适，所有的PSB都能在光照厌气条件下，通过光合磷酸化过程获得能量。
(2)脱氮或发酵获得能量：这是在厌气、黑暗条件下，通过光由有机酸产生能量或是反硝化硝化过程中获得。
(3)呼吸作用获得能量；这是在有氧，黑暗条件下，从有机物的氧化磷酸化中取得能量。
三、光合细菌培养方法光合细菌的培养，不仅要有优良的菌种．而且要有优质的培养基和正确的培养方法，现以北京渔经生物技术公司生产的法合细菌培养基为例，说明其使用方法。
1、塑料瓶(或玻璃瓶)培养(1)塑料瓶(或玻璃瓶)的选择培养光合细菌的容器可选用各种废弃的白色透光塑料瓶或玻璃瓶，如可乐瓶、矿泉水瓶、酒瓶、各种饮料瓶以及盛装食用油、酒等的塑料壶，容积大小从0.5到10L上皆可使用。
使用前，用洗衣粉将容器清洗干净，太阳晒干后备用。
(2)用一洁净的塑料容器盛装50kg洁净水。
(3)剪开培养基1包(340g)，将培养剂全部倒入50kg洁净水中，并搅拌使之溶解，此为培养夜。
光合细菌调控水产养殖业水质的探讨发表时间：2019-06-19T15:11:45.690Z 来源：《科技新时代》2019年4期作者：程晓胜[导读] 我国水产养殖产业在不断发展的同时，我国海水区域的环境污染也在不断加重，养殖池的水质问题也逐渐变得严重。
云南省楚雄彝族自治州姚安县水务局灌区管理委员会 675300 【摘要】将多株光合细菌从土壤中分离出来，使用室内静态试验的方法以及现场试验的方法研究其调节水质的功能。
根据最后的研究结果可以知道，光合细菌能够对水体中的pH值进行调节，其中室内静态的试验结果在6.97-8.01之间，现场的试验结果在6.82-8.52之间，光合细菌使水中的含氧量增加，同时也降低了水体中有害的氨氮的含量。
本文主要研究了光合细菌调节水质的机理，希望能够提供一点参考价值。
【关键词】光合细菌；水产水质我国水产养殖产业在不断发展的同时，我国海水区域的环境污染也在不断加重，养殖池的水质问题也逐渐变得严重。
由于养殖户在养殖的过程中过度投喂饵料，导致养殖池内的水体中包含了过剩的饵料，加上水产物种的排泄物、尸体等，在时间的作用下，其将水体中大量的氧气消耗了，并且微生物分解还产生了很多有害的物质，比如NH3、NO2等，对我国水产养殖业的质量造成了很大的影响，所以如何将水产养殖的水质变好是水产养殖业进一步发展需要重视的问题。
1.进行试验需要的材料和相关的方法1.1PSB分离纯化PSB分离纯化主要有两个步骤，第一是培养基，其主要是使用11g的NH4CL3和1g的NaHCO3、0.2g的K2HPO4、2g的CH3COONa、0.1g的酵母浸汁等，将水体的pH值调整至7，在121℃的高温下对其进行蒸汽灭菌，时间设置成20分钟，使用的无机盐类的溶液包括ZnSO4°5H2O、CuSO4°7H20等。
第二是对其进行分离纯化，其主要的步骤是：首先进行快速的筛选，选择不同地区的不同土壤，在10ml 的无菌水中溶入2g的泥土，振荡5分钟之后，在PSB液体的培养基中滴入1mL的清液，然后将其放置在28℃-35℃的阳光下进行5-7d的光照，当发现培养基开始变红，就说明其生成了光合细菌，最后使用平板划线进行纯化工作，并将光合细菌保存方便后续的试验。
观赏鱼和水族生态收稿日期:2003-10-16;修回日期:2004-03-16光合细菌在观赏鱼饲养中的应用试验尹伦甫 胡万顺(长江大学动物科学系,荆州434025)摘 要 从市场购回光合细菌原液,自配液体培养基进行富集扩大培养,获得棕红光合细菌培养液,在观赏鱼养殖中应用后表明:光合细菌在净化水质、防治疾病、培育苗种等方面有显著效果。
关键词 培养液 光合细菌 观赏鱼光合细菌(简称PSB)是一类光能厌氧性微生物,能以污水中的有机物为碳源进行光合作用,具有净化水质、抑制病原微生物生长繁殖的作用。
其菌体含蛋白质60%以上,含有鱼类所需的全部氨基酸和丰富的维生素,可以促进饲养动物的生长并提高其免疫力。
光合细菌在食用鱼饲养上被应用得较多,而在观赏鱼饲养中应用得较少。
本试验旨在探讨光合细菌在观赏鱼饲养中的应用方法和应用效果,为正确使用光合细菌提供科学依据。
一、光合细菌的培养1.菌种来源菌种购于荆州东门外水产药店(中国水产科学研究院东海水产研究所生产)。
2.培养基配制2003年6~7月,选择晴天到护城河采取水样,把光合细菌净化污水较明显的水域作为采样点,分别在池底和中层采取水样,混合后,装在棕色磨口瓶内带回。
培养基配方见表1。
称取后放入烧杯,加入水样至1000ml,混匀,最后用磷酸调节pH 至7.2。
表1 培养基配方NH 4Cl (g)NaCl (g)K 2HPO 4(g)MgCl 2(g)酵母膏(g)蛋白胨(g)微量元素母液(ml)酒精(ml )用量 1.02.00.50.20.10.2123.接种和培养将菌种加入到培养基中,然后分装到矿泉水瓶中,盖严瓶口。
把培养瓶置于培养箱中。
期间用25W 的白炽灯作光源,调节距离使光照度为4000lx 左右;定期测定培养液的pH 值,注意其变化并及时调整;保持温度为28~32e 。
一般需培养6~7d 。
二、光合细菌在观赏鱼饲养中的应用1.培育鱼苗选择出膜8d后转缸培育的七彩神仙鱼仔鱼。
光合细菌净水案例探究报告【引言】水资源是人类生存和进步的基础，然而举世范围内的水污染问题日益严峻。
为了解决这一问题，科学家们不息探究新的净水技术。
在此次探究中，我们聚焦在光合细菌净水技术上，并对其在某地区进行了案例探究。
【方法】我们选取了某地区水质较差的湖泊作为试验对象。
起首，我们收集了湖泊水样，并检测了其中的污染物含量。
然后，我们从四周环境中采集光合细菌，并在试验室中进行培育。
接下来，我们将培育好的光合细菌添加到湖泊水样中，并进行一段时间的培育。
在培育过程中，我们定期检测湖泊水样中污染物的含量，并与添加光合细菌前进行比照。
【结果】经过一段时间的培育，我们发现添加光合细菌后，湖泊水样中的污染物含量明显下降。
特殊是对于一些常见的有机物污染物，如农药、化肥残留物等，其降解效果显著。
此外，我们还发现光合细菌能够有效消除水中的藻类和细菌，提高水质的清洁度。
【谈论】光合细菌在净水过程中的作用主要有两个方面。
起首，光合细菌通过光合作用产生氧气，提高水中的溶解氧含量，有助于水中生物的进步和代谢。
其次，光合细菌能够分解有机物污染物，通过吸纳和利用这些有机物，使水质得到净化。
因此，光合细菌在净水领域具有宽广的应用前景。
【结论】光合细菌净水技术是一种有效的水处理方法。
本次案例探究证明了光合细菌对水中污染物的降解能力，以及其对水质提升的乐观影响。
然而，虽然这一技术在试验室中表现出良好的效果，但其在实际应用中依旧面临一些挑战，如大规模培育和应用的成本问题。
因此，今后还需要进一步深度探究和改进，以推动光合细菌净水技术的实际应用和推广。
【致谢】在此次探究中，我们对参与样品采集和试验数据分析的人员表示感谢。
同时，也感谢相关资助机构提供的支持。
第6卷 第4期1999年12月中国水产科学JOURNAL OF FISH ERY SCIENCES OF CH INAVol.6 No.4Dec.1999固定化光合细菌净化养鱼水质试验*郑耀通 胡开辉(福建农业大学环境科学系,福州350002)摘 要 净化模拟养殖水质试验表明,固定化光合细菌可显著提高NH +4-N 和COD 的去除率,并能增加溶解氧。
经1个月的鱼种饲养试验,固定化光合细菌( 组)和游离光合细菌( 组)鱼体重显著大于对照(!组),成活率也高于!组。
组效果最佳,不仅鱼体质好,活泼,个体较大且整齐,而且体色鲜艳。
从水质分析结果看, 组明显优于其它各组。
关键词 光合细菌,固定化,水质净化,池塘养鱼 自80年代中期光合细菌(photosy nthetic bacte ria)在我国水产界开始研究应用以来,已有许多文献报道了其在鱼、虾、贝育苗和养殖方面的作用。
但迄今所采用的都是游离态的光合细菌。
在流水条件下易被水流冲走,静水条件下也易被其它生物所食,难以稳定地长期发挥作用,且因菌体小无法自然沉降而限制了其处理池水下层和池底有机物及转化毒性物质的能力。
提高光合细菌的沉降性,是弥补这些缺陷最好的方法,将其同载体结合并固定化,则是提高其沉降性能最直接有效的方法;细胞经固定化后不仅增加了沉降性,使净化水质效率提高且稳定[1,2];同时还具有抗环境因子影响能力强,并可长期保持包埋菌占优势而防止其它有害菌生长∀等诸多优点。
活的细胞经包埋后可以增殖,形成的表面生物膜可自动更替,不必再经常培养和投放光合细菌,从而降低了养殖成本并提高养殖过程的稳定性。
为此,我们研究了用于净化水产养殖水质的固定化光合细菌。
收稿日期:1998-12-30*福建省教委项目#高效净化水产养殖水质固定化光合细菌的研制与应用技术∃资助,编号K96024∀郑耀通.浙江大学硕士论文,19941 材料与方法1.1 菌种及培养方法光合细菌1株,分别经0.5%、1.0%、1.5%、2.0%3.0%NH 4Cl 逐级驯化筛选分离,根据其镜检形态特征和生理生化特性,初步鉴定是类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides );另2株是从养鱼池水以谷氨酸为唯一碳源富集分离筛选的红细菌属光合细菌(Rhodobacter sp.)。
混合富集培养采用文献[3],4000~5000r/min 离心浓缩。
菌体细胞干重用菌悬液在660nm(1cm 比色皿)光密度换算,经测定,培养液单位光密度为0.51mg (VSS)/m l 细胞干重。
1.2 光合细菌固定化方法将5ml(相当于细胞干重0.05g)光合细菌悬液与95ml 已在沸水浴中加热完全溶化且冷却至50%的,含一定量PVA 、SiO 2、CaCO 3、海藻酸钠的凝胶液混匀,用蠕动泵压入,磁力搅拌,使之在1.5%~2%CaCl 2的饱和硼酸液中成球(硅胶管一端接上1m l 注射器针筒并调节流速至滴下时形成液滴)。
10%凝胶10~16h 后取出,用生理盐水洗2次后将颗粒浸泡于含一定浓度KH 2PO 4溶液中活化15min,取出洗涤后备用。
1.3 水质理化特性测定COD 用重铬酸钾法,氨氮用纳氏比色法,DO 用碘量法测定[4]。
1.4 模拟实验设计取本校养鱼塘水200kg ,放入一大容量的塑料桶中,加入底泥50kg,搅匀,加入0.1%虾饵料,静止放置1昼夜后搅拌均匀分装于6个有效容积为50L的白色塑料桶中(编号1~6),摆放在阳光充足的实验室内。
48h后分成3组,!组为空白对照组,组一次性加入一定浓度的游离光合细菌, 组一次性加入相同量光合细菌的固定化细胞。
每天早上9:00~10:00取样,分别测定DO、COD、氨氮。
1.5 鱼苗育种试验用有效容积为75L的大塑料盘培育鱼种,加入80尾鲤,同时分析水中氨氮等水质因子的变化。
一次性加入固定化光合细菌颗粒100g(湿重,含水率约80%),游离菌用量与固定化光合细菌的含菌量相同。
分别设对照组(!),加游离光合细菌组()和固定化光合细菌组( ),每日投喂2~3次,投喂量占鱼体重的2%~3%,水温23~26%。
2 结果与分析2.1 固定化光合细菌净化模拟养殖水质效果本试验在模拟情况下所测定的各项水质指标均取2个重复的平均值。
在试验组加入游离光合细菌或固定化光合细菌12h后分别测定包括对照组在内的水质参数,作为初始值。
其它取样时间分别为1998年4月10、11、12、14、17、25日,共6次,测定结果见表1。
为考虑固定化包埋材料对水质有关参数测定的影响,在一定体积的模拟养殖水中,加入相同比例但不含光合细菌的固定化颗粒。
经15d的试验发现,除了COD参数偶尔略有上升外,其它数据同对照组相关数据相似,说明包埋材料对本试验各项水质参数测定影响不大。
由表1可知,施用光合细菌后,在较短的时间内氨氮会有不同程度的下降,特别是加入固定化光合细菌后,氨氮在15d的模拟试验中下降了98.9%,而自然条件下只下降68.1%。
从第3天开始,固定化细菌组平均氨氮去除率达83.3%。
加入游离光合细菌也能明显地降低水体中的氨氮,但效果不及固定化光合细菌高。
化学需氧量自然去除率为33.7%,加入游离光合细菌后,去除率达到44.6%,而固定化光合细菌则可使COD去除率上升到70.6%。
溶解氧自然状态下增加18.3%,加光合细菌后增加41.2%,固定化光合细菌组增加溶解氧63.4%。
通过以上试验可以看出,光合细菌尤其是固定化光合细菌在净化水环境中对去除氨氮、有机质和增加溶解氧方面的作用,其在净化水质方面有明显的优越性。
表1 模拟池水中氨氮、COD、DO的变化(平均值)Table1 Variation of ammonia-N,C OD and DO in the simulated pond(mean)mg/L项目item 组别group测试时间/月&日test date初始值initi al Apr&10Apr&11Apr&12Apr&14Apr&17Apr&25氨 氮ammonia-N !组control 2.35 2.06 1.69 1.61 1.330.940.75组group 2.24 1.46 1.020.780.470.380.25去除率/%*removing rate29.1*39.651.564.659.566.7 组group 2.100.920.530.350.140.0560.023去除率/%removing rate55.368.678.389.594.090.8COD!组control77.874.567.468.762.154.151.6组group74.470.154.848.744.539.841.2去除率/%removing rate 6.218.329.128.326.420.1 组group 69.850.431.830.427.829.520.5去除率/%removing rate32.352.855.755.245.560.3DO!组control 3.78 4.13 4.08 3.98 4.21 4.15 4.47组group 3.69 4.35 4.53 4.76 4.87 4.90 5.21增加率/%increasing rate 5.3011.019.615.718.116.5 组group 3.80 4.47 4.86 5.15 5.38 5.76 6.21增加率/%increasing rate8.2319.229.427.838.838.9*:去除率=(对照组平均值-试验组平均值)/对照组平均值,下同。
removi ng rate=(control mean value-mean value of test group)/control m ean value,the same below.2.2 固定化光合细菌在鱼苗育种试验中的应用经1个月的饲养,固定化光合细菌组和游离光合细菌组鱼体重显著大于对照组(表2),成活率也明显高于对照组。
固定化光合细菌组鱼体质好,个体较大且整齐,活泼,体色鲜艳。
从水质分析结果(图1,2)看出,固定化光合细菌组明显优于其它各组。
56 中国水产科学 6卷表2 鱼苗育种试验结果Table 2 The results of fish rearing试验组group 饲养前before breeding数量/尾number 体长/cm length体重/g w eight 饲养1个月后one month after breedi ng 数量/尾number 体长/cm length体重/g w eight 成活率/%survival rate !组control 80 1.7∋0.250.09∋0.0269 2.01∋0.50.35∋0.286.3 组group 80 1.7∋0.250.09∋0.0277 2.24∋0.30.84∋0.296.3 组group801.7∋0.250.09∋0.02792.75∋0.41.22∋0.398.7图1 鱼种饲养过程中氨氮的变化Fig 1 The variation of ammonia -N during fish rearing图2 鱼种饲养期间溶解氧变化Fig 2 The variation of DO during fish rearing3 讨论光合细菌对养殖水质的净化和生态调控作用已得到充分肯定[5],然而在使用游离光合细菌时,必须定期、定量地加入养殖池中才能稳定地发挥功用。
固定光合细菌则不同,它不仅能在鱼池中长期保留,而且还可以在固定化过程中人为地调控颗粒的含菌量,并能筛选高效微生物,优化包埋条件,使光合细菌始终处于优势地位,稳定地发挥净化水质作用。
细胞经固定化后增加了比重,从而提高了处理池水下层和底质有机物的能力。
经最优化条件包埋的光合细菌活性强、基质通透性好,大大提高了有机质和氨向球内扩散的能力,从而可高效去除污染物。
鱼种饲养结果表明,固定化光合细菌组和游离细菌组鱼的状况明显优于对照组。
其主要原因是固定化光合细菌能高效净化水质,特别是对氨氮等有毒物质的去除,减轻了对鱼体的毒害,使鱼体能维持正常的物质代谢。
固定化光合细菌组优于游离菌组,前者不受流水和换水的影响,在使用前可清洗,消除了培养基影响水质的问题。
光合细菌被包埋载体固定化后,在微环境中占绝对优势,由于其高效去除有机污染物而抑制了有害异养菌生长,间接地起到了增加溶解氧和防治鱼病的作用。
固定化光合细菌的高效除氨提供了一个良好的环境,有利于鱼的生长。
本实验结果表明,固定化光合细菌在水产养殖上具有十分广泛的应用前景。
