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固定化微生物膜在翘嘴鳜养殖池塘中的生成及对水质的影响研究

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摘要

第一章 文献综述与选题目的

1.1 鳜的生物学特性

1.1.1 形态特征与生活习性

1.1.2 食性与生长习性

1.1.2 繁殖习性

1.2 鳜池塘养殖中存在的水质问题

1.2.1 鳜养殖池塘系统中的氮磷循环

1.2.2 水体中的氮

1.2.3 水体中的磷

1.3 固定化微生物膜技术

1.3.1 固定化微生物技术分类

1.3.2 固定化细胞的载体

1.3.3 固定化菌类硝化细菌

1.4 选题的目的与意义

第二章 主养翘嘴鳜池塘水体中生物膜的固定生长情况

2.1 材料与方法

2.1.1 池塘养殖情况简介

2.1.2 实验设计

2.1.3 样品采集与处理

2.1.4 数据分析与处理

2.2 结果与分析

2.2.1 微生物挂膜生长情况

2.2.2 池塘水体中微生物的动态变化

2.3 讨论

2.3.1 微生物挂膜生长情况

2.3.2 池塘水体中微生物的动态变化

第三章 固定化微生物膜对池塘水质指标影响

3.1 材料与方法

3.1.1 实验设计

3.1.2 样品采集与处理

3.1.3 数据分析与处理

3.2 结果与分析

3.2.1 COD

3.2.2 N

3.2.3 P

3.3 讨论

3.3.1 COD

3.3.2 N

3.3.3 P

第四章 固定化微生物膜对水体中浮游植物和叶绿素a的动态影响

4.1 材料与方法

4.1.1 实验设计

4.1.2 样品采集与处理

4.1.3 分析方法

4.1.4 数据分析与处理

4.2 结果与分析

4.2.1 浮游植物种类组成与优势种

4.2.2 浮游植物的密度与生物量

4.2.3 叶绿素a

4.3 讨论

4.3.1 浮游植物种类组成与优势种

4.3.2 浮游植物的密度与生物量

4.3.3 叶绿素a

参考文献

致谢

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摘要

在高温季节,鳜的高密度池塘养殖及高投饵率,使得残饵及排泄物在池塘中大量富集,其中有机物被微生物分解产生大量氨氮等有毒有害物质,危害鳜鱼的健康生长。本实验在8、9、10月份对在养鳜池塘中进行微生物挂膜实验研究,通过置入外源性硝化细菌,使其与土著细菌共同在人工载体弹性填料上附着生长,研究生物膜的生长情况,其对水质常规指标和池塘水体中浮游植物群落的影响,主要研究结果如下。
   主养翘嘴鳜池塘水体中生物膜的固定生长情况:
   1.固定化微生物膜的形成并趋于稳定的时间是泼洒微生态制剂后的20 d,形成生物膜硝化细菌的数量级能达到1×107个/g。生物膜的生长并不是均匀分布的:随着水层的加深,弹性填料上聚集的细菌和真菌总数逐渐增多,然而硝化细菌更容易聚集在溶解氧丰富的中上层水位。
   2.挂膜区水体中细菌总数显著大于非挂膜区(P<0.05),挂膜区细菌总数比非挂膜区大3.2-4.6倍。9月25日挂膜区水体中细菌总数达到峰值为7.8×106 cfu/mL,平均值为6.9×106 cfu/mL。非挂膜区水体中细菌总数最高值为1.9×106 cfu/mL,平均值为1.8×106 cfu/mL。
   3.挂膜区与非挂膜区水体中真菌总数变化趋势相似,且随着养殖周期的延长真菌总数逐步增加。8月25日到9月25日挂膜区水体中真菌总数显著大于非挂膜区(P<0.05),8月25日挂膜区比非挂膜区大2.3倍,然而9月25日后两者数量差异不显著(P>0.05)。10月25日挂膜区和非挂膜区水体中真菌总数均达到峰值分别为2.9×106cfu/mL和2.8×106 cfu/mL。8、9、10月份挂膜区水体中真菌总数的平均值为2.3×106cfu/mL,非挂膜区水体中真菌总数平均值为1.8×106 cf/mL。
   4.8月25日到10月25日挂膜区水体中硝化细菌总数显著大于非挂膜区(P<0.05),挂膜区比非挂膜区大1.5倍。9月25日挂膜区水体中硝化细菌总数达到高峰为1.3×106个/mL,10月25日非挂膜区水体中硝化细菌总数达到峰值为0.9×106个/mL。挂膜区水体中硝化细菌总数在8、9、10月份内平均值为1.2×106个/mL,非挂膜区平均值为0.7×106个/mL。
   固定化微生物膜对池塘水质指标影响:
   1.8月25日到10月18日挂膜区水体中COD的含量均比非挂膜区COD值小(P<0.05)。非挂膜区水体中COD的含量一直较高,挂膜区比非挂膜区少26.65%。
   2.非挂膜区氨态氮比挂膜区高62.25%。挂膜区硝态氮比非挂膜区高22.22%。非挂膜区亚硝态氮比挂膜区平均高30.30%。非挂膜区总氮比挂膜区高14.52%。挂膜区铵态氮、总氮、硝态氮、亚硝态氮与非挂膜区有显著性差异(P<0.05)。
   3.挂膜区水体中磷酸盐磷的含量与非挂膜区有显著性差异(P<0.05)。挂膜区总磷显著小于非挂膜区(P<0.05)。
   固定化微生物膜对水体中浮游植物和叶绿素a的动态影响:
   1.由浮游植物定性定量结果得浮游植物优势种分别是:8月非挂膜区浮游植物优势种为细小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、十字藻(C.apiculata),8月挂膜区为细小平裂藻、十字藻;9月非挂膜区为细小平裂藻、圆柱扁裸藻(P.cylindrus)。9月挂膜区为细小平裂藻、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、圆柱扁裸藻;10月非挂膜区为小环藻(Cyclotella sp)、小形月牙藻(S.minutum)、四足十字藻(C.tetrapedia)、四尾栅藻,10月挂膜区为小环藻、四足十字藻、小形月牙藻、四尾栅藻。
   2.8月到10月浮游植物密度和生物量逐渐增大。挂膜区与非挂膜区浮游植物密度在9月份具有显著差异,挂膜区浮游植物密度为89.81×105 ind/L,非挂膜区为49.74×105ind/L,挂膜区高于非挂膜区80.56%。且挂膜区在8、9、10月份绿藻门浮游植物一直处于主导地位,水质情况较好,非挂膜区浮游植物9月份蓝藻门浮游植物占具主导地位水质情况劣于挂膜区。挂膜区与非挂膜区浮游植物生物量在9月份具有显著差异,挂膜区浮游植物生物量为9.8724 mg/L,非挂膜区为4.9029 mg/L,挂膜区高于非挂膜区101.36%,8月到10月硅藻逐渐增多,与浮游植物密度结果一致。
   3.挂膜区Chl-a含量显著大于非挂膜区(P<0.05)。8、9、10月份水体中Chl-a浓度的变化趋势是:挂膜区Chl-a含量在8、9、10月份逐渐升高,在10月份出现最高值为0.22 mg/m3,平均值为0.11 mg/m3;非挂膜区Chl-a含量在8、9、10月份先降低再升高,在9月份出现最低值为0.031 mg/m3,10月份出现最高值为0.109 mg/m3,平均值为0.058 mg/m3,非挂膜区Chl-a含量最高值比挂膜区低89.35%,非挂膜区平均值比挂膜区低102.3%。挂膜区Chl-a不管在最低值、平均值、最高值均大于非挂膜区。

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