CN110255715A - 利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法，包括：养殖尾水内先添加溶解性无机氮磷，于20～40℃和自然光照环境中培养至浮游植物大量生长、水体变绿变浓，再添加配合饲料继续培养曝气，得到内含很少活体藻类、细菌群落占优势的生物絮团，然后持续曝气，所得淡水生物絮团内絮团量以半小时的沉淀时间计为10～40mL/L，在总氮和总磷浓度分别为50～230mg/L和25～150mg/L的水体内稳定存在，硅藻细胞密度不低于1.0×108cell/L。本发明首次形成硅藻优势淡水生物絮团，突破硅藻悬浮态培育技术，易于控制且可长期维持，可用于严重富营养的养殖尾水治理和净化，及虾类、鱼类养殖。

Description

利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法
技术领域
本发明涉及生物絮团培育方法，具体涉及利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法。
背景技术
生物絮团技术(Biofloc Technology)是指借鉴活性污泥的形成方式在水体中形成许多细絮状物，水体扰动后细絮状物能够悬浮在水体中的技术。由于生物絮团中有很多细菌群体，以及浮游藻类、原生动物、轮虫等，因此生物絮团本身具有生物饵料价值；并且生物絮团中的细菌、浮游藻类等能吸收利用水体中的营养盐而具有水质净化效果。生物絮团在解决水产养殖系统能量利用率低、环境富营养化和病害防控等一系列问题上潜力巨大，被认为是能解决水产养殖产业发展所面临的环境制约和饲料成本的有效替代技术。
生物絮团上述优势功能的体现是絮团上生物种类结构决定的，而其中优势菌类、藻类和原生动物等结构组成必然会影响生物絮团的功能发挥。目前，一般生物絮团的结构是以细菌优势为主，藻类相对较少，而且已有将蓝藻水华培养为生物絮团的方法，其中可以出现较多舟形藻、辐节藻等硅藻植物，但是其中的硅藻种类、含量均还不够多，硅藻的密度、生物量还不满足作为饵料生物的需求。而水产养殖或者其他方面对高浓度淡水硅藻存在很大的市场需求。
生物絮团技术还可以用于多种养殖对象，如南美白对虾、罗氏沼虾、仿刺参及多种鱼类等，尤其在虾类养殖中应用较多，但虾类是杂食性的，其除了摄食人工配合饲料外还会从水体中捕食有机碎屑、浮游植物、浮游动物等。而很多硅藻是鱼虾类的天然高营养饵料，硅藻中很多活性物质对于提高虾类抗病性、虾壳颜色等具有重要作用。在利用生物絮团养殖虾类时，如果不能有效控制生物絮团的浓度及其中生物群落结构等，虾类易生病并且容易体色浅。但目前没有关于硅藻优势的生物絮团培养方法及对虾类养殖效果和影响的相关技术。
而且，天然淡水水体中硅藻的培养技术还没有突破。天然河流比如三峡及三峡支流中在前些年容易暴发硅藻水华。目前对其中硅藻水华暴发的原因还不是很清楚，而且淡水中不利用人工配置的培养基进行硅藻的纯培养时，还没有突破淡水硅藻在天然水体中的高密度培养技术。因此，如果能获得硅藻优势的生物絮团培育技术，突破一般生物絮团以细菌群落为绝对优势的状况，将藻类培养和生物絮团培育结合在一起，也将对淡水浮游硅藻的高密度培养提供技术参考和支撑。
浮游藻类的自然演替中，硅藻类浮游植物优势一般容易出现在低温的冬春季节，而在高温季节容易出现蓝藻、绿藻等优势。优势浮游藻类的这种季节演替现象一般让人认为硅藻合适在低温条件下获得竞争优势，而蓝藻和绿藻容易在高温季节下获得竞争优势，但是冬春季不仅温度低，同时光照也弱，很可能是冬春季的弱光照适宜硅藻取得竞争优势。而且，硅藻一般容易底栖生长，底栖环境中光照也是比较弱的，很多调查表明高温季节的底栖硅藻种类和生物量并没有比低温季节的底栖硅藻少，表明天然水体中硅藻优势在低温的冬春季节的形成，并不主要是低温的影响，可能主要是低光照的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对常规生物絮团中以细菌群体为优势而藻类比较少的情况，增加生物絮团中的藻类密度尤其是硅藻细胞的密度，以在维持生物絮团净化水质功能的同时增加生物絮团作为生物活饵料的价值，提供利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
第一方面，硅藻优势淡水生物絮团，絮团量以半小时的沉淀时间计为10～40mL/L，且在总氮和总磷浓度分别为50～230mg/L和25～150mg/L的水体内稳定存在；其中，所述淡水生物絮团为浅棕色或棕褐色，硅藻细胞密度不低于1.0×108cell/L，呈明显群聚性，且以喜好富营养的硅藻为主。
进一步，所述硅藻包括杆状或丝状的菱形藻、舟形藻、羽纹藻、针杆藻、脆杆藻、辐节藻、直链藻或异极藻中一种或两种以上组合。
进一步，所述淡水生物絮团内硅藻细胞密度为3.1×108～8.3×108cell/L。
第二方面，利用养殖尾水培育所述硅藻优势淡水生物絮团的方法，包括以下步骤：
(1)养殖尾水内先添加溶解性无机氮磷，于20～40℃和自然光照环境中培养至浮游植物大量生长、水体变绿变浓；再添加配合饲料继续培养曝气，得到絮团中含很少活体藻类、细菌群落占优势的生物絮团；
(2)步骤(1)所述生物絮团持续曝气，或还包括间歇性添加无机氮磷和配合饲料，即得。
进一步，步骤(1)中，所述溶解性无机氮磷每隔2～3天添加一次，共2～3次，且每次无机态氮的净增量(以N元素计)为4～8mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5～1mg/L；所述配合饲料分两次添加，第一次添加量为0.1～0.2g/L，待水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫生长，且底部逐渐出现由摇蚊幼虫的管状巢穴形成的较多藻源性颗粒态沉淀物，第二次添加配合饲料，添加量为0.3～0.5g/L。
更进一步，步骤(1)中，第一次添加配合饲料后继续培养7～15天，容器内壁出现附着藻类的明显生长，并且容器内壁和底部逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴；继续培养15～25天，水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫生长，水体底部逐渐出现由摇蚊幼虫的管状巢穴形成的较多藻源性颗粒态和饲料的颗粒态沉淀物，第二次添加配合饲料，静置3～5天，持续曝气10～15天，至所述配合饲料分散腐烂，摇蚊幼虫的管状巢穴中聚集的藻源性颗粒物和饲料颗粒物使得水体变浑浊且出现悬浮颗粒物，初步形成有机颗粒物及细菌群落为主、活体藻类含量少的细菌群落为优势的生物絮团。
进一步，步骤(2)中，所述无机态氮的净增量(以N元素计)为5～8mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5～1mg/L，培养周期为50～90天。
进一步，步骤(2)中，或还包括向步骤(1)所述生物絮团内添加有机碳源和可溶性无机态硅以促进水体内所述生物絮团生长至最大颗粒长度为3～4mm的步骤，且所述有机碳源的添加量(以C元素计)为100～230mg/L，硅的净增量(以Si元素计)为20～30mg/L。
进一步，所述配合饲料包括沉性饲料和/或膨化饲料；和/或所述曝气强度以促进所述配合饲料中细颗粒成分以及底部沉积颗粒物悬浮于水体为准。
进一步，所述硅藻优势淡水生物絮团在富营养养殖尾水治理和净化、或水产养殖中的用途。
本发明硅藻优势的生物絮团培养过程可概括为：
首先培养出细菌群落为优势的生物絮团，并且在添加有机碳后絮团颗粒增大，有利于硅藻附着生长在生物絮团中；而且水体扰动让生物絮团在水体中形成了低光照环境，再补充无机态氮、磷营养盐，有利于低光照、扰动环境中硅藻种类大量附着生长在生物絮团上。其中机理是利用一些硅藻种类适合在低光照和富营养水体中附着生长特性，而生物絮团成为硅藻附着生长的基质。
从利用水产养殖尾水开始至生物絮团中硅藻优势形成所需时间为50～90天，这近2～3个月的时间对于水产养殖而言有点长，可以在养殖季节到来之前即通过对养殖尾水中加温、添加无机氮磷和渔用配合饲料的方法大量培育浮游藻类，浮游藻类大量生长过程中，容器底部和内壁会逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴、附着生物的生长，并逐渐出现死亡藻类、摇蚊幼虫的管状巢穴的沉降。等到水体中有一定的最初来源于浮游藻类的沉积物以及饲料沉积物后，便可以进行曝气以促进藻类不占优势的生物絮团的形成，并在前期的生物絮团形成后添加有机碳源，促进较大粒径的生物絮凝物形成及其中硅藻的大量生长。如果在初期的生物絮团形成后不添加有机碳源，也可以通过延长曝气时间的方法获得较大粒径生物絮团形成，并在后来的间断性补充无机氮磷及配合饲料的情况下实现硅藻优势生物絮团的形成。
前期培养出高浓度浮游植物、添加配合饲料、出现附着藻类和摇蚊幼虫的生长及摇蚊幼虫的管状巢穴沉积在水底、曝气、补充可溶性无机态营养盐(氮、磷、硅)等五个条件是实现发明目的的关键条件；而补充有机碳源是实现硅藻优势生物絮团较快形成的一个重要因素，不补充有机碳碳源时，形成硅藻优势生物絮团的时间会长些：
(a)初始时添加无机氮磷营养盐培养出高浓度的浮游藻类，可以为第一次添加配合饲料提供适宜的溶氧环境，促进饲料的降解，并且可为水体中提供大量的藻类种源。
(b)饲料分次添加，并且第一次添加量较少，是因为饲料量较少时腐烂降解不容易消耗大量溶氧，并能够提供些除了无机态氮磷外的营养物质，以促进后续附着藻类和摇蚊幼虫的生长；第二次添加时饲料添加量较多，是为了满足水体中形成生物絮团所需的营养物质需求，如果添加量过少，水体悬浮颗粒物浓度会偏低，而添加过多，饲料腐烂耗氧严重，形成生物絮团的时间会偏长或者不出现生物絮团。
(c)出现附着藻类和摇蚊幼虫的生长是其中非常关键的步骤，因为附着藻类生长后，容器内壁上将容易生长摇蚊幼虫，摇蚊幼虫会捕食附着藻类并在容器内壁上形成以捕食后藻类形成的颗粒为主要成分的管状巢穴，容器底部也会逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴，摇蚊幼虫的管状巢穴的出现为浮游态藻类和附着藻类转变为颗粒态的聚集物提供了途径。随后会在容器底部出现藻源性颗粒物的沉降，形成明显的底部沉积物，这些以摇蚊幼虫的管状巢穴为优势的底部沉积物在水底会逐渐腐烂而出现了相应的细菌群落，为最初生物絮团的形成提供了絮状颗粒物的物质和微生物来源，是生物絮团形成的“絮凝核”。这也是水体开始时是以绿色的浮游态植物为主，而后转变为颗粒态悬浮物即早期生物絮团的关键转变。
(d)曝气是生物絮团形成的重要条件，因为需要为生物絮团悬浮在水体中提供足够的动力，同时还需要为生物絮团中耗氧微生物的生长提供氧气。
(e)补充无机态氮、磷、硅等多种营养盐的目的是促进水体中藻类的快速生长，因为无机态营养盐是藻类生长能够直接利用的营养盐。第二次饲料添加前的水体底部颗粒态沉淀物的形成为第二次添加饲料的腐烂提供条件，主要是这些颗粒态沉淀物中有丰富微生物可促进饲料降解，缩短后续培养时间，并且其中还含有适宜的微生物能促进第二次添加的饲料形成生物絮团。溶解性无机态硅的补充(以Si元素计的浓度为20～30mg/L)是为了满足硅藻生长对硅的需求，而硅的补充浓度高于30mg/L时，硅酸盐溶液会让水体变得发白，影响生物絮团生长；浓度低于20mg/L时不容易满足大量硅藻生长的需求。生物絮团形成后水体中光照强度会降低，并且有曝气形成的水体扰动，为硅藻的快速增长提供合适光照和水体扰动条件。本发明中生长的硅藻都是适合在较弱光照强度下生长的种类，因此在水体生物絮团形成后再补充无机氮、磷、硅等而容易出现相应硅藻种类的大量生长。
(f)有机碳源的补充不需要按氮浓度进行相关比例的添加，而是按100～230mg/L的总体添加即可，其原因是水体添加碳源前已经形成了生物絮团，有机碳源的添加只是为了快速增加水体中絮状物的颗粒大小，生物絮团的颗粒增大后能够让更多的硅藻附着生长而不易沉底，如果碳源补充太多，水体容易在短期内因有机碳太多而变酸，影响生物絮团和藻类的正常生长。不补充有机碳碳源时，也可以在多次补充配合饲料和无机氮磷营养盐的条件下形成硅藻优势生物絮团，只是所需时间会长些。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)常规的生物絮团中以细菌群体为优势，其饵料价值主要来源于菌体蛋白；本发明中除了大量的细菌群体还含有丰富硅藻，且硅藻细胞密度明显高于一般生物絮团中硅藻密度；该发明首次突破一般的生物絮团以细菌群落为绝对优势的状况，将藻类培养和生物絮团培育结合在一起，并显著提高硅藻的培养密度，硅藻细胞的密度达到3.1×108cell/L以上，对淡水浮游硅藻的高密度培养提供技术参考和支撑。
2)本发明的生物絮团中细菌群体可以对水体中残余饵料降解起主要作用，其中的硅藻植物可以大量吸收水体中的无机态碳、氮、磷等营养盐，有利于水体水质的快速净化。
3)本发明一方面为严重富营养的养殖尾水治理及资源化利用提供优良的方法，可将严重富营养水体中的营养物质转化为利用价值大的硅藻。
4)突破了天然水体中硅藻培养技术以附着硅藻尤其底栖硅藻培养为主的状况，形成了硅藻悬浮在水体中高密度生长的新技术。
5)突破了传统认知中硅藻仅容易在低温季节形成优势的观点，形成了高温条件下培养高密度硅藻悬浮态生长的新技术。
6)硅藻是鱼虾贝类的优质天然生物饵料，提高生物絮团的饵料价值，尤其当把硅藻优势的生物絮团用于虾类养殖时，硅藻中丰富的色素、氨基酸可减少虾类生病，保持虾类的正常体色而避免常规生物絮团中引起的虾类体色偏浅现象。
7)本发明的培养方法稳定、实用，易于控制，且可长期维持，培养的硅藻可以用于水产养殖，如直接进行虾类、鱼类等的养殖等，也可用于先培养浮游动物(轮虫、枝角类等)再将浮游动物用于鱼类苗种繁殖，还可以通过连续培养方式获得大量硅藻优势生物絮团，将生物絮团浓缩后获得含丰富硅藻的硅藻泥进一步利用。
附图说明
图1～图2是实施例1中初步形成的硅藻不占优势的生物絮团照片。
图3～图8是对实施例1中形成的硅藻优势的生物絮团沉降后照片(400×显微镜照片)。
图9～图14是实施例2形成的硅藻优势的生物絮团沉降后照片(400×显微镜照片)。
图15～图20是实施例3形成的硅藻优势的生物絮团沉降后照片(400×显微镜照片)。
图21～图23是实施例4形成的硅藻优势的生物絮团沉降后照片(400×显微镜照片)。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
5月份，将560L水产养殖尾水引入到120cm×70cm×70cm的玻璃纤维水槽中，该尾水的总氮浓度是83.6mg/L，总磷浓度是12.6mg/L，水色为浅棕色，水体含有一定的悬浮颗粒物。水槽位于玻璃温室中。补充溶解性无机态氮、磷营养盐，氮的添加形态是氯化铵，磷的添加形态是磷酸氢二钾。每隔2天补充一次溶解性无机态氮、磷营养盐，每次无机态氮的净增量(以N元素计)为4mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5mg/L，共添加2次。从开始添加营养盐后第5天起，水体即出现明显的变绿现象，并逐渐变得非常浓绿。
然后第一次向水体中添加渔用膨化配合饲料，配合饲料的添加量为60g，继续培养。第一次添加饲料后7天，容器内壁会出现附着藻类的明显生长，并且容器内壁和底部逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴；第一次添加饲料后15天，随着水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫的生长，水体底部逐渐出现了一些藻类和饲料的颗粒态沉淀物。随后进行渔用配合饲料的第二次添加，此次的饲料添加量以280g。第二次添加配合饲料后，静置3天，让饲料充分泡水，然后对缸里利用气泡石曝气。曝气强度以促进饲料中的细颗粒成分以及底部沉积的颗粒物悬浮在水体中为宜。曝气后10天，随着饲料成分的分散和腐烂，水体逐渐出现了颗粒物的悬浮，即已经初步形成了生物絮团，但此时的生物絮团中主要是有机颗粒物及细菌群落，藻类含量少；其中生物絮团量可高达35mL/L(以半小时的沉淀时间计)。
然后向水体中添加葡萄糖，添加量(以C元素计)为200mg/L，同时补充可溶性无机态硅，使得硅的净增量(以Si元素计)为30mg/L。添加有机碳后2天即形成了明显的颗粒较大的生物絮团，生物絮团量(以半小时的沉淀时间计)可高达40mL/L，水体呈现出棕褐色。
在颗粒较大的生物絮团形成后，再补充溶解性无机态氮、磷营养盐，无机态氮的净增量(以N元素计)为5mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5mg/L，以促进生物絮团中藻类大量生长。至曝气后30天，生物絮团中出现了较多的藻类，随后藻类比较稳定，其中优势藻类是硅藻，包括菱形藻、舟形藻、针杆藻、脆杆藻、辐节藻、异极藻等，生物絮团中硅藻细胞的密度达到8.3×108cell/L。水体为棕色中带点暗绿。生物絮团中除了硅藻还有些绿藻和丝状蓝藻。
为了维持容器中生物絮团的生物量及生物絮团中硅藻优势，后续陆续补充少量配合饲料及溶解性无机态氮磷营养盐，而能维持硅藻优势生物絮团稳定。
实施例2
3月份，将90L池塘养殖尾水引入到60cm×40cm×40cm的无色透明玻璃缸中，该尾水的总氮浓度是8.5mg/L，总磷浓度是0.6mg/L，水色为浅黄棕色。玻璃缸位于玻璃温室中。用1支300W加热棒加热缸中水体，温度设定为28℃(后来天气暖和后，至4月中旬停止加热)。补充溶解性无机态氮、磷营养盐，氮的添加形态是氯化铵，磷的添加形态是磷酸氢二钾。每隔3天补充一次溶解性无机态氮、磷营养盐，每次无机态氮的净增量(以N元素计)为5mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5mg/L，共添加3次。从开始添加营养盐的第2天起，水体即出现明显的变绿现象，并逐渐变得非常浓绿。
然后第一次向水体中添加一般的渔用膨化配合饲料，配合饲料的添加量为18g，继续培养。第一次添加饲料后15天，容器内壁会出现附着藻类的明显生长，并且容器内壁和底部逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴；第一次添加饲料后25天，随着水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫的生长，水体底部逐渐出现了一些藻类和饲料的颗粒态沉淀物，随后的第二次添加渔用配合饲料，此次的饲料添加量以27g。第二次添加配合饲料后，静置5天，让饲料充分泡水，然后对缸里利用1个气泡石曝气。曝气强度以促进饲料中的细颗粒成分以及底部沉积的颗粒物悬浮在水体中为宜。曝气后15天，随着饲料成分的分散和腐烂，水体逐渐出现了颗粒物的悬浮，即已经初步形成了生物絮团，但此时的生物絮团中主要是有机颗粒物及细菌群落，藻类含量少；其中生物絮团量最高可达30mL/L(以半小时的沉淀时间计)。
然后向水体中添加葡萄糖，添加量(以C元素计)为100mg/L，同时补充可溶性无机态硅，使得硅的净增量(以Si元素计)为20mg/L。添加有机碳后2天即形成了明显的颗粒较大的生物絮团，生物絮团量(以半小时的沉淀时间计)可达32mL/L。
在颗粒较大的生物絮团形成后，再补充溶解性无机态氮、磷营养盐，无机态氮的净增量(以N元素计)为5mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5mg/L，以促进生物絮团中藻类大量生长。至曝气后40天，生物絮团中出现了较多的藻类，随后藻类比较稳定，其中优势藻类是硅藻，包括菱形藻、舟形藻、针杆藻、脆杆藻、直链藻、辐节藻等，生物絮团中硅藻细胞的密度达到6.4×108cell/L。水体为浅棕绿色。生物絮团中还含有丝状蓝藻和一些绿藻种类。
为了维持容器中生物絮团的生物量及生物絮团中硅藻优势，后续陆续补充少量配合饲料及溶解性无机态氮磷营养盐，而能维持硅藻优势生物絮团稳定维持。
实施例3
5月份，将560L水产养殖水体引入到120cm×70cm×70cm的玻璃纤维水槽中，该水体的总氮浓度是10.2mg/L，总磷浓度是0.31mg/L，水色为黄绿色。补充溶解性无机态氮、磷营养盐，氮的添加形态是硝酸钾，磷的添加形态是磷酸氢二钾。每隔2天补充一次溶解性无机态氮、磷营养盐，每次无机态氮的净增量(以N元素计)为8mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为1mg/L，共添加3次。从开始添加营养盐的第2天起，水体明显变绿，并逐渐变得非常浓绿。
然后第一次向水体中添加渔用膨化配合饲料，配合饲料的添加量为112g，继续培养。第一次添加饲料后10天，容器内壁会出现附着藻类的明显生长，并且容器内壁和底部逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴；第一次添加饲料后20天，随着水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫的生长，水体底部逐渐出现了一些藻类和饲料的颗粒态沉淀物。随后进行渔用配合饲料的第二次添加，此次的饲料添加量为280g。第二次添加配合饲料后，静置5天，让饲料充分泡水，然后对缸里利用气泡石曝气。曝气强度以促进饲料中的细颗粒成分以及底部沉积的颗粒物悬浮在水体中为宜。曝气后12天，随着饲料成分的分散和腐烂，水体逐渐出现了颗粒物的悬浮，即已经初步形成了生物絮团，但此时的生物絮团中主要是有机颗粒物及细菌群落，藻类含量少；其中生物絮团量可高达20mL/L(以半小时的沉淀时间计)。
然后向水体中添加葡萄糖，添加量(以C元素计)为200mg/L，同时补充可溶性无机态硅，使得硅的净增量(以Si元素计)为25mg/L。添加有机碳后2天即形成了明显的颗粒较大的生物絮团，生物絮团量(以半小时的沉淀时间计)可高达25mL/L。
在颗粒较大的生物絮团形成后，再补充溶解性无机态氮、磷营养盐，无机态氮的净增量(以N元素计)为8mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为1mg/L，以促进生物絮团中藻类大量生长。至曝气后50天，生物絮团中出现了较多的藻类，随后藻类比较稳定，其中优势藻类是硅藻，包括菱形藻、舟形藻、羽纹藻、脆杆藻等，生物絮团中硅藻细胞的密度达到5.4×108cell/L。水体为浅棕色。
为了维持容器中生物絮团的生物量及生物絮团中硅藻优势，后续陆续补充少量配合饲料及溶解性无机态氮磷营养盐，而能维持硅藻优势生物絮团稳定维持。
实施例4
12月份，将90L水产养殖池塘干塘中排出的带臭味的黑色水体引至60cm×40cm×40cm的无色透明玻璃缸中，该水体的总氮浓度是86.8mg/L，总磷浓度是5.92mg/L。玻璃缸位于玻璃温室中，对玻璃缸中补充渔用配合饲料40g后，静置。至第二年3月份，水色变成浅黄绿色，水底沉积了1cm厚的沉积物，沉积物主要呈现黑色，但沉积物表面为黄绿色，还有一些摇蚊幼虫的管状巢穴。
对玻璃缸中补充自来水至90L，并利用300W加热棒加热至30℃，同时补充溶解性无机态氮、磷营养盐，氮的添加形态是氯化铵，磷的添加形态是磷酸氢二钾。每隔2天补充一次溶解性无机态氮、磷营养盐，每次无机态氮的净增量(以N元素计)为4mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5mg/L，共添加3次。从开始添加营养盐的第2天起，水体即出现明显的变绿现象，并逐渐变得非常浓绿。
水体变绿后对缸里曝气，以促进底部沉积物悬浮，并同时向水体中添加葡萄糖，添加量(以C元素计)为230mg/L，并补充可溶性无机态硅，使得硅的净增量(以Si元素计)为30mg/L。添加葡萄糖后2天即形成了明显的颗粒较大的生物絮团，生物絮团量(以半小时的沉淀时间计)可高达10mL/L。
在颗粒较大的生物絮团形成后，再补充溶解性无机态氮、磷营养盐，无机态氮的净增量(以N元素计)为7mg/L，无机态磷的净增量(以P元素计)为0.5mg/L，以促进生物絮团中藻类大量生长。至曝气后35天，生物絮团中出现了很多的藻类，其中优势藻类是硅藻，包括舟形藻、羽纹藻、针杆藻、脆杆藻、辐节藻等，生物絮团中硅藻细胞的密度达到3.1×108cell/L。水体为浅棕色。
为了维持容器中生物絮团的生物量及生物絮团中硅藻优势，后续陆续补充少量配合饲料及溶解性无机态氮磷营养盐，而能维持硅藻优势生物絮团稳定维持。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.硅藻优势淡水生物絮团，其特征在于，所述淡水生物絮团在总氮和总磷浓度分别为50～230mg/L和25～150mg/L的水体内稳定存在，且絮团量以半小时的沉淀时间计为10～40mL/L；其中，所述淡水生物絮团为浅棕色或棕褐色，硅藻细胞密度不低于1.0×108cell/L，呈明显群聚性，且以喜好富营养的硅藻为主。
2.如权利要求1所述的淡水生物絮团，其特征在于，所述硅藻包括杆状或丝状的菱形藻、舟形藻、羽纹藻、针杆藻、脆杆藻、辐节藻、直链藻或异极藻中一种或两种以上组合。
3.如权利要求1所述的淡水生物絮团，其特征在于，所述淡水生物絮团内硅藻细胞密度为3.1×108～8.3×108cell/L。
4.利用养殖尾水培育权利要求1～3任一项所述硅藻优势淡水生物絮团的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)养殖尾水内先添加溶解性无机氮磷，于20～40℃和自然光照环境中培养至浮游植物大量生长、水体变绿变浓；再添加配合饲料继续培养曝气，得到絮团中含很少活体藻类、细菌群落占优势的生物絮团；
(2)步骤(1)所述生物絮团持续曝气，或还包括间歇性添加无机氮磷和配合饲料，即得。
5.如权利要求4所述培育硅藻优势淡水生物絮团的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶解性无机氮磷每隔2～3天添加一次，共2～3次，且每次无机态氮的净增量为4～8mg/L，无机态磷的净增量为0.5～1mg/L；所述配合饲料分两次添加，第一次添加量为0.1～0.2g/L，待水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫生长，且底部逐渐出现由摇蚊幼虫的管状巢穴形成的较多藻源性颗粒态沉淀物，第二次添加配合饲料，添加量为0.3～0.5g/L。
6.如权利要求5所述培育硅藻优势淡水生物絮团的方法，其特征在于，步骤(1)中，第一次添加配合饲料后继续培养7～15天，容器内壁出现附着藻类的明显生长，并且容器内壁和底部逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴；继续培养15～25天，水体浮游藻类、附着藻类和摇蚊幼虫生长，水体底部逐渐出现由摇蚊幼虫的管状巢穴形成的较多藻源性颗粒态和饲料的颗粒态沉淀物，第二次添加配合饲料，静置3～5天，持续曝气10～15天，至所述配合饲料分散腐烂，摇蚊幼虫的管状巢穴中聚集的藻源性颗粒物和饲料颗粒物使得水体变浑浊且出现悬浮颗粒物，初步形成有机颗粒物及细菌群落为主、活体藻类含量少的细菌群落为优势的生物絮团。
7.如权利要求4所述培育硅藻优势淡水生物絮团的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述无机态氮的净增量为5～8mg/L，无机态磷的净增量为0.5～1mg/L，培养周期为50～90天。
8.如权利要求4所述培育硅藻优势淡水生物絮团的方法，其特征在于，步骤(2)中，或还包括向步骤(1)所述生物絮团内添加有机碳源和可溶性无机态硅以促进水体内所述生物絮团生长至最大颗粒长度为3～4mm的步骤，且所述有机碳源的添加量为100～230mg/L，硅的净增量为20～30mg/L。
9.如权利要求4所述培育硅藻优势淡水生物絮团的方法，其特征在于，
所述配合饲料包括沉性饲料和/或膨化饲料；和/或
所述曝气强度以促进所述配合饲料中细颗粒成分以及底部沉积颗粒物悬浮于水体为准。
10.权利要求4～9任一项所述方法培育得到权利要求1～3任一项所述硅藻优势淡水生物絮团在富营养养殖尾水治理和净化、或水产养殖中的用途。
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