馬瑞仙 姜婕 穆天鴿 孔繁榮 沈禹頤

摘要：為了解黃粉蟲殼聚糖對魚塘養(yǎng)殖水（西二池、中三池、三角池）的處理效果，在水樣中加入黃粉蟲殼聚糖，對絮凝率、三氮、溶解氧進行了測定。結果表明：黃粉蟲殼聚糖處理后水樣絮凝率明顯下降，三氮濃度微量下降，溶解氧濃度明顯上升，殼聚糖處理水質絮凝率、溶解氧方面有一定的效果。在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖方面可以起到增氧降絮的作用，且成本較低，能更好的代替一些降污劑，有利于環(huán)境保護。

關鍵詞：黃粉蟲殼聚糖;魚塘水;處理效果

中圖分類號：S949

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn.2096-3637.2019.11 .001

引言

黃粉蟲殼聚糖又稱脫乙酰甲殼素，是一種白色或灰白色無臭、無味、無毒的粉末狀|古I體，是由白然界中來源豐富的可再生天然高分子化合物甲殼素在強堿性條件下經(jīng)過脫乙酰作用得到的。這種天然高分子的生物官能性和相容性、安全性、微生物降解性等優(yōu)良性能被各行各業(yè)廣泛關注。研究表明：從黃粉蟲中提取的殼聚糖，石灰質及蠟質含量低，分子較低，提取較容易，可進一步用來制備低分子量、脫乙酰度較高的殼聚糖，在環(huán)境、醫(yī)藥、食品加T.等領域具有廣闊應用前景[1-2]。

目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量也逐年增加，經(jīng)濟發(fā)展的同時通常伴隨生態(tài)環(huán)境的破壞。 “綠色發(fā)展”問題也逐漸凸顯出來，如何更好的將養(yǎng)殖與環(huán)保相結合是努力的目標。魚塘中養(yǎng)殖密度高、殘餌腐爛、藥物濫用等問題造成的水體污染，不僅影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展，而且對環(huán)境也是挑戰(zhàn)。試驗主要以黃粉蟲殼聚糖對魚塘養(yǎng)殖水的處理效果進行探究，觀察試驗結果，運用于養(yǎng)殖水樣的清潔，以便達到水質多次利用的效果，有利于環(huán)境環(huán)境保護。

試驗材料與儀器

1.1材料

水樣取白白銀魚類良種試驗站魚塘養(yǎng)殖水（西二池、中三池、三角池），黃粉蟲（用于提取殼聚糖），0.12mol/L鹽酸溶液、2.0mol/L氫氧化鈉溶液、濃硫酸、0.5%淀粉溶液、0.025N硫代硫酸鈉。

1.2儀器

恒溫振蕩器、攪拌儀、分光光度計、水浴鍋、色列管、燒杯、漏斗、量筒。 方法

2.1 殼聚糖提取

（1）酸處理：酸處理去除樣品中的無機鹽，準確稱取黃粉蟲蟲粉10.0000g，置于200mL燒杯中，每個燒杯中加0.12mol/L的鹽酸溶液100mL浸泡，于燒杯中振蕩24h，期間每2h對鹽酸溶液進行更換。振蕩24h后，取出過濾并洗滌至中性。

（2）堿處理：堿處理的目的是去除黃粉蟲中的蛋白質和油脂。在酸處理后的樣品中分別加入2.0mol/L的氫氧化鈉溶液100mL，每2h更換氫氧化鈉溶液連續(xù)振蕩16h，取出洗滌至中性，得到黃粉蟲殼聚糖。

（3）脫乙?；幚恚合虻玫降狞S粉蟲殼聚糖中加入60%氫氧化鈉濃溶液50mL，連續(xù)浸泡6h于沸水浴中，而后過濾洗滌至中性，十燥。最終得到黃粉蟲殼聚糖1.6836g。

2.2 魚塘養(yǎng)殖水處理

用制備的黃粉蟲殼聚糖處理魚塘養(yǎng)殖水，進行絮凝率，三氮，溶解氧的測定并進行效果對比。

（1）絮凝率的測定。取一定的水樣（自來水、西二池、中三池、三角池）懸浮液，每組水樣分別加入0.015g的不同黃粉蟲殼聚糖后（共8組），定容至50mL，置于攪拌儀上攪拌后靜置5min，取上清液，與空白組作參比，在550 nm下測定吸光度。計算處理前后水樣絮凝率的變化率。R-（A-B）/A×100%（式中：A和B分別為空白組和試驗組的吸光度）。

（2）氨氮的測定。水樣中氨氮濃度按照家畜環(huán)境衛(wèi)生學中的方法，測定處理前后水樣中的氨氮濃度，計算水樣中氨氮的去除率。

（3）硝酸鹽氮的測定。水樣中硝酸鹽氮濃度按照家畜環(huán)境衛(wèi)生學中的方法，測定處理前后水樣中的硝酸鹽氮濃度，計算水樣中硝酸鹽氮的去除率。

（4）亞硝酸鹽氮的測定。水樣中亞硝酸鹽氮濃度按照家畜環(huán)境衛(wèi)生學中的方法，測定處理前后水樣中的亞硝酸鹽氮濃度，計算水樣中亞硝酸鹽氮的去除率。

（5）溶解氧的測定。將采集來的水樣（自來水、西二池、中三池、三角池）加以振蕩，在沉淀物完全沉至瓶底之前，加入2mL濃硫酸，蓋好瓶塞，搖勻至沉淀物全部溶解為止。吸取100mL處理的水樣，分別注入250mL碘量瓶中（共8只），用0.025N硫代硫酸鈉標準液進行滴定，溶液呈淡黃色時，加入0.5%淀粉溶液1mL，而后繼續(xù)滴定至藍色褪盡為止，記錄每只碘量瓶所用總量（V）[3]。計算水樣處理前后溶解氧的變化率。溶解氧（O2，mg/L） -Vx 0.025×16/2×1000/100

結果與分析

3.1 水樣絮凝率的測定

不同水樣（自來水、西二池、中三池、三角池）經(jīng)黃粉蟲殼聚糖處理后的絮凝率，見圖1。從圖1可看出加入黃粉蟲殼聚糖水樣絮凝率下降值為自來水0.5%、西二池

2l.9%、中三池23.5%、三角池24.5%。

3.2水樣“三氮”的測定

不同水樣（自來水、西二池、中三池、三角池）經(jīng)黃粉蟲殼聚糖處理后的“三氮”濃度見圖2、圖3、圖4。

從圖2可看出加入黃粉蟲殼聚糖水樣氨氮濃度下降為自來水0.25%、西二池5. 1%、中三池4.8%、三角池3.4%。

圖2 黃粉蟲殼聚糖處理后水樣氨氮濃度（чg/mL）

從圖3可以看出加入黃粉蟲殼聚糖水樣硝酸鹽氮濃度下降為白來水0.47%、西二池0 51%、中三池3.8g%、三角池4.79%，

圖3 黃粉蟲殼聚糖處理后水樣硝酸鹽氮濃度（чg/mL）

從圖4可以看出加入黃粉蟲殼聚糖水樣亞硝酸鹽氮濃度下降為自來水0.92%、西二池0.99%、中三池1.64%、三角池1.50% -

圖4 黃粉蟲殼聚糖處理后水樣亞硝酸鹽氮濃度（чg/mL）

3.3水樣溶解氧測定

不同水樣（白來水、西二池、中三池、三角池）經(jīng)黃粉蟲殼聚糖處理后溶解氧的值見圖5。加入黃粉蟲殼聚糖水樣溶解氧上升值為自來水0 .46%、西二池23.7%、中三池26.8%、三角池33.8%

圖5黃粉蟲殼聚糖處理后水樣溶解氧（mg/L）

討論

4.1 水中絮凝率的變化

水中絮凝率是測定水質的一項重要指標，絮凝率指溶液中分子量的大小，分子量越大，絮凝率越高。通過測定水中絮凝率為水質的變化提供依據(jù)不同水樣經(jīng)黃粉蟲殼聚糖處理后絮凝率較未處理的均有所下降，說明黃粉蟲殼聚糖對處理水質絮凝率有作用。因黃粉蟲殼聚糖為陽離子型絮凝劑，當黃粉蟲殼聚糖過量時，體系帶過多正電荷，相同電荷間的排斥作用使絮體再分散，架橋困難因而降低絮凝效果。黃粉蟲殼聚糖濃度小于15 mg/L時，絮凝效果隨黃粉蟲殼聚糖濃度增大而增強，當濃度大于15 mg/L時，黃粉蟲殼聚糖濃度增加，絮凝率下降[4]。試驗中添加黃粉蟲殼聚糖的量為300mg/L，遠超過15 mg/L，故水樣絮凝率下降明顯。由于養(yǎng)殖魚種的不同水樣渾濁度順序：西二池<中三池<三角池。對比圖1中水樣處理前后絮凝率的變化可以得出一定范圍內黃粉蟲殼聚糖對絮凝率的作用與水樣的渾濁程度有關，水樣越渾濁絮凝率下降的越多。經(jīng)過處理前后的對照，發(fā)現(xiàn)黃粉蟲殼聚糖處理養(yǎng)殖水有一定的效果。

4.2 水中“三氮”濃度的變化

水樣中“三氮”含量的變化能有效反映水樣的污染程度，不同階段相應的“三氮”含量也不同，初期氨氮含量高，中期是硝化階段，則亞硝酸鹽氮含量高，末期硝酸鹽氮含量高[5]。通過對比罔2、3、4可知三角池中“三氮”含量最高，水樣污染程度處于初期氨氮的含量較高。通過向水樣中加入黃粉蟲殼聚糖可以降低“三氮”的含量，其中對氨氮的處理效果最為明顯，說明黃粉蟲殼聚糖對污染初期的水樣有作用。通過比較處理前后水樣“三氮”的下降數(shù)值，可以看JH{黃粉蟲殼聚糖對養(yǎng)殖水處理具有一定的作用。

4.3水中溶解氧濃度的變化

水樣中溶解氧的變化是衡量水樣白凈能力的一個指標，主要受水溫的影響，水溫越低溶解氧的含量越高。水中溶解氧的含量直接影響水產(chǎn)動物的健康，因此對魚塘養(yǎng)殖水溶解氧是非常重要得指標。通過圖5可看出溶解氧的值普遍很低，三角池中由于主要養(yǎng)殖中下層魚類且數(shù)量過多造成溶解氧濃度最低。通過加入黃粉蟲殼聚糖，水樣中溶解氧的含量明顯升高，說明黃粉蟲殼聚糖對提升水樣溶解氧有很大作用。對比數(shù)據(jù)后可得水樣溶解氧濃度越低黃粉蟲殼聚糖的處理效果就越明顯，適宜作為魚塘增氧劑添加。

4.4 魚塘養(yǎng)殖水的污染及危害

隨著我國養(yǎng)漁業(yè)的不斷發(fā)展，養(yǎng)殖密度不斷加大，一味追求高產(chǎn)高效的養(yǎng)殖措施對養(yǎng)殖水環(huán)境造成極大的破壞，破壞了水體原有的生態(tài)平衡，使池塘水體中養(yǎng)殖魚類長期處于應激狀態(tài)，導致其生長緩慢、生理功能紊亂、免疫功能下降，并嚴重感染魚類疾病，甚至死亡[6]。同時這些養(yǎng)殖水對環(huán)境也是一種破壞，若直接排放會造成水體絮凝率升高，三氮濃度升高，溶解氧能力下降，水體富營養(yǎng)化，誘發(fā)水生植物生長對水體造成嚴重破壞繼而影響周圍環(huán)境[7]。

結束語

試驗是一個探究性試驗，試驗中用黃粉蟲制得的殼聚糖對魚塘養(yǎng)殖水進行處理，通過對比處理前后試驗數(shù)據(jù)得到以下結論：黃粉蟲殼聚糖對魚塘養(yǎng)殖水均有增氧降絮的效果;但對于“三氮”的處理效果不太明顯。黃粉蟲殼聚糖作用魚塘養(yǎng)殖水的增氧降絮效果，對水產(chǎn)動物的養(yǎng)殖具有很大的幫助，能更好提升水產(chǎn)動物的產(chǎn)品質量。由于黃粉蟲殼聚糖來源廣泛，經(jīng)濟價值低，無二次污染的特性，用于水質處理，可降低其他降污劑的使用，進而更好地保護環(huán)境。

參考文獻：

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