潘志恒　魯敏　曹煜成　徐煜　徐武杰　胡曉娟　蘇浩昌　文國(guó)樑

摘要：基于對(duì)蝦生物絮團(tuán)集約化養(yǎng)殖尾水含有高濃度硝態(tài)氮和磷酸鹽的特征，比較分析鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis）、牟氏角毛藻（Chaetoceros muelleri）、鹽藻（Dunaliella sp.）3種微藻在配制尾水中的存活生長(zhǎng)狀況及其對(duì)無(wú)機(jī)氮磷的去除效果，以期篩選出適宜的微藻用于后續(xù)尾水凈化技術(shù)。采用顯微鏡計(jì)數(shù)法測(cè)定藻細(xì)胞密度，國(guó)標(biāo)法測(cè)定總無(wú)機(jī)氮、氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和磷酸鹽的含量。結(jié)果顯示，鈍頂螺旋藻在試驗(yàn)前后的藻細(xì)胞密度變化不大（P>0.05），約為3.32×106 個(gè)/mL和5.88×106 個(gè)/mL；牟氏角毛藻和鹽藻細(xì)胞密度有明顯增加（P<0.05），分別從初始的4.00×104 個(gè)/mL和2.50×105 個(gè)/mL升高至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的1.66×106 個(gè)/mL和1.06×107 個(gè)/mL。經(jīng)過(guò)16 d試驗(yàn)，鈍頂螺旋藻組對(duì)硝態(tài)氮和總無(wú)機(jī)氮去除率分別為79.60%和46.06%，顯著高于其他各組（P<0.05），第8天時(shí)對(duì)磷酸鹽的去除率可高達(dá)98.55%；牟氏角毛藻組16 d的磷酸鹽去除率為98.25%，顯著高于其他各組（P<0.05）。研究表明，3種微藻均可在對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水環(huán)境中存活，且對(duì)尾水氮磷具有較好的凈化效果。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)殖尾水；鈍頂螺旋藻；牟氏角毛藻；鹽藻；氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽

中圖分類號(hào)：X506? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-3075（2023）05-0149-07

水產(chǎn)品已經(jīng)成為我國(guó)重要的蛋白質(zhì)來(lái)源之一，根據(jù)《2021中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2020年全國(guó)水產(chǎn)品總產(chǎn)量為6 549萬(wàn)t，其中養(yǎng)殖產(chǎn)量占總產(chǎn)量的79.8%，表明水產(chǎn)養(yǎng)殖已成為水產(chǎn)品供給的最主要途徑。生物絮團(tuán)技術(shù)（Biofloc technology， BFT）可以利用水體中硝化菌的硝化作用將養(yǎng)殖水體中有害的氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成相對(duì)無(wú)害的硝態(tài)氮，控制其含量在較低范圍（Ray et al，2010；徐武杰，2014）；同時(shí)，BFT養(yǎng)殖模式還可為養(yǎng)殖對(duì)象提供餌料蛋白源并提高飼料利用率（羅婉儀等，2021）。然而，隨著B(niǎo)FT集約化養(yǎng)殖到中后期，水體富集大量硝態(tài)氮和磷酸鹽（范鵬程等，2019）；在凡納濱對(duì)蝦精養(yǎng)模式中，高達(dá)95%的磷輸入來(lái)自飼料投放（王申等，2018）。如果含有大量無(wú)機(jī)氮磷的養(yǎng)殖尾水直接排放勢(shì)，必將對(duì)周邊水域生態(tài)環(huán)境造成不良影響（劉慶輝等，2019）。生物處理集約化養(yǎng)殖尾水相較于物理法、化學(xué)法具有成本低、效率高、不易形成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用生態(tài)學(xué)技術(shù)高效去除養(yǎng)殖尾水中富集的氮磷，可以避免其直接排放造成的環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。

微藻生長(zhǎng)繁殖快、易于培養(yǎng)，且對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)能力（劉磊等，2014）。目前已有不少利用微藻處理養(yǎng)殖尾水的相關(guān)報(bào)道（Guo et al，2013；Ansari et al，2017；劉盼等，2018；劉慶輝等，2021）。鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis）對(duì)水體鹽度的適應(yīng)范圍廣，可在海水中生長(zhǎng)存活（劉婷，2018）；牟氏角毛藻（Chaetoceros muelleri）細(xì)胞個(gè)體不大，容易形成藻細(xì)胞群體，可在25～35 ℃的沿岸半咸水環(huán)境下迅速繁殖（金彬明和曾國(guó)權(quán)，2004）；鹽藻（Dunaliella sp. ）細(xì)胞適鹽范圍廣，可在接近淡水 （<0.1 mol/L） 甚至飽和鹽水 （>5 mol/L）環(huán)境中生存。有研究表明，鈍頂螺旋藻、鹽藻和牟氏角毛藻凈化處理一般的養(yǎng)殖尾水均可達(dá)到較好效果（葉志娟，2006；葉志娟等，2006；胡海燕，2007；慧敏，2013）。微藻對(duì)養(yǎng)殖尾水氮磷去除的潛力巨大，但此前的研究水體大多為較低氮磷濃度的尾水（劉林林等，2014；劉梅等，2018）；而在高濃度硝態(tài)氮、磷酸鹽的集約化養(yǎng)殖尾水中，鮮見(jiàn)微藻生長(zhǎng)生存潛力及其對(duì)高密度氮、磷凈化效果的研究。本研究通過(guò)比較3種不同門類的微藻在BFT集約化養(yǎng)殖尾水中的生長(zhǎng)狀況及對(duì)高濃度無(wú)機(jī)氮磷的去除效果，篩選出效果較優(yōu)的微藻，可為后續(xù)提升集約化養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生物凈化及資源再利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的鈍頂螺旋藻、牟氏角毛藻和鹽藻均由中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所提供。

BFT養(yǎng)殖尾水取自廣東省陸豐市某養(yǎng)殖場(chǎng)的凡納濱對(duì)蝦BFT零換水養(yǎng)殖系統(tǒng)（1 000 m3）；該系統(tǒng)中放養(yǎng)體長(zhǎng)10 mm的蝦苗，密度為650 尾/m3；養(yǎng)殖水溫31.1℃、鹽度20、溶解氧4.48 mg/L、pH 7.35、生物絮團(tuán)沉降體積為10.5 mL/L。試驗(yàn)用BFT采自集約化養(yǎng)殖58 d的尾水，試驗(yàn)設(shè)置為4組，分別為鈍頂螺旋藻組（SP）、鹽藻組（DU）、牟氏角毛藻組（CM）和對(duì)照組（CK）；初始氮磷濃度見(jiàn)表1。試驗(yàn)前將養(yǎng)殖尾水過(guò)濾滅菌處理，然后用過(guò)濾滅菌的天然海水、磷酸二氫鉀溶液將養(yǎng)殖尾水中的硝態(tài)氮濃度調(diào)至122～132 mg/L，磷酸鹽濃度調(diào)至約10 mg/L，使試驗(yàn)水體中的無(wú)機(jī)氮磷比（N：P）約為13：1。

1.2? ?試驗(yàn)步驟

分別在調(diào)配后的3種BFT養(yǎng)殖尾水中接入適當(dāng)濃度的微藻，對(duì)照組不接藻。每組設(shè)3個(gè)平行，試驗(yàn)體積80 mL，水體鹽度為20。參考相關(guān)文獻(xiàn)（葉志娟2006；胡海燕，2007；謝麗娟，2019），將3種微藻的初始接種濃度分別設(shè)為鈍頂螺旋藻3.32×106 個(gè)/mL、鹽藻2.50×105 個(gè)/mL、牟氏角毛藻4.00×104 個(gè)/mL。藻液在加入試驗(yàn)瓶之前使用無(wú)菌生理鹽水對(duì)藻細(xì)胞進(jìn)行振蕩清洗，4 000 g離心5 min，棄上清液，重復(fù)清洗3次。

試驗(yàn)開(kāi)始后，將錐形瓶置于恒溫光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度為（25±1）℃，光照強(qiáng)度2 500～3 000 lx，光暗周期12 h：12 h；每天6：00、12：00、18：00手搖混勻藻液3次，避免藻細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，并隨機(jī)更換錐形瓶的位置，試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)為16 d。

1.3? ?微藻測(cè)定

于第0天和第16天從各試驗(yàn)瓶中采集微藻樣品1 mL，并加入40 ?L甲醛固定，4℃保存。鹽藻、牟氏角毛藻直接使用血球計(jì)數(shù)板在光學(xué)顯微鏡下對(duì)其進(jìn)行觀察計(jì)數(shù)。鈍頂螺旋藻細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中易形成長(zhǎng)鏈條狀群體，檢測(cè)前先將藻液進(jìn)行超聲破碎，形成為小段狀，再取100 ?L藻樣在顯微鏡下用目微尺測(cè)定微藻群體及單個(gè)細(xì)胞的長(zhǎng)度，然后計(jì)算藻細(xì)胞數(shù)量（王少沛等，2009）。每個(gè)樣品測(cè)量3次取平均值。

1.4? ?氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽測(cè)定

于第0、2、4、6、8、16天分別從各試驗(yàn)組錐形瓶中取適當(dāng)水樣進(jìn)行過(guò)濾稀釋處理，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17378.4-2007），分別采用鋅鎘還原法、鹽酸萘乙二胺分光光度法、靛酚藍(lán)分光光度法和磷鉬藍(lán)分光光度法檢測(cè)水體中硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、氨氮、磷酸鹽濃度；總無(wú)機(jī)氮濃度為硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、氨氮濃度之和（曹煜成等，2017）。

1.5? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

各組水質(zhì)氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)去除率計(jì)算公式如下：

R = （C0-Ct） /C0×100% ①

式中：R為去除率（%），C0為初始濃度（mg/L），Ct為取樣測(cè)定濃度（mg/L）。

采用SPSS 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），并用Duncans法檢驗(yàn)各試驗(yàn)組間差異顯著性，顯著水平設(shè)為P<0.05。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?微藻數(shù)量變化

3種微藻在BFT尾水中的數(shù)量變化如表2所示。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鈍頂螺旋藻的數(shù)量上升但無(wú)顯著差異（P>0.05），鹽藻組和牟氏角毛藻的細(xì)胞數(shù)量明顯增加（P<0.05）。

2.2? ?氮磷去除效果

試驗(yàn)期間，對(duì)照組中的各項(xiàng)氮磷指標(biāo)除了氨氮濃度顯著升高外（P<0.05），其他水質(zhì)指標(biāo)均無(wú)顯著變化（P>0.05），表明3種微藻對(duì)養(yǎng)殖尾水中氮磷去除效果良好（圖1，表3，表4）。

從氮磷濃度變化來(lái)看，SP組、DU組和CM組的總無(wú)機(jī)氮濃度總體呈下降趨勢(shì)，分別由第0天的130.85、136.70、122.47 mg/L顯著下降至70.52、119.78、90.89 mg/L（P<0.05）。其中SP組總無(wú)機(jī)氮濃度降幅最大，去除量達(dá)到60.33 mg/L （圖1-a）。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，DU組的氨氮濃度由起始3.38 mg/L下降至0.16 mg/L，差異顯著（P<0.05），SP組和CM組的氨氮濃度始終保持在0.5 mg/L以下，各藻組氨氮的終濃度都較低，而對(duì)照組氨氮濃度由初期的1.48 mg/L上升到3.65 mg/L（圖1-b）。

SP組、DU組和CM組的硝態(tài)氮濃度降低顯著（P<0.05），由第0天的130.40、132.76、122.05 mg/L分別下降至26.65、118.31、89.27 mg/L（圖1-c）。

SP組和CM組的亞硝態(tài)氮濃度隨著試驗(yàn)進(jìn)行逐漸上升，第16天分別為43.54 mg/L和1.49 mg/L，且差異顯著（P<0.05），而DU組和對(duì)照組的亞硝態(tài)氮濃度全程均低于2.00 mg/L，無(wú)明顯變化（P>0.05）（圖1-d）。

3個(gè)微藻組的磷酸鹽濃度均有不同程度的降低，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)SP組、DU組和CM組分別由第0天的10.23、11.78、9.65 mg/L顯著下降至4.33、6.75、0.17 mg/L（P<0.05），其中SP組在試驗(yàn)前期對(duì)磷酸鹽的去除速率更高（圖1-e）。

由表3和表4可見(jiàn)，就尾水中的氮磷去除率而言，SP組、DU組和CM組在試驗(yàn)第8～16天對(duì)總無(wú)機(jī)氮去除率逐漸上升，其中SP組在第16天時(shí)的去除率最高，達(dá)到46.06%，顯著高于DU組和CM組（P<0.05），而CM組的總無(wú)機(jī)氮去除率顯著高于DU組（P<0.05）。第8天時(shí)SP組氨氮的去除率達(dá)到97.31%，DU組為90.88%，均顯著高于CM組的33.32%（P<0.05）；此后DU組和CM組的氨氮去除率逐漸升高，至第16天時(shí)分別達(dá)到95.12%和69.09%。3種微藻對(duì)硝態(tài)氮的去除率差異顯著（P<0.05），第16天時(shí)SP組、DU組和CM組的硝態(tài)氮去除率分別是79.60%、10.75%和28.58%；其中，鈍頂螺旋藻對(duì)硝態(tài)氮的去除率顯著高于其他2種微藻（P<0.05）。第8天時(shí)SP組的磷酸鹽去除率達(dá)到98.55%，顯著高于DU組的9.80%和CM組的87.28%（P<0.05），第16天時(shí)DU組的去除率上升至42.64%，CM組則上升至98.25%。

3? ?討論

3.1? ?微藻處理集約化養(yǎng)殖尾水的優(yōu)勢(shì)

在當(dāng)前處理集約化養(yǎng)殖尾水氮磷的方法中，生物凈化法具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，其利用各種生物（植物、動(dòng)物和微生物等）吸收、降解或轉(zhuǎn)化尾水中的污染物，可以讓養(yǎng)殖尾水系統(tǒng)循環(huán)呈現(xiàn)正循環(huán)，更加徹底有效地凈化養(yǎng)殖尾水（徐武杰等，2020）。生態(tài)處理法作為一種生物凈化方式，運(yùn)用了生態(tài)學(xué)原理，以物質(zhì)循環(huán)為基礎(chǔ)來(lái)吸收凈化養(yǎng)殖尾水中的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽。尾水生態(tài)處理不僅適用于淡水養(yǎng)殖，也適用于海水養(yǎng)殖，但與淡水養(yǎng)殖尾水處理相比，可供選擇的海水尾水氮磷凈化植物較少，其中微藻是第一選擇。與其他凈水生物相比，微藻具有個(gè)體小、生長(zhǎng)速度快、高效吸收尾水中氮磷可溶性營(yíng)養(yǎng)鹽并具有附加效益等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，利用微藻自身特性處理養(yǎng)殖尾水中的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，還具有生態(tài)修復(fù)的良好效果（胡海燕等，2009；劉梅等，2018；龐昊，2021）。藍(lán)藻門的鈍頂螺旋藻、硅藻門的牟氏角毛藻和綠藻門的鹽藻常作為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的餌料和飼料添加劑，是養(yǎng)殖水體中常見(jiàn)的微藻，具備對(duì)養(yǎng)殖生物無(wú)害、高效吸收氮磷、易收取等優(yōu)點(diǎn)，并且還有較高營(yíng)養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)研究?jī)r(jià)值（Félix et al，2017;于宗赫等，2021;張新明等，2021;El-Araby et al，2022）。

3.2? ?微藻在BFT養(yǎng)殖尾水中的密度變化

微藻對(duì)水體中氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的去除是通過(guò)吸收水體無(wú)機(jī)氮磷轉(zhuǎn)化為微藻細(xì)胞有機(jī)氮磷來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以其在尾水中的生長(zhǎng)繁殖狀態(tài)直接影響水體氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的去除效果。從鈍頂螺旋藻、鹽藻和牟氏角毛藻在集約化養(yǎng)殖尾水中的生長(zhǎng)繁殖情況來(lái)看，鈍頂螺旋藻從試驗(yàn)初始的3.32×106 個(gè)/L至試驗(yàn)結(jié)束增長(zhǎng)為5.88×106 個(gè)/L，試驗(yàn)前后微藻數(shù)量無(wú)顯著差異（P>0.05）；相比試驗(yàn)前后的鹽藻和牟氏角毛藻，均增長(zhǎng)了2個(gè)數(shù)量級(jí)，差異顯著（P<0.05）。分析鈍頂螺旋藻數(shù)量增加不顯著的原因，可能是由于螺旋初始藻密度較高，降低了培養(yǎng)液的透光率，從而導(dǎo)致光合作用變?nèi)?，致使生長(zhǎng)繁殖不顯著（Cheirsilp & Torpee，2012）；也有可能是前期優(yōu)先利用氨氮，第8天時(shí)的去除率已達(dá)97.31%，從而抑制其吸收利用硝態(tài)氮，同時(shí)磷酸鹽濃度也消減快速，在第2天時(shí)的去除率達(dá)到了97.0%，一定程度上限制了螺旋藻的生長(zhǎng)繁殖（張誠(chéng)和鄒景忠，1997）。磷元素的缺乏在一定程度上也限制了螺旋藻的生長(zhǎng)繁殖，從而導(dǎo)致其細(xì)胞大量死亡，造成了培養(yǎng)液中磷酸鹽、氨氮和亞硝酸鹽氮濃度上升；而鹽藻和牟氏角毛藻試驗(yàn)前后的藻量增加顯著，與張揚(yáng)等（2011）的試驗(yàn)結(jié)果顯著性相似。本次試驗(yàn)結(jié)果表明，3種微藻在集約化養(yǎng)殖尾水中均可較好地存活，并可保持較高的細(xì)胞密度。

3.3? ?不同微藻對(duì)氮磷的凈化效果比較

鈍頂螺旋藻雖多見(jiàn)于淡水環(huán)境中，但近年來(lái)也有其相關(guān)的馴化試驗(yàn)。邵營(yíng)澤等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，馴化后的鈍頂螺旋藻可在鹽度10～40的環(huán)境中良好生長(zhǎng)。本研究結(jié)果顯示，鈍頂螺旋藻在鹽度20的養(yǎng)殖尾水環(huán)境中可以生長(zhǎng)存活。也有利用鈍頂螺旋藻凈化廢水和污水的相關(guān)報(bào)道，張燕鵬（2020）利用糖蜜發(fā)酵廢水培養(yǎng)鈍頂螺旋藻，發(fā)現(xiàn)廢水中硝態(tài)氮和磷酸鹽濃度從215 mg/L和23 mg/L分別下降了94.7 mg/L和18.1 mg/L，與本研究中鈍頂螺旋藻對(duì)養(yǎng)殖尾水中硝態(tài)氮、磷酸鹽吸收值相近。胡海燕（2007）利用螺旋藻凈化海水養(yǎng)殖廢水，發(fā)現(xiàn)螺旋藻對(duì)氨氮的吸收效果隨著藻添加量的增加，其氨氮去除速度更快。本試驗(yàn)第8天時(shí)，鈍頂螺旋藻對(duì)氨氮也表現(xiàn)出了較好的吸收效果。鹽藻具有廣泛的適鹽性，同時(shí)該藻富含胡蘿卜素、甘油和蛋白質(zhì)等，是一種重要的海洋經(jīng)濟(jì)藻類，在食品、醫(yī)藥和養(yǎng)殖業(yè)中具有獨(dú)特的商業(yè)價(jià)值（虞海天，2014；李元翔，2019）。本研究發(fā)現(xiàn)，鹽藻對(duì)海水養(yǎng)殖尾水中氨氮去除率達(dá)到95.12%，與胡海燕（2007）的研究結(jié)果類似。葉志娟和劉兆普（2015）發(fā)現(xiàn)鹽藻在海水養(yǎng)殖廢水中生長(zhǎng)良好，且對(duì)氨氮、硝態(tài)氮以及磷酸鹽均有較高的去除率。牟氏角毛藻是海水養(yǎng)殖池塘常見(jiàn)的有益藻，因其細(xì)胞富含不飽和脂肪酸常被選做餌料；同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)角毛藻可用于吸收和凈化養(yǎng)殖水體中的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽（張?zhí)兀?012）；在較低濃度硝態(tài)氮（1.070 mg/L）和磷酸鹽（0.232 mg/L）的海水養(yǎng)殖廢水中培養(yǎng)牟氏角毛藻，其去除率分別為95.89%和91.81%（葉志娟和劉兆普，2015）。本研究中，牟氏角毛藻第16天的磷酸鹽去除率為98.25%，與其結(jié)果相似，且去除絕對(duì)值更高，說(shuō)明其在本試驗(yàn)條件下對(duì)磷酸鹽去除效果更好；硝態(tài)氮去除率為28.58%，與之相比較低，但去除絕對(duì)濃度明顯更高，達(dá)到37.93 mg/L。謝麗娟（2019）利用未稀釋的高鹽度養(yǎng)殖尾水硝態(tài)氮和氨氮培養(yǎng)牟氏角毛藻12 d，去除率分別為58.2%和52.5%，本研究硝態(tài)氮和氨氮去除率為28.58%和69.09%，這可能與本研究培養(yǎng)環(huán)境中的高硝酸鹽氮濃度有關(guān)；同時(shí)其研究中磷酸鹽在第8天消耗殆盡，與本次牟氏角毛藻組對(duì)磷酸鹽的最高去除率基本相同。本研究發(fā)現(xiàn)牟氏角毛藻對(duì)集約化養(yǎng)殖尾水中的磷酸鹽凈化作用顯著高于鹽藻（P<0.05），在葉志娟（2006）的研究中也有類似發(fā)現(xiàn)。

利用微藻凈化養(yǎng)殖尾水過(guò)程中，存在微藻難以收集的大問(wèn)題，相較于鹽藻和牟氏角毛藻，鈍頂螺旋藻藻體較大，便于后期收集處理是其主要的優(yōu)勢(shì)。螺旋藻作為水產(chǎn)養(yǎng)殖的常用藻種，其藻細(xì)胞中包含多種氨基酸、礦物質(zhì)，蛋白含量更是高達(dá)60%～70%（姚丹等，2012）；相對(duì)于鹽藻和牟氏角毛藻，其對(duì)高濃度氮磷的對(duì)蝦BFT集約化養(yǎng)殖尾水的凈化效果更好，并且藻細(xì)胞生物量大回收利用更便捷。當(dāng)前螺旋藻的開(kāi)發(fā)利用已形成相對(duì)完善的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅可以用來(lái)作為理想蛋白來(lái)源和保健品，其在水產(chǎn)上還經(jīng)常用作飼料及原料使用。

4? ?結(jié)論

（1）鈍頂螺旋藻、鹽藻和牟氏角毛藻在含有高濃度氮磷的對(duì)蝦BFT集約化養(yǎng)殖尾水中均可存活生長(zhǎng)，鈍頂螺旋藻對(duì)尾水中的硝態(tài)氮、總無(wú)機(jī)氮去除率顯著高于鹽藻和牟氏角毛藻（P<0.05）。

（2）鈍頂螺旋藻的氨氮最高去除率可達(dá)95%以上，磷酸鹽的最高去除率為98.55%；鹽藻16 d的氨氮去除率最優(yōu)；牟氏角毛藻16 d的磷酸鹽去除率3組中最高，為98.25%。

（3）鈍頂螺旋藻、鹽藻和牟氏角毛藻均可用于海水對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖尾水的凈化，綜合來(lái)看以鈍頂螺旋藻為最優(yōu)選擇。

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（責(zé)任編輯? ?萬(wàn)月華）

Comparison of Three Microalgae for Removing Nitrogen and Phosphorus

from the Tail Waters of Intensive Seawater Shrimp Aquaculture

PAN Zhi‐heng1，2， LU Min1，2， CAO Yu‐cheng2， XU Yu2， XU Wu‐jie2， HU Xiao‐juan2，

SU Hao‐chang2， WEN Guo‐liang1，2

（1. Zhejiang Ocean University， National Engineering Research Center for Marine Aquaculture，

Zhoushan? ?316022， P.R. China;

2. South China Sea Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences，

Key Laboratory of South China Sea Fishery Resources Exploitation & Utilization，

Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Key Laboratory of Fishery Ecology and Environment，

Guangzhou? ?510300， P.R. China）

Abstract：Using tail waters from an intensive biofloc shrimp aquaculture system with high concentrations of inorganic nitrogen and phosphorus， we compared the growth of three microalgae species （Spirulina platensis， Chaetoceros muelleri， Dunaliella sp.） in the tail water and their removal of inorganic nitrogen and phosphorus. Our aim was to provide data to support screening for and obtaining microalgae that are effective for tail water purification. Tail water collected from the shrimp aquaculture system were adjusted for testing to an N：P ratio of 13：1 after sterilization. Treatments with each algae species and a control group were run in triplicate， with initial microalgae concentrations of 3.32×106 cells/mL in the S. platensis group， 2.50×105 cells/mL in the Dunaliella sp. group and 4.00×104 cells/mL in the C. muelleri group. The test lasted for 16 days， and microalgae samples were collected before and after the test to determine changes in the cell density of each microalgae species by microscope counting. The removal of total inorganic nitrogen， ammonia nitrogen， nitrate nitrogen， nitrite nitrogen， and phosphate in the tail water was analyzed by comparing the concentrations of each nutrient on day 0， 2， 4， 6， 8 and 16 of the test， using national standard methods. The cell density of S. platensis did not change significantly during the experiment， remaining at ～3.32×106 cells/mL （P>0.05）. The cell densities of Dunaliella sp. and C. muelleri increased significantly， from initial concentrations of 2.50×105 cells/mL and 4.00×104 cells/mL to final densities 1.06×107 cells/mL and 1.66×106 cells/mL （P<0.05）. The removal rates of nitrate nitrogen and total inorganic nitrogen in S. platensis treatment were respectively， 79.60% and 46.06%， significantly higher than those in the other groups （P<0.05）， and the highest removal rate （98.55%） of phosphate was on day 8. The removal rate of phosphate in C. muelleri treatment was 98.25% on day 16， significantly higher than that in other groups （P<0.05）. In conclusion， the three microalgae species grew well in the tail water from intensive shrimp aquaculture， removal of inorganic nitrogen and phosphorus was effective， and S. platensis was the best， overall， for the biological purification of tail water.

Key words：tail water of the intensive shrimp aquaculture system; Spirulina platensis; Chaetoceros muelleri; Dunaliella sp.; nitrogen and phosphorus nutrients

收稿日期：2022-01-13? ? ? 修回日期：2023-04-25

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2020YFD0900401）；中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（2021SD08）；中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（2023TD57）；財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部—國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-48）；廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建專項(xiàng)資金（2023KJ149）。

作者簡(jiǎn)介：潘志恒，1996年生，男，碩士研究生，研究方向?yàn)轲B(yǎng)殖尾水菌藻凈化。E-mail：193256166@qq.com

通信作者：文國(guó)樑，1978年生，男，研究員，主要從事對(duì)蝦健康養(yǎng)殖研究。E-mail：guowen66@163.com