水产养殖微生物絮团形成过程的初步研究毕业论文.pdf

上上 海海 海海 洋洋 大大 学学 硕 士 学 位 论 文硕 士 学 位 论 文 题题 目：目： 水产养殖微生物絮团形成过程的初 步研究 英文题目：英文题目： a study of feces to bioflocs process in aquaculture 专专 业：业： 水产养殖 研究方向：研究方向： 生物絮凝养殖 姓姓 名：名： 陈家捷 指导教师：指导教师： 罗国芝（副教授） 二二 o 一五年一五年 四月四月 十十五五日日 学 校 代 码 ： 1 0 2 6 4 研究生学号： m120101067 万方数据 上海海洋大学学位论文原创性声明上海海洋大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已经明确注明和引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我 对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 上海海洋大学学位论文版权使用授权书上海海洋大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在 年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文 答辩委员会成员名单答辩委员会成员名单 姓名 工作单位 职称 备注 主席 委员 委员 委员 委员 委员 委员 秘书 答辩地点 答辩日期 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 i 水产养殖微生物絮团形成过程的初步研究 摘 要 生物絮凝技术是通过控制水体中 c/n（15）使异养细菌利用水中氮素同化为 微生物蛋白，形成可被滤食性养殖对象摄食的生物絮体，生物絮体即净化了养殖 水质又能够被养殖对象摄食，这与中国传统高产养殖池塘中存在着始于草食性鱼 类粪便的食物链有相似之处。因此本论文研究了在异位、原位中粪便向生物絮体 的转化的过程，并研究了在序批式反应器（sbr）中利用养殖废水中的无机氮转化 成生物絮体进而形成颗粒污泥的过程。 第一部分：罗非鱼粪便在分解过程中形态和营养成分变化 实验采用新吉富罗非鱼 （oreochromis niloticus） 粪便在反应器中转化为生物絮 体并观察形成过程中结构、粗蛋白、氨基酸、胞外聚合物变化。粪便在转化过程 中结构变疏松，直至最终发展成以丝状菌为骨架的生物絮体。随着粪便的分解， 自第 4 天开始，反应器中氨氮浓度开始缓慢上升，第 7 天达到峰值 7.46 mg/l，亚 硝态氮也随之升高至 7.81 mg/l，并且硝态氮也开始快速增至 21.6 mg/l。絮体粗蛋 白含量在第九天达到最高值 26.37%，总氨基酸在第 7 天达到最高值 20.44%。絮体 中的总氨基酸含量虽比粪便高，但比饲料中总氨基酸 33.16%低。絮体疏松结合的 胞外聚合物（lb-eps）的主要成分是多糖，而紧密结合的胞外聚合物（tb-eps） 中蛋白质是其主要成分。 第二部分：生物絮凝养殖罗非鱼中絮体性质变化的过程 在封闭养殖缸内，养殖新吉富罗非鱼并添加葡萄糖作为碳源，观察生物絮体 形成过程。养殖缸内硝态氮逐渐积累到 77.09 mg/l，最终氨氮和亚硝态氮分别为 1.55 mg/l、2.81 mg/l。絮体中粗蛋白和总氨基酸逐渐增加到 37.55%和 35.79%， 且生物絮体的生物量逐渐升高到 495.02 mg/l。絮体的 svi30先升高至 74.97 ml/g 后又降低至 27.66 ml/g。絮体中松散结合的胞外聚合物以多糖为主，不利于絮体间 凝聚，lb-eps 在起初含量较高为 37.70 mg/g 之后降低至 12.05 mg/g 。在紧密结 合的胞外聚合物则以蛋白质为主， tb-eps 含量先升高至 403.86 mg/g， 后又降低至 116.17 mg/g。絮体在 ph=6.0 时硝化效果差，而在 ph=7.5 时硝化效果好。 第三部分：好氧颗粒污泥处理水产养殖废水 在序批式反应器（sbr）处理养殖废水，并培养出好氧颗粒污泥（ags） 。絮 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 ii 体由起初的松散状，渐渐发展成结构紧密的颗粒污泥，其平均粒径为 150 m。当 总悬浮固体颗粒物在 17.39 mg/l 左右，sbr 反应器稳定。sbr 反应器对硝态氮、 活性磷、溶解性有机碳的有较高的去除率分别在 96.10%、91.37%、92.79%以上， 但对氨氮、亚硝态氮去除率有较大波动。在一个典型 sbr 反应周期内好氧颗粒污 泥在 30 min 内快速吸收水中硝态氮、氨氮、溶解性有机碳。加热法提取 ags 的疏 松结合的胞外聚合物较超声波提取法多，而紧密结合的胞外聚合物较少。超声波 法提取的颗粒污泥内 tb-eps 含量较絮体中高，而絮体中 lb-eps 含量较高。以上 表明好氧颗粒污泥对水产养殖废水有较好的净化效果。 关键词：罗非鱼，粪便，生物絮体，胞外聚合物，好氧颗粒污泥，水产养殖废水 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 iii a study of feces to bioflocs process in aquaculture abstract biofloc technology which is controlled the c/n (15) and heterotrophic bacteria assimilate nitrogen to microbial protein. so bioflocs can be taken by filter feeders. bioflocs can purify the water quality but also can be taken by aquatic animals. this is similar to the traditional high-yield farming ponds in china which is stared from the feces of herbivorous fish. therefore study the process of feces to bioflocs in the bioflocs technology. and use of inorganic nitrogen of aquaculture wastewater to aerobic granules sludge in the sequencing batch reactor (sbr) the first part: the change of the shape and nutrients in the process of the tilapia feces decomposed observing the process of feces of new gift oreochromis niloticus became to bioflocs. with the reaction of feces，it became loosely. finaly feces developed into bioflocs which skeleton were filamentous fungus. with the decomposition of feces，the ammonium began to slowly rise to 7.46 mg/l in the reactor, and the nitrite increased to 7.81 mg/l. but nitrate became rapidly accumulate to 21.6 mg / l. in the 9th day, the content of crude protein reached the peak of 26.37%, and then decreased to 25.45%. in the 7th day, the total amino acids reached to the peak 20.44%, and then decreased to 18.11%. the essential amino acids in the bioflocs were 9.36% lower than the feed which were 13.03%. the loosely bound extracellular polymeric substances（lb-eps） in the bioflocs mainly substances were polysaccharides, and the tightly bound eps （tb-eps）in the bioflocs mainly substances were protein. the second part: the formation of bioflocs in the oreochromis niloticus with biofloc technology observing the formation of bioflocs in the oreochromis niloticus closed cylinder with carbohydrates. the nitrate was gradual accumulation to 77.09 mg/l in the cylinder. but the ammonium and nitrite were not accumulation, and they were 1.55 mg/l, 2.81 mg/l, respectively. the content of crude protein and total amino acids in bioflocs were 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 iv gradually increased to 37.55%, 35.79%, respectively. the biomass of bioflocs was gradually increased to 495.02 mg/l. the svi30 of bioflocs were first increased to 74.97 ml/g and then decreased to 27.66 ml/g. lb-eps in the bioflocs mainly substances were polysaccharides, and it was not conducive to inter-floc cohesion. initially, the levels of lb-eps were high as 37.70 mg/g, and then decreased to 12.05 mg/g. tb-eps in the bioflocs mainly substances were protein. initially, the content of tb-eps were increased to 403.86 mg/g, and then decreased to 116.17 mg/g. at ph=6.0, the nitrification of bioflocs was poor, but the nitrification of bioflocs was well at ph=7.5. the third part: aerobic granules sludge to treat aquaculture wastewater aerobic granules（ags）were cultivated with in a sequencing batch reactor fed with aquaculture wastewater. the loosely flocs developed to tight ags and their mean diameter were 150 m. when the total suspended solid particles（tss）at about 17.39 mg / l, the sbr reactor became stability. the removal rates of nitrate, phosphate, dissolved organic carbon（doc）in the sbr and they were above 96.10%, 91.37%, 92.79%, respectively. but the removal rates of ammonium and were greater volatility. in a typical cycle of sbr reactor, ags could rapid absorb of nitrate, ammonia, dissolved organic carbon within 30 min. the content of lb-eps by heating eps extraction method were higher than use ultrasonic method，but tb-eps were lower. the content of tb-eps in the ags was higher than the bioflocs when used ultrasonic eps method, but the content of lb-eps in bioflocs were higher. it suggested that ags can be used to treat aquaculture water. key words tilapia, feces, bioflocs, extracellular polymeric substances, aerobic granules sludge, wastewater of aquaculture 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 i 目录 摘 要. i abstract . iii 第一章 引 言. 1 1.1 生物絮体形成机理. 2 1.2.1 二价阳离子架桥学说. 2 1.2.2 胞外聚合物架桥学说. 3 1.3 生物絮凝养殖过程中氮素流动. 5 1.3.1 传统养殖池内氮素流动. 5 1.3.2 生物絮凝养殖中氮素流动. 5 1.4 生物絮凝养殖技术关键要素. 6 1.4.1 有机碳源. 6 1.4.2 曝气和搅拌. 6 1.4.3 ph 值 . 6 1.4.4 温度. 7 1.5 生物絮凝养殖应用. 7 1.5.1 原位生物絮凝养殖. 7 1.5.2 异位 bft 的养殖技术 . 7 1.6 技术路线. 9 第二章 罗非鱼粪便在分解过程中形态和营养成分变化. 10 2.1 材料和方法. 10 2.1.1 实验材料. 10 2.1.2 指标测定与方法. 10 2.1.3 粪便的形态观察. 11 2.1.4 eps 提取及测定 . 11 2.1.5 数据分析与处理. 12 2.2 结果与讨论. 12 2.2.1 粪便转化过程中的形态. 12 2.2.2 粪便转化过程中水质变化. 14 2.2.3 粪便转化过程中营养成分. 15 2.2.4 eps 变化 . 17 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 ii 2.3 结论. 18 第三章 生物絮凝养殖罗非鱼中絮体形成过程的性质变化. 19 3.1 材料与方法. 19 3.1.1 实验材料. 19 3.1.2 实验管理. 19 3.1.3 水质指标的测定. 19 3.1.4 絮体指标的测定. 20 3.1.5 eps 提取方法及测定 . 20 3.1.6 絮体硝化性能的测试. 20 3.2 结果与讨论. 20 3.2.1 养殖缸中水质变化. 20 3.2.2 生物絮体成分的变化. 21 3.2.3 絮体沉降性. 22 3.2.4 eps 的变化 . 23 3.2.5 絮体硝化性能的测试. 24 3.3 结论. 25 第四章 好氧颗粒污泥处理水产养殖废水. 26 4.1 材料与方法. 26 4.1.1 实验装置及运行工况. 26 4.1.2 水质测定及絮体形态观察. 26 4.1.3 絮体的粗蛋白和粗脂肪测定. 27 4.1.4 eps 的提取及测定 . 27 4.2 结果与讨论. 28 4.2.1 絮体变化. 28 4.2.2 反应器内出水水质. 30 4.2.3 sbr 典型周期内水质变化 . 30 4.2.4 絮体的粗蛋白和粗脂肪. 32 4.2.5 提取 eps 方法比较 . 32 4.3 结论. 34 第五章 结论. 35 参考文献. 36 致谢. 40 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 1 引 言 由于我国经济高速增长、人口总量持续增长等原因，中国水产养殖业也不断 的扩大，全球有 1/3 以上的鱼类产自中国1。水产养殖业属于环境依赖型产业， 水环境对养殖产量及水产品安全起着关键性作用。随着水产养殖业的快速发展， 会有大量的废水排入到周围环境中， 这在一定程度上会对环境带来巨大的负面影 响。在国内外，粗放型经营、资源依赖型的水产养殖方式导致资源匮乏、生态破 坏、环境污染的现象已经非常严重。 在此背景下， 出现了将循环水养殖 （recirculating aquaculture system, ra s） 、 生物絮凝养殖技术等应用于水产养殖的新技术，能够有效的降低养殖废水的排 放。ras 是高密度集约化的养殖模式，其主要特征是养殖水循环利用，日均利 用率在 95%2以上。ras 与传统的养殖模式相比，具有占地少、节水、高密度集 约化和排放可控的特点。但循环水养殖存在系统建设成本较高，电力要求高，维 护管理技术性较强等因素，现阶段还不能达到在我国广泛的推广应用。生物絮凝 技术（bio-floc technology，bft）3是一种具有良好的生态效益和经济效益的水 产养殖革新技术，不仅能够净化养殖水体水质，还可实现饵料的循环利用。虽然 应用生物絮凝技术在养殖过程中会导致水体中溶氧消耗较高，需要增加充氧成 本， 因为生物絮凝技术在养殖过程中对水体中溶氧要求较高， 所以需要额外增氧， 导致其养殖成本提高，但总成本低于 ras 需要的经济成本。因此 bft 被认为， 是有望解决水产养殖业迅猛发展过程中带来的环境问题和降低饲料成本的新技 术之一。 在上世纪 70 年代 knoesche 等4提出“污水养殖”，认为养殖池内的残饵粪便 经微生物转化可以转化成养殖对象可食用的饵料，从而实现饲料的重复利用。此 后研究者不断的进行发展研究，1999 年，yoram 等5正式将这种技术命名为生 物絮凝技术。 该理论认为生物絮团是由微生物、 藻类、 原生动物、 丝状菌组成的， 若水体中氨氮与有机碳的比值合适， 则可促进异养细菌大量繁殖并同化水中营养 物质6。在生物絮凝技术条件下絮体利用氮素同化为自身含氮物质的理论方程式 7如下： nh4+ + 1.18 c6h12o6 + hco3- + 2.06 o2 c5h7o2n + 6.06 h2o + 3.07 co2 根据该方程式可知微生物转化 1 g 氨氮需要 15.17 g 有机碳源， 4.17 g 溶氧，3.57 g 碱度，并生产出 8.07 g 生物量。因此在生物絮凝技术中关键要素3有：合适的 碳氮比（c/n 15） 、较高的溶氧、足够的搅拌强度、适合的 ph（7.5 8.5） 、合 适的温度（2025 ） 、合适总悬浮固体量（200500 mg/l） 。 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 2 尽管目前对生物絮凝形成机理的研究非常多， 但主要源于环境工程中活性污 泥处理废水成熟的研究成果，在 bft 养殖过程中的形成机理还是停留在表层， 需要对其进行深入研究。 1.1 生物絮体形成机理 目前关于水产养殖内生物絮体形成机理相关研究较少， 可以借鉴活性污泥形 成的机理，较为普遍接受的是二价阳离子架桥（divalent cation bridging,dcb） 学说和胞外聚合物架桥学说。 1.2.1 二价阳离子架桥学说 1969 年，tezuka8发现了二价阳离子（钙镁离子）在生物絮体形成中具有重 要作用，并提出了二价阳离子架桥学说：eps 中带负电的官能团 (羧基、 羟基、 磷酸基等 )与二价阳离子 ( ca2+ 、mg2+ 等 )结合, 并在细菌和絮体之间形成架 桥。higgins 和 novak 9.发现当一价阳离子（nh4+、na+、k+）浓度超过二价阳 离子( ca2+ 、mg2+ 等 )的浓度，生物絮体的性质发生变化，证明了二价阳离子 架桥学说。并提出高的一价阳离子与二价阳离子比值（monovalent to divalent， m/d）会导致絮体的性能变差。 图 1-1 二价阳离子学说中絮体结构 10 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 3 fig 1-1 depiction of divalent cation bridging within fl oc matrix 1.2.2 胞外聚合物架桥学说 胞外聚合物架桥学说，它认为胞外聚合物是絮凝产生的物质基础，胞外聚合 物（extracellular polym eric substances，eps）是在一定环境条件下细菌和其他 微生物用于自我保护和互相粘连而分泌于细胞外的一种具有黏性的聚合物11， 还 包括一些细胞表面脱落物以及从外界环境中吸附的有机物。eps 与细菌等微生 物、有机碎屑的表面作用，从而产生了絮体。这些物质与颗粒表面相互作用，从 而导致絮凝的发生12。 1.2.2.1 eps 的组成 eps 可以分为松散附着 eps（loosely bound eps，lb-eps）和紧密粘附 eps （tightly bound eps，tb-eps） 。lb-eps 位于絮体的外层，主要靠氢键和离子 键结合，具有较强结合水能力和较高的负电性，使絮体外层具有静电斥力和空间 位阻，其特点是结构松散，能够溶解营养物质和氧。tb-eps 位于絮体的内层， 通过疏水结合部位结合在一起，使絮体紧密的结合在一起13, 14。其主要成分是 蛋白质、腐殖酸、多糖、dna 等一些高分子有机化合物。其成分主要受培养环 境、形成阶段、提取方法、分析方法的影响。 图 1-2 生物絮体胞外聚合物分布 fig 1-2 the distributed of eps in bioflocs 1.2.2.2 eps 提取方法及分析方法 目前较为普遍的提取方法有低温加热法、高速离心法、超声波提取法和阳离 子交换法。低温加热法：有研究者建议采用 7080的较低温进行加热提取， 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 4 认为在 7080范围内不会导致细胞破碎从而影响 eps 的测定，是一种较为可 行的提取方式15。高速离心法：在由离心产生的重力场作用下，颗粒加速沉降， 附着在颗粒表面的 eps 在流体牵引力的作用下移取到液相中16。离心提取法的 优点是操作程序简单方便。大部分的 eps 提取方法都结合了高速离心的方法， 但需要根据实际条件确定最佳的条件。超声波提取法17：在超声波产生的压力 和空化作用下，使 eps 从絮体中剥离出。但超声波输出的能量不能太大，能量 太高会导致细胞破碎而污染 eps。离子交换法：是将生物絮体与阳离子交换树脂 （cation exchange resin， 简称 cer）混合，cer 与絮体间发生反应，主要利 用到二价阳离子理论，絮体中二价阳离子等多价阳离子与 cer 中的一价离子钠 离子交换，使 eps 与细胞等颗粒分离，移取到液相中18。好的 eps 提取方法是 能够最大的提取出 eps 但又不破坏细胞， 避免造成污染， 因此大部分的提取 eps 方法是将这几种方法结合而得到的。 较为方便且较为认可的分析方法18, 19是：多糖 ( polysaccarides， ps) 含量 采用硫酸-蒽酮法测量 ( 标准物质为葡萄 糖) ; 蛋白质( proteins， pn) 含量采用 修正的 folin-酚法测量 ( 标准物质为牛血清蛋白 ) ; dna 采用二苯胺法进行测 量( 标准物质为 2-脱氧-d-核糖) ，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（简称 g6pd）活性来 衡量提取过程产生的细胞破损。 1.2.2.3 eps 与絮体沉降性能、絮凝性能的关系 在生物絮凝养殖过程中，絮体的沉降性能对养殖对象有重要的影响，沉降性 能不好会使池塘浑浊，导致养殖水体不能充分的接受光能，从而影响了池塘中藻 类的光合作用，使得水体中能量来源不足，对养殖对象产生不利的影响。沉降性 能太好，也不利于生物絮体的生长，需要更多的搅拌使生物絮体悬浮，不利于细 菌的生长，从而影响养殖对象的生长。eps 对生物絮体的沉降性能影响很大。 liao20 通过对大量数据进行统计分析发现， 大量 eps 会导致絮体产生较差的沉 降性能，eps 附着在颗粒或细胞表面，由于空间位阻效应，减少细胞间接触，同 时 eps 内结合了大量的水分，使絮体与水的密度差异减小。关于 eps 对于沉降 性能的影响没有定论，主要是因为不同研究中关于的 eps 来源不同，提取方法 不同，但其中还有一个重要原因是，忽略了 tb-eps 的作用。王红武21指出虽然 lb-eps 只占总 eps 的 0. 6% 13. 5% ，但 lb-eps 含量越多, 污泥的沉降和 絮凝性能越差。 絮凝性能对絮体的形成有着重要作用，其中 tb-eps 对絮凝性能影响较 lb-eps 大14。因为絮体中 tb-eps 含量远远高于 lb-eps。 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 5 1.3 生物絮凝养殖过程中氮素流动 水产养殖对环境排放的污染物主要是含氮磷元素的营养物质， 过量排放造成 周围水体的富营养化。因此需要比较传统养殖和生物絮凝养殖中的氮素流动。 1.3.1 传统养殖池内氮素流动 氮是浮游植物和一些微生物的基本营养元素， 在养殖池塘主要以无机氮和有 机氮形式存在。无机氮存在形式有溶解在水中的 n2、nh4+、no3-n、no2-n 等。 有机氮主要存在形式为蛋白质、腐殖酸。氮的循环是指氮素在不同形式状态下的 转变，从-3 价变+5 价，其中大部分是生物化学的变化。在天然水体中，无机氮 主要以硝态氮形式存在，氨氮、亚硝态氮含量极少存在于开放养殖水体，在前期 养殖水体有效氮含量变化较平稳，而在后期，其极具增加。氨氮和亚硝氮会超过 硝态氮22。李耀初23在封闭的养殖水体研究得到，氨氮占有效氮平均占 60%， 硝态氮占 29%，亚硝态氮占 9%，与王武总结的精养池塘中氨氮占有效氮 60%， 硝态氮占 25%，亚硝态氮 15%相似。funge-smith24提出在精养的虾塘中氮的收 支方程为：饵料(78 %)+底泥释放(16 %)+肥料(1.8 %)+换水输入(4 %)+雨水 (0.12 %)+地面流入(0.03 %)+放养幼虾(0.02 %)=底泥沉积(24 %)+换水输出(17%)+ 成虾收获(18 %)+收获排水(10 %)+渗漏(0.1 %)+去氮作用和氨挥发(30 %) 1.3.2 生物絮凝养殖中氮素流动 目前关于生物絮凝养殖中氮素平衡的研究较少，在生物絮凝养殖的水体中氨 氮主要被生物絮体同化为含氮有机物，还有一部分被硝化成亚硝态氮和硝态氮， 水体中以硝态氮为主，硝态氮对养殖对象的影响较小。nootong 研究生物絮凝养 殖罗非鱼池塘中氮素平衡，得出池塘中的收支方程为：饵料（99%）+原有水体 （1%）=氨氮（1%）+亚硝态氮（1%）+硝态氮（22%）+生物絮体（13%）+渔 获量 （33%） +其他 （32%） 。 而在对照组 （不添加碳源） 中氮素收支为： 饵料 （99%） +原有水体 （1%） =氨氮（1%） +亚硝态氮 （1%） +硝态氮 （58%） +生物絮体 （4%） +渔获量（12%）+其他（26%） 。生物絮体能有效的提高渔获量的氮含量，是由 于罗非鱼能够摄食絮体而转化为自身蛋白25。 万方数据 上海海洋大学硕士学位论文 6 1.4 生物絮凝养殖技术关键要素 1.4.1 有机碳源 异养生物需要有机碳源将氨氮转化成自身的含氮有机物， 由于鱼类仅能利用 饲料中蛋白质的 20%25%，剩余的将会以鱼类代谢产物排放到水体中，将以氨 氮、残饵、粪便等形式存在于养殖水体中。但水体中的原有的碳源不够，难以维 持高的碳氮比，所以需要添加额外的碳源。目前添加较多的碳源种类有葡萄糖、 蔗糖、红糖、淀粉、农副产品发酵液等含碳有机物。大部分研究认为 c/n 大于 15 是生物絮体形成的最佳条件26。添加碳源时，也需要注意，最好的方式为多 次少量， 这样会避免因一次性添加大量碳源使池塘中溶解氧变低而导致水体浑浊 和溶氧降低的现象。 1.4.2 曝气和搅拌 在养殖池塘中，需要充分曝气和搅拌，使池塘中水体混合均匀，这样不仅能 够为养殖对象提供溶氧，还可以使水中的颗粒物、微生物、残饵粪便混合均匀碰 撞进而形成生物絮体。生物絮体需要充足的氧气，以维持异养细菌的生长。需要 强劲的搅拌使絮体悬浮于水体中，使絮体不沉降于水底，这样细菌就有更多的附 着面积，但搅拌强度太高会导致絮体破裂。parker27研究认为生物絮体的大小与 水体的搅拌强度之间的关系，可以描述为：d=cg-x，其中 d 值是稳定之后絮体 的最大直径，g 是平均速度梯度，c 是絮凝强度，x 是稳定之后的絮体大小。在 生物絮凝技术中，生物絮体的大小是一个重要的因素，需要根据养殖对象种类确 定生物絮凝体的大小，进一步确定合适的搅拌强度。一般絮体的尺寸控制在 130m200m 之间。 1.4.3 ph 值 在生物絮体形成过程中，随着碳源的