利用大型海藻龙须菜吸收水产养殖废水的营养物质

附录2：英文文献中文译文利用大型海藻龙须菜吸收水产养殖废水的营养物质E. Marinho-Soriano*, S.O. Nunes, M.A.A. Carneiro, D.C. P e reiraUniversidade Federal do Rio Grande do Norte, Depto. de Oceanografia e Limnologia,Via Costeira, Praia de Ma˜e Luiza, s/n, Natal, RN 59014-100, Brazil摘要:集约养殖释放大量的营养物质进入水生生态系统，可以导致沿海水域的富营养化。

当使用经济的重要性的物种水产养殖系统中进行的研究表明，海藻在减少养分的同时提供了额外的收入，是有效的。

本研究的目的是评估是否可能是有用的birdiae江蓠藻生物量和从虾塘废水脱氮除磷生产高效栽培。

结果表明，在实验期间生物量和相对生长率（RGR）逐渐增加。

平均RGR的周之间变化显著（P <0.01），达到最高的3.6± 0.35％d-1，最小值为1.6± 0.52％d-1。

全期平均值为为2.6％d-1。

在研究期间G. birdiae的生物过滤能力是由分析了三种营养素的显著降低浓度（PO43-，NH4+和NO3-）确认的。

通过4周的试验期后，PO43-的浓度减少了93.5％，NH4+ 34％和NO3-100％。

这项研究的结果表明，G. birdiae可用于水产养殖系统的生物过滤器。

此外，所产生的海藻物质还可以为提纯人类食品和动物饲料中的藻胶，提供原料。

1 引言在水生生态系统[ 1 ]中水产养殖业的快速扩张导致营养过度增加，特别是氮和磷。

这些营养物质一般源于池塘施肥，饲料和养殖动物代谢残留。

在这个情况下，主要面临的挑战是开发无污染的养殖技术来使负面影响最小化。

最实用和经济的方法是，在水产养殖废水到达大海之前，减少水产养殖废水中营养物质的浓度。

一个潜在可行的办法是采用海藻去除生物废水中的营养物[2,3]。

在这个意义上说，有人建议集成的栽培不仅可以改善水质，也可作为一个通过种植生物的多样化带来经济利益的技术[4]。

集成的栽培系统，不同的生物种的集中结合，其具有更类似于天然环境特征的优点。

在这些系统中，大型海藻利用动物的代谢残余物中的营养物质，制造一个吸收二氧化碳并产生氧气的环境。

这种相互作用使生物体的排泄物，作为另一个系统的养料[5]。

正如通常发生在一个平衡的系统，这种集成提供了生物反应器调解的营养物质，对于有机体互惠互利，每单位培养提高工作效率[ 2 ]。

一些研究[ 6-8 ]表明，大型海藻栽培在剩余的养殖水域吸收和储存大量的营养物质。

考虑到水返回至海中包含的营养物质的浓度较低，这一结果，说明大型海藻对改善养殖动物水质，以及对环境有着重要作用。

一些研究表明，它是可以使用的废水从养殖到经济培育珍贵海藻[3]。

在不同的物种进行测试，江蓠种类的红海藻已被证明是因为他们对贮存养分，达到很高的生物量和产生经济价值的产品的能力很有趣的候选人。

江蓠品种，是高效生物脱氮洗涤器，同时提供高生物过滤效率和商业价值。

成熟市场，如人类食品，肥料和提取胶体（琼脂）[2]。

江蓠种自然发生沿巴西海岸。

龙须birdiae是琼脂的知名源和被利用了天然的床由渔业人口的琼脂提取。

本种生长在0.2-1.5M深度的硬衬底和产生相当大的生物量。

在巴西，对虾养殖（南美白对虾）是水产养殖业的经济最成功的部分。

然而，这种活动已经造成水生生态系统的负面影响。

有些负面影响是由于营养物质（氮和磷）的排放，可导致沿海地区富营养化[ 9 ]。

从集约化水产养殖去除营养物的经济上可行的替代方案是利用海藻作为生物过滤器。

事实上，综合栽培（海藻/动物）被广泛认为是水产养殖的一个可持续发展的形式。

在这个意义上，生产有价值的二次作物将改善水质，并对农场提供额外的收入。

在本研究中，我们研究了G. birdiae利用虾池水含有丰富的磷和氮的化合物作为营养源，增长的可能性。

与此同时，我们评估了可能使用这个物种作为生物滤池去除PO43 -，NH4+和NO3-。

2 材料和方法对大型藻类G. birdiae的生长和生物过滤能力的研究是在受控条件下（实验室）进行的。

在巴西纳塔尔的马〜ê·路易莎海滩，，（5゜47´07"S和35゜11´01"W），在退潮期间的潮间带收集了藻类。

集合后，海藻被转移到实验室，然后清洗附生植物和结壳生物。

清洗干净后放置在一个含有海水容器中，直至实验开始2.1实验协议该实验进行了为期4周。

本实验所用的水是在在该州的里奥格兰德，巴西一个农场的（南美白对虾）养殖池塘采集的。

在实验室中，水被放置在一个容器中48小时。

这个阶段实验的目的是通过悬浮物的倾析，以降低水的浊度。

在这个期对环境变量进行监测，每24小时，温度，盐度，氧气，浊度和pH值是由一个多参数探头（Horiba U-10确定），，而营养素（PO43-，NH4+和NO3-）使用斯特里克兰和帕森斯[ [10]的方法进行了分析。

对于总悬浮固体（TSS）的测定，一定体积的水（100毫升）中，过滤（沃特曼GF / C），然后在60゜C的烘箱中干燥24 h。

通过比较初始和最终重量对TSS进行计算[11]。

在沉淀阶段结束时，养殖水通过虹吸转移到410-L水族箱（30厘米×20厘米×20厘米）。

总共20克的G. birdiae被放置在三个水族缸。

大型海藻保持在光的控制条件下（250 μmolm-2S-1），光周期（L：D周期12：:12）和恒定曝气。

2.2确定生物量和相对增长率（RGR）每周湿重（生物量）的确定和相对生长速率（RGR）计算。

RGR从增加湿重计算，并呈现为使用道斯[12]的公式求平均每天增长百分比：RGR=[（Pf-Pi）/（Tf-Ti）]100其中Picorresponds为初始重量和PFTO为最终重量，t值对应于两个测量之间的时间间隔2.3统计分析统计分析，其次是扎尔[13]概括的方法。

日期都呈正态性和方差齐性采用参数化和非参数检验为开端，沉淀期末期间，物理化学参数之间适量。

差异之前被非参数确定Mann-Whitney检验。

在实验过程中的相对生长速率，生物量和物理化学参数进行了测试与非参数Kruskal-Wallis检验。

95％的显着水平（α= 0.05）被设置为所有测试。

使用SigmaStat的统计分析软件，3.10版本。

3．结果3.1沉淀沉积时期水的特性数据如表1所示。

在这一阶段物理化学参数的温度，盐度和pH值差异无显著差异（曼- 惠特尼，P>0.05）。

开始溶解氧（6.5±0.02毫克/升）和沉积末端时期（3.3±0.19毫克/升）之间有显著性差异（曼- 惠特尼，T=28.43，P<0.001）。

考虑到在该实验中所用的水并没有过滤，这种明显的减少与缺乏曝气和由细菌和浮游动物所消耗的氧。

正如预期的那样，TSS的稳定（~24％）显著降低，浊度（~86％）（曼- 惠特尼;T=284.14; P <0.001）。

有一个减少NO3-1（0.87-0.0μmolL-1），并增加了NH4+（4.73-11.34 μmolL-1）和PO43-（1.23-1.85 μmolL-1）3.2生物量和生长在研究过程中，水的温度是相对恒定的（平均27.8±0.74゜C）。

盐度介于30.7±0.53到34.5±0. 5 PSU，以记录在实验的最后几天的最高值，由于水分的蒸发。

溶解氧变化从3.3±0.2到9.9±0.2 MGL1（(Kruskal–Wallis，H =601.3，P<0.001）。

整个周期中值的平均值为6.5± 2.32 mgL-1。

水的pH值从7.9增加到8.5时，记录实验结束时的最高值（(Kruskal–Wallis; H =13.0，P<0.05）。

在研究过程中生物量和G birdiae的RGR逐渐增加，（图1）。

在实验结束时分别获得的生物量的最高值（25±0.61克）和RGR（3.6±0.43％）。

平均生物量和相对生长率分别为23±1.96克和 2.6±1.40%d-1。

3.3去除营养物三种营养物质的浓度在试验期内显著下降（PO43-，NH4+和NO3-）（Kruskal–Wallis，P < 0.05 ），表明海藻有很大的营养物质去除能力（图2）。

PO43-的浓度的从1.85±0.03下降到0.10±0.02 μmolL -1，实验周期的平均值为0.75 ± 0.85 μmolL-1。

这对应于93.5％一个生物过滤能力在研究的过程中。

在实验期间NH4+浓度（KRUS - KAL-瓦利斯; H = 12.21 ;P < 0.05），从第七天（15.34 ±0.92μmolL -1）至第14天（7.34 ±0.05μmolL -1）最大程度地减少，这相当于大约52％的营养物去除的。

在随后的日子里NH4+有轻微增加（21日），但随后在水族箱观察到减少。

该生物过滤能力在整个期间约34 ％。

G. birdiae 在去除NO3-上比去除NH4+表现出更高的效率。

第十四天后的大型藻类可以吸收水中75%的NO3-。

在实验（28日）NO3-全部被吸收，对应于100％的生物过滤效率。

4讨论在一般情况下，养虾场的水里有很高的负载悬浮的固体颗粒，这有助于浊度增加[13,14]。

这种高浓度的环境限制初级生产者对光的吸收，影响这些生物的光合作用能力，因此他们的成长变慢。

为了减少悬浮液中的固体物质对G. birdiae生长的影响，在实验中使用的水被沉淀48小时，从而降低浊度约86%。

这一结果证实了以前的研究报告，自然沉降在减少浑浊度的效果。

琼斯等人。

[14]，例如，24小时之后观察到TSS减少12％。

其他作者如杰克逊等人。

[16]和Teicchert-科丁顿等。

[17]得到17和6小时后沉降分别减少60％和80％。

在本研究中，虽然NO3-减少也被观察到，同样是不为NH4 +和PO43-观察。

在这两种养分大量增加，尤其是NH4+（6.61μmolL-1），在此沉降期。

按照琼斯等人。

[14]，这可能会与有机物的矿化增加有关。

海藻生物量以及相对生长速率随时间的增加而提高。

这表明，G. birdiae在营养丰富的水中更容易生长。

营养物质对江蓠生长的影响有时是矛盾的，取决于物种和藻类的生理学。

相比杨等人得到的结果，RGR的平均在整个研究期间为（2.6% d-1）。