图2 水体中氨氮含量与时间关系图
水温(12±1)℃
Fig.2 Relationships between concentration of ammonia in aquaculture water and time Water tem perature(12±1
)℃
图3 水体中硝酸盐含量与时间关系图
水温(12±1)℃
F ig.3 Relationships betw een co ncentration o f nitrate in aquaculture water and time Water temperature(12±1
)℃
图4 水体中亚硝酸含量与时间关系图
水温(12±1)℃
Fig.4 Relationships betw een concentration o f
nitrite in aquaculture w ater and time
Water temperature(12±1)℃
副产物的生成与水体的pH值及臭氧浓度有直接关系,
pH值的降低对于两种副产物的生成都是不利的,而臭氧浓
度较低或分布不均匀易导致N O2-的生成[15]。所以NO2-
浓度在72h达到较高值,随后的缓慢下降与pH值的降低有
关;NO3-浓度72h内变化较为平稳,96h急剧升高,可能与
所生成的副产物NO2-转化成NO3-在水体中积累有关。
研究表明,鲑鳟所摄入的蛋白质中的氮大约有40%最终
转化为氨氮排出体外[16]。实验过程中每天根据鱼体总重逐
渐增加饵料投喂量,实验组平均每24小时投喂的饲料约
750g,蛋白含量为300g(瑞典进口鲑鳟饲料蛋白含量约为
40%),每24小时转化成氨氮的量为24.7g(蛋白质中氮含
量约16%)。通过对照组的实验进行计算,96h氨氮的质量
浓度为15.208mg/L,计算实验组每24小时氨氮的排泄量约
为17.1g,从而可以计算实验组每24小时转化成氨氮的总
量为17.1～24.7g。考虑到对照组有部分氨氮被微生物降
解,而实验组由于臭氧的杀菌作用微生物数量较少,所以由
对照组计算得到的氨氮总量偏低,实验组每24小时虹鳟代
谢的氨氮总量约为22.0g,计算可得臭氧催化氧化法降解氨
氮的效率大约为50.11%。由于反应过程中有副产物NO3-
和NO2-生成,除去生成NO3-和N O2-所需的氨氮量,可以
得到每24小时臭氧催化氧化过程中大约有5.54g的氨氮直
接转化成N2排出水体,转化效率约25.18%。Lin等[5]曾报
道的臭氧直接氧化降解氨氮法的降解效率约为25.80%,因
而臭氧催化氧化法氨氮降解效率比臭氧直接氧化法大约提
高24.31%,而且臭氧直接氧化法的最终产物为NO3-,臭氧
催化氧化法最终产物中有部分以N2的形式排出水体,说明
臭氧催化氧化法与臭氧直接氧化法相比是一种更为有效的
氨氮降解方法。
2.2 臭氧催化氧化过程与pH值的关系及对氨氮的影响
由于臭氧催化氧化过程是在一定酸度条件下进行的,
Yang等[14]研究表明,臭氧催化氧化作用在pH值为6.0左右
时效果最佳。考虑到适合冷水鱼的生长条件,选择水体的pH
值为6.0～6.5,预先对水体调节后,每隔24小时对水体的酸
碱度进行测定,发现对照组的pH值随时间的变化逐渐升高并
接近未经处理水体(pH7.50左右),而实验组首先略有升高,然
后随时间变化pH值逐渐降低,192h后pH值降至5.55(图5)。
图5 水体pH值与时间关系图
水温(12±1)℃
Fig.5 Relationships be tw een pH value in aqua-
culture w ater and time
Water temperature(12±1)℃
792
中国水产科学第12卷