过硫酸氢钾复合盐在养殖尾水处理中的应用效果分析
2023-11-12徐慧敏李丹丹裘丽萍胡庚东孟顺龙
徐慧敏,李丹丹,裘丽萍,胡庚东,孟顺龙
(中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏 无锡 214081)
过硫酸氢钾复合盐(简称KMPS)在水产行业中的主要用途为杀菌和改底,其主要成分是过一硫酸氢钾、硫酸氢钾、硫酸钾,其中过一硫酸氢钾具有强氧化性,是过硫酸氢钾复合盐发挥作用的有效成分。由于KMPS 具有氧化性的特征,对于水体中的有害藻类、残饵、鱼粪等颗粒性有机质能起到促进降解的作用,因此KMPS 对于水质调节、尾水处理可能具有一定效果。尽管KMPS 在养殖水环境调控中的应用已有相关讨论,但试验性应用研究仍相对缺乏。
本文探究了KMPS 对于养殖尾水5 大指标——悬浮物、pH、总氮、总磷及高锰酸盐指数的影响,同时探究了KMPS 对于养殖过程中的重要水质指标——硝酸氮、亚硝酸氮和氨氮的影响,试验结果以期为养殖户在养殖尾水净化时使用KMPS 提供一定的参考。
一、材料与方法
1.养殖情况
2023年6-8月,选取体重为(50±5)克的健康罗非鱼60尾,在1 000升的圆形聚乙烯桶中进行室外养殖试验。在养殖开始前,桶中加入800升自来水,用增氧泵曝气7天以后使用。养殖期间,桶中共设置4 个曝气石,分别布置在水深1/3 和2/3 处进行曝气增氧。养殖期间,每天上午9 点和下午4点进行定时投饲,投饲量为养殖桶中鱼体重量的4%。整个养殖期间罗非鱼健康有活力,随着养殖时间变长,养殖水体逐渐呈现浑浊状态。养殖结束后,采集桶中养殖尾水进行水质指标分析,其中养殖尾水总氮浓度约为10毫克/升、总磷浓度约为2 毫克/升、高锰酸盐指数为58 毫克/升、pH 约为7.8、悬浮物约为43 毫克/升、硝酸氮和亚硝酸氮均约为1毫克/升、氨氮约为0.5毫克/升。
2.试验材料
试验使用的KMPS 是连云港永荣生物科技有限公司生产的单过硫酸氢钾消毒粉,试剂类型为粉剂,其中单过硫酸氢钾复合盐的含量在45%~55%,活氧含量大于2%,相当于有效氯含量大于10%,对于多种常见病菌均有较好的杀灭效果。
3.养殖尾水净化实验过程
分别在0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 和1.6 克/升的KMPS 添加浓度下开展尾水净化试验分析,反应1小时后测定水体悬浮物、pH、总氮、总磷、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸氮及亚硝酸氮指标。
4.水质检测
水体样品采用0.22 微米的微孔滤膜处理过滤,过滤后的水用于测定硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮指标,未过滤的水样用于测定总磷、总氮、pH、高锰酸盐指数指标,滤膜用于测定悬浮物指标。pH 使用电极法测定,总氮使用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定,总磷使用钼酸铵分光光度法测定,悬浮物使用重量法测定,高锰酸盐指数使用滴定法测定,氨氮使用纳氏试剂分光光度法测定,硝酸氮和亚硝酸氮均使用分光光度法测定,所有指标的测定步骤详见国家标准方法或者《水和废水监测分析方法》第四版。
二、结果分析
1. KMPS对养殖水体pH的影响
KMPS 泼洒后,养殖水体的pH 明显降低,且随着KMPS 泼洒量增加,养殖水体pH 呈现逐步降低的趋势。当KMPS 泼洒浓度为0.05 克/升时,养殖水体pH为7.26,仍为弱碱性。当KMPS泼洒浓度低于0.4克/升时,养殖水体pH仍在6~9。但当KMPS泼洒量高于0.4克/升后,养殖水体pH远远低于6。
2. KMPS对养殖水体总磷、高锰酸盐指数及悬浮物的影响
总磷浓度随着KMPS 泼洒量增加呈现先下降、后上升的趋势,其中在KMPS 浓度为0.8 克/升时,总磷浓度最低,相对于空白组(未添加KMPS 时)总磷浓度下降了7.38%。高锰酸盐指数的结果与总磷较为相似,随着KMPS 泼洒量的增加同样呈现先下降、后上升的浓度变化趋势,其中在KMPS 浓度为0.4 克/升时,高锰酸盐指数最低,相对于空白组下降了21.35%。悬浮物浓度则随着KMPS 泼洒量增加呈现整体下降的变化趋势,在KMPS 浓度为0.05克/升时,悬浮物浓度仅为9.7毫克/升,相对于空白组下降了77.69%;当KMPS浓度为0.4克/升时,悬浮物浓度为25.7毫克/升,相对于空白组下降了40.77%。
3. KMPS对养殖水体总氮、氨氮、硝酸氮及亚硝酸氮的影响
泼洒KMPS 后水体总氮浓度变化不明显,KMPS浓度为0.05 克/升时,总氮浓度呈现轻微降低趋势,但是随着KMPS 泼洒量增加,总氮浓度反而呈现轻微上升趋势。水体氨氮浓度随着KMPS 泼洒量增加呈现波动性变化,变化范围为0.5~1.0毫克/升。与空白组相比,泼洒KMPS 后水体氨氮浓度整体上有所上升。此外,试验结果表明,随着KMPS泼洒量增加,水体硝酸氮浓度逐步上升,在KMPS浓度仅为0.05克/升时,水体硝酸氮浓度相对于空白组增加了103.34%。与硝酸氮浓度结果不同,亚硝酸氮浓度呈现先下降、后轻微上升的趋势。在KMPS浓度为0.2克/升和0.4克/升时,亚硝酸氮的去除率均达到了96%以上。
三、讨论与总结
本试验所选用单过硫酸氢钾消毒粉对养殖尾水检测指标悬浮物、pH、总氮、总磷及高锰酸盐指数,以及养殖过程中重点关注指标硝酸氮、亚硝酸氮和氨氮等指标具有不同的影响。
随着各省市发布养殖尾水排放强制性标准,养殖尾水达标排放的重要性不言而喻。目前,各地正在积极推进池塘生态化改造、养殖尾水治理、养殖尾水监测等工作。本文研究表明,KMPS对于养殖尾水排放的5 大指标具有较好的去除效果,可以在养殖尾水排放前使用KMPS 净化尾水,促进养殖尾水达标排放。在此,笔者建议将KMPS与小球藻、微生物制剂等水质调控技术联合使用,可达到去除多种水产养殖污染的综合效果。