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由于近年来环境保护的压力越来越大,对于水产养殖业来说也一直备受关注。生物絮团养殖技术以其环境友好型的优点逐渐成为当前的水产养殖热点,但是在生物絮团养殖模式的发展中仍然面临着诸多问题,如碳源选择、C/N、总悬浮固体颗粒物处理和养殖对象选择等,生物絮团养殖在基础理论上和实际应用方面仍需进一步研究。本研究将通过设置不同的剪切力条件来培养生物絮团,探究生物絮团培养过程中形态变化、粒径分布情况、水处理效果以及不同剪切力对生物絮团微生物碳源代谢的影响,并分析不同粒径的生物絮团对七星鲈幼鱼短期应激的影响,通过分析七星鲈鱼苗鳃切片的变化以及生理生化指标变化来评估幼鱼对不同粒径生物絮团的耐受程度。1. 不同剪切力对生物絮团形态、粒径及其水处理效果的研究将9个自制锥形反应器按搅拌强度分为低转速组(300 r/min)、中转速组(600r/min)和高转速组(900r/min)3个试验组。经过21d的培养,形成成熟稳定的生物絮团后,进行快速转化试验。结果显示:低转速组絮团颗粒结构松散、边缘模糊,中、高转速组絮团结构紧实、边缘整齐;絮团粒径随剪切力增大而减小;絮团粒径大小及占比与剪切力大小成反比。生物絮团培养过程中水质变化表明,各反应组对NH3--N和NO2--N均有良好的去除效果;快速转化试验发现,各组均可在6-10h之间完成NO2--N去除,去除率无明显差异;其中,快速转化前期(6-8h)低转速组NO2--N去除速率(0.55mg/L·h)为明显高于另外两组。本实验的研究结果表明,不同剪切力下均能形成成熟的生物絮团,生物絮团由于在不同剪切力作用下形态和粒径分布有一定的差异,但是在水处理方面各组之间无显著差异。2. 不同剪切力下培养的生物絮团微生物碳源代谢的研究将9个自制锥形反应器按搅拌强度分为低转速组(300 r/min)、中转速组(600r/min)和高转速组(900r/min)3个试验组。经过21d的培养,形成成熟稳定的生物絮团后,进行Biolog-ECO试验。试验结果显示:低转速条件下生物絮团的微生物群落多样性优于其它两组;各组生物絮团中的微生物在碳源喜好性上都表现出对氨基酸类利用率最高,对酚酸类利用率最低,另外,微生物碳源代谢主成分1相关系数0.5以上的碳源有19种,主成分2相关系数0.5以上的碳源有13种,α-D-乳糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、γ-羟基丁酸、衣康酸和苯乙胺能够被不同处理组絮团中的微生物特异性利用。试验结果表明,低剪切力下培养的生物絮团具有丰富的微生物多样性,对碳源的利用程度高。3. 不同粒径生物絮团对七星鲈幼鱼短期应激的研究按絮团粒径大小分为小粒径组(SG)、中粒径组(MG)、大粒径组(LG)和清水对照组(CG),对七星鲈幼鱼进行5d的短期应激试验。试验结果显示:使用标准筛筛分的不同粒径的絮团在各个实验组中的占比超过50%以上,SG组100um以下的絮团占比50.98%,MG组100-20μm的絮团占比49.34%,LG组200μm以上絮团占比59.11%;不同粒径的絮团对七星鲈幼鱼的鳃均具有一定的损伤,其中小粒径絮团对鳃小片的磨损最严重的;血糖和皮质醇含量在小粒径絮团中的变化与其他三组差异显著(P<0.05),总蛋白、总胆固醇和甘油三酯含量在不同时间点均有显著性差异(P<0.05);碱性磷酸酶(ALP)和溶菌酶(AYS)都呈现波动变化的趋势,SG组的碱性磷酸酶活性一直处于下降到趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性SG组和MG组的变化趋势一致,处于上升的趋势,CG组变化不大,LG组在前期降低到低水平状态后保持不变。试验结果表明,小粒径的生物絮团对七星鲈幼鱼鱼鳃、血液生化和免疫酶活的短期应激影响最大。