臭氧在水族馆水处理中的应用 KSYHPD

谭洪新罗国芝朱学宝施正峰（上海水产大学水族馆科学研究所，200090）提要在集约化水产养殖和水族馆闭路水循环的水处理中，利用臭氧具有高效、快速的氧化能力，使有机物降解，有毒物质分解，微生物得到控制，从而取得水质净化的功效。本文根据国内外的研究成果，系统地阐述了用臭氧进行水处理的优点，对水质改善的作用机理，臭氧的制作工艺，以及臭氧在赤潮水解毒、防治鱼病、贝类净化等方面的用途。

后分解为分子态氧，可使溶解氧高达30~臭氧（O3）有极强的氧化能力，常被应用于消毒、除色、漂白，特别是空气和水的净化在国外，臭氧在水产养殖及大中型水族馆中已得到应用；在国内，臭氧的应用也正在受到各方面的重枧本文就臭氧在水族馆水处理中的应用加以综述，以利这一简便有效的水处理技术发挥更大的功效1.臭氧水处理的优点用臭氧对受污染的水进行处理对水生生物的毒害性较之用含氯药物（如漂白粉）的小（不形成三氯甲烷等毒物）；臭氧溶入水体/L，剩余臭氧在水体中只能保持几分钟；臭氧是一种很强的病毒、细菌杀灭剂，又有除色、除臭分解有机物的作用，故能降低不洁水中的COD和BOD值，同时能去除某些农药、除锈剂和洗涤剂臭氧的消毒作用不受水体中氨氮含量及pH值的影响，其消毒接触时间短（一般为1~10min）高效、快速；利用臭氧进行消毒不增加水体中的固体物，有利于循环用水，反复利甩臭氧与泡沫分离技术配合使用，能有效地去除养殖水体的有机和无机物，减少生物过滤器的负载上述这些特点对水族馆要求水质标准高，循环用水、反复利用是十分适宜的1930）研究发现，水生生物对每一种氧化剂的毒性反应都有相似性，他认为，水生生物对剩余臭氧也有极强的敏感性，弓丨起毒性反应的因素是由臭氧次氯酸钠或过氧化氢所产生的新生态氧Tonei和Brooks（1975）认为，臭氧的毒性可能是由于它能使生物体的一种或多种酶系统失活所致剩余臭氧即使浓度很低，仍对许多淡水和海洋生物有杀伤力，余氯、剩余氧化溴的96h半致死浓度（LG0）为0.1~0.2mg/L，剩余臭氧的毒性与其相似但由于臭氧在水体中的稳定性差，用臭氧对水体消毒只要几分钟滞留时间，或曝气驱赶，剩余臭氧即可消散达安全水平臭氧与水体中的氯化物或溴化物反应，形成长效卤代化合物（新生氧化剂），它能伤害生物有机体，特别是鱼和无脊椎动物的鳃组织、幼体及有益微生物，这种新纯化水反渗透设备生长效氧化剂可能是杀伤海洋生物幼体的根源，而早先却归因于剩余臭氧因此，从二级处理出水内去除消耗臭氧的有机物，可使所添加的臭氧大部分用于水体消毒，减少臭氧投量。可工业纯水设备见，废水中的COD和亚硝酸盐是对臭氧消毒影响*大的水质参数，接触时间不是支配臭氧消毒工艺的主要参数若要求较高的去除率，尤其是病毒和细菌的去除受水体COD和亚硝酸盐含量的影响。在臭氧投量为10mg/L时，为使二级处理水内的总大肠菌MPN<22个A00ml，必需经预处理使进水的COD降至12mg/L以下，亚硝酸盐降到1. 5mg/L（采用活性炭过滤可达到该目标），若MPN<200个/100ml，预处理就不那么重要臭氧还可去除水体中的悬浮物，其作用机制是臭氧的氧化分解和气浮选臭氧可增加生物有机体细胞膜的通透性，使胞内物质外流而失活，破坏细胞内酶系统或进入细胞内破坏其核酸化学性质，因此能杀灭细菌和病毒。臭氧消毒具有杀菌广谱（细藤病毒和孢子）杀灭速度快和受温度及pH值影响小的特点Sugita等（1992）研究臭氧对鱼类致病菌杀灭时发现，要达到1min内灭活程度99，Enterococcus合种群需0.2~0.621mg.min/L的臭氧浓度。可见TROs（剩余氧化剂总量）达到0. 1mg，且接触几分钟即可保证养殖水体的有效消毒（1975）在美国俄亥俄州的“海洋世界”大型水族馆内，用臭氧作海水消毒试验，其结果是细菌总数减少、脱除污染海水的色度、降低BOD和COD，黄色的水变成蓝色，同时没有形成细菌粘泥。奥兰多“海洋世界”的臭氧发生系统用于水体的脱色和改善水质，养各种海鱼、鲨鱼和海龟，运行效果良好。用臭氧处理过的水，其氧化还原电位增高，这对弱氧化性的海水有很大好处，因为水生生物的细胞，其*佳呼吸条件要求较高的氧化还原电位2目前，臭氧消毒在大型海洋水族馆中已得到普遍应用，而在水产养殖中使用较少。随着我国水产养殖集约化程度的提高，臭氧消毒装置的应用将会受到广泛的重视赤潮的危害是由赤潮生物的有毒物质或有毒代谢产物引起的赤潮生物大量繁殖可导致水体严重缺氧，常见于世界各地的沿海、河口和近海上涌水域腰鞭毛虫（diaoflagel-lates）毒素可被贝类富集，食用含毒贝类可导致对人体的毒害这种毒素被称为贝类麻痹毒素（PSP）贝类富集毒素的数量随其种类不同而变化，且与毒华（toxicbloom）的延续时间有关由短裸甲藻Gymnodinium不仅毒害贝类，也影响鱼类赤潮生物产生的有毒代谢物质使水质恶化，这对海产生物幼体的生存十分不利。在海水鱼虾人工育苗中，因赤潮而引起苗种大量死亡的事故时有发生我国沿海地区部分大型水族馆也是以天然海水为水源，须防止赤潮的影响。为消除PSP的毒性，有报道采用添加化学物质的方法，然而在海水养殖设施内用这种方法来控制赤潮毒性并不理想Thurberg（1975）报道，臭氧可去除G.aa/ene〃a和G.tamare服‘s产生的PSP，臭氧对G.breve毒素也有灭活作用在闭路海水系统中，停止臭氧处理以后的24h内，细菌总数显著增加（对数由1增至3）；当臭氧处理重新开始后，细菌总数达到安全水平在法国、美国等国家，用臭氧净化贝类已形成商业规模被污染的贻贝、牡蛎经臭氧处理后得到了净化；臭氧可在48h内有效地去除污染贝类的大肠菌类我国的海、淡水贝类资源相当丰富，但由于近海沿岸水体污染，导致资源利用受到限制。如，食用被污染过的毛蚶与患甲肝疾病有相关性。若对毛蚶携带甲肝病毒的情况进行研究，探讨臭氧对毛蚶体内甲肝病毒的杀灭机制，用臭氧净化毛蚶有可能是一条可取之路。关于臭氧净化贝类的实用性研究，有待进一步探讨。

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