Għażla tal-Media Biofilter għal Largemouth Bass- Karatteristiċi tal-Bijofilm u Prestazzjoni tat-Tkabbir
Bass tal-bokka kbira (Micropterus salmoides), magħrufa wkoll bħala California bass, tappartjeni għal Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus. Huwa indiġenu għal Kalifornja, l-Istati Uniti, u għandu vantaġġi bħal tkabbir mgħaġġel, togħma Delicious, nutrizzjoni rikka, u valur ekonomiku għoli. Sar waħda mill-ispeċijiet importanti tal-akkwakultura tal-ilma ħelu fiċ-Ċina. F'dawn l-aħħar snin, fl-isfond tat-trasformazzjoni u l-aġġornament tas-sajd u l-iżvilupp qawwi ta 'sajd diġitali u intelliġenti, gradwalment ħarġet l-akkwakultura industrijalizzata li tirriċikola. Il-mod tal-akkwakultura tal-bass tal-bokka kbira qed jinbidel ukoll mill-kultura tal-għadira tradizzjonali għall-modalità tal-akkwakultura li tirċirkola mill-ġdid aħdar u effiċjenti. L-akkwakultura riċirkolata għandha vantaġġi bħall-iffrankar tal-ilma u l-art, densità għolja ta 'ħażna, u ġestjoni konvenjenti. Permezz ta 'metodi fiżiċi, bijoloġiċi, kimiċi u tagħmir, solidi sospiżi solidi u sustanzi ta' ħsara fil-korp ta 'l-ilma jitneħħew jew ikkonvertiti f'sustanzi li ma jagħmlux ħsara, sabiex il-kwalità ta' l-ilma tissodisfa l-ħtiġijiet ta 'tkabbir normali ta' l-ispeċi kkultivati, u b'hekk jiġi realizzat ir-riċiklaġġ ta 'ilma taħt kondizzjonijiet ta' akkwakultura ta 'densità għolja-. Kisbet benefiċċji ekonomiċi tajbin fi speċi kkultivati multipli.
Bħalissa, ir-riċerka dwar l-akkwakultura riċirkolata tal-bass tal-bokka kbira tiffoka prinċipalment fuq ir-riproduzzjoni, in-nutrizzjoni tal-għalf, l-għażla tar-razza, l-għalf preċiż, il-bidliet fl-ambjent tal-ilma u l-kwalità nutrizzjonali. Ir-riċerka dwar l-akkwakultura ta' ġewwa industrijalizzata ta' riċirkolazzjoni tal-bass tal-bokka kbira tiffoka prinċipalment fuq il-kultivazzjoni ta' ħut żgħir ta'-daqs kbir, u t-trobbija tal-ħut adult b'ċiklu sħiħ-ma ġietx promossa b'mod wiesa'. L-isfida ewlenija li tiffaċċja l-akkwakultura li tirriċikola l-bass tal-bokka kbira hija li żżomm ambjent tajjeb tal-ilma taħt kundizzjonijiet ta'-densità għolja biex jiġi żgurat it-tkabbir normali tal-ispeċi kkultivati. It-trattament tal-ilma huwa l-qalba tal-akkwakultura li tirriċirkola, u l-midja effiċjenti tal-bijofiltri tat-trattament tal-ilma huma l-pedament tas-sistema tat-trattament tal-ilma. Għalkemm hemm ħafna rapporti dwar il-purifikazzjoni tal-ilma permezz tal-midja bijofiltri, rapporti speċifikament dwar l-akkwakultura riċirkolanti industrijalizzata tal-bass largemouth, speċjalment fir-rigward tal-iskrinjar ta 'medja effettiva tal-bijofiltri għat-trattament tal-ilma, l-istruttura tal-komunità mikrobjali tal-bijofilms fuq mezzi differenti tal-bijofiltri, l-effetti tat-trattament, u l-impatti fuq it-tkabbir tal-ispeċi kkultivati, huma nieqsa. Ġew magħżula tliet tipi ta 'midja tal-bijofiltri, fosthom l-isponża kwadra u l-midja tal-bijofiltru tal-boċċa fluwidizzata tas-sodda huma bi prezz baxx-u sempliċi biex joperaw, u ntużaw ħafna fit-trattament tal-ilma tad-denb tal-akkwakultura; Mutag Biochip 30 (imqassar bħala Biochip) huwa tip ġdid ta 'midja bijofiltri li tfaċċat f'dawn l-aħħar snin, b'vantaġġi ta' reżistenza għall-impatt u ħajja twila ta 'servizz, iżda l-effetti ta' applikazzjoni prattika tiegħu ma ġewx irrappurtati. Għal dan il-għan, 16S rDNA high-throughput sequencing teknoloġija intużat biex tanalizza s-sitwazzjoni tal-formazzjoni tal-bijofilm tat-tliet midja tal-bijofiltri tat-trattament tal-ilma, filwaqt li fl-istess ħin analizzat is-sitwazzjoni tat-tkabbir tal-bass largemouth, sabiex tiġi screen out midja prattika tal-bijofiltri għat-trattament tal-ilma u tipprovdi midja effiċjenti għat-trattament tal-ilma għall-akkwakultura riċirkolanti industrijalizzata tal-bass largemouth.
1. Materjali u Metodi
1.1 Materjali tat-Test
Il-midja tal-bijofiltru magħżula għal dan it-test kienusponża kwadra, Bijoċippa, uballun tas-sodda fluwidizzata, kif muri fiFigura 1. Il-materjal ta 'sponża kwadra huwa polyurethane, iffurmat bħala kubu b'tul tal-ġenb ta' 2.0 ċm, erja tal-wiċċ speċifika (3.2 ~ 3.5) × 10⁴ m²/m³. Il-materjal Biochip huwa polyethylene, iffurmat bħala ċirku b'dijametru ta '3.0 ċm, ħxuna ta' madwar 0.11 ċm, erja tal-wiċċ speċifika 5.5 × 10³ m²/m³. Il-materjal tal-ballun tas-sodda fluwidizzata huwa polyethylene, erja tal-wiċċ speċifika effettiva 500 ~ 800 m²/m³.
1.2 Raggruppament Sperimentali
Il-grupp ta 'trattament tal-midja tal-bijofiltru tal-isponża kwadra ġie stabbilit bħala grupp T1, il-bijofilm tal-midja korrispondenti kien ittikkettat B1, u l-ilma tal-akkwakultura korrispondenti kien ittikkettat W1; il-grupp ta 'trattament tal-midja tal-biofilter Biochip ġie stabbilit bħala grupp T2, il-bijofilm tal-midja korrispondenti kien ittikkettat B2, u l-ilma tal-akkwakultura korrispondenti kien ittikkettat W2; il-grupp ta 'trattament tal-midja tal-biofilter tal-boċċa tas-sodda fluwidizzata ġie stabbilit bħala grupp T3, il-bijofilm tal-midja korrispondenti kien ittikkettat B3, u l-ilma tal-akkwakultura korrispondenti kien ittikkettat W3.
1.3 Sistema tal-Akwakultura
L-esperiment sar f'sistema ta 'akkwakultura ta' riċirkolazzjoni fil-Bażi Sperimentali Komprensiva Balidian ta 'Zhejiang Institute of Freshwater Fisheries.Kien hemm 9 tankijiet tal-kultura b'kollox, volum 500 L, volum ta 'ilma effettiv 350 L. It-tank tal-bijofiltru kien magħmul minn akkwarju tal-plastik li jkejjel 80 ċm twil, 50 ċm wiesgħa, u 50 ċm għoli, volum 200 L, volum effettiv ta' ilma 120 L. It-tank tal-kultura u t-tank tal-bijofiltru kienu konnessi minn pompa tal-ilma biex jiffurmaw ċirkolazzjoni interna, rata tal-fluss 3 ~ 4 L/min, b'arjazzjoni għall-ossiġenazzjoni, ossiġnu maħlul fl-ilma miżmum 'il fuq minn 5 mg/L. Il-midja tal-bijofiltru ġew miġbura b'mod każwali, kull tip ta 'midja tal-bijofiltru kellu 3 repliki, kull tank tal-bijofiltru kien mgħobbi b'2.0 kg ta' midja tal-bijofiltru, filwaqt li fl-istess ħin issospendi sors ta 'karbonju ta' rilaxx bil-mod-. Matul il-perjodu tal-kultura tal-bijofilm, 10% tal-ilma nbidel kuljum.Indikaturi inizjali tal-kwalità tal-ilma: Nitroġenu Totali (TN) 9.41 mg/L, Fosfru Totali (TP) 1.02 mg/L, Nitroġenu tal-Ammonja (TAN) 1.26 mg/L, Nitroġenu Nitrite (NO₂⁻-N) 0.04 mg/L, Indiċi Permanganat (mgₙ3)ₘ..
1.4 Ġestjoni tal-Ħut u tal-Kultura tat-Test
Largemouth bass intuża bħala l-ispeċi kkultivata. Qabel il-bidu tat-test, ġew akklimatizzati fl-ilma li jiċċirkola mill-ġdid għal 7 ijiem.It-test sar mill-11 ta’ Awwissu, 2022, sat-22 ta’ Settembru, 2022, u dam għal 42 jum.. Largemouth bass mingħajr korrimenti tal-wiċċ, b'saħħithom u vivaċi, ġew magħżula għal raggruppament, 60 ħut kienu maħżuna f'kull tank tal-kultura, mitmugħa darbtejn kuljum, ħinijiet ta 'tmigħ kienu 07:00 filgħodu u 16:00 wara nofsinhar, ammont ta' għalf ta 'kuljum ammonta għal madwar 1.0% ~ 1.5% tal-massa totali tal-ġisem tal-ħut. Il-massa inizjali tal-ġisem tal-ħut tat-test kienet (20.46 ± 0.46) g.
1.5 Ġbir tal-Kampjuni
Inġabru kampjuni tal-ilma mit-tank tal-bijofiltru kull jumejn, u rrekordjaw indikaturi bħat-temperatura tal-ilma, l-ossiġnu maħlul, il-valur tal-pH, u l-kejl tan-nitroġenu tal-ammonja u n-nitroġenu tan-nitrit. L-ammont tal-għalf, il-massa tal-ġisem tal-ħut fil-bidu u fit-tmiem tal-esperiment, u r-rata ta 'sopravivenza ġew irreġistrati. Wara l-esperiment, 1 L ta 'ilma minn kull tank tal-kultura nġabar bl-użu ta' boroż tal-ġbir tal-ilma sterili, iffiltrat permezz ta 'membrana tal-filtru ta' 0.22 µm, u maħżun fi friża -80 grad għal użu aktar tard. Kampjuni tal-midja tal-bijofiltri ta '0.5 g ittieħdu b'mod asettiku minn kull tank tal-bijofiltru, maħżuna f'ilma distillat sterilizzat, imħawwad b'mod vigoruż biex jinqalgħu mikro-organiżmi mill-wiċċ tal-bijofilm, imbagħad iffiltrati minn membrana tal-filtru ta' 0.22 µm u maħżuna fi friża -80 grad għal użu aktar tard.
1.6 Metodi ta' Kejl
1.6.1 Kejl tal-Kwalità tal-Ilma
It-temperatura tal-ilma, l-ossiġnu maħlul, u l-valur tal-pH ġew skoperti bl-użu ta' aAnalizzatur portabbli tal-kwalità tal-ilma HACH Hq40d. Il-konċentrazzjoni tan-nitroġenu ta 'l-ammonja ġiet imkejla bl-użu tal-metodu spettrofotometriku tar-reaġent ta' Nessler. Il-konċentrazzjoni tan-nitroġenu tan-nitrit ġiet skoperta bl-użu tal-metodu spettrofotometriku ta 'naphthyletilenediamine ta' l-aċidu idrokloriku.
1.6.2 Kejl tal-Prestazzjoni tal-Akkwakultura
Il-formuli ta' kalkolu għar-rata ta' żieda fil-piż, il-proporzjon tal-konverżjoni tal-għalf, u r-rata ta' sopravivenza tal-ħut huma kif ġej.
l Rata ta' Żieda fil-Piż= (Massa tal-ġisem tal-ħut finali - Massa tal-ġisem tal-ħut inizjali) / Massa tal-ġisem inizjali × 100 %;
l Proporzjon ta' Konverżjoni tal-Għalf= Konsum tal-għalf / Żieda fil-piż;
l Rata ta' Sopravivenza= (Numru ta' ħut fl-aħħar tal-esperiment / Numru inizjali ta' ħut fil-bidu tal-esperiment) × 100%.
1.6.3 Sekwenzar ta' -Throughput Mikrobiku Għoli
Id-DNA batterjali ġie estratt mill-ilma u l-bijofilm bl-użu ta 'Bacterial DNA Extraction Kit (OMEGA Biotech, USA). Primers speċifiċi 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3') u 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3') intużaw biex jamplifikaw ir-reġjuni V3 u V4 tal-16S rDNA batterjali. Il-PCR uża s-sistema ta' reazzjoni TransGen AP221-02: 4 µL ta' 5×FastPfu Buffer, 2 µL ta' 2.5 mmol/L dNTPs, 0.4 µL ta' FastPfu Polymerase, 0.8 µL kull wieħed ta' 5 µmol/L quddiem u reverse primers, 0.2 µL supplimentati ta' BSA, template 0. ddH₂O sa 20 µL. Kundizzjonijiet ta 'reazzjoni tal-PCR: 95 grad għal 3 min; 95 grad għal 30 s, 53 grad għal 45 s, 72 grad għal 1 min, 28 ċiklu; Estensjoni ta '72 grad għal 10 min. L-amplifikazzjoni tal-PCR saret fuq strument ta 'reazzjoni tal-PCR 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, USA). Il-prodotti tal-PCR ġew ippurifikati bl-użu taż-żibeġ u mbagħad ġew soġġetti għal sekwenzar. Is-sekwenzjar ġie kkummissjonat lil Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.
1.6.4 Analiżi tad-Diversità Mikrobika
Id-dejta mhux ipproċessata miksuba mis-sekwenzjar ġiet l-ewwel imqabbla, segwita minn filtrazzjoni tal-kontroll tal-kwalità tal-kwalità tal-qari u l-effett ta 'splicing, u korrezzjoni tad-direzzjoni tas-sekwenza, li tirriżulta f'dejta ottimizzata. Wara n-normalizzazzjoni tad-dejta Nadifa miksuba finalment, l-analiżi ta 'raggruppament ta' OTU (Unitajiet Tassonomiċi Operattivi) u analiżi tassonomika twettqu b'xebh ta '97%. L-istogrammi tal-kampjuni tfasslu bl-użu ta 'Excel, u l-mapep tas-sħana tfasslu bl-użu tal-Pjattaforma Majorbio Cloud.
1.7 Analiżi tad-Dejta
Intuża softwer statistiku SPSS 16.0 għall-analiżi tas-sinifikat tad-differenzi, u l-metodu ta 'Duncan fl-analiżi tal-varjanza (ANOVA) intuża għal paraguni multipli.
2. Riżultati u Analiżi
2.1 Ħin ta 'Formazzjoni tal-Bijofilm ta' Media Biofilter Differenti
Kif muri fiFigura 2,taħt kundizzjonijiet naturali ta 'formazzjoni ta' bijofilm, il-kontenut ta 'nitroġenu ta' l-ammonja fl-ilma tat-tank tal-bijofiltru wera tendenza ta 'żieda mgħaġġla segwita minn tnaqqis gradwali.Il-kontenut tan-nitroġenu tal-ammonjafl-ilma tat-tank tal-bijofiltru li jikkorrispondi għall-isponża kwadra laħaq il-quċċata tiegħu fi 17-il jum, fi 8.13 mg/L, imbagħad naqas gradwalment,jilħaq l-aktar baxx f'41 jum, wara jibqa 'madwar 0.20 mg/L, li jindika liil-ħin tal-formazzjoni tal-bijofilm għall-isponża kwadra kien ta 'madwar 17-il jum. Il-bidliet fil-kontenut tan-nitroġenu tal-ammonja fl-ilma tat-tankijiet tal-bijofiltri li jikkorrispondu għal Biochip u l-ballun tas-sodda fluwidizzata kienu bażikament l-istess, li juru bidliet li jvarjaw. Il-quċċata tan-nitroġenu tal-ammonja deher f'21 jum, f'7.88 mg/L u 7.57 mg/L rispettivament, li jindika liil-ħin tal-formazzjoni tal-bijofilm għal Biochip u l-midja tal-bijofiltru tal-boċċa tas-sodda fluwidizzata kien ta 'madwar 21 jum. Il-kontenut tan-nitroġenu tal-ammonjafit-tankijiet tal-bijofiltri li jikkorrispondu għaldawn iż-żewġ midja niżlu għall-inqas fi 43 jum u 45 jum rispettivament.
2.2 Bidliet fil-Valur tal-pH tal-Ilma f'Tankijiet tal-Kultura Differenti
MinnFigura 3, jista 'jara li l-valur tal-pH inizjali tal-ilma tal-kultura kien 7.3. Hekk kif il-ħin tal-kultura estiż, il-valur tal-pH tal-ilma f'kull tank tal-kultura wera xejra 'l isfel. Wara 12-il jum, il-valur tal-pH tat-tankijiet tal-kultura kollha kien inqas minn 6.0, li huwa sfavorevoli għat-tkabbir tal-ispeċi kkultivati.Għalhekk, wara 12-il jum ta 'formazzjoni tal-bijofilm, għandha tingħata attenzjoni biex jiġi aġġustat il-valur tal-pH tal-ilma tat-tank tal-kultura.
2.3 Analiżi tal-Kompożizzjoni tal-Komunità Mikrobika fuq Bijofilms ta 'Medja Bijofiltri Differenti u fl-Ilma
2.3.1 Kompożizzjoni tal-Komunità Mikrobika fil-Livell tal-Phylum
Kif muri fiFigura 4,fil-livell tal-phylum, il-batterji dominanti fuq il-bijofilms tat-tliet midja tal-bijofiltri kienu l-istess, kollha kienu Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota u Chloroflexi. L-abbundenzi relattivi magħquda tagħhom kienu 68.96%, 64.74%, u 65.45% rispettivament. Il-batterji dominanti fl-ilma tal-kultura korrispondenti kienu differenti. Il-batterja dominanti f'W1 kienet Actinobacteriota, b'abbundanza relattiva ta' 64.66%. Il-batterji dominanti f'W2 u W3 kienu Proteobacteria, b'abbundenzi relattivi ta' 34.93% u 50.10% rispettivament.
Fig. 4 Kompożizzjoni Komunitarja ta' batterji f'bijofilm differenti u ilma fil-livell tal-phylum
2.3.2 Kompożizzjoni tal-Komunità Mikrobika fil-Livell tal-Familja
Kif muri fiFigura 5, fuq il-bijofilms tat-tliet mezzi, madwar 48% tal-batterji kienu komunitajiet batterjali b'abbundenzi relattivi kollha inqas minn 3%. Il-batterji dominanti ta 'B1 u B2 kienu l-istess, it-tnejn kienu Xanthomonadaceae, b'abbundenzi relattivi ta' 11.64% u 9.16% rispettivament; il-batterja dominanti ta' B3 kienet JG30-KF-CM45, b'abbundanza relattiva ta' 10.54%. Il-batterji dominanti fl-ilma tal-kultura kienu differenti minn dawk fuq il-midja tal-bijofiltru. Microbacteriaceae kienet il-batterja dominanti assoluta f'W1, b'abbundanza relattiva ta '62.10%; il-batterji dominanti f'W2, minbarra Microbacteriaceae (13.82%), inkludew ukoll ċertu proporzjon ta 'Rhizobiales (8.57%); il-batterja dominanti f'W3 kienet Rhizobiales, b'abbundanza relattiva ta' 38.94%, segwita minn Flavobacteriaceae, b'abbundanza relattiva ta' 15.89%.
Ingħaddu l-aqwa 50 speċi fil-livell tal-ġeneru. Wara l-ipproċessar tal-valuri numeriċi, il-bidliet fl-abbundanza ta 'speċi differenti fil-kampjuni ġew murija permezz tal-gradjent tal-kulur tal-blokki tal-kulur. Ir-riżultati huma murija fiFigura 6. Leifsonia kienet il-batterja dominanti f'W1, b'abbundanza relattiva ta' 56.16%; il-batterji dominanti f'W2 kienu Leifsonia (10.30%) u Rhizobiales_Incertae_Sedis (8.47%); il-batterja dominanti f'W3 kienet Rhizobiales_Incertae_Sedis, b'abbundanza relattiva ta' 38.92%. Fost il-batterji identifikabbli fuq il-bijofilms, Thermomonas kien il-ġeneru dominanti f'B1, b'abbundanza relattiva ta '4.71%; il-ġeneri dominanti f'B2 u B3 kienu Nitrospira, b'abbundenzi relattivi ta' 4.41% u 2.70% rispettivament.
Fig. 5 Kompożizzjoni Komunitarja ta' batterji f'bijofilm differentiu l-ilma fil-livell tal-familja
Fig. 6 Mappa tas-sħana tal-kompożizzjoni tal-komunità batterjali f'bijofilm differenti u ilma fil-livell tal-ġeneru
2.4 -Analiżi tad-Diversità tal-Komunitajiet Mikrobiċi fuq Bijofilms ta' Media Bijofiltri Differenti u fl-Ilma
Kif muri fiTabella 1, l-indiċi Shannon tal-komunitajiet mikrobjali fuq il-bijofilms ta 'midja differenti kien akbar minn dak tal-ilma tal-kultura korrispondenti, filwaqt li l-indiċi Simpson kien l-oppost. L-analiżi tal-ilma tal-kultura korrispondenti, l-indiċi ta 'Shannon tal-komunità batterjali ta' W2 kien l-ogħla, ogħla b'mod sinifikanti minn dak ta 'W1 u W3, filwaqt li l-indiċi ta' Simpson kien sinifikament aktar baxx minn dak ta 'W1 u W3, u jindika li d--diversità tagħha kienet l-ogħla. Differenti mid--diversità tal-ilma tal-kultura, għalkemm l-indiċi Shannon tal-komunità mikrobjali batterjali fil-midja B2 kien l-akbar u l-indiċi Simpson kien l-iżgħar, ma kien hemm l-ebda differenza sinifikanti fost it-tliet midja tal-bijofiltri. Il-kopertura tas-sekwenzjar tal-kampjuni kollha kienet 'il fuq minn 0.990, li tindika li l-fond tas-sekwenzjar jista' jirrifletti l-livell veru tal-kampjuni.
2.5 Effetti ta 'Medja Biofilter Differenti fuq it-Tkabbir tal-Bass Largemouth
Tabella 2turi s-sitwazzjoni tat-tkabbir tal-bass largemouth fil-gruppi differenti tal-midja tal-bijofiltri. Wara 44 jum ta 'kultura, il-massa finali tal-ġisem u r-rata ta' żieda fil-piż tal-bass largemouth fil-grupp tal-kultura tal-isponża kwadra kienu ogħla b'mod sinifikanti minn dawk fil-gruppi tal-ballun tas-sodda fluwidizzata u Biochip, u l-proporzjon ta 'konverżjoni tal-għalf kien sinifikament aktar baxx minn dak tal-gruppi l-oħra. Ir-rata ta 'sopravivenza tal-bass tal-bokka kbira f'kull grupp kienet ogħla minn 97%, bl-ebda differenza sinifikanti fost il-gruppi.
3. Konklużjoni u Diskussjoni
3.1 Ħin ta 'Formazzjoni tal-Bijofilm ta' Media Biofilter Differenti
Il-bijofilms jehmżu mal-wiċċ tal-midja tal-bijofiltru. Il-materjal, l-istruttura, u l-erja tal-wiċċ speċifika tal-midja tal-bijofiltru huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-formazzjoni tal-bijofilm. Hemm żewġ metodi komuni għall-kultivazzjoni tal-bijofilm: il-metodu tal-formazzjoni tal-bijofilm naturali u l-metodu tal-formazzjoni tal-bijofilm inokulat. Metodi differenti ta 'formazzjoni ta' bijofilm jaffettwaw il-ħin ta 'maturazzjoni tal-bijofilm. Hu Xiaobing et al. uża erba 'metodi differenti għall-formazzjoni tal-bijofilm, u r-riżultati wrew li meta jintużaw metodi bħaż-żieda ta' chitosan, jonji tal-ħadid, u tlaqqim b'ħama skarikata għall-formazzjoni tal-bijofilm, il-ħin ta 'maturazzjoni tal-bijofilm kien iqsar minn dak tal-metodu ta' formazzjoni ta 'bijofilm naturali. Għalkemm iż-żieda ta 'mikro-organiżmi ta' benefiċċju jew sustanzi attivi tista 'tqassar il-ħin tal-formazzjoni tal-bijofilm, hemm problemi bħal diffikultà biex jinkiseb l-inoculum, kostruzzjoni ta' proċess kumpless, u spiża għolja. Guan Min et al., taħt kundizzjonijiet ta 'kontenut baxx ta' materja organika, uża direttament ilma mhux maħdum għall-formazzjoni tal-bijofilm, u t-tank tal-bijofiltru beda b'suċċess permezz ta 'formazzjoni ta' bijofilm naturali wara madwar 38 jum. Dan ir-riżultat tar-riċerka huwa simili għar-riżultati ta 'dan l-istudju. Ir-riżultati ta 'dan l-istudju juru li taħt l-istess kundizzjonijiet tal-formazzjoni tal-bijofilm, il-ħin tal-formazzjoni tal-bijofilm tal-isponża kwadra kien iqsar minn dak taż-żewġ midja l-oħra tal-bijofiltri. Dan jista 'jkun relatat mal-erja tal-wiċċ speċifika kbira, idrofiliċità qawwija, u faċilità ta' twaħħil tal-bijofilm tal-isponża kwadra. L-erja tal-wiċċ speċifika tal-isponża kwadra hija għolja daqs 32,000 ~ 35,000 m²/m³, ħafna akbar miż-żewġ midja l-oħra. Barra minn hekk, il-materjal ta 'l-isponża kwadra huwa polyurethane, li jespandi meta espost għall-ilma, għandu idrofiliċità għolja, u jwassal għat-twaħħil u t-tkabbir ta' mikro-organiżmi fl-ilma. Ir-riżultati tar-riċerka ta 'Li Yong et al. wera wkoll li l-prestazzjoni tal-bidu-up u l-prestazzjoni tat-tneħħija tan-nitroġenu tal-ammonja tal-isponża tal-polyurethane kienu aħjar minn dawk tal-polypropylene, li hija konsistenti mar-riżultati ta 'dan l-istudju. Barra minn hekk, f'dan l-istudju, l-erja tal-wiċċ speċifika tal-midja tal-bijofiltru Biochip kienet għolja daqs 5,500 m²/m³, ħafna akbar minn dik tal-midja tal-bijofiltru tal-boċċa tas-sodda fluwidizzata, iżda l-ħin tal-formazzjoni tal-bijofilm kien bażikament l-istess bħal dak tal-midja tal-ballun tas-sodda fluwidizzata. Dan jista 'jkun relatat mad-daqs tal-pori. Xi studji rrimarkaw li l-iskala spazjali interna tal-midja tal-bijofiltri taffettwa t-tkabbir tal-bijofilms. Għalkemm xi midja tal-bijofiltri għandhom erja tal-wiċċ speċifika kbira, il-pori tagħhom huma multa, u d-daqs tal-pori huwa ħafna iżgħar mill-ħxuna tal-bijofilm matur, li jista 'faċilment iwassal għal imblukkar tal-pori, li jagħmilha diffiċli għall-bijofilm fil-pori biex jilħaq l-akkumulazzjoni massima. Il-pori tal-Biochip huma żgħar, li jirriżultaw fi tkabbir aktar bil-mod tal-bijofilm u ħin itwal ta 'formazzjoni tal-bijofilm.
3.2 Kompożizzjoni tal-Komunità Mikrobika tal-Medja tal-Bijofiltri u l-Ilma tal-Kultura
F'dan l-istudju, il-batterji dominanti fuq il-midja tal-bijofiltru u fl-ilma tal-kultura korrispondenti kienu differenti. L-indiċi Shannon tal-bijofilms fuq il-midja tal-bijofiltru kien akbar minn dak tal-ilma tal-kultura korrispondenti, li jindika li l-midja tal-bijofiltru għandha l-effett li tarrikkixxi mikro-organiżmi. Dan huwa konsistenti mar-riżultati tar-riċerka ta 'Hu Gaoyu et al. Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw l-istruttura tal-komunità mikrobjali, bħal tip ta 'trasportatur, fond tal-filtru, salinità, konċentrazzjoni ta' materja organika, eċċ. L-istess midja tal-bijofiltru, taħt kundizzjonijiet ta 'kultura differenti, se jkollhom komunitajiet mikrobjali differenti fuq il-bijofilm. L-awtur darba studja s-sitwazzjoni tal-formazzjoni tal-bijofilm tal-midja tal-bijofiltri tal-boċċa fluwidizzata f'sistema ta 'akkwakultura li tirriċirkola għal gambli ġgant tal-ilma ħelu (Macrobrachium rosenbergii). Ir-riżultati wrew li l-phylum dominanti fuq il-bijofilm tiegħu kien Firmicutes, filwaqt li f'dan l-istudju, il-phylum dominanti fuq il-bijofilm tal-ballun tas-sodda fluwidizzata kien Proteobacteria. Ir-raġuni ewlenija għal din id-differenza tista' tkun l-ambjenti differenti tal-akkwakultura. It-tliet mezzi tal-bijofiltri użati f'dan l-istudju kellhom l-istess kundizzjonijiet inizjali għall-kultivazzjoni tal-bijofilms. Huwa possibbli li minħabba l-karatteristiċi fiżiċi differenti tal-midja, il-ħxuna tal-bijofilm iffurmat u l-ambjent intern kienu wkoll differenti, li jirriżultaw f'differenzi fil-komunitajiet mikrobjali. Għalhekk, id-differenza fit-trasportaturi hija r-raġuni ewlenija għad-differenzi fil-komunitajiet tal-mikrobi. Barra minn hekk, matul il-proċess tal-akkwakultura, l-ambjent tal-ilma u l-komunità mikrobjali jinfluwenzaw lil xulxin. Ir-raġunijiet għad-differenzi fil-komunitajiet tal-mikrobi jistgħu jkunu relatati ma 'fatturi ambjentali. Pereżempju, ir-riċerka ta 'Yuan Cuilin indikat li n-numru totali ta' batterji eterotrofiċi fil-ġisem; Fan Tingyu et al. jemmen li l-valur tal-pH jista 'jaffettwa b'mod sinifikanti l-kontenut totali ta' nitroġenu fl-ilma, u għandu rwol ewlieni fid-distribuzzjoni ta 'komunitajiet batterjali akkwatiċi fis-sezzjonijiet tax-xmajjar interni. Nitroġenu tal-ammonja, fosfru totali, u klorofilla jinfluwenzaw ukoll il-kompożizzjoni tal-komunitajiet batterjali fil-korp tal-ilma fi gradi differenti. Il-fatturi ambjentali li jikkawżaw id-differenzi fil-kompożizzjoni tal-komunità mikrobjali f'dan l-istudju għad għandhom bżonn konferma ulterjuri.
3.3 Effetti ta 'Media Biofilter Differenti fuq it-Tkabbir tal-Bass Largemouth
Mir-riżultati tat-tkabbir, il-bass largemouth fil-grupp ta ' l-isponoż kwadri kiber l-aktar malajr, b'rata ta ' żieda fil-piż sinifikament ogħla minn dik taż-żewġ midja l-oħra, u l-inqas proporzjon ta ' konverżjoni ta ' l-għalf. Dan huwa konsistenti mar-riżultati tar-riċerka preċedenti. F'dan l-istudju, il-formazzjoni tal-bijofilm u l-akkwakultura saru simultanjament. Meta wieħed jiġġudika mill-ħin tal-formazzjoni tal-bijofilm, il-bijofilm tal-isponża kwadra immaturat qabel, u wara li l-bijofilm immatura, il-konċentrazzjonijiet ta 'nitroġenu tal-ammonja u nitroġenu tan-nitritu fl-ilma kienu dejjem aktar baxxi minn dawk taż-żewġ midja l-oħra. Barra minn hekk, l-isponża kwadra għandha ċerta kapaċità ta 'filtrazzjoni, il-kontenut ta' solidi sospiżi solidi fl-ilma tal-kultura kien aktar baxx, u l-ilma kien relattivament ċar. It-tkabbir aħjar tal-bass tal-bokka kbira fil-grupp ta 'sponża kwadra jista' jkun relatat mal-kwalità tajba tal-ilma. Madankollu, l-effetti ta 'purifikazzjoni tal-midja sponża kwadra fuq nitroġenu totali, fosfru totali, u indiċi permanganat fl-ilma jeħtieġu aktar studju. Ta 'min jinnota li matul l-esperiment, il-valur tal-pH wera xejra ġenerali 'l isfel. Wara 12-il jum ta 'kultura, il-valur tal-pH tat-tankijiet tal-kultura kollha kien inqas minn 6.0, li huwa konsistenti mar-riżultati tar-riċerka ta' Zhang Long et al. It-tnaqqis fil-valur tal-pH huwa minħabba li numru kbir ta 'jonji tal-idroġenu huma prodotti matul il-proċess tal-kultivazzjoni tal-bijofilm, li jwassal għal tnaqqis fil-valur tal-pH tal-ilma. Għalhekk, matul il-proċess tal-formazzjoni tal-bijofilm, huwa meħtieġ li l-valur tal-pH tal-ilma tat-tank tal-kultura jiġi aġġustat fil-pront biex jiġi żgurat li jkun fil-medda ta 'tkabbir normali tal-ispeċi kkultivata. Meta wieħed iqis l-ispiża ekonomika, il-prezz tas-suq ta 'sponża kwadra huwa 70 ~ 100 RMB/kg, u l-ispiża tiegħu hija bejn iż-żewġ mezzi l-oħra tal-bijofiltru. Flimkien mar-riżultati tat-tkabbir, fi żmien qasir, l-isponża kwadra hija midja tal-bijofiltru tat-trattament tal-ilma relattivament prattiku għall-akkwakultura riċirkolata. Madankollu, l-isponża kwadra għandha toughness fqira u ħajja qasira ta 'servizz. L-effetti ta' użu fit-tul-u l-effetti tal-akkwakultura jeħtieġu aktar verifika.
Fil-qosor,taħt kundizzjonijiet naturali ta 'formazzjoni ta' bijofilm, il-midja tal-bijofiltru tal-isponża kwadra għandha l-iqsar żmien ta 'formazzjoni tal-bijofilm, prezz moderat, u l-massa finali tal-ġisem u r-rata ta' żieda fil-piż tal-bass tal-bokka kbira fil-grupp ta 'sponża kwadra kienu ogħla b'mod sinifikanti minn dawk taż-żewġ midja tal-bijofiltri l-oħra. Fi żmien qasir, huwa medja ta 'bijofiltru għat-trattament tal-ilma relattivament prattiku għall-akkwakultura riċirkolata.