珠江所在水产养殖尾水处理生物脱氮方面取得新进展
更新时间：2025-09-05 13:13:53 来源/作者：珠江水产研究所
近日，中国水产科学研究院淡水池塘养殖生态环境调控创新团队在养殖尾水处理方面取得新进展，相关研究论文“Optimization of aquaculture wastewater treatment systems: based on the isolation of the strain Acinetobacter sp. LF10”发表在《Bioresource Technology》（JCR一区，IF=9.0），研究生李传龙为论文第一作者，龚望宝研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2023YFD2400501）、国家现代农业产业技术体系（CARS-45-21）以及中国水产科学研究院创新团队基本科研业务费（NO.2023TD62）等项目资助。
水产养殖尾水中氮素污染的有效控制是产业绿色可持续发展的关键。与传统方法相比，生物脱氮技术因其处理成本低、二次污染少、环境友好等突出优点，被公认为最具应用前景的治理方向。该技术核心在于利用微生物的新陈代谢作用，将水体中的氨氮、亚硝酸盐氮等有毒物质转化为无害的氮气，或同化为微生物自身生长所需的营养成分，从而实现氮素的彻底去除与资源化利用。然而，生物脱氮技术在实际推广应用，尤其是在冬季，面临一个巨大挑战——温度依赖性。绝大多数脱氮微生物在冬季水温骤降时，微生物酶活性急剧下降，新陈代谢缓慢，导致其脱氮效能严重衰减甚至完全失活。这使得养殖尾水在冬季集中排放时，处理效果难以稳定达标，成为制约养殖尾水达标排放的难题。
针对这一行业痛点，本研究通过广泛筛选和精准鉴定，获得了极具应用潜力的高效菌株Acinetobacter sp. LF10。结果显示，该菌株LF10在15-35°C的宽温度范围内均能保持旺盛的生长活性和高效的脱氮性能。在15°C的低温条件下，其对总氮（TN）的去除率仍能保持在84.72%的高水平。该菌株能够通过独特的同化/异化硝酸盐还原耦合铵同化途径，同步高效去除水体中的氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐，48小时内对三者的去除率分别高达98.02±0.43%、90.35±1.68%和86.84±2.41%。LF10在C/N低至5的苛刻条件下，仍能保持90%以上的氨氮去除率，极大降低了对额外添加碳源的依赖，减少了处理成本。其代谢途径避免了传统硝化-反硝化过程中强温室气体氧化亚氮的大量产生，减排优势明显。为验证实际应用效果，研究团队将LF10菌剂应用于生物滤器系统进行养殖尾水处理试验。结果表明，接种LF10的生物滤器在常温（31.0 ± 2.4°C）和低温（15.0 ± 0.3°C）条件下，平均总氮去除率分别为94.67±0.64%和84.72±17.03%，均显著高于未接种的对照组。微生物群落结构分析进一步证实，LF10能够成功在滤料上定殖并成为优势菌属，有效优化了系统的菌群结构，增强了系统在低温下的稳定性和抵抗力。本研究为解决养殖尾水冬季处理效率低的行业难题提供了有效的微生物资源和理论支撑。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133117
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