沸石是一種架狀結(jié)構(gòu)的多孔穴和通道的硅鋁酸鹽,在我國分布廣、儲量大,在飼料工業(yè)和環(huán)保領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用并取得了許多新的研究成果。大量試驗表明,飼糧中添加?3%~?5%的沸石粉,可提高動物生產(chǎn)性能,節(jié)省常規(guī)飼料原料,降低飼養(yǎng)成本,而且還具有除臭除濕,防止飼料霉變、改善畜禽飼養(yǎng)環(huán)境等多種功能。與此同時,天然沸石在水處理方面已取得了不少研究成果,并且能夠凈化養(yǎng)殖水體。具體來說,其不僅能發(fā)揮物理過濾或去氨增氧的作用,更是具有良好的載體功能來凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖水體和處理養(yǎng)殖廢水。
一、沸石的結(jié)構(gòu)和功能
天然沸石由以硅 (鋁)氧四面體為基本結(jié)構(gòu)單元組成的單元環(huán)、雙元環(huán)、籠等形成的三維空間的架狀構(gòu)造的結(jié)晶多面體。
?二、沸石養(yǎng)殖水體的凈化作用
不斷發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖飼養(yǎng)密度高,依賴人工投飼,污染作用遠大于水體的自凈能力,水域的生態(tài)環(huán)境極易惡化。水產(chǎn)養(yǎng)殖中,最重要的一環(huán)就是水質(zhì)的處理。
(1)由于養(yǎng)殖水體中的剩余殘餌等大部分以懸浮態(tài)大顆粒形式存在,因此采用物理過濾技術(shù)去除是最為快捷、經(jīng)濟的方法。沸石過濾器兼有過濾與吸附功能,在去除懸浮物的同時,通過吸附作用有效去除重金屬、氨氮等溶解態(tài)污染物。還可節(jié)省反沖洗水量,降低運行費用,是一種值得推廣的濾料。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,沸石參與構(gòu)成生物濾器配合臭氧的強氧化作用或紫外殺菌作用,如日本、美國、德國等已經(jīng)開展封閉循環(huán)水養(yǎng)殖模式。此舉避免了因水產(chǎn)養(yǎng)殖而造成的生態(tài)環(huán)境的破壞,有利于周圍水環(huán)境的保護,環(huán)境效益十分明顯。
(2)飼料殘余、水產(chǎn)動物排泄物、水生動物尸體等都會導(dǎo)致氨的富集。?氨態(tài)氮?( NH3、NH4+ )存在于水中是一個嚴重的環(huán)境問題,因為它對魚類及其他水生動物有很強的毒性。魚類養(yǎng)殖中,即使?jié)舛群艿?,也會抑制生長,損害鰓組織,加重魚病。近年來的研究表明,魚類能長期忍受的最大限度的氨濃度為0. 025 mg /L。 利用沸石粉吸附氨、二氧化碳、硫化氫等大量有毒物質(zhì),在育苗和養(yǎng)殖階段,定期向漁場潑灑沸石粉,就可以除去養(yǎng)殖水體中的氨態(tài)氮,保持水質(zhì)澄清。另外每投入1 kg沸石,能帶入2000 ml氧氣,然后以微泡的形式慢慢放出,增加水體氧含量,防止水質(zhì)惡化;添加沸石還可以增加水中微量元素的含量,達到優(yōu)化養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境,促進水生動物生長發(fā)育的效果。
為了讓沸石在養(yǎng)殖水體處理中發(fā)揮更佳的處理效果,一些問題仍有待進一步探討:?①性價比適宜的益生凈水復(fù)合菌的培養(yǎng)篩選,與沸石載體的結(jié)合工藝;②作為底泥改進劑,促進益生凈水復(fù)合菌形成優(yōu)勢菌群的實驗及科學(xué)數(shù)據(jù)支持;③充分發(fā)揮沸石的載體功能?,多級載體水質(zhì)凈化系統(tǒng)的構(gòu)建;④養(yǎng)殖廢水通過生物沸石床或轉(zhuǎn)盤脫氮效果,需要進一步通過中試及生產(chǎn)性試驗,找出相關(guān)的運行參數(shù);⑤沸石改良,活化或復(fù)合制備工藝在不同水處理領(lǐng)域的嘗試。