臭氧對(duì)循環(huán)水養(yǎng)殖水質(zhì)的凈化效果分析

1.氨氮去除效果分析

氨氮是循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中主要的污染物之一，主要來(lái)源于養(yǎng)殖生物的代謝產(chǎn)物和有機(jī)物質(zhì)的分解。高濃度的氨氮對(duì)養(yǎng)殖生物具有毒性作用，會(huì)影響其生長(zhǎng)、免疫和繁殖性能。臭氧對(duì)氨氮的去除效果顯著，研究數(shù)據(jù)表明：

在南美白對(duì)蝦循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò) 4 小時(shí)的臭氧處理，氨氮去除率可達(dá) 17.78%-90.14%，具體去除效果與養(yǎng)殖階段和水質(zhì)條件有關(guān)。在育苗期（0-26 天），氨氮濃度從 0.71±0.39 mg/L 降至 0.07±0.03 mg/L，去除率高達(dá) 90.14%；在中期（27-57 天）和后期（57-104 天），氨氮去除率分別為 44.48% 和 52.17%。

花鱸循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究顯示，在臭氧質(zhì)量濃度達(dá) 0.63 mg/L、曝氣 90 分鐘的條件下，氨氮去除率為 36.85%。這一結(jié)果表明，即使在較低的臭氧濃度下，仍能有效降低氨氮濃度。

臭氧對(duì)氨氮的去除效果還受到 pH 值的影響。在 pH 10、臭氧濃度 2.0 mg/L 的條件下，氨氮去除率可達(dá) 42%。這是因?yàn)樵趬A性條件下，氨主要以游離氨（NH?）的形式存在，更容易與臭氧發(fā)生氧化反應(yīng)。

2.亞硝酸鹽去除效果分析

亞硝酸鹽是氨氮硝化過(guò)程的中間產(chǎn)物，對(duì)養(yǎng)殖生物的毒性比氨氮更強(qiáng)。臭氧對(duì)亞硝酸鹽具有極強(qiáng)的氧化能力，去除效果極為顯著：

南美白對(duì)蝦循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究表明，臭氧對(duì)亞硝酸鹽的去除率高達(dá) 87.50%-98.90%，且反應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的。在育苗期，亞硝酸鹽濃度從 19.580±2.550 mg/L 急劇降至 0.010±0.002 mg/L；在中期和后期，亞硝酸鹽濃度分別從 0.320±0.010 mg/L 和 1.820±0.400 mg/L 降至接近零的水平。

花鱸循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，在臭氧質(zhì)量濃度 0.63 mg/L、曝氣 90 分鐘的條件下，亞硝酸鹽去除率為 79.27%

。這一結(jié)果表明，臭氧處理能夠有效控制亞硝酸鹽的積累，保障養(yǎng)殖安全。

臭氧去除亞硝酸鹽的機(jī)理主要是通過(guò)直接氧化反應(yīng)，將亞硝酸鹽（NO??）氧化為硝酸鹽（NO??）。這一反應(yīng)速度極快，幾乎不受其他因素影響，因此臭氧是控制亞硝酸鹽的有效手段之一。

3.COD 去除效果分析

化學(xué)需氧量（COD）是衡量水體中有機(jī)物含量的重要指標(biāo)，高 COD 值表明水體中有機(jī)物污染嚴(yán)重。臭氧對(duì) COD 的去除效果顯著，研究結(jié)果如下：

在花鱸循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，隨著臭氧曝氣時(shí)間的延長(zhǎng)，COD 去除效果逐漸提高。當(dāng)曝氣時(shí)間為 90 分鐘、臭氧質(zhì)量濃度達(dá) 0.63 mg/L 時(shí)，COD 去除率達(dá)到 44.32%。這一結(jié)果表明，適當(dāng)延長(zhǎng)臭氧接觸時(shí)間可以提高有機(jī)物的去除效率。

在集約化魚類循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò) 8 周的臭氧處理，水體中 COD 平均降低 36%，同時(shí)總懸浮物（TSS）降低 35%，溶解性有機(jī)碳（DOC）降低 17%，色度降低 82%。這表明臭氧不僅能夠去除有機(jī)物，還能改善水體的綜合水質(zhì)。

在 pH 7、臭氧濃度 2.0 mg/L 的條件下，COD 去除率可達(dá) 98%，細(xì)菌活性提高 99%。這一結(jié)果表明，在適宜的 pH 條件下，臭氧能夠高效去除有機(jī)物，同時(shí)促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng)。

特別值得注意的是，臭氧處理能夠改變?nèi)芙庑杂袡C(jī)化合物（DOC）的特性，通過(guò)氧化和沉淀作用，使其更容易通過(guò)后續(xù)的生物過(guò)濾去除。這為臭氧與生物處理技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

4.總磷去除效果分析

總磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵元素，主要來(lái)源于飼料、糞便和生物代謝產(chǎn)物。臭氧對(duì)總磷的去除效果研究較少，但已有研究表明：

在臭氧納米氣泡與微藻聯(lián)合處理系統(tǒng)中，總磷去除率可達(dá) 86.71%，同時(shí) COD??、總氮去除率分別為 78.25% 和 76.59%。這一結(jié)果表明，臭氧納米氣泡與微藻的協(xié)同作用能夠高效去除氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)處理后總磷濃度可從 1.32±0.14 mg/L 降至 0.03±0.01 mg/L，去除率接近 100%。這一顯著的去除效果可能與臭氧促進(jìn)磷的沉淀和生物吸收有關(guān)。

臭氧去除總磷的機(jī)理較為復(fù)雜，主要包括：（1）臭氧氧化有機(jī)磷化合物，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷酸鹽；（2）提高水體 pH 值，促進(jìn)磷酸鹽的沉淀；（3）促進(jìn)聚磷菌的生長(zhǎng)和磷的生物吸收；（4）通過(guò)微絮凝作用，將磷結(jié)合在絮體中去除。

5. 細(xì)菌總數(shù)控制效果分析

細(xì)菌總數(shù)是評(píng)價(jià)水體微生物安全性的重要指標(biāo)，高細(xì)菌濃度可能導(dǎo)致病害暴發(fā)。臭氧具有極強(qiáng)的殺菌能力，對(duì)細(xì)菌總數(shù)的控制效果極為顯著：

在南美白對(duì)蝦循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，臭氧處理 4 小時(shí)后，弧菌總數(shù)和細(xì)菌總數(shù)完全被去除，殺菌率接近 100%。在育苗期，細(xì)菌總數(shù)從 (3.75±0.12)×10? CFU/mL 降至 (5.95±0.21)×103 CFU/mL；在中期和后期，細(xì)菌總數(shù)分別從 (6.20±0.42)×10? CFU/mL 和 (2.82±0.16)×10? CFU/mL 降至 103 CFU/mL 以下。

研究表明，0.43 mg/L 的臭氧濃度接近 100% 滅殺大腸桿菌，1.5 mg/L 的臭氧溶液在 1 分鐘內(nèi)可消除真菌污染。這表明臭氧具有極高的殺菌效率，能夠快速殺滅各類病原微生物。

在劍水蚤和圓水蚤的滅活實(shí)驗(yàn)中，微納米氣泡臭氧的很佳液相質(zhì)量濃度為 1.5 mg/L，處理 25 分鐘可接近 100% 的滅活率；處理 5 分鐘后停止曝氣，30 分鐘后對(duì)劍水蚤和圓水蚤的持續(xù)滅活率分別提升了 28.5% 和 25.3%。

該數(shù)據(jù)來(lái)源研究文獻(xiàn)。