沸石是一種架狀結構的多孔穴和通道的硅鋁酸鹽,在我國分布廣、儲量大,在飼料工業和環保領域中得到了廣泛的應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,可提高動物生產性能,節省常規飼料原料,降低飼養成本,而且還具有除臭除濕,防止飼料霉變、改善畜禽飼養環境等多種功能。與此同時,天然沸石在水處理方面已取得了不少研究成果,并且能夠凈化養殖水體。具體來說,其不僅能發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養殖水體和處理養殖廢水。
一、沸石的結構和功能
天然沸石由以硅 (鋁)氧四面體為基本結構單元組成的單元環、雙元環、籠等形成的三維空間的架狀構造的結晶多面體。
?二、沸石養殖水體的凈化作用
不斷發展的水產養殖飼養密度高,依賴人工投飼,污染作用遠大于水體的自凈能力,水域的生態環境極易惡化。水產養殖中,最重要的一環就是水質的處理。
(1)由于養殖水體中的剩余殘餌等大部分以懸浮態大顆粒形式存在,因此采用物理過濾技術去除是最為快捷、經濟的方法。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、氨氮等溶解態污染物。還可節省反沖洗水量,降低運行費用,是一種值得推廣的濾料。在水產養殖中,沸石參與構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、德國等已經開展封閉循環水養殖模式。此舉避免了因水產養殖而造成的生態環境的破壞,有利于周圍水環境的保護,環境效益十分明顯。
(2)飼料殘余、水產動物排泄物、水生動物尸體等都會導致氨的富集。?氨態氮?( NH3、NH4+ )存在于水中是一個嚴重的環境問題,因為它對魚類及其他水生動物有很強的毒性。魚類養殖中,即使濃度很低,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,在育苗和養殖階段,定期向漁場潑灑沸石粉,就可以除去養殖水體中的氨態氮,保持水質澄清。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,防止水質惡化;添加沸石還可以增加水中微量元素的含量,達到優化養殖生態環境,促進水生動物生長發育的效果。
為了讓沸石在養殖水體處理中發揮更佳的處理效果,一些問題仍有待進一步探討:?①性價比適宜的益生凈水復合菌的培養篩選,與沸石載體的結合工藝;②作為底泥改進劑,促進益生凈水復合菌形成優勢菌群的實驗及科學數據支持;③充分發揮沸石的載體功能?,多級載體水質凈化系統的構建;④養殖廢水通過生物沸石床或轉盤脫氮效果,需要進一步通過中試及生產性試驗,找出相關的運行參數;⑤沸石改良,活化或復合制備工藝在不同水處理領域的嘗試。