20 / 2024-07-08 16:36:29

牡蛎养殖反硝化脱氮潜能的量化评估

自然水体输入过量无机形态的氮素（硝态、铵态）所导致的水体富营养化已成为21世纪全球近海生态系统最严重的威胁之一，而人工技术手段脱除氮素对近海可持续发展至关重要。牡蛎养殖是具有可持续性的水体脱氮手段，除在生长过程中对水体有机氮的生物同化作用外，牡蛎消化道和外壳微生物对水体无机氮的反硝化作用也是实现脱氮效能的重要途径。为量化评估牡蛎养殖的反硝化脱氮潜能，本研究基于广东省牡蛎养殖的基本情况，对四种密度的香港牡蛎（Crassostrea hongkongensis）进行24小时的实验室暂养，并测定各组水体无机氮浓度随时间的变化。通过等比例去除0密度组无机氮浓度变化量可以得出不同密度下牡蛎肠道和外壳对反硝化脱氮的相对贡献；通过对实验室尺度到整个广东沿岸尺度的放大，可以估算广东省牡蛎养殖的反硝化脱氮潜能。结果表明，实验室暂养的牡蛎显著降低水体中硝态氮，且单个牡蛎导致的日降低量（以氮计）和其中肠道反硝化的占比均随暂养密度增加而降低，分别为0.64，0.59，0.50毫克和70%，67%，62%。同时，各组水体铵态氮含量均显著增加，且单个牡蛎导致的日铵氮增量（以氮计）随密度增加而降低，分别为6.53，3.08，0.42毫克。将实验室结果放大后，本研究估算出广东省近海养殖牡蛎日反硝化脱氮9.57吨，略低于其通过生物同化的日脱氮量（11.04吨），上述两种途径共可脱除6.24‰的珠江流域日总氮素输入。本研究证明并量化了牡蛎养殖通过反硝化途径脱除无机氮的潜能，为进一步估算特定牡蛎养殖区域内各个途径的脱氮量提供方法参考。