臭氧 水产养殖(对虾养殖中，臭氧消毒对虾危害不小加上这个，就十分完美了)

由于越南水产养殖业的快速发展，出现了环境退化和疾病爆发的问题，对虾业造成严重损失的疾病之一是由革兰氏阴性细菌引起的急性肝胰腺坏死病 (AHPND) 副溶血性弧菌。据估计，2011年至2015年间湄公河三角洲地区 AHPND 造成的白对虾损失约为2600万美元，斑节对虾损失约为1100万美元，

无效，目前没有针对这种疾病的有效控制措施。因此，该行业需要寻找替代措施来预防和控制这种病原体。

一、纳米气泡技术在水产养殖中的前景

纳米气泡技术产生直径小于200nm的小气泡，这些气泡可以在水体中存在数周。这种现象与这些小气泡的物理特征和高zeta电位值有关，这使它们不会聚集成更大的气泡。纳米气泡技术在水产养殖中具有很多有希望的有效应用，因为它能够增加和维持水中的氧含量并控制细菌，这是减少抗生素使用最有效的措施。

氧气纳米气泡优化了水生系统中的溶解氧，高水平的氧气可以加速新陈代谢，促进更高的饲料摄入量，并促进虾的生长。臭氧纳米气泡最近被证明可以在实验室实验中有效地对水进行消毒。臭氧纳米气泡的基本消毒特性是它们会吸引带负电的粒子并产生氧自由基，从而破坏细胞膜的渗透性。

在水体中，臭氧会转化为氧气，因此它会在对水进行消毒的同时增加溶解氧水平。在循环水产养殖系统中，适度的臭氧似乎可以促进生物硝化，这可能是由氧促进氮转化细菌种群的增加介导的。有效的臭氧处理取决于浓度、暴露时间、病原体负荷和有机物含量，臭氧浓度越高，养殖物种面临的风险就越高。虽然纳米气泡可以增加和维持水中的氧气，但气体过量会导致高氧。许多研究都记录了空气过饱和对水生动物的影响。高氧导致总层间细胞质量增加67% 。

Boyd & Fast (1992) 报告说，当氧气超过20mg/L或饱和率超过300%时，鱼和虾的死亡率会增加，这种情况会导致气泡病，这种疾病已在多种鱼类和无脊椎动物中进行了描述。Weitkamp & Katz (1980) 报告说，当溶解氧水平超过300%饱和度时，在垂死鱼类的鳃中以及鳍条之间和鳞片下观察到气泡，当溶解氧浓度超过饱和度的250%时，许多海鱼出现死亡。

亚洲养虾业的研究报告表明，氧气纳米气泡技术可有效增加池塘养虾的溶解氧。然而，尽管对纳米气泡的物理和化学性质有一些了解，但它们对水生动物的影响仍然未知。本研究探讨了纳米气泡对南美白对虾鳃形态、体重增加和死亡率，以及实验室条件下副溶血性弧菌和水质的影响。

二、材料和方法

1、实验室设立

实验于2020年5月至2020年9月在越南北宁市第一水产养殖研究所 (RIA1) 水产养殖环境与疾病监测中心 (CEDMA) 的实验室进行。

2、实验设计

实验1（没有弧菌 ）由五种处理组成：氧气大气泡 (O2)、臭氧大气泡 (O3)、氧气纳米气泡 (O2-NB)、臭氧纳米气泡 (O3-NB) 和阴性对照 ( NCTRL），每组重复3次。O2和O2-NB组每天处理一次（每次4分钟），而O3和O3-NB罐每天处理一次（每次2分钟）。

实验2（感染弧菌 ）由六种处理组成：O2、O3、O2-NB、O3-NB、NCTRL和阳性对照 (PCTRL) 组。

三、研究讨论

1、我们的研究结果表明，使用纳米气泡进行治疗可能会导致轻度至中度的鳃病理。在我们的第一个实验中，大多数有鳃变化的虾被归类为轻度变化，虾活跃，生长正常。我们的研究结果与其他报告的研究，溶氧过饱和对虾和鱼的鳃结构的不利影响的研究一致。最近的一项研究Jhunkeaw等人 (2021) 也没有发现罗非鱼在用O3-NB处理10分钟后，48小时出现死亡率和细胞损伤。然而，也许更频繁地短时间暴露于O3-NB最终会刺激鱼的鳃。

在我们的研究中观察到的形态变化在实验2中比在实验1中更严重，这可能是因为虾长时间暴露在纳米气泡中，并且它们暴露在细菌中。实验2表明，与暴露于O3-NB相关的对鳃的轻度损害，并没有超过这种处理在弧菌病爆发期间对水消毒的好处 。

2、两个实验的结果表明，使用纳米气泡形式的O3不会影响虾的生长速度，这一观察结果与鳃病理学和死亡率结果平行。实际上，当使用纳米气泡输送O3时，与使用曝气器（大气泡）输送时相比，它似乎对虾的毒性和刺激性更小。与其他处理相比，在O3-NB和O2-NB处理期间观察到几个水质参数差异，这些可能导致体重增加差异。

在没有细菌的情况下（实验1），O3气泡处理的死亡率最高。这一发现得到了Gonçalves & Gagnon (2011) 他们发现较高的臭氧浓度，会对养殖物种造成严重的组织损伤和死亡风险。然而，当O3以纳米气泡形式应用时，我们降低了死亡率。这意味着O3-NB处理可能有助于控制细菌和增加溶解氧，而不会对虾产生负面影响。

3、当弧菌呈指数增长时，O3-NB处理具有消毒效果，从而显着降低虾的死亡率（实验 2）。使用O3-NB可能会导致一些鳃变化，但似乎有利于在病原体存在的情况下降低死亡率。研究结果表明，短期频繁的O3-NB处理可能是可以控制弧菌、维持溶解氧。

四、研究结论

在O3和O2处理组中，观察到大量虾的鳃损伤有轻度至中度，但在两个实验中，这些损伤在O2-NB和O3-NB（纳米气泡）处理组中不太常见。这些结果表明，当这些气体不使用纳米气泡形式输送时，虾鳃受O2和O3的影响最大，使用纳米气泡输送这些气体减少了过饱和的负面影响。

我们的研究还表明，O3-NB可以应用于对虾进行有效控制副溶血弧菌，因此，减少对虾养殖中的AHPND疾病。