Selecció de medis de biofiltre per a llobarro boca grossa- Característiques del biofilm i rendiment de creixement
Llobarro boca grossa (Micropterus salmoides), també conegut com a baix de Califòrnia, pertany a Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus. És originari de Califòrnia, EUA, i té avantatges com ara un creixement ràpid, un sabor deliciós, una nutrició rica i un alt valor econòmic. S'ha convertit en una de les espècies importants d'aqüicultura d'aigua dolça a la Xina. En els darrers anys, en el context de la transformació i millora de la pesca i el desenvolupament vigorós de la pesca digital i intel·ligent, l'aqüicultura de recirculació industrialitzada ha sorgit gradualment. El mode d'aqüicultura del llobarro també està passant del cultiu tradicional de l'estany al mode d'aqüicultura de recirculació verda i eficient. La recirculació de l'aqüicultura té avantatges com l'estalvi d'aigua i terra, una gran densitat de població i una gestió còmoda. Mitjançant mètodes i equips físics, biològics, químics, els sòlids en suspensió i les substàncies nocives de la massa d'aigua s'eliminen o es converteixen en substàncies inofensives, de manera que la qualitat de l'aigua satisfà les necessitats normals de creixement de les espècies cultivades, aconseguint així el reciclatge de l'aigua en condicions d'aqüicultura d'alta-densitat. Ha aconseguit bons beneficis econòmics en múltiples espècies cultivades.
Actualment, la investigació sobre l'aqüicultura de recirculació del llobarro se centra principalment en la reproducció, la nutrició dels pinsos, la selecció de soques, l'alimentació precisa, els canvis de l'entorn de l'aigua i la qualitat nutricional. La investigació sobre l'aqüicultura de recirculació industrialitzada d'interior de llobarro se centra principalment en el cultiu de peixos juvenils de mida gran-, i la piscicultura d'adults de cicle complet-no s'ha promocionat àmpliament. El principal repte al qual s'enfronta l'aqüicultura de recirculació del llobarro és mantenir un bon ambient aquàtic en condicions d'alta-densitat per garantir el creixement normal de les espècies cultivades. El tractament de l'aigua és el nucli de l'aqüicultura de recirculació, i els mitjans eficients de biofiltre de tractament d'aigua són la base del sistema de tractament d'aigua. Tot i que hi ha molts informes sobre la purificació d'aigua mitjançant medis de biofiltre, no hi ha informes específicament sobre l'aqüicultura de recirculació industrialitzada de llobarro, especialment pel que fa a la detecció de medis de biofiltre de tractament d'aigua efectius, l'estructura de la comunitat microbiana dels biofilms en diferents medis de biofiltre, els efectes del tractament i els impactes en el creixement de les espècies cultivades. Es van seleccionar tres tipus de medis de biofiltre, entre els quals els mitjans de biofiltre d'esponja quadrada i de bola de llit fluiditzat són de baix cost- i senzills d'operar, i s'han utilitzat àmpliament en el tractament de l'aigua de la cua de l'aqüicultura; Mutag Biochip 30 (abreujat com a Biochip) és un nou tipus de medi de biofiltre que ha sorgit en els últims anys, amb avantatges de resistència a l'impacte i llarga vida útil, però no s'han informat dels seus efectes d'aplicació pràctica. Amb aquest propòsit, es va utilitzar la tecnologia de seqüenciació d'ADNr-de gran rendiment 16S per analitzar la situació de formació de biofilm dels tres medis de biofiltre de tractament d'aigua, alhora que s'analitzava la situació de creixement del llobarro, per tal de detectar medis pràctics de biofiltre de tractament d'aigua i proporcionar medis eficients de tractament d'aigua per a l'aqüicultura de recirculació industrialitzada del llobarro.
1. Materials i Mètodes
1.1 Materials d'assaig
Els mitjans de biofiltre seleccionats per a aquesta prova van seresponja quadrada, Bioxip, ibola de llit fluiditzat, tal com es mostra aFigura 1. El material d'esponja quadrada és de poliuretà, amb forma de cub amb una longitud lateral de 2,0 cm, àrea de superfície específica (3,2 ~ 3,5) × 10⁴ m²/m³. El material Biochip és polietilè, amb forma de cercle amb un diàmetre de 3,0 cm, un gruix d'uns 0,11 cm, una superfície específica de 5,5 × 10³ m²/m³. El material de bola de llit fluiditzat és de polietilè, una superfície específica efectiva de 500 ~ 800 m²/m³.
1.2 Agrupació experimental
El grup de tractament de medis de biofiltre d'esponja quadrada es va establir com a grup T1, el biofilm de medis corresponent es va etiquetar B1 i l'aigua d'aqüicultura corresponent es va etiquetar W1; el grup de tractament de medis de biofiltre Biochip es va establir com a grup T2, el biofilm de medis corresponent es va etiquetar B2 i l'aigua d'aqüicultura corresponent es va etiquetar W2; el grup de tractament de medis de biofiltre de bola de llit fluiditzat es va establir com a grup T3, el biofilm de medis corresponent es va etiquetar B3 i l'aigua d'aqüicultura corresponent es va etiquetar W3.
1.3 Sistema d'Aqüicultura
L'experiment es va dur a terme en un sistema d'aqüicultura de recirculació a la Base Experimental Integral Balidian de l'Institut de Pesca d'Aigua Dolça de Zhejiang.Hi havia 9 dipòsits de cultiu en total, volum 500 L, volum efectiu d'aigua 350 L. El dipòsit de biofiltre estava fet d'un aquari de plàstic de 80 cm de llarg, 50 cm d'ample i 50 cm d'alçada, volum 200 L, volum efectiu d'aigua 120 L. El dipòsit de cultiu i el dipòsit del biofiltre es van connectar mitjançant una bomba d'aigua per formar una circulació interna, un cabal de 3 ~ 4 L/min, amb aireació per a l'oxigenació, l'oxigen dissolt en aigua es va mantenir per sobre de 5 mg/L. Els mitjans de biofiltre es van agrupar aleatòriament, cada tipus de medi de biofiltre tenia 3 rèpliques, cada dipòsit de biofiltre es va carregar amb 2,0 kg de medi de biofiltre, alhora que es va suspendre una font de carboni d'alliberament lent-. Durant el període de cultiu de biofilm, el 10% de l'aigua es va canviar diàriament.Indicadors inicials de qualitat de l'aigua: Nitrogen total (TN) 9,41 mg/L, Fòsfor total (TP) 1,02 mg/L, Nitrogen amoníac (TAN) 1,26 mg/L, Nitrit Nitrogen (NO₂⁻-N) 0,04 mg/L, Índex de permanganat (COD3)ₘ..
1.4 Prova de gestió de peixos i cultius
El llobarro es va utilitzar com a espècie cultivada. Abans de començar la prova, es van aclimatar a l'aigua de recirculació durant 7 dies.La prova es va dur a terme des de l'11 d'agost de 2022 fins al 22 de setembre de 2022, amb una durada de 42 dies.. Es van seleccionar llobarros sense lesions superficials, sans i vius, per a l'agrupació, es van emmagatzemar 60 peixos a cada dipòsit de cultiu, alimentats dues vegades al dia, els temps d'alimentació eren de 7:00 del matí i de 16:00 de la tarda, la quantitat d'alimentació diària representava al voltant de l'1,0% ~ 1,5% de la massa corporal total del peix. La massa corporal inicial del peix de prova va ser (20,46 ± 0,46) g.
1.5 Recollida de mostres
Es van recollir mostres d'aigua del dipòsit del biofiltre cada 2 dies, registrant indicadors com la temperatura de l'aigua, l'oxigen dissolt, el valor del pH i mesurant el nitrogen amoníac i el nitrogen de nitrit. Es van registrar la quantitat d'alimentació, la massa corporal del peix a l'inici i al final de l'experiment i la taxa de supervivència. Després de l'experiment, es va recollir 1 L d'aigua de cada dipòsit de cultiu mitjançant bosses de recollida d'aigua estèrils, es va filtrar a través d'una membrana de filtre de 0, 22 µm i es va emmagatzemar en un congelador de -80 graus per al seu ús posterior. Es van prendre mostres de medi de biofiltre de 0,5 g de manera asèptica de cada dipòsit de biofiltre, es van emmagatzemar en aigua destil·lada esterilitzada, es van sacsejar vigorosament per desallotjar els microorganismes de la superfície del biofilm, després es van filtrar a través d'una membrana de filtre de 0,22 µm i es van emmagatzemar en un congelador de -80 graus per al seu ús posterior.
1.6 Mètodes de mesura
1.6.1 Mesurament de la qualitat de l'aigua
La temperatura de l'aigua, l'oxigen dissolt i el valor del pH es van detectar mitjançant aAnalitzador de qualitat de l'aigua portàtil HACH Hq40d. La concentració de nitrogen d'amoníac es va mesurar mitjançant el mètode espectrofotomètric de reactius de Nessler. La concentració de nitrogen de nitrits es va detectar mitjançant el mètode espectrofotomètric de naftiletilendiamina d'àcid clorhídric.
1.6.2 Mesura del rendiment de l'aqüicultura
Les fórmules de càlcul per a la taxa d'augment de pes, la relació de conversió d'alimentació i la taxa de supervivència dels peixos són les següents.
l Taxa d'augment de pes= (Massa corporal final del peix - Massa corporal inicial del peix) / Massa corporal inicial × 100%;
l Ratio de conversió d'alimentació= Consum de pinso/Guany de pes;
l Taxa de supervivència= (Nombre de peixos al final de l'experiment / Nombre inicial de peixos a l'inici de l'experiment) × 100%.
1.6.3 Seqüenciació microbiana d'alt rendiment-
L'ADN bacterià es va extreure d'aigua i biofilm mitjançant un kit d'extracció d'ADN bacterià (OMEGA Biotech, EUA). Es van utilitzar primers específics 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3') i 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3') per amplificar les regions V3 i V4 de l'ADNr 16S del bacteri. La PCR va utilitzar el sistema de reacció TransGen AP221-02: 4 µL de tampó 5×FastPfu, 2 µL de 2,5 mmol/L dNTPs, 0,4 µL de FastPfu polimerasa, 0,8 µL cadascun de 5 µmol/L d'iniciadors directes i inversos, 0,2 µL de plantilla d'ADN complementat amb BSA, µL d'ADN. ddH₂O a 20 µL. Condicions de reacció PCR: 95 graus durant 3 min; 95 graus durant 30 s, 53 graus durant 45 s, 72 graus durant 1 min, 28 cicles; Extensió de 72 graus durant 10 min. L'amplificació per PCR es va realitzar en un instrument de reacció PCR 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, EUA). Els productes de PCR es van purificar mitjançant Beads i després es van sotmetre a seqüenciació. La seqüenciació es va encarregar a Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.
1.6.4 Anàlisi de la diversitat microbiana
Primer es van empalmar les dades en brut obtingudes de la seqüenciació, seguit del filtratge de control de qualitat de la qualitat de les lectures i l'efecte d'empalmament i la correcció de la direcció de la seqüència, donant lloc a dades optimitzades. Després de normalitzar les dades netes finalment obtingudes, es van realitzar anàlisis de agrupació OTU (Unitats taxonòmices operatives) i anàlisi taxonòmica amb un 97% de semblança. Els histogrames de les mostres es van dibuixar mitjançant Excel i els mapes de calor es van dibuixar mitjançant la plataforma Majorbio Cloud.
1.7 Anàlisi de dades
Es va utilitzar el programari estadístic SPSS 16.0 per a l'anàlisi de significació de les diferències i el mètode de Duncan en l'anàlisi de la variància (ANOVA) per a comparacions múltiples.
2. Resultats i anàlisi
2.1 Temps de formació del biofilm de diferents medis de biofiltre
Com es mostra aFigura 2,En condicions naturals de formació de biofilm, el contingut de nitrogen d'amoníac a l'aigua del dipòsit del biofiltre va mostrar una tendència d'augment ràpid seguida d'un descens gradual.El contingut de nitrogen amoníaca l'aigua del dipòsit del biofiltre corresponent a l'esponja quadrada va assolir el seu màxim als 17 dies, a 8,13 mg/L, després va disminuir gradualment,arribant al mínim als 41 dies, mantenint-se després al voltant de 0,20 mg/L, indicant queel temps de formació del biofilm per a l'esponja quadrada va ser d'uns 17 dies. Els canvis en el contingut de nitrogen d'amoníac a l'aigua dels dipòsits de biofiltre corresponents a Biochip i la bola de llit fluiditzat van ser bàsicament els mateixos, mostrant canvis fluctuants. El pic de nitrogen amoníac va aparèixer als 21 dies, a 7,88 mg/L i 7,57 mg/L respectivament, cosa que indica queel temps de formació de biofilm per a Biochip i el medi de biofiltre de bola de llit fluiditzat va ser d'uns 21 dies. El contingut de nitrogen amoníacals dipòsits de biofiltre corresponents aaquests dos mitjans van baixar al mínim amb 43 dies i 45 dies respectivament.
2.2 Canvis en el valor del pH de l'aigua en diferents dipòsits de cultiu
Des deFigura 3, es pot veure que el valor de pH inicial de l'aigua de cultiu era de 7,3. A mesura que s'allargava el temps de cultiu, el valor del pH de l'aigua de cada dipòsit de cultiu va mostrar una tendència a la baixa. Després de 12 dies, el valor del pH de tots els tancs de cultiu era inferior a 6, 0, cosa que és desfavorable per al creixement de les espècies cultivades.Per tant, després de 12 dies de formació de biofilm, s'ha de parar atenció a ajustar el valor del pH de l'aigua del dipòsit de cultiu..
2.3 Anàlisi de la composició de la comunitat microbiana en biofilms de diferents medis de biofiltre i en aigua
2.3.1 Composició de la comunitat microbiana a nivell de fílum
Com es mostra aFigura 4,a nivell de fílum, els bacteris dominants en els biofilms dels tres medis de biofiltre eren els mateixos, tots eren Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota i Chloroflexi. Les seves abundàncies relatives combinades eren del 68,96%, 64,74% i 65,45% respectivament. Els bacteris dominants a l'aigua de cultiu corresponent eren diferents. El bacteri dominant a W1 va ser Actinobacteriota, amb una abundància relativa del 64,66%. Els bacteris dominants a W2 i W3 eren Proteobacteris, amb abundàncies relatives del 34,93% i del 50,10% respectivament.
Fig. 4 Composició de la comunitat de bacteris en diferents biofilms i aigua a nivell de fílum
2.3.2 Composició de la comunitat microbiana a nivell familiar
Com es mostra aFigura 5, en els biofilms dels tres mitjans, al voltant del 48% dels bacteris eren comunitats bacterianes amb abundància relativa, totes inferiors al 3%. Els bacteris dominants de B1 i B2 eren els mateixos, sent tots dos Xanthomonadaceae, amb abundàncies relatives de l'11,64% i el 9,16% respectivament; el bacteri dominant de B3 va ser JG30-KF-CM45, amb una abundància relativa del 10,54%. Els bacteris dominants a l'aigua de cultiu eren diferents dels del medi de biofiltre. Les microbacteriàcies van ser els bacteris dominants absoluts a W1, amb una abundància relativa del 62,10%; els bacteris dominants a W2, a més de Microbacteriaceae (13,82%), també inclouen una certa proporció de Rhizobiales (8,57%); el bacteri dominant a W3 va ser Rhizobiales, amb una abundància relativa del 38,94%, seguit de les Flavobacteriaceae, amb una abundància relativa del 15,89%.
Es van comptabilitzar les 50 espècies principals a nivell de gènere. Després de processar els valors numèrics, es van mostrar els canvis d'abundància de diferents espècies a les mostres a través del gradient de color dels blocs de color. Els resultats es mostren aFigura 6. Leifsonia va ser el bacteri dominant a W1, amb una abundància relativa del 56,16%; els bacteris dominants a W2 van ser Leifsonia (10,30%) i Rhizobiales_Incertae_Sedis (8,47%); el bacteri dominant a W3 va ser Rhizobiales_Incertae_Sedis, amb una abundància relativa del 38,92%. Entre els bacteris identificables dels biofilms, Thermomonas va ser el gènere dominant a B1, amb una abundància relativa del 4,71%; els gèneres dominants en B2 i B3 van ser Nitrospira, amb abundàncies relatives del 4,41% i del 2,70% respectivament.
Fig. 5 Composició de la comunitat de bacteris en diferents biofilmsi l'aigua a nivell familiar
Fig. 6 Mapa de calor de la composició de la comunitat bacteriana en diferents biofilms i aigua a nivell de gènere
2.4 -Anàlisi de diversitat de comunitats microbianes en biofilms de diferents medis de biofiltre i en aigua
Com es mostra aTaula 1, l'índex de Shannon de les comunitats microbianes en els biofilms de diferents medis era superior al de l'aigua de cultiu corresponent, mentre que l'índex de Simpson era el contrari. Analitzant l'aigua de cultiu corresponent, l'índex de Shannon de la comunitat bacteriana de W2 va ser el més alt, significativament superior al de W1 i W3, mentre que l'índex de Simpson era significativament inferior al de W1 i W3, cosa que indica que la seva -diversitat era la més alta. A diferència de la -diversitat de l'aigua de cultiu, tot i que l'índex de Shannon de la comunitat microbiana bacteriana al medi B2 era el més gran i l'índex de Simpson era el més petit, no hi va haver cap diferència significativa entre els tres medis de biofiltre. La cobertura de seqüenciació de totes les mostres va ser superior a 0, 990, cosa que indica que la profunditat de seqüenciació podria reflectir el nivell real de les mostres.
2.5 Efectes de diferents medis de biofiltre en el creixement del llobarro boca grossa
Taula 2mostra la situació de creixement del llobarro en els diferents grups de medis de biofiltre. Després de 44 dies de cultiu, la massa corporal final i la taxa d'augment de pes del llobarro al grup de cultiu d'esponja quadrada van ser significativament superiors a les dels grups de bola de llit fluiditzat i Biochip, i la relació de conversió d'alimentació va ser significativament menor que la dels altres grups. La taxa de supervivència del llobarro a cada grup va ser superior al 97%, sense cap diferència significativa entre els grups.
3. Conclusió i discussió
3.1 Temps de formació del biofilm de diferents medis de biofiltre
Els biofilms s'adhereixen a la superfície del medi de biofiltre. El material, l'estructura i la superfície específica del medi de biofiltre són els principals factors que afecten la formació de biofilm. Hi ha dos mètodes comuns per al cultiu de biofilm: el mètode de formació de biofilm natural i el mètode de formació de biofilm inoculat. Els diferents mètodes de formació del biofilm afecten el temps de maduració del biofilm. Hu Xiaobing et al. van utilitzar quatre mètodes diferents per a la formació de biofilm, i els resultats van mostrar que quan s'utilitzaven mètodes com ara afegir quitosà, ions de ferro i inocular amb fangs descarregats per a la formació de biofilm, el temps de maduració del biofilm era més curt que el del mètode de formació de biofilm natural. Encara que l'addició de microorganismes beneficiosos o substàncies actives pot escurçar el temps de formació del biofilm, hi ha problemes com la dificultat per obtenir l'inòcul, la construcció del procés complex i l'alt cost. Guan Min et al., en condicions de baix contingut de matèria orgànica, van utilitzar directament aigua bruta per a la formació de biofilm i el tanc de biofiltre es va iniciar amb èxit mitjançant la formació de biofilm natural després d'uns 38 dies. El resultat d'aquesta investigació és similar als resultats d'aquest estudi. Els resultats d'aquest estudi mostren que en les mateixes condicions de formació de biofilm, el temps de formació de biofilm de l'esponja quadrada era més curt que el dels altres dos medis de biofiltre. Això pot estar relacionat amb la gran superfície específica, la forta hidrofilicitat i la facilitat d'adhesió del biofilm de l'esponja quadrada. La superfície específica de l'esponja quadrada és de fins a 32.000 ~ 35.000 m²/m³, molt més gran que els altres dos mitjans. A més, el material de l'esponja quadrada és poliuretà, que s'expandeix quan s'exposa a l'aigua, té una alta hidrofilicitat i és propici per a la fixació i el creixement de microorganismes a l'aigua. Els resultats de la investigació de Li Yong et al. també va demostrar que el rendiment-de posada en marxa i el rendiment d'eliminació de nitrogen d'amoníac de l'esponja de poliuretà eren millors que els del polipropilè, cosa que és coherent amb els resultats d'aquest estudi. A més, en aquest estudi, la superfície específica del medi de biofiltre Biochip era de fins a 5.500 m²/m³, molt més gran que la del medi de biofiltre de bola de llit fluiditzat, però el temps de formació del biofilm era bàsicament el mateix que el del medi de bola de llit fluiditzat. Això pot estar relacionat amb la mida dels porus. Alguns estudis han assenyalat que l'escala espacial interna dels medis de biofiltre afecta el creixement dels biofilms. Tot i que alguns medis de biofiltre tenen una gran àrea de superfície específica, els seus porus són fins i la mida dels porus és molt més petita que el gruix del biofilm madur, cosa que pot provocar fàcilment l'obstrucció dels porus, dificultant que el biofilm als porus assoleixi la màxima acumulació. Els porus del Bioxip són petits, el que resulta en un creixement més lent del biofilm i un temps de formació de biofilm més llarg.
3.2 Composició de la comunitat microbiana del medi biofiltre i aigua de cultiu
En aquest estudi, els bacteris dominants en el medi biofiltre i en l'aigua de cultiu corresponent eren diferents. L'índex de Shannon dels biofilms en el medi de biofiltre era més gran que el de l'aigua de cultiu corresponent, cosa que indica que els medis de biofiltre tenen l'efecte d'enriquir microorganismes. Això és coherent amb els resultats de la investigació de Hu Gaoyu et al. Hi ha molts factors que afecten l'estructura de la comunitat microbiana, com el tipus de portador, la profunditat del filtre, la salinitat, la concentració de matèria orgànica, etc. El mateix medi de biofiltre, en diferents condicions de cultiu, tindrà diferents comunitats microbianes al biofilm. L'autor va estudiar una vegada la situació de formació de biofilm dels medis de biofiltre de boles de llit fluiditzat en un sistema d'aqüicultura de recirculació per a gambes gegants d'aigua dolça (Macrobrachium rosenbergii). Els resultats van mostrar que el fílum dominant del seu biofilm era Firmicutes, mentre que en aquest estudi, el fílum dominant del biofilm de bola de llit fluiditzat era Proteobacteria. La raó principal d'aquesta diferència pot ser els diferents entorns d'aqüicultura. Els tres medis de biofiltre utilitzats en aquest estudi tenien les mateixes condicions inicials per al cultiu de biofilms. És possible que a causa de les diferents característiques físiques dels mitjans, el gruix del biofilm format i l'entorn intern també fossin diferents, donant lloc a diferències en les comunitats microbianes. Per tant, la diferència de portadors és la raó principal de les diferències en les comunitats microbianes. A més, durant el procés d'aqüicultura, el medi aquàtic i la comunitat microbiana s'influeixen mútuament. Les raons de les diferències en les comunitats microbianes poden estar relacionades amb factors ambientals. Per exemple, la investigació de Yuan Cuilin va indicar que el nombre total de bacteris heteròtrofs al cos; Fan Tingyu et al. va creure que el valor del pH pot afectar significativament el contingut total de nitrogen a l'aigua i juga un paper clau en la distribució de les comunitats bacterianes aquàtiques a les seccions dels rius interiors. El nitrogen amoníac, el fòsfor total i la clorofil·la també influeixen en diferents graus en la composició de les comunitats bacterianes del cos d'aigua. Els factors ambientals que causen les diferències en la composició de la comunitat microbiana en aquest estudi encara necessiten una confirmació addicional.
3.3 Efectes de diferents medis de biofiltre sobre el creixement del llobarro boca grossa
A partir dels resultats del creixement, el llobarro del grup d'esponges quadrades va créixer més ràpidament, amb una taxa d'augment de pes significativament superior a la dels altres dos mitjans i la relació de conversió d'alimentació més baixa. Això és coherent amb els resultats de la investigació anterior. En aquest estudi, la formació de biofilm i l'aqüicultura es van dur a terme simultàniament. A jutjar pel temps de formació del biofilm, el biofilm d'esponja quadrada va madurar abans i, després de la maduració del biofilm, les concentracions de nitrogen d'amoníac i nitrogen de nitrit a l'aigua van ser sempre inferiors a les dels altres dos mitjans. A més, l'esponja quadrada té una certa capacitat de filtració, el contingut de sòlids en suspensió a l'aigua de cultiu era menor i l'aigua era relativament clara. El millor creixement del llobarro en el grup d'esponges quadrades pot estar relacionat amb la bona qualitat de l'aigua. Tanmateix, els efectes de purificació dels mitjans d'esponja quadrada sobre el nitrogen total, el fòsfor total i l'índex de permanganat a l'aigua necessiten un estudi més ampli. Val la pena assenyalar que durant l'experiment, el valor del pH va mostrar una tendència general a la baixa. Després de 12 dies de cultiu, el valor de pH de tots els tancs de cultiu era inferior a 6, 0, cosa que és coherent amb els resultats de la investigació de Zhang Long et al. La disminució del valor del pH és degut a que es produeix un gran nombre d'ions d'hidrogen durant el procés de cultiu del biofilm, la qual cosa comporta una disminució del valor del pH de l'aigua. Per tant, durant el procés de formació del biofilm, cal ajustar ràpidament el valor del pH de l'aigua del dipòsit de cultiu per assegurar-se que es troba dins del rang de creixement normal de l'espècie cultivada. Tenint en compte el cost econòmic, el preu de mercat de l'esponja quadrada és de 70 ~ 100 RMB/kg i el seu cost es troba entre els altres dos medis de biofiltre. Combinat amb els resultats del creixement, a curt termini, l'esponja quadrada és un medi biofiltre de tractament d'aigua relativament pràctic per a l'aqüicultura de recirculació. No obstant això, l'esponja quadrada té poca duresa i una vida útil curta. Els seus efectes d'ús-a llarg termini i els efectes de l'aqüicultura necessiten una verificació addicional.
En resum,En condicions naturals de formació de biofilm, el medi de biofiltre d'esponja quadrada té el temps de formació de biofilm més curt, un preu moderat i la massa corporal final i la taxa d'augment de pes del llobarro gran al grup d'esponges quadrades eren significativament superiors a les dels altres dos medis de biofiltre. A curt termini, és un medi biofiltre de tractament d'aigua relativament pràctic per a l'aqüicultura de recirculació.