Odabir medija za biofiltere za brancina- Karakteristike biofilma i učinak rasta
Velikousti bas (Micropterus salmoides), također poznat kao kalifornijski bas, pripada Actinopterygii, Perciformes, Centralarchidae, Micropterus. Porijeklom je iz Kalifornije, SAD, i ima prednosti poput brzog rasta, izvrsnog okusa, bogate nutritivne vrijednosti i visoke ekonomske vrijednosti. Postao je jedna od važnih slatkovodnih vrsta akvakulture u Kini. Posljednjih godina, u pozadini transformacije i nadogradnje ribarstva te snažnog razvoja digitalnog i inteligentnog ribarstva, postupno se pojavila industrijalizirana recirkulacijska akvakultura. Način akvakulture velikog brancina također se pomiče s tradicionalnog uzgoja u ribnjacima na zeleni i učinkovit recirkulirajući način akvakulture. Recirkulirajuća akvakultura ima prednosti kao što su ušteda vode i zemlje, velika gustoća naseljenosti i praktično upravljanje. Pomoću fizikalnih, bioloških, kemijskih metoda i opreme, krute suspendirane krutine i štetne tvari u vodnom tijelu se uklanjaju ili pretvaraju u bezopasne tvari, tako da kvaliteta vode zadovoljava normalne potrebe rasta uzgojenih vrsta, čime se ostvaruje recikliranje vode u uvjetima visoke-gustoće akvakulture. Postigao je dobre ekonomske koristi u više uzgojenih vrsta.
Trenutačno se istraživanje recirkulirajuće akvakulture velikog grmlja uglavnom usredotočuje na reprodukciju, hranidbu hrane, odabir soja, precizno hranjenje, promjene vodenog okoliša i kvalitetu prehrane. Istraživanje zatvorene industrijske recirkulirajuće akvakulture velikog brancina uglavnom se usredotočuje na uzgoj velike-mladi ribe, a puni-ciklus uzgoja odrasle ribe nije naširoko promoviran. Glavni izazov s kojim se suočava recirkulirajuća akvakultura velikog grmlja je održavanje dobrog vodenog okoliša u uvjetima visoke -gustoće kako bi se osigurao normalan rast uzgajanih vrsta. Pročišćavanje vode srž je recirkulirajuće akvakulture, a biofilterski mediji za učinkovitu obradu vode temelj su sustava za pročišćavanje vode. Iako postoje mnoga izvješća o pročišćavanju vode pomoću medija za biofilter, izvješća posebno o industrijskoj recirkulirajućoj akvakulturi velikog brancina, posebno u pogledu pregleda učinkovitih medija za pročišćavanje vode, strukture mikrobne zajednice biofilmova na različitim medijima za biofiltere, učinaka tretmana i utjecaja na rast uzgojenih vrsta, nedostaju. Odabrane su tri vrste biofiltarskih medija, među kojima su kvadratna spužva i biofiltarski medij s kuglastim slojem niske-cijene i jednostavni za rukovanje, a široko su korišteni u obradi otpadne vode u akvakulturi; Mutag Biochip 30 (skraćeno Biochip) nova je vrsta medija za biofiltere koja se pojavila posljednjih godina, s prednostima otpornosti na udarce i dugog životnog vijeka, ali učinci njegove praktične primjene nisu prijavljeni. U tu svrhu, 16S rDNA visoko{12}}tehnologija sekvenciranja korištena je za analizu situacije stvaranja biofilma tri biofilterska medija za pročišćavanje vode, dok je istovremeno analizirana situacija rasta velikog brancina, kako bi se odvojili praktični biofilterski mediji za pročišćavanje vode i osigurao učinkovit medij za pročišćavanje vode za industrijaliziranu recirkulacijsku akvakulturu velikog grmlja.
1. Materijali i metode
1.1 Ispitni materijali
Biofiltarski mediji odabrani za ovo ispitivanje bili sučetvrtasta spužva, Biočip, ifluidized bed lopta, kao što je prikazano uSlika 1. Kvadratni spužvasti materijal je poliuretan, oblikovan kao kocka sa stranicom od 2,0 cm, specifičnom površinom (3,2~3,5)×10⁴ m²/m³. Materijal Biochipa je polietilen, oblika kruga promjera 3,0 cm, debljine oko 0,11 cm, specifične površine 5,5×10³ m²/m³. Materijal kuglice fluidiziranog sloja je polietilen, efektivne specifične površine 500~800 m²/m³.
1.2 Eksperimentalno grupiranje
Skupina za tretiranje medija s kvadratnim spužvastim biofilterom postavljena je kao skupina T1, odgovarajući biofilm iz medija označen je s B1, a odgovarajuća voda iz akvakulture označena je s W1; skupina za tretiranje medija biofiltera Biochip postavljena je kao skupina T2, odgovarajući biofilm medija označen je kao B2, a odgovarajuća voda iz akvakulture označena je kao W2; skupina za tretiranje medija s biofilterom s kugličnim slojem postavljena je kao skupina T3, odgovarajući biofilm iz medija označen je s B3, a odgovarajuća voda iz akvakulture označena je s W3.
1.3 Sustav akvakulture
Eksperiment je proveden u recirkulirajućem sustavu akvakulture u Balidian Comprehensive Experimental Base Instituta za slatkovodno ribarstvo Zhejiang.Bilo je ukupno 9 spremnika za kulturu, volumena 500 L, efektivnog volumena vode 350 L. Spremnik biofiltera bio je napravljen od plastičnog akvarija dužine 80 cm, širine 50 cm i visine 50 cm, volumena 200 L, efektivnog volumena vode 120 L. Spremnik kulture i spremnik biofiltera povezani su vodenom pumpom kako bi se stvorila unutarnja cirkulacija, brzina protoka 3~4 L/min, uz prozračivanje za oksigenaciju, kisik otopljen u vodi održavan iznad 5 mg/L. Biofilterski mediji su nasumično grupirani, svaka vrsta biofilterskih medija imala je 3 ponavljanja, svaki biofilterski spremnik je napunjen s 2,0 kg biofilterskog medija, dok je istovremeno suspendiran sporo{7}}izvor ugljika. Tijekom razdoblja kulture biofilma mijenjalo se 10% vode dnevno.Inicijalni pokazatelji kvalitete vode: ukupni dušik (TN) 9,41 mg/L, ukupni fosfor (TP) 1,02 mg/L, amonijačni dušik (TAN) 1,26 mg/L, nitritni dušik (NO₂⁻-N) 0,04 mg/L, permanganatni indeks (CODₘₙ) 3,73 mg/L.
1.4 Testiranje upravljanja ribom i kulturom
Kao uzgojena vrsta korišten je veliki brancin. Prije početka testa, aklimatizirani su u recirkulirajućoj vodi 7 dana.Test je proveden od 11. kolovoza 2022. do 22. rujna 2022. u trajanju od 42 dana. Za grupiranje su odabrani veliki usni basovi bez površinskih ozljeda, zdravi i živahni, 60 riba je bilo popunjeno u svakom akvarijumu s kulturom, hranjene su dva puta dnevno, vrijeme hranjenja bilo je 07:00 ujutro i 16:00 poslijepodne, dnevna količina hrane iznosila je oko 1,0%~1,5% ukupne tjelesne mase ribe. Početna tjelesna masa pokusne ribe bila je (20,46 ± 0,46) g.
1.5 Sakupljanje uzoraka
Uzorci vode iz spremnika biofiltera su prikupljani svaka 2 dana, bilježeni su pokazatelji kao što su temperatura vode, otopljeni kisik, pH vrijednost te mjerenje amonijskog i nitritnog dušika. Bilježene su količine hrane, tjelesna masa riba na početku i na kraju pokusa te stopa preživljavanja. Nakon eksperimenta, 1 L vode iz svakog spremnika za kulturu prikupljeno je korištenjem sterilnih vrećica za skupljanje vode, filtrirano kroz filtarsku membranu od 0,22 µm i pohranjeno u zamrzivač na -80 stupnjeva za kasniju upotrebu. Uzorci medija biofiltera od 0,5 g aseptično su uzeti iz svakog spremnika biofiltera, pohranjeni u steriliziranoj destiliranoj vodi, snažno protreseni kako bi se uklonili mikroorganizmi s površine biofilma, zatim filtrirani kroz membranu filtera od 0,22 µm i pohranjeni u zamrzivač na -80 stupnjeva za kasniju upotrebu.
1.6 Metode mjerenja
1.6.1 Mjerenje kvalitete vode
Temperatura vode, otopljeni kisik i pH vrijednost detektirani su pomoću aPrijenosni analizator kvalitete vode HACH Hq40d. Koncentracija dušika u amonijaku mjerena je spektrofotometrijskom metodom Nesslerovog reagensa. Koncentracija nitritnog dušika detektirana je spektrofotometrijskom metodom klorovodične kiseline naftiletilendiamina.
1.6.2 Mjerenje učinkovitosti akvakulture
Formule za izračun stope prirasta težine, omjera konverzije hrane i stope preživljavanja riba su sljedeće.
l Stopa povećanja tjelesne težine= (Konačna tjelesna masa ribe - Početna tjelesna masa ribe) / Početna tjelesna masa × 100%;
l Omjer pretvorbe hrane= Potrošnja hrane / povećanje težine;
l Stopa preživljavanja= (Broj riba na kraju pokusa / Početni broj riba na početku pokusa) × 100%.
1.6.3 Mikrobno visoko-propusno sekvenciranje
Bakterijska DNA ekstrahirana je iz vode i biofilma pomoću Bacterial DNA Extraction Kit (OMEGA Biotech, SAD). Specifični primeri 338F (5'–ACTCTACGGGAGGCAGCAG–3') i 806R (5'–GGACTACHVGGGTWTCTAAT–3') korišteni su za amplifikaciju V3 i V4 regija bakterijske 16S rDNA. PCR je upotrijebio reakcijski sustav TransGen AP221-02: 4 µL 5×FastPfu pufera, 2 µL 2,5 mmol/L dNTP-a, 0,4 µL FastPfu polimeraze, 0,8 µL svakog od 5 µmol/L prednjih i obrnutih početnica, 0,2 µL BSA, 10 ng Šablon DNA, dopunjen ddH2O do 20 µL. Uvjeti PCR reakcije: 95 stupnjeva tijekom 3 minute; 95 stupnjeva za 30 s, 53 stupnja za 45 s, 72 stupnja za 1 min, 28 ciklusa; Ekstenzija od 72 stupnja 10 min. PCR amplifikacija je provedena na PCR reakcijskom instrumentu 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, SAD). PCR proizvodi su pročišćeni korištenjem kuglica i zatim podvrgnuti sekvenciranju. Sekvenciranje je naručeno tvrtki Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.
1.6.4 Analiza mikrobne raznolikosti
Neobrađeni podaci dobiveni sekvenciranjem prvo su spojeni, nakon čega je uslijedilo filtriranje kontrole kvalitete očitavanja i učinka spajanja te korekcija smjera sekvence, što je rezultiralo optimiziranim podacima. Nakon normalizacije konačno dobivenih čistih podataka, OTU (Operational Taxonomic Units) analiza grupiranja i taksonomska analiza provedene su uz 97% sličnosti. Histogrami uzoraka nacrtani su pomoću Excela, a toplinske karte nacrtane su pomoću Majorbio Cloud Platforme.
1.7 Analiza podataka
Za analizu značajnosti razlika korišten je statistički softver SPSS 16.0, a za višestruke usporedbe Duncanova metoda u analizi varijance (ANOVA).
2. Rezultati i analiza
2.1 Vrijeme stvaranja biofilma različitih medija za biofilter
Kao što je prikazano uSlika 2,u uvjetima stvaranja prirodnog biofilma, sadržaj amonijačnog dušika u vodi spremnika biofiltera pokazao je trend brzog porasta nakon čega slijedi postupni pad.Sadržaj dušika u amonijakuu vodi spremnika biofiltera koji odgovara kvadratnoj spužvi dosegao je svoj vrhunac nakon 17 dana, na 8,13 mg/L, a zatim se postupno smanjivao,dosegnuvši najnižu vrijednost za 41 dan, nakon čega ostaje oko 0,20 mg/L, što ukazuje na tovrijeme stvaranja biofilma za četvrtastu spužvu bilo je oko 17 dana. Promjene u sadržaju dušika u amonijaku u vodi spremnika biofiltera koji odgovaraju Biochipu i kugli s fluidiziranim slojem bile su u osnovi iste, pokazujući fluktuirajuće promjene. Vrhunac dušika u amonijaku pojavio se nakon 21 dana, na 7,88 mg/L odnosno 7,57 mg/L, što ukazuje davrijeme formiranja biofilma za Biochip i medije za biofilter s kuglastim fluidiziranim slojem bilo je oko 21 dan. Sadržaj dušika u amonijakuu spremnicima biofiltera koji odgovarajuova su dva medija pala na najnižu razinu na 43 dana odnosno 45 dana.
2.2 Promjene u pH vrijednosti vode u različitim spremnicima za kulture
IzSlika 3, može se vidjeti da je početna pH vrijednost vode kulture bila 7,3. Kako se vrijeme kulture produljivalo, pH vrijednost vode u svakom spremniku za kulturu pokazala je silazni trend. Nakon 12 dana, pH vrijednost svih spremnika s kulturama bila je manja od 6,0, što je nepovoljno za rast uzgojenih vrsta.Stoga, nakon 12 dana od stvaranja biofilma, potrebno je obratiti pozornost na podešavanje pH vrijednosti vode spremnika kulture.
2.3 Analiza sastava mikrobne zajednice na biofilmovima različitih medija za biofiltere i u vodi
2.3.1 Sastav mikrobne zajednice na razini vrste
Kao što je prikazano uSlika 4,na razini vrste, dominantne bakterije na biofilmovima tri biofiltarska medija bile su iste, a sve su bile Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota i Chloroflexi. Njihova kombinirana relativna zastupljenost bila je 68,96%, 64,74%, odnosno 65,45%. Dominantne bakterije u odgovarajućoj vodi kulture bile su različite. Dominantna bakterija u W1 bila je Actinobacteriota, s relativnom brojnošću od 64,66%. Dominantne bakterije u W2 i W3 bile su Proteobacteria, s relativnom brojnošću od 34,93% odnosno 50,10%.
Slika. 4 Sastav zajednice bakterija u različitim biofilmovima i vodi na razini vrste
2.3.2 Sastav mikrobne zajednice na razini obitelji
Kao što je prikazano uSlika 5, na biofilmovima tri medija, oko 48% bakterija bile su bakterijske zajednice s relativnom brojnošću manjom od 3%. Dominantne bakterije B1 i B2 bile su iste, obje su Xanthomonadaceae, s relativnom brojnošću od 11,64% odnosno 9,16%; dominantna bakterija B3 bila je JG30-KF-CM45, s relativnom brojnošću od 10,54%. Dominantne bakterije u vodi kulture razlikovale su se od onih na podlozi za biofilter. Microbacteriaceae je bila apsolutno dominantna bakterija u W1, s relativnom brojnošću od 62,10%; dominantne bakterije u W2, osim Microbacteriaceae (13,82%), uključivale su i određeni udio Rhizobiales (8,57%); dominantna bakterija u W3 bila je Rhizobiales, s relativnom brojnošću od 38,94%, a slijede je Flavobacteriaceae, s relativnom brojnošću od 15,89%.
Pobrojano je prvih 50 vrsta na razini roda. Nakon obrade brojčanih vrijednosti, promjene brojnosti različitih vrsta u uzorcima prikazane su kroz gradijent boja blokova boja. Rezultati su prikazani uSlika 6. Leifsonia je bila dominantna bakterija u W1, s relativnom brojnošću od 56,16%; dominantne bakterije u W2 bile su Leifsonia (10,30%) i Rhizobiales_Incertae_Sedis (8,47%); dominantna bakterija u W3 bila je Rhizobiales_Incertae_Sedis, s relativnom brojnošću od 38,92%. Među bakterijama koje se mogu identificirati na biofilmovima, Thermomonas je bio dominantan rod u B1, s relativnom brojnošću od 4,71%; dominantni rodovi u B2 i B3 bili su Nitrospira, s relativnom brojnošću od 4,41% odnosno 2,70%.
Slika. 5 Sastav zajednice bakterija u različitim biofilmovimai voda na razini obitelji
Slika. 6 Toplinska karta sastava bakterijske zajednice u različitim biofilmovima i vodi na razini roda
2.4 -Analiza raznolikosti mikrobnih zajednica na biofilmovima različitih biofiltarskih medija i u vodi
Kao što je prikazano uTablica 1, Shannonov indeks mikrobnih zajednica na biofilmovima različitih medija bio je veći od indeksa odgovarajuće vode kulture, dok je Simpsonov indeks bio suprotan. Analizirajući odgovarajuću vodu za kulturu, Shannonov indeks bakterijske zajednice W2 bio je najviši, značajno viši od onog za W1 i W3, dok je Simpsonov indeks bio značajno niži od onog za W1 i W3, što ukazuje da je njegova -raznolikost najveća. Za razliku od -raznolikosti vode kulture, iako je Shannon indeks bakterijske mikrobne zajednice u B2 mediju bio najveći, a Simpsonov indeks najmanji, nije bilo značajne razlike između tri biofilter medija. Pokrivenost sekvenciranja svih uzoraka bila je iznad 0,990, što ukazuje da bi dubina sekvenciranja mogla odražavati pravu razinu uzoraka.
2.5 Učinci različitih medija za biofiltere na rast velikog grmlja
Tablica 2prikazuje situaciju rasta velikog brancina u različitim skupinama medija biofiltera. Nakon 44 dana uzgoja, konačna tjelesna masa i stopa porasta težine velikog grmlja u skupini koja je uzgajala četvrtastu spužvu bili su značajno viši od onih u skupinama s loptom u fluidiziranom sloju i skupinama s biočipom, a omjer konverzije hrane bio je značajno niži nego u drugim skupinama. Stopa preživljavanja velikog grmlja u svakoj skupini bila je iznad 97%, bez značajne razlike među skupinama.
3. Zaključak i rasprava
3.1 Vrijeme stvaranja biofilma različitih medija za biofilter
Biofilmovi se pričvršćuju na površinu medija biofiltera. Materijal, struktura i specifična površina medija biofiltera glavni su čimbenici koji utječu na stvaranje biofilma. Postoje dvije uobičajene metode za uzgoj biofilma: metoda stvaranja prirodnog biofilma i metoda stvaranja inokuliranog biofilma. Različite metode stvaranja biofilma utječu na vrijeme sazrijevanja biofilma. Hu Xiaobing i sur. koristili su četiri različite metode za stvaranje biofilma, a rezultati su pokazali da je pri korištenju metoda kao što su dodavanje kitozana, iona željeza i inokulacija ispuštenim muljem za stvaranje biofilma, vrijeme sazrijevanja biofilma bilo kraće nego kod metode stvaranja prirodnog biofilma. Iako se dodavanjem korisnih mikroorganizama ili aktivnih tvari može skratiti vrijeme stvaranja biofilma, postoje problemi kao što su poteškoće u dobivanju inokuluma, složena konstrukcija procesa i visoka cijena. Guan Min i dr., u uvjetima niskog sadržaja organske tvari, izravno su koristili sirovu vodu za stvaranje biofilma, a spremnik biofiltera uspješno je pokrenuo stvaranje prirodnog biofilma nakon otprilike 38 dana. Ovaj rezultat istraživanja sličan je rezultatima ove studije. Rezultati ove studije pokazuju da je pod istim uvjetima stvaranja biofilma, vrijeme stvaranja biofilma kod četvrtaste spužve bilo kraće nego kod druga dva medija biofiltera. To može biti povezano s velikom specifičnom površinom, jakom hidrofilnošću i lakoćom pričvršćivanja biofilma četvrtaste spužve. Specifična površina kvadratne spužve je čak 32.000 ~ 35.000 m²/m³, mnogo veća od druga dva medija. Nadalje, materijal četvrtaste spužve je poliuretan, koji se širi kada je izložen vodi, ima visoku hidrofilnost i pogoduje pričvršćivanju i rastu mikroorganizama u vodi. Rezultati istraživanja Li Yonga i sur. također je pokazalo da su performanse-pokretanja i performanse uklanjanja dušika iz amonijaka kod poliuretanske spužve bile bolje od onih kod polipropilena, što je u skladu s rezultatima ove studije. Dodatno, u ovoj studiji, specifična površina biofilterskog medija Biochip iznosila je čak 5.500 m²/m³, što je mnogo više od one medija s kugličnim biofilterom u fluidiziranom sloju, ali vrijeme stvaranja biofilma bilo je u osnovi isto kao i kod medija s kuglastim fluidiziranim slojem. To može biti povezano s veličinom pora. Neke su studije istaknule da unutarnja prostorna skala medija biofiltera utječe na rast biofilma. Iako neki mediji za biofiltere imaju veliku specifičnu površinu, njihove pore su fine, a veličina pora mnogo je manja od debljine zrelog biofilma, što lako može dovesti do začepljenja pora, što otežava biofilmu u porama da postigne maksimalnu akumulaciju. Pore Biochipa su male, što rezultira sporijim rastom biofilma i duljim vremenom stvaranja biofilma.
3.2 Sastav mikrobne zajednice medija za biofilter i vode kulture
U ovoj studiji, dominantne bakterije na podlozi za biofilter iu odgovarajućoj vodi kulture bile su različite. Shannonov indeks biofilmova na podlozi za biofilter bio je veći od indeksa odgovarajuće vode za kulturu, što ukazuje da podloga za biofilter ima učinak obogaćivanja mikroorganizama. Ovo je u skladu s rezultatima istraživanja Hu Gaoyu i sur. Postoje mnogi čimbenici koji utječu na strukturu mikrobne zajednice, kao što su vrsta nosača, dubina filtra, salinitet, koncentracija organske tvari itd. Isti medij za biofilter, pod različitim uvjetima kulture, imat će različite mikrobne zajednice na biofilmu. Autor je jednom proučavao situaciju stvaranja biofilma medija biofiltera s kuglastim fluidiziranim slojem u sustavu recirkulirajućeg akvakulture za divovsku slatkovodnu kozicu (Macrobrachium rosenbergii). Rezultati su pokazali da je dominantna vrsta na biofilmu bila Firmicutes, dok je u ovoj studiji dominantna vrsta na biofilmu kuglice s fluidiziranim slojem bila Proteobacteria. Glavni razlog za ovu razliku mogu biti različita okruženja akvakulture. Tri medija biofiltera korištena u ovoj studiji imala su iste početne uvjete za uzgoj biofilma. Moguće je da su zbog različitih fizičkih karakteristika medija debljina formiranog biofilma i unutarnje okruženje također bili različiti, što je rezultiralo razlikama u mikrobnim zajednicama. Stoga je razlika u nositeljima glavni razlog razlika u mikrobnim zajednicama. Nadalje, tijekom procesa akvakulture, vodeni okoliš i mikrobna zajednica utječu jedni na druge. Razlozi za razlike u mikrobnim zajednicama mogu biti povezani s okolišnim čimbenicima. Na primjer, istraživanje Yuana Cuilina pokazalo je da ukupan broj heterotrofnih bakterija u tijelu; Fan Tingyu i sur. vjeruje da pH vrijednost može značajno utjecati na ukupni sadržaj dušika u vodi, te igra ključnu ulogu u distribuciji vodenih bakterijskih zajednica u unutarnjim riječnim dijelovima. Amonijačni dušik, ukupni fosfor i klorofil a također u različitim stupnjevima utječu na sastav bakterijskih zajednica u vodenom tijelu. Čimbenici okoliša koji uzrokuju razlike u sastavu mikrobne zajednice u ovoj studiji još uvijek trebaju dodatnu potvrdu.
3.3 Učinci različitih medija za biofiltere na rast velikog grmlja
Prema rezultatima rasta, veliki grm u skupini četvrtastih spužvi je rastao najbrže, sa stopom prirasta težine znatno višom nego kod druga dva medija, i najnižim omjerom konverzije hrane. To je u skladu s prethodnim rezultatima istraživanja. U ovoj studiji, stvaranje biofilma i akvakultura su provedeni istovremeno. Sudeći prema vremenu nastanka biofilma, biofilm četvrtaste spužve sazrijevao je ranije, a nakon sazrijevanja biofilma koncentracije amonijačnog i nitritnog dušika u vodi bile su uvijek niže nego u druga dva medija. Osim toga, četvrtasta spužva ima određeni kapacitet filtriranja, sadržaj krutih suspendiranih tvari u vodi kulture bio je manji, a voda je bila relativno bistra. Bolji rast velikog lubina u skupini četvrtastih spužvi može biti povezan s dobrom kvalitetom vode. Međutim, potrebno je dodatno proučavanje učinaka pročišćavanja medija s kvadratnom spužvom na ukupni dušik, ukupni fosfor i permanganatni indeks u vodi. Vrijedno je napomenuti da je tijekom eksperimenta pH vrijednost pokazala ukupni trend pada. Nakon 12 dana uzgoja, pH vrijednost svih spremnika s kulturama bila je manja od 6,0, što je u skladu s rezultatima istraživanja Zhang Longa i sur. Smanjenje pH vrijednosti je zato što se tijekom procesa uzgoja biofilma proizvodi veliki broj vodikovih iona, što dovodi do smanjenja pH vrijednosti vode. Stoga, tijekom procesa stvaranja biofilma, potrebno je odmah prilagoditi pH vrijednost vode spremnika s kulturom kako bi se osiguralo da je unutar normalnog raspona rasta uzgojenih vrsta. Uzimajući u obzir ekonomske troškove, tržišna cijena četvrtaste spužve je 70~100 RMB/kg, a njezina je cijena između druga dva medija biofiltera. U kombinaciji s rezultatima rasta, kratkoročno, četvrtasta spužva je relativno praktičan biofilterski medij za pročišćavanje vode za recirkulirajuću akvakulturu. Međutim, četvrtasta spužva ima slabu žilavost i kratak vijek trajanja. Njegove dugoročne-učinke uporabe i učinke na akvakulturu potrebno je dodatno provjeriti.
Ukratko,pod prirodnim uvjetima stvaranja biofilma, biofilterski medij s četvrtastom spužvom ima najkraće vrijeme stvaranja biofilma, umjerenu cijenu, a konačna tjelesna masa i stopa povećanja tjelesne težine u skupini s četvrtastom spužvom bili su značajno viši od onih za ostala dva biofilterska medija. Kratkoročno, to je relativno praktičan biofilterski medij za pročišćavanje vode za recirkulirajuću akvakulturu.