劉 洋
1前言
水產養殖是我國國民經濟的重要組成部分,為國民經濟建設和人民生活水平提高做出了重要貢獻。但隨著水產養殖業的迅猛發展,水區污染、池塘老化、大規模災難性病毒病的爆發等問題迅速暴露出來,使人們對傳統養殖模式提出質疑。生物修復(Bioremediation)是國內外近10年發展起來的最新環境工程技術,已被成功地應用于水產養殖等多個領域。和傳統養殖模式不同,生物修復技術應用于水產養殖,并不通過大量使用高營養的餌料和抗生素提高養殖產量,而主要通過生物一生態措施,修復受損的池塘生態系統,加速生態系統的物質循環和能量循環,增加水體溶氧,改善水質和池塘自凈能力,提高水產養殖產量和品質,實現水產養殖的可持續發展。
2傳統水產養殖存在的主要問題
傳統養殖模式以消耗大量高蛋白飼料,以污染池塘自身和近岸環境為代價來維持的生產方式,加之養殖戶大量使用消毒劑、抗生素等藥劑,用藥劑量越來越高,藥物的毒性越來越強,這些藥物的使用,又嚴重破壞了已經十分脆弱的生態環境,形成越病越治、越治越病的怪圈,老化池塘中,養殖殘餌、糞便、死亡動植物尸體和消毒劑、抗生素等有毒化學物在池底沉積多年,形成黑色污泥,污泥中含有豐富的有機質,厭氧微生物占主導地位,氣溫升高加速了有機質的厭氧分解,消耗水中大量氧氣,產生NH3、H2S、NO2一等有毒物質,影響對魚(蝦)的正常生長發育,而且黑色污泥中含有大量的致病菌,寄生蟲和敵害生物的卵,增加了池塘病源的傳播途徑,使生產過程中魚(蝦)藥的用量增加,水產品品質下降。
3池塘生態系統與水產養殖
池塘是一個人工圈養體系,其生態系統與自然生態系統有很大差異,其結構特點是養殖動物在生物群落中占絕對優勢,這一優勢是在人工扶持下形成的,由于大量人工飼料投入養殖系統,除牧食鏈,腐屑鏈外,在食物關系中又增加了飼料鏈,也因此使系統的結構和功能發生了一定改變,決定了系統的低生態緩沖能力和脆弱性,其龐大的養殖動物生物量造成系統生態金字塔畸形,系統生物多樣性指數下降,水質也常常出現較大波動。
4生物修復技術在水產養殖中應用
現代生物工程技術的發展,為池塘養殖帶來了新的希望,通過向池塘生態體系中補充微量營養、促生劑、解毒劑或投放有益微生物等措施對池塘底泥和養殖水體進行生物修復,降低池塘底泥有機物含量,使泥水界面形成好氧微生物相,強化底泥對有機污染物分解能力池塘的自凈能力,提高藻類多樣性指數,穩定藻相,增加水體溶氧,從而提高池塘養殖容量,改善水質,降低成本,提高養殖產量和品質,實現對蝦養殖業可持續發展。池塘水體生物修復有助于形成穩定的藻相通過水體增氧、補充經腐殖質螯合的微量營養,土著微生物和促生劑等,強化池塘水體中殘餌、糞便等有機污染物分解,微營養的補充有助于建立和維持優良藻相,增加池塘溶氧,溶氧的增加和微量營養的補充,又加速了好氧微生物的生長繁殖和對有機污染物分解,形成良性好氧生態體系,提高池塘自凈能力和水產養殖的產量和品質。
通過生物修復技術,干預池塘底泥微生物相和水體藻相,使底泥有機質減少,好氧層加厚,增加水體藻類多樣性,形成良好而穩定的藻相,提高池塘溶解氧水平,促進有機污染物好氧分解,減少NH3、H2S、N02一等有毒物質的釋放,強化池塘自凈功能,提高水產品產量和品質。
世界上大多數國家的水產養殖都有“發展一滑坡一調整一持續發展”的經歷,“可持續發展”是世界環境與發展委員會提出的人地系統優化新思路,其核心是實現經濟發展,資源節約和環境保護的統一。