生物修復(fù)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

摘要：生物修復(fù)技術(shù)，即利用現(xiàn)階段的生物技術(shù)，控制水底泥層的微生物相和水體的藻相，降低水泥界面的有機(jī)物質(zhì)含量，使得好氧層加厚，增加水體的生物多樣性，使得水體藻相對(duì)平衡，增加水中溶解氧，促進(jìn)有機(jī)污染物好氧分解，減少由于水體富營(yíng)養(yǎng)化而排出的種種有毒氮化物，強(qiáng)化池塘自凈功能，提高水產(chǎn)品的品質(zhì)與數(shù)量。

關(guān)鍵詞：生物修復(fù)；水產(chǎn)養(yǎng)殖；池塘生態(tài)；藻相；微生物

中圖分類號(hào)： X17；X714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.16.036

生物修復(fù)是最近十幾年興起的新興技術(shù)，已在多個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H生產(chǎn)中投入使用，成為本世紀(jì)發(fā)展最快的尖端技術(shù)。與傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單喂養(yǎng)式的養(yǎng)殖模式不同，生物修復(fù)技術(shù)在實(shí)際使用時(shí)，并不使用激素等提高產(chǎn)量和個(gè)體重量，而是利用生物手段，對(duì)受到破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，提高生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)進(jìn)行的速度，減少沿食物鏈積累的毒素，增加水中溶解氧，改善水質(zhì)，提高池塘生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和自我修復(fù)能力，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)存在的主要問(wèn)題

傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式，大部分是向魚(yú)塘投入含激素、抗生素，高蛋白的飼料，而且為了預(yù)防動(dòng)物傳染病，養(yǎng)殖戶還會(huì)向水中投入消毒劑等，嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)，使得一些微生物在人工選擇下產(chǎn)生定向變異，同時(shí)也會(huì)造成水產(chǎn)動(dòng)物的食用不安全性和自身不穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)疾病，基本難于治愈。而池塘經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，存在老化問(wèn)題，底泥黑臭，其中有機(jī)廢物堆積可能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，降低水中溶解氧，造成水產(chǎn)動(dòng)物死亡。

2 池塘生態(tài)系統(tǒng)

水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)與自然生態(tài)系統(tǒng)有很大的差異，養(yǎng)殖動(dòng)物數(shù)量在生物群落中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這是人工操控的，同時(shí)養(yǎng)殖動(dòng)物的食物來(lái)源除了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的低級(jí)生物外，主要是飼料，其中含有大量的激素和蛋白質(zhì)，這導(dǎo)致了養(yǎng)殖動(dòng)物的脆弱性。同時(shí)，導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)單一，自我修復(fù)能力基本為零，整體環(huán)境十分脆弱。

2.1生產(chǎn)者、分解者與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系

分析池塘的自我修復(fù)能力，微生物和藻類的修復(fù)能力最為顯著。同時(shí)，微生物相和藻相又是密切相關(guān)的，微生物通過(guò)其分泌物的直接作用或間接通過(guò)自身化學(xué)狀態(tài)和代謝產(chǎn)物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度來(lái)影響藻類相。研究表明，微生物具有殺死藻類及有效降低藻類毒性的作用，而且存在著種間選擇功能。同樣，藻類對(duì)底泥中微生物的繁殖也有促進(jìn)作用，加速有機(jī)物和礦的分解，維持池塘的生態(tài)平衡。藻類的生長(zhǎng)不僅需要氮、磷等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，還需要一些金屬元素和有機(jī)酸等，當(dāng)這些必需的營(yíng)養(yǎng)在水中含量不足或者以藻類不能吸收的形式存在時(shí)，以產(chǎn)氧綠藻為代表的藻類的生長(zhǎng)會(huì)因此減慢或停滯，這就是限制生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)。而另一些藻類如絲狀藍(lán)綠藻等因其具有遺傳上適應(yīng)性，具有較大表面積和氣泡，能爭(zhēng)奪微量營(yíng)養(yǎng)供其生長(zhǎng)繁殖，浮在池塘表面遮住陽(yáng)光，抑制產(chǎn)氧單胞藻的生長(zhǎng)，而較容易形成優(yōu)勢(shì)種群。因此，當(dāng)微量營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，往往使原始藍(lán)綠藻等對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖不利的種類迅速取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，降低了藻類多樣性指數(shù)，生成不良藻相，選成池塘溶氧水平的波動(dòng)。藻類的營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于底泥有機(jī)物的緩慢分解，其濃度與物理形態(tài)、元素組成和底泥的微生物密切相關(guān)。例如，在老化的蝦塘中，鈣、鎂、鉬等微量金屬元素以不溶性沉淀鹽的形式在底泥里難于釋放，這就導(dǎo)致了藻類難以生長(zhǎng)，使蝦塘環(huán)境更加惡劣。

2.2池塘生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性

和其他自然生態(tài)系統(tǒng)一樣，池塘生態(tài)系統(tǒng)也有一定的自我凈化能力。水產(chǎn)養(yǎng)殖水體內(nèi)部的環(huán)境資源保護(hù)，要確保未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展，提高水體生態(tài)系統(tǒng)自我凈化能力、控制人工干預(yù)的力度，從而提高池塘分解有機(jī)污染物的能力，提高產(chǎn)量，降低成本投入，減少投資風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在很多情況下，水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)有機(jī)污染過(guò)程，老化的養(yǎng)殖塘由于厭氧菌含量，底泥黑臭且富含好氧有機(jī)物。這種情況下，養(yǎng)殖數(shù)量超過(guò)池塘的養(yǎng)殖容量時(shí)，就會(huì)造成水質(zhì)急劇惡化，生物生長(zhǎng)緩慢，疾病頻繁，甚至造成生物大量死亡。這時(shí)，許多養(yǎng)殖主為了減少支出、降低已造成的損失，往往采取換水、投抗生素、噴消毒劑等看似有效實(shí)則治標(biāo)不治本的方法，這并沒(méi)有降低養(yǎng)殖成本，反而使水產(chǎn)動(dòng)物變得不安全，更增加了水體的有機(jī)污染。長(zhǎng)期積累的教訓(xùn)和質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)，讓人們深刻地認(rèn)識(shí)到，要使水產(chǎn)養(yǎng)殖可以帶來(lái)長(zhǎng)期穩(wěn)定的收入，必須探索新的技術(shù)。

3 生物修復(fù)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

現(xiàn)代生物工程技術(shù)的發(fā)展，重新定義了水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，生態(tài)系統(tǒng)的元素補(bǔ)充，如將有益的微生物投入池塘進(jìn)行生物修復(fù)，減少有機(jī)廢物，使得底泥有機(jī)廢物減少，提高池塘生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

利用生物技術(shù)，通過(guò)特定的手段將以碳鏈為基本骨架的有機(jī)廢物消除掉，讓淤積在底泥的污染物在短時(shí)間內(nèi)得到降解，其速度是自然降解速度五次方左右，在自然環(huán)境下需要幾十年才能降解的污染物，在相對(duì)很短時(shí)間內(nèi)就可以降低大部分的危害性。生物修復(fù)技術(shù)具有降解速度快，無(wú)污染的特征，通過(guò)干預(yù)池塘底泥的微生物相和藻相，使池塘水環(huán)境自我修復(fù)能力和對(duì)外界環(huán)境的抵抗性增強(qiáng)，以此調(diào)節(jié)池塘生態(tài)系統(tǒng)的平衡性。

3.1池塘底泥生物修復(fù)

在底泥和水的交界面投放當(dāng)?shù)負(fù)碛械牧夹跃惖?，?duì)底泥進(jìn)行修復(fù)。這個(gè)方法有助于改善底泥自然凈化能力，促進(jìn)沉積物中微生物的繁殖，快速分解有機(jī)廢物，改善水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，增加水中溶解氧。

3.2池塘水體生物修復(fù)

通過(guò)向池塘內(nèi)通氧、人工投放缺失的元素等，加強(qiáng)池塘水體中有機(jī)污染物分解，微營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充有助于重筑藻相結(jié)構(gòu)并保持其優(yōu)良性，增加池塘溶解氧，加速了好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖和有機(jī)污染物的分解，提高池塘自我凈化能力和水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)生物修復(fù)技術(shù)，干預(yù)池塘底泥微生物相和水體藻相，建設(shè)底泥有機(jī)廢物，增加水中溶解氧，促進(jìn)有機(jī)物的氧化分解，減少含氮化合物的釋放，這與可持續(xù)發(fā)展相適應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：唐國(guó)進(jìn)，大專學(xué)歷，水產(chǎn)工程師，研究方向：水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)推廣應(yīng)用。