水產養殖自身污染及其生物修復技術探究

馬麗梅

摘要：隨著生活水平提高，人們對水產品的需求量不斷增加，水產養殖業因此迅速發展。為確保水產品的優質高量，并最大限度地滿足人們的實際需求，相關專業人員需要進一步研究水產養殖的污染問題和生物修復技術問題。水產養殖業一旦出現環境污染，將嚴重損害水產品的產量和質量，影響產業的發展。本文將對水產養殖污染及其生物修復技術進行研究分析，并提出合理建議，以期水產養殖業獲得更好的發展。

關鍵詞：水產養殖;生物修復技術;污染

為確保水產養殖業的可持續發展，就要保護其生態環境不受破壞和污染。但是隨著水產養殖業的不斷發展，水環境污染已成為制約水產養殖業發展的重要因素。水產養殖活動不可避免地會對水體造成負面影響，如最基本的喂食餌料和藥物消毒都可能對水體造成污染。因此，要加快對水產養殖業自身污染的研究。在水產養殖業的發展過程中，為預防和解決污染問題，研究人員應加強生物修復技術的應用。

1 水產養殖自身污染的類型

在水產養殖業中，部分農戶會采用高密度的水產養殖方法，這不僅對水產養殖的水環境造成了嚴重的破壞，而且還為疾病爆發埋下了隱患。對于密集型水產養殖的水體，氨氮污染是其主要的污染源，有機質和總氮污染是制約養殖業向好發展的因素之一。所以，應加強對水產養殖自身污染的分析研究，及時發現問題，提出對策，找出并消除制約水產養殖發展的關鍵因素。大體上來說，水產養殖自身污染的類型主要包括以下幾種：第一種類型，營養物污染。在水產養殖中，餌料是消耗最大的生產資料之一。養殖戶通常采用投資外源性餌料的方法，但高密度的水產養殖會造成餌料過度投放的問題，甚至造成營養物污染。日益豐富的營養物質如殘餌、鰓排泄物和動物糞便已經成為水產養殖中的主要污染物[1]。許多研究人員發現，水中的氮磷含量劇增主要是受到營養物污染的影響。餌料量和飼養密度顯著增加，導致污染日益嚴重。這種對生態環境的污染稱為“二次污染”。除此之外，這些營養物質還可能成為水體富營養化的源頭，降低水體的自我凈化能力，導致更大的污染問題產生;第二種類型，毒物和藥物污染。為了避免在養殖過程中水產品發生各種疾病，養殖戶會使用大量藥物進行預防和治療。水產養殖中經常使用殺菌劑來預防和控制水生動物疾病;使用殺藻劑和除草劑控制水生植物;使用殺蟲劑用于消滅有害生物。除此之外，還會使用麻醉劑、激素、疫苗、消毒劑和其他藥物等。這些藥物的使用劑量越大，其毒性也就越強。水體中的藥物和毒物也會隨著時間逐漸累積，導致藥物污染問題更加嚴重，對水生生態系統造成一定程度的破壞。我國水產養殖中使用的藥物種類高達上百種。大量的殘留藥物被養殖戶直接丟在環境中，使周圍環境不同程度的退化。一些研究人員對水生復合飼料中的鎘進行了研究，發現飼料可直接導致養殖水出現鎘污染;第三種類型，底泥富集污染。目前，水產養殖業在養殖方式上基本上是集約型的，其飼料量大，養殖密度也高。殘留的餌料和糞便會沉積在池塘底部，形成有機污染物，這就導致了池塘底部上有大量殘留的餌料和糞便沉積，很難清除。水產養殖區的底泥中碳、氮、磷含量明顯高于一般水體底泥中的碳、氮、磷含量[2]。隨著時間的推移，水產養殖池塘的底部會逐漸積累大量的有機污染物，如餌料沉積物和藥物沉積物等。這些有機污染物會積累在水產養殖領域，對水生動物的生存造成嚴重的威脅。在老化池塘中有非常多的殘留餌料、糞便、動物尸體、植物和藥物等等。沉積物中的微生物參與了NH3和H2S等物質的反硝化反應，加劇了水污染;第四種類型，水產養殖區池水深度不合理危害。如果池水深度過深或底部光線不足將限制水生植物生長，大量的有機物如糞便和殘留的誘餌會沉積在池底，消耗水中大量的氧氣，為厭氧微生物創造有利的生長環境，厭氧分解有毒氣體，導致水生環境受到嚴重威脅。除此之外，它還會滋生大量厭氧病原體，使魚蝦抵抗力減弱，大大增加感染疾病的可能性。

2 水產養殖自身污染的成因及危害

現階段，許多個體養殖戶的生產會受到技術、規模等原因的限制。為了追求更好的經濟利益，他們會忽視水產養殖環境、飼料管理規定、藥物使用規定和水質標準要求，往往采用傳統的經驗養殖法，很容易導致水產品感染細菌和病毒。傳統的經驗養殖法雖然有一定的道理，但并不適用于現代化養殖的發展。

2.1 養殖環境不合理

水產養殖環境要依據養殖戶的養殖規模來進行合理設置。養殖戶要對池塘的長度和深度有一定的把握，使水產生物能夠建立合理科學的自循環生態環境。但目前，許多農民的養殖水域相對較深，導致陽光不會直接照射池底，滋生細菌。與此同時，大量養殖飼料和殘留藥物堆積在池水底部，使水中氧氣的消耗量極高，為厭氧微生物的繁殖創造了有利條件。厭氧微生物在分解過程中會產生大量的H2S、NH3等有毒氣體，對水生動物的正常生長產生負面影響。

2.2 不科學的喂養方式

為了追求利益最大化，增加水產品的產量，部分養殖戶采用工業化和集約化飼養方式，不科學地增加飼養密度，不適當的向池塘中添加飼料。經過一段時間，養殖池塘中會產生大量的營養污染物和碎屑，這就是對水產養殖生態環境的二次污染，極大地損害池塘的生態環境[3]。

2.3 藥物使用管理不當

為了提高投入產出比，增加水產生物的存活率，部分養殖戶會使用過量的藥物，且在使用時直接將大量藥物放在池水中，其中包括含有重金屬有毒物質（如鎳、鉻）的藥物。在中國水產養殖業中，使用的藥物種類更為復雜，有數百種。其中，許多藥物中含有甲殼類麻痹毒素、藻類毒素和其他成分。這將對水產養殖環境造成沉重的打擊，養殖戶必須高度重視對藥物的使用管理。一些研究人員研究了水生復合飼料中的鎘，發現直接使用飼料也會將一些金屬離子直接帶入水中，對養殖環境造成嚴重損害。

3 水產養殖自身污染的影響

3.1 對外環境的影響

部分養殖戶會在水產養殖中添加過量的飼料來進行投喂，導致殘餌和生物糞便的積累。此時，水產養殖水生生物的內部污染負擔顯著增加，水體自身生產能力明顯下降。為了維持水體的生態功能，養殖戶就要對水源進行更新，以確保水產養殖的正常運行。大量污水排出導致水產養殖自身污染擴大，嚴重危害周邊水域生態環境。污水排放增加了周圍水體中氮、磷等物質的含量，加劇水體的有機污染和富營養化，影響水生態系統，導致浮游植物和底棲動物種群的變化。

3.2 對自身的影響

大量殘留的餌料、肥料和水產排泄物在一段時間后會形成沉淀和積累，導致水體中的營養素含量增加，藻類大量生長，影響水產養殖區的生態平衡。此時，厭氧菌也會大量繁殖，它們會分解水中的有機物，產生大量有毒物，如NH3、H2S、CH4等等。這些有毒物質在水中不斷的積累，對水產生物產生毒性作用，甚至會導致養殖生物死亡。

4 水產養殖自身污染管理建議

4.1 加強外源性污染的控制和管理

第一，相關部門要充分履行政府職能，加強對河流、湖泊、海洋等自然水體的保護力度，以降低外源污染對水產養殖的危害。良好的水質是水產養殖的基本保證，水產養殖生產區的環境質量是水產養殖可持續發展的關鍵所在。但是，在現實生活中，水產養殖經營者只能被動地接受現有水源，無法得知水源是否受到外部污染物的影響。這要求各級政府和行政部門加強對河流、湖泊和海洋等自然水體的保護，以確保水產養殖用水的良好供應，并確保水產養殖生產區的環境質量。各級政府和環境部門必須加強對工業污染、農業污染和水域污染的監測，以減少污染對水環境的影響。各級政府要合理劃分水產養殖區域。漁業行政部門必須對其管轄范圍內的水生生物進行環境評估，定期對水產養殖區域進行檢查并給合格的頒發水產養殖許可證[4]。

第二，養殖戶應對養殖區域進行科學有效的監測評估。要確保養殖區域遠離污染嚴重的水域，并盡可能減少水產養殖環境中外源污染的污染，保證漁業水域的安全。同時，養殖戶應制定風險預防措施，如在每個農業區都開放第二水源，用來備用應急。在條件允許的情況下，養殖戶應在入水口建立有效的水處理設施，來用于初步處理，并將外源污染對水產養殖環境的負面影響降至最低，以確保安全養殖。

4.2 加強自身污染的管理

加強對水產養殖自身污染的管理應做到以下幾點：第一，養殖戶在養殖前應計算出區域養殖容量，其中還應包括區域水環境的污染負荷容量，確保養殖過程產生的污染負荷不超過水環境自身凈化的能力。此外，養殖戶還應事先確定水產養殖的方法。第二，養殖戶要科學調整水產養殖結構，通過利用生物特性來實行多品種混養，使物質的循環和流動高效合理。這種方法可以最大限度地發揮物質流和能量流的作用，以減少外源養分的輸入，確保養殖區域良好的生態環境。

4.3 強化水產養殖全程管理

為加強對水產養殖的全過程管理，就要發展無污染化肥、無污染飼料和水產醫藥用藥等應用技術。隨著社會的發展和科學的進步，水產養殖過程的全程管理越來越受到重視。第一，強化水產養殖全程管理應從過程控制開始。水產養殖應在清潔的水中建立適合水產養殖生物和目標生物生存的生態環境，并綜合分析不同品種水產養殖模式棲息地產生的生態變化，以此來建立一系列科學合理的水產養殖生態模型，以實現對整個水產養殖全過程的準確管理。第二，科技對產業發展的支撐作用，因此養殖戶要加大對水產養殖的科技投入。為更好的加強科技服務，更新養殖戶的畜牧觀念，有關部門應注重農事過程管理，科學合理的使用化肥和飼料，盡可能使用水產養殖的生態防治，降低化學品的使用頻率。

4.4 強化區域循環水養殖

解決水產養殖自身污染是一項緊迫而長期的任務。水產養殖不但是農民收入的主要來源之一，也是中國漁業經濟的支柱。因此，加強對區域或局部的循環水養殖符合中國的國情。循環水養殖是一種先進的農業養殖技術，但因為該技術的水處理設備價格貴且運行成本高，所以它對農村農業管理系統來說沒有實際的意義。在這種情況下，水產養殖業經營者需要開拓創新，研發適合我國國情的養殖技術。這就催生出了區域循環水養殖技術，即通過養殖區域內的一組水表面積，經過適當改造后完善水產養殖水體的功能，使凈化池和沉淀池相互連通，形成循環系統。在不向外部環境排水的情況下能充分整合水源，以補償蒸發造成的損失。

5 水產養殖的生物修復技術

生物分解技術基于修復和緩解生態環境這兩種生態理念，在生態鏈的營養級上選育有益和高效的生物物種，幫助水產生態系統恢復到良好的狀態。現階段主要有以下幾種修復技術：

5.1 微生物修復技術

微生物修復技術主要利用微生物的吸收和降解來達到消除水環境中污染物的目的。微生物凈化技術在自然環境中很常見，這是一種合理利用自然條件來消除污染物的手段。但由于受到不同環境的限制，使許多微生物的凈化速度較慢。因此，在進行微生物修復的過程中，養殖戶還應該提供氧、磷等營養物質，以幫助微生物修復技術充分發揮應有的作用。微生物修復技術的原理，即有益微生物的水凈化原理：水中的有益微生物分解有機物污染物來作為碳和能量的來源生存。有機物污染物在各種微生物酶的作用下，通過厭氧過程把有害物質降解為無害物質。微生物凈化技術還可有效去除養殖池底長期積累的大量殘留餌料、排泄物、動植物殘渣，具體過程為先將其分解成小分子，最后再分解成二氧化碳和硝酸鹽來降低水中氨氮、亞硝酸鹽和硫的濃度，進而達到凈化水產養殖水質的目的。

5.2 水生動物修復技術

生物操縱理論廣泛應用于水生動物修復技術。生物操縱技術是由國外研究的富營養化湖泊處理技術，就是指通過改變水生生物的種類和密度以適應湖泊的營養結構，其中最主要的操作技術就是以浮游動物為誘餌降低魚類種群密度。如果養殖戶想使浮游植物生物量降下來，那么就要增加野生魚類的數量，來達到改善水質和增加透明度的目的。將生物操縱理論應用于水產養殖水體中的兩個主要方法如下：第一種方法，養殖戶應使用食藻魚類來減少藻類生物的數量。常見的食藻魚類包括鰱魚、鳙魚、鯉魚和草魚，它們以浮游植物藍藻為主要食物，并且能夠有效控制水體的富營養化。如果食藻魚類達到50g/m3，則可以很好地防止藍藻水華[5]。第二種方法，養殖戶應使用植食性浮游動物或大型植食性浮游動物來減少藻類生物的數量，提高養殖區域的水體透明度。部分微型浮游動物能直接以藻類為食，因此，添加這些微型浮游動物可以抑制藻類生長。

5.3 植物修復技術

養殖戶利用植物根系的吸收、降解來固定水和空氣中的污染物，以減少水體環境污染，達到修復養殖區域水環境的目的。該技術具有應用范圍廣、濃度低、成本低等特點，具體植物修復技術的實施方法如下：提取植物、植物揮發、根過濾和植物鈍化。植物修復技術具有應用范圍廣、濃度低、成本低、能應對多種污染等優點。除此之外，利用植物修復技術來解決水體有機污染物是一種安全性高的辦法，并且能實現經濟效益和生態效益的雙重提高。例如，狐尾藻能夠有效分解底泥的營養鹽類;蘆葦與菱角能解決水體富營養化問題等等。

6 結語

綜上所述，在水產養殖業中，如果采用物理或化學等方法對水環境進行修復，會使成本變高、效果變慢且易造成二次污染。要進行污染修復，就要弄清污染的原因，再根據現狀選擇修復技術。水生植物在水產養殖水體恢復中具有高效、環保、經濟的特點，適應了我國水產養殖的發展狀況。現階段，生物修復技術仍存在一些問題，但隨著方法不斷完善，生物修復技術將具有良好的應用價值和發展前景。

參考文獻

[1] 劉文釗，劉海霞.水產養殖尾水處理研究[J].農業開發與裝備，2021（12）：133-134.

[2] 楊新波，張曉軒，蔡亞南，等.微生物發酵中藥的研究現狀及其在養殖業中的應用[J].中國畜牧獸醫，2022，49（1）：169-178.

[3] 王春琳，屠春飛.新農科背景下水產學科一流人才培養的路徑探究與實踐[J].寧波大學學報（教育科學版），2022，44（1）：13-17，21.

[4] 張元華，陳沿維，潘前程，等.水陸兩棲式管道泵在達州丘陵地區水產養殖場的應用實踐[J].特種經濟動植物，2022，25（1）：111-112.

[5] 王詩涵，姚天灝，沈玥，等.基于NB-IoT的水產養殖增氧機智能控制器設計[J].電子制作，2022，30（1）：8-11.