EM 菌劑對河蟹養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果

程澤龍

（常州市生產(chǎn)力發(fā)展中心，江蘇 常州 213002）

河蟹學(xué)名中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis），是我國傳統(tǒng)的水產(chǎn)珍品，其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富，深受市場青睞。我國自20 世紀(jì)70 年代開始，探索河蟹的人工養(yǎng)殖，目前，河蟹的人工養(yǎng)殖已成為中國淡水名特優(yōu)新品種養(yǎng)殖中的主導(dǎo)，其產(chǎn)業(yè)在推動中國淡水養(yǎng)殖生產(chǎn)、持續(xù)健康發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。河蟹目前主要采取池塘生態(tài)養(yǎng)殖模式。河蟹池塘生態(tài)養(yǎng)殖，就是遵循河蟹生態(tài)習(xí)性，通過人工營造和維護(hù)養(yǎng)殖水體的生態(tài)系統(tǒng)，使養(yǎng)殖水體的能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)盡可能趨于平衡，達(dá)到養(yǎng)殖的河蟹產(chǎn)量高、規(guī)格大、品質(zhì)好的目的，獲得顯著生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益[2]。據(jù)《2022 中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2021 年全國河蟹養(yǎng)殖面積接近667 000 萬m2，年產(chǎn)量約80 萬t，其中江蘇占了半壁江山[3]。河蟹如此之大的養(yǎng)殖規(guī)模，保持其養(yǎng)殖水體的生態(tài)效益尤為重要，不僅可以有效提高河蟹的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可以減少對周邊生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。

目前，養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)3 種。物理修復(fù)主要是通過對養(yǎng)殖水體進(jìn)行換水、篩濾、曝氣等方式來實(shí)現(xiàn)，治標(biāo)不治本，會對其他水環(huán)境造成污染；化學(xué)修復(fù)是通過加入相關(guān)化學(xué)物質(zhì)，利用化學(xué)物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)來調(diào)節(jié)水環(huán)境，但長期使用，容易使污染物產(chǎn)生耐藥性，并且對養(yǎng)殖水體造成二次污染[4]；生物修復(fù)是利用生物的修復(fù)作用，通過生物降解代謝，去除養(yǎng)殖水體中的污染物[5-7]，與物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)方式相比，具有修復(fù)速度快、效果顯著、成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)[8]。

EM 菌劑是有效微生物菌群的簡稱，其中含有多種好氧微生物、厭氧微生物和兼養(yǎng)微生物，如光合菌、放線菌、酵母菌、真菌等[9]，其作用機(jī)理是通過菌群的生長，將污染水體中的有機(jī)物分解為生物質(zhì)體和氣體，同時(shí)，菌群通過自身代謝，產(chǎn)生抗氧化物質(zhì)來抑制污染物生長，最終達(dá)到快速有效凈化水體的效果。近些年，EM 菌劑在環(huán)保領(lǐng)域，尤其在水體生態(tài)環(huán)境治理方面，得到了廣泛的推廣應(yīng)用[10]。使用EM 菌劑，已成為改善養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境的重要生物修復(fù)手段之一。

為了進(jìn)一步提升河蟹養(yǎng)殖水體的生態(tài)效益，減少養(yǎng)殖尾水對周邊環(huán)境的影響，現(xiàn)對常州市金壇區(qū)河蟹養(yǎng)殖水體采用EM 菌劑進(jìn)行處理，了解EM 菌對其水體中化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）和總磷（TP）的處理效果，驗(yàn)證EM 菌劑處理優(yōu)勢，以期為河蟹養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 時(shí)間與地點(diǎn)

2023 年5 月24 日—6 月12 日。試驗(yàn)地位于江蘇省常州市金壇區(qū)江蘇長蕩湖水產(chǎn)科技有限公司河蟹養(yǎng)殖池塘。

1.2 試驗(yàn)材料

EM 菌劑原液來自某生物科技有限公司，由酵母菌、化合細(xì)菌、芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌等生物菌群和絮凝劑復(fù)合而成，活菌數(shù)≥5×109cuf/mL。試驗(yàn)水樣取自不含河蟹的河蟹養(yǎng)殖池塘。

1.3 監(jiān)測項(xiàng)目

化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）和總磷（TP）。

1.4 試驗(yàn)方法

設(shè)置2 個(gè)50 L 的玻璃水箱，分別為試驗(yàn)水箱和對照水箱，每個(gè)水箱加入30 L 試驗(yàn)池塘水體，水溫為16~25 ℃。試驗(yàn)水箱添加EM 菌劑，對照水箱不添加。2 個(gè)水箱均放置曝氣增氧設(shè)備，保持曝氣增氧條件一致。

按照EM 菌劑使用說明書，將菌劑原液加水稀釋20 倍，按照150 mg/L 的量加入試驗(yàn)水箱。試驗(yàn)共持續(xù)20 d，于5、10、15 和20 d，分別測定2 個(gè)水箱水體的COD、NH3-N、TN 和TP 的濃度以及溫度，并記錄。

1.5 測定方法

COD 采用《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法》（HJ 828—2017）測定，NH3-N 采用《水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法》（HJ 535—2009）測定，TN 采用《水質(zhì)總氮的測定氣相分子吸收光譜法》（HJ/T 199—2005）測定，TP 采用《水質(zhì)總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB 11893—89）測定。去除率（%）=[（初始濃度-測定濃度）/初始濃度]×100%。

2 結(jié)果與討論

2.1 EM 菌劑對COD 去除效果

COD 去除效果見表1。由表1 可見，隨試驗(yàn)時(shí)間增加，試驗(yàn)水箱水體COD 含量下降明顯，COD 去除率也呈現(xiàn)增加趨勢；在投放EM 菌劑20 d，COD除去率為54.2%。可能是EM 菌劑投放初期，在水體中需要適應(yīng)水體環(huán)境、穩(wěn)定菌群。對照水箱其水體中的COD 含量總體無明顯變化，20 d 時(shí)，COD 自然除去率僅為5.4%。

表1 COD 去除效果

2.2 EM 菌劑對NH3-N 去除效果

NH3-N 去除效果見表2。由表2 可見，隨試驗(yàn)時(shí)間增加，試驗(yàn)水箱水體NH3-N 含量下降明顯，在投加EM 菌劑20 d 時(shí)，NH3-N 除去率為42.9%。EM 菌劑對NH3-N 的去除機(jī)制可能是菌劑中的菌落能分泌抑菌物質(zhì)抑制病菌生長，同時(shí)，還能提升水中硝化細(xì)菌數(shù)量來降低水體NH3-N 含量[11]。對照水箱其水體中的NH3-N 含量總體無明顯變化，20 d 時(shí)NH3-N 自然除去率僅為6.0%。

表2 NH3-N 去除效果

2.3 EM 菌劑對TN 去除效果

TN 去除效果見表3。由表3 可見，隨試驗(yàn)時(shí)間增加，試驗(yàn)水箱水體TN 含量下降明顯，TN 去除率呈總體均勻趨勢，在投加EM 菌劑20 d 時(shí)，TN 除去率為41.4%。對照水箱其水體中的TN 含量總體變化不大，20 d 時(shí)，TN 自然除去率為8.7%。

表3 TN 去除效果

2.4 EM 菌劑對TP 去除效果的影響

TP 去除效果見表4。由表4 可見，隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加，試驗(yàn)水箱水體TP 含量下降明顯，TP 去除率呈現(xiàn)增長趨勢，在投加EM 菌劑20 d時(shí)，TP 除去率為30.1%，EM 菌劑對TN 的去除，除了菌劑中的菌群發(fā)揮自身降解作用外，菌劑中的絮凝劑能快速吸附水體中的磷酸鹽，發(fā)揮絮凝作用，將磷酸鹽形成緊密的聚集體并隨污泥排出，從而進(jìn)一步降低TN 含量。對照水箱水體中的TP 含量總體變化不大，20 d 時(shí)，TP 自然除去率為7.2%。

表4 TP 去除效果

3 結(jié)論

在河蟹養(yǎng)殖水體中添加EM 菌劑，水溫為16~25 ℃時(shí)，經(jīng)過20 d，水體中COD 除去率為54.2%、NH3-N 除去率為42.9%、TN 除去率為41.4%、TP 除去率為30.1%。其去除率，均遠(yuǎn)高于不添加EM 菌劑的對照組水體。

EM 菌劑對河蟹養(yǎng)殖水體具有顯著的凈化效果。EM 菌劑通過對水環(huán)境的正向調(diào)節(jié)，為河蟹生長提供良好環(huán)境，進(jìn)一步提高河蟹生長質(zhì)量，同時(shí)，能有效減少養(yǎng)殖水體對周邊生態(tài)環(huán)境的污染。