胡瓊瑤++李文星++段煉

摘 要：生物修復(fù)技術(shù)因環(huán)保、有利于建立生態(tài)平衡而被普遍用于養(yǎng)殖水體修復(fù)。不同水生生物具備不同的生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特性，將其以組合的方式應(yīng)用于水質(zhì)調(diào)控，能達(dá)到比單獨(dú)使用更好的效果。本文綜述了水生動(dòng)物-水生植物、水生動(dòng)物-微生態(tài)制劑以及水生植物-微生態(tài)制劑等組合方式對(duì)養(yǎng)殖水環(huán)境的修復(fù)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水生生物組合；水生植物；水生動(dòng)物；微生物制劑；水環(huán)境修復(fù)；水質(zhì)凈化

中圖分類號(hào)：S96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170229061

前言

隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展、大量的污水、生物殘?bào)w、化肥等進(jìn)入水體，導(dǎo)致富營養(yǎng)化加劇[1]。傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)由于過分追求高產(chǎn)，殘餌、生物殘?bào)w、肥料和藥物積累，增加了養(yǎng)殖水體外源性營養(yǎng)負(fù)荷，導(dǎo)致水體環(huán)境日益惡化。與其他水體一樣，養(yǎng)殖水環(huán)境的修復(fù)可采取物理、化學(xué)和生物學(xué)的辦法。其中物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)具有便捷、見效快、效果好的特點(diǎn)，但成本高并且極易出現(xiàn)二次污染[2]。生物修復(fù)法盡管起效慢，但耗能少，能夠節(jié)約成本，并且還能夠建立長期的生態(tài)平衡[3]。不同水生生物具備不同的生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特性，將其以組合的方式應(yīng)用于水質(zhì)調(diào)控，能達(dá)到比單獨(dú)使用更好的效果。本文主要從水生生物組合凈化養(yǎng)殖水體的原理和應(yīng)用等方面進(jìn)行初步總結(jié)，并對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行展望。

1 水生生物組合對(duì)水環(huán)境修復(fù)的作用機(jī)理與應(yīng)用現(xiàn)狀

水生植物、水生動(dòng)物、微生物均被廣泛應(yīng)用于修復(fù)污染水體。水生植物具有吸收氮磷、富集重金屬、抑制有害藻類生長等作用[4]。研究表明同一水生植物莖葉部的氮磷含量大于根部[5]，可在植物越冬前通過定期收割或移植以達(dá)到除去水體中氮磷等營養(yǎng)元素的目的。濾食性魚類可濾食浮游生物，通過魚類捕獲將水體中營養(yǎng)物質(zhì)帶出水體[6]。微生態(tài)制劑中的有益微生物大量繁殖可有效抑制有害致病菌或潛在致病原的生長[7]，因其健康、生態(tài)環(huán)保、安全而被廣泛應(yīng)用于池塘水質(zhì)改良和調(diào)節(jié)水質(zhì)等作用。

根據(jù)水生植物、水生動(dòng)物、微生態(tài)制劑各自的特點(diǎn)，已有較多研究將其以科學(xué)搭配的方式用于凈化養(yǎng)殖水體，如水生植物-水生動(dòng)物、水生植物-微生物和水生動(dòng)物-微生物等，均取得了較好的效果。

2 水生生物組合的修復(fù)與應(yīng)用

2.1 水生動(dòng)物-水生植物

濾食性動(dòng)物如鰱鳙等魚類、軟體動(dòng)物等可濾食水中浮游性藻類、枝角類、橈足類、輪蟲和有機(jī)碎屑等，能有效遏制富營養(yǎng)化水體中藍(lán)藻的暴發(fā)[6]。水生植物能夠以吸附、吸收和轉(zhuǎn)換的方式去除水中過多的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水體和修復(fù)環(huán)境的作用[8]。利用水生動(dòng)物與植物在水體中的空間分布特征和生物學(xué)特性進(jìn)行組合，最終通過收割移植和捕撈的方式將過多氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)帶出水面[9]。

鄒俊良等[10]用金魚藻、狐尾藻、螺3種水生生物單獨(dú)處理和組合處理的方式進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明各處理組對(duì)氮、磷、氨氮、亞硝態(tài)氮等指標(biāo)均有降低作用，其中組合生物處理比單獨(dú)處理效果更好更具有優(yōu)勢(shì)。

2.2 水生動(dòng)物-微生物

微生態(tài)制劑又稱“有益微生物”，是從天然環(huán)境中提取、篩選、馴化、分離出來的微生物經(jīng)培養(yǎng)后形成的含有大量有益菌的制劑，按照其微生物組種類可以分為單一微生態(tài)制劑和復(fù)合微生態(tài)制劑[11]。其作用機(jī)制是利用競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系選擇性的讓其分解水體中有害物質(zhì)促進(jìn)自身大量繁殖，達(dá)到抑制水體中有害致病菌的生長的目的，并兼具調(diào)節(jié)水質(zhì)，平衡水體pH，增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物機(jī)體的免疫能力，促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物健康生長的作用[7]。被廣泛應(yīng)用的水質(zhì)凈化型微生態(tài)制劑主要有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、假單胞桿菌、放線菌和硝化細(xì)菌等[11]。

水生動(dòng)物-微生物組合的相關(guān)研究較少。有研究發(fā)現(xiàn)潑灑復(fù)合芽孢桿菌的草魚、鰱鱅混養(yǎng)池塘中水質(zhì)具有更為明顯的凈化效果[12]。此外微生態(tài)制劑還具有提高草魚成活率、節(jié)約飼料成本從而提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)效率的作用[13]。但使用的微生物制劑也有一定的要求，如其投入的環(huán)境是否適合有益菌的繁殖和生長、作用對(duì)象、以及其用量等[14]。

利用微生物與水生動(dòng)物科學(xué)搭配的方式，可改善養(yǎng)殖環(huán)境；還能促進(jìn)水生動(dòng)物健康生長，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。隨著不斷完善和迅猛發(fā)展的生物技術(shù)，微生態(tài)制劑在水質(zhì)凈化方面的開發(fā)和應(yīng)用前景會(huì)越來越廣闊[11]。

2.3 水生植物-微生物

水生植物修復(fù)具有低成本、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，它們不僅具有凈化水體的作用，部分種類還有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值[15]，因而被廣泛應(yīng)用于凈化水體和環(huán)境修復(fù)的研究和實(shí)踐。高等水生植物按照其生活型可分為沉水型、漂浮型、浮葉型和挺水型4大類。不同生活型的對(duì)水體凈化效果不同[16]。研究發(fā)現(xiàn)，利用不同水生植物的生活型組合比單一的水生植物凈化效果好[17]。多種水生植物搭配使用，不僅可以充分發(fā)揮不同水生植物間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特性，保持長期穩(wěn)定的凈化效果，還能提高凈化效率[18]。

水生植物-微生物制劑搭配也可用于水質(zhì)凈化。卞云斌等[19]將發(fā)現(xiàn)經(jīng)過添加有益微生物與種植多種水生植物綜合協(xié)調(diào)凈化處理，水體透明度顯著提高，氨氮、亞硝態(tài)氮、磷酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)等均明顯下降。根據(jù)微生物與高等水生植物在生態(tài)特征及能量利用方面的互補(bǔ)性，能有效提高對(duì)養(yǎng)殖水體氨氮和亞硝態(tài)氮等有害物質(zhì)的去除效果[20]。

3 展望

水生生物組合能充分利用不同水生生物生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及能量利用方面的互補(bǔ)性，有效提高對(duì)水體水質(zhì)的調(diào)控效果，是一種生態(tài)、安全且成本較低的凈化方式，其較高的處理效果與生態(tài)效益也逐漸得到了學(xué)者的肯定與認(rèn)可。隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，開發(fā)并利用新的、兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚類、水生植物和微生物用以凈化污染水體，提高養(yǎng)殖從業(yè)者收入，將會(huì)是本領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]薛飛，周維仁，徐小明.養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化的成因與危害[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（6）：121-124.

[2]劉少英，朱長波，李卓佳，文國樑，曹煜成，陳素文，等.水生植物在養(yǎng)殖水環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（3）：176.

[3]李春雁，崔毅.生物操縱法對(duì)養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化防治的探討[J].海洋水產(chǎn)研究，2002，23（1）：71.

[4]陳罡.水生植物凈化水體作用的研究進(jìn)展[J].吉林林業(yè)科技，2016，46（6）：29-31.

[5]茅孝仁，周金波.幾種生態(tài)浮床常用水生植物的水質(zhì)凈化能力研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（1）：157-159.

[6]于瑾，朱允剛，胡金春，等.水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘藍(lán)藻的防治方法[J].科學(xué)養(yǎng)魚，2016（6）：60-61.

[7]張惠云.微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].飼料博覽，2006（6）：46.

[8]朱云生.池塘“魚-菜”共生技術(shù)[J].漁業(yè)致富指南，2016（6）：28.

[9]王妹，杜興華，靳坤，蔡新華，胡秀梅.不同搭配比例的水生植物與底棲生物對(duì)湖濱濕地水質(zhì)凈化效果的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，28（8）：70-73.

[10]鄒俊良，楊京平，楊虎.水生植物-濾食性動(dòng)物用于水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水凈化的研究[J].2013，39（4）：444-451.

[11]吳保承，沈國強(qiáng)，楊春霞，張棟.微生態(tài)制劑在水質(zhì)凈化中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010，33（12）：408.

[12]白利丹，王海，李景勝，韓立忠，楊建光.復(fù)合芽孢桿菌對(duì)草魚與鰱鳙混養(yǎng)的魚種池水質(zhì)的凈化作用[J].水產(chǎn)學(xué)雜志，2015，28（2）：26-31.

[13]王清芳，楊英，周志敏，查傳勇.不同益生菌對(duì)草魚生產(chǎn)性能的影響[J].養(yǎng)殖與飼料，2016（5）：44-46.

[14]樊全勝，孟令杰.淺談微生態(tài)制劑及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用.北京水產(chǎn)，2004（5）：38-39.

[15]胡舒馨，薄國柱.生物組合浮床治理景觀水系富營養(yǎng)化技術(shù)研究[J].科技傳播，2016（6）：172.

[16]金樹權(quán)，周金波，朱曉麗，等.10種水生植物的氮磷吸收和水質(zhì)凈化能力比較研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（8）：1571-1575.

[17]劉足根，張萌，李雄清，盧龍，徐軍.沉水-挺水植物鑲嵌組合的水體氮磷去除效果研究[J].長江流域資源與環(huán)境，2015，24（Z1）：171-180.

[18]高吉喜.水生植物對(duì)面源污水凈化效率研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，1997，17（30）：247-251.

[19]卞云斌， 汪東冬.微生物制劑與水生植物對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的協(xié)同凈化作用[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2007，34（4）：16-18.

[20]伍華雯，陸開宏，錢偉，等.固定化微生物聯(lián)合大型水生植物凈化養(yǎng)殖廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué)，2013，20（2）：316-326.