(邢臺市水產(chǎn)技術推廣站,河北 邢臺054000)
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境修復技術包括物理修復、化學修復和生物修復,其中物理修復和化學修復通常會引入新物質,生物修復因其具有較高的安全性而且操作簡單受到廣泛關注。例如冷水魚養(yǎng)殖水體凈化中的生物修復法可依靠浮游植物、水培植物(金魚藻、輪葉黑藻、千屈菜、眼子菜等水草品種,或在簡易泡沫板浮床或網(wǎng)片浮床上栽種水芹菜、河菜)和微生物等實現(xiàn)[1],尤其是以微生物修復技術為主的生物修復方法被廣泛應用于養(yǎng)殖水體修復中。隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖污染治理工作的全面開展,強化養(yǎng)殖水域環(huán)境修復能夠有效推進現(xiàn)代漁業(yè)建設,實現(xiàn)漁業(yè)綠色發(fā)展。
當前,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體污染主要分為內(nèi)源性污染和外源性污染兩種。前者包括:①營養(yǎng)物污染。施肥投餌過量和養(yǎng)殖動物排泄物等含有的氮、磷、耗氧有機物及硫化物等導致水體富營養(yǎng)化,降低了養(yǎng)殖水體的自凈能力;②水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中長期大量使用環(huán)境改良劑、殺寄生蟲藥物和抗菌藥物等導致藥物污染;③隨著養(yǎng)殖動物的排泄物、分泌物和殘餌不斷增加,在水體底部沉積形成淤泥,底泥中的有機物發(fā)酵分解產(chǎn)生惡化養(yǎng)殖環(huán)境的甲烷、硫化氫和氨等物質。后者包括生活污水污染、工業(yè)廢水污染以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的農(nóng)藥、肥料及其他污染物進入養(yǎng)殖水體造成的面源污染。
一方面,微生物制劑中的活菌能夠分解水體中的有機物質,降低養(yǎng)殖水體中的有害物質含量,同時微生物能夠通過微生物酶的作用將有害物質轉化為對水產(chǎn)養(yǎng)殖生物和環(huán)境無害的物質。另一方面,微生物能夠顯著減少水產(chǎn)動物腸道中有害微生物 (沙門氏菌、大腸桿菌)的含量,優(yōu)化其消化道的菌群結構,抑制致病菌滋生,避免氨與其他腐敗物質大量產(chǎn)生。在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境修復中長期應用微生物制劑,能夠重構養(yǎng)殖水體的生態(tài)系統(tǒng),維持養(yǎng)殖水域的生態(tài)平衡,提高水體的自凈能力。
光合細菌是指一類可以在無光有氧或有光無氧條件下繁殖的微生物類群。例如,當前水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛應用的紅假單孢菌能夠在厭氧光照條件下進行光合作用[2],其不僅能夠快速消除養(yǎng)殖水體中的有害物質(有機酸、硫化氫和氨氮)、有效調節(jié)水質和穩(wěn)定水體pH值,而且可以增加養(yǎng)殖水體中的溶解氧含量,促進水產(chǎn)動物健康生長。
枯草芽孢桿菌主要應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中浮游生物殘體、殘餌和排泄物等水體有機物的降解,防止有機廢物在水體淤積。同時能夠營造適宜水產(chǎn)動物生長的養(yǎng)殖水質,增強其免疫功能,減少病害發(fā)生。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中施用硝化細菌能夠均衡有益菌群,降解亞硝酸鹽,提高水質;EM菌由醋酸桿菌、酵母菌、乳酸菌和光合細菌等多種微生物復合培養(yǎng)而成,對于提高水中溶解氧、降低有毒物質(硫化氫、氨)、改善水質以及調節(jié)水體生態(tài)平衡具有良好的效果。
酵母菌能夠對水體中的糖類進行有效分解,減少水中生物耗氧量,而且繁殖的酵母菌能夠作為水產(chǎn)動物的飼料蛋白被利用。高溫季節(jié)應用蛭弧菌和嗜熱放線菌對于降解水體中的氨氮、平衡pH值和增加溶氧效果顯著。同時,為了增強養(yǎng)殖水體的綜合凈化能力,可以在水產(chǎn)養(yǎng)殖中合理搭配芽孢桿菌和光合細菌等制成復合型菌劑。
養(yǎng)殖水體凈化中微生物修復技 術的應用具有諸多優(yōu)勢,同時也有不足之處。例如水中多種環(huán)境因素對微生物制劑的活性影響較大,養(yǎng)殖水體的流動極易導致游離微生物的流失,所以采用傳統(tǒng)的噴灑和混合飼料投喂等方式凈化水體效果不佳。近年來,微生物固定化技術在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境修復中的應用與研究日益成熟,能夠克服非固定化狀態(tài)下微生物修復的缺點。
固定化微生物技術指的是游離的微生物被定位在有限空間內(nèi),使其未在水中懸浮狀態(tài)下依然具有生物活性而且能夠被反復利用[3]。該技術的優(yōu)點是高效發(fā)揮微生物作用,顯著增強微生物的耐受力,可以長期多次利用微生物。
固定化微生物技術今后的研究應當趨于開發(fā)成本低、可重復利用而且固定化簡單的載體,篩選、培育高效微生物菌劑,改進固定化方法以及探究與高等水生植物凈化法等其他水體修復技術的聯(lián)用。