程澤龍
(常州市生產(chǎn)力發(fā)展中心,江蘇 常州 213002)
河蟹學名中華絨螯蟹(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)濟價值[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)習性,通過人工營造和維護養(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)濟效益[2]。據(jù)《2022 中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》,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)殖水體進行換水、篩濾、曝氣等方式來實現(xiàn),治標不治本,會對其他水環(huán)境造成污染;化學修復(fù)是通過加入相關(guān)化學物質(zhì),利用化學物質(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[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],其作用機理是通過菌群的生長,將污染水體中的有機物分解為生物質(zhì)體和氣體,同時,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 菌劑進行處理,了解EM 菌對其水體中化學需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)和總磷(TP)的處理效果,驗證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。
2023 年5 月24 日—6 月12 日。試驗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。
EM 菌劑原液來自某生物科技有限公司,由酵母菌、化合細菌、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。試驗水樣取自不含河蟹的河蟹養(yǎng)殖池塘。
化學需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)和總磷(TP)。
設(shè)置2 個50 L 的玻璃水箱,分別為試驗水箱和對照水箱,每個水箱加入30 L 試驗池塘水體,水溫為16~25 ℃。試驗水箱添加EM 菌劑,對照水箱不添加。2 個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 的量加入試驗水箱。試驗共持續(xù)20 d,于5、10、15 和20 d,分別測定2 個水箱水體的COD、NH3-N、TN 和TP 的濃度以及溫度,并記錄。
COD 采用《水質(zhì)化學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%。
COD 去除效果見表1。由表1 可見,隨試驗時間增加,試驗水箱水體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%??赡苁荅M 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,COD 自然除去率僅為5.4%。
表1 COD 去除效果
NH3-N 去除效果見表2。由表2 可見,隨試驗時間增加,試驗水箱水體NH3-N 含量下降明顯,在投加EM 菌劑20 d 時,NH3-N 除去率為42.9%。EM 菌劑對NH3-N 的去除機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,還能提升水中硝化細菌數(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NH3-N 自然除去率僅為6.0%。
表2 NH3-N 去除效果
TN 去除效果見表3。由表3 可見,隨試驗時間增加,試驗水箱水體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,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,TN 自然除去率為8.7%。
表3 TN 去除效果
TP 去除效果見表4。由表4 可見,隨著試驗時間的增加,試驗水箱水體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,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,TP 自然除去率為7.2%。
表4 TP 去除效果
在河蟹養(yǎng)殖水體中添加EM 菌劑,水溫為16~25 ℃時,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,進一步提高河蟹生長質(zhì)量,同時,能有效減少養(yǎng)殖水體對周邊生態(tài)環(huán)境的污染。