海水養殖環境生物修復技術研究展望

【摘 要】從八十年代起，大蝦飼養、貝殼飼養和淺海網箱飼養等相繼出現，并基本覆蓋了沿海全部已開發利用的灘涂和海灣，把中國變成了全球飼養總量第一位的水產強國。因為飼養方式以投餌居多，大批殘餌、糞便和生物殘骸積聚于飼養池底以及外海潮灘，導致飼養水體中有機污染物不斷增加，環境質量也逐漸下降。

【關鍵詞】海水養殖;環境生物;修復技術

前言：

沿海活動，給近海形成的污染物包招工業生產污染物、日常生活污染物，以及養殖業的污染物。產業與生活污染的有效處理有賴于國家的政策措施與管理。尤其是工業廢水，一般規模較大，污染源復雜，環境危害重大。長期的污染物對海洋生態的損害并不是短期治理能夠奏效，就算停止污染物也要三零年乃至數四零年的時間。

1、海洋漁業的環境問題

海水捕魚，是一個利用海洋中生物資源的行業，和海洋環境有關。一方面畜牧業受到了環境變化的影響，另一方面畜牧業對自然環境也會產生一定影響，其中后者以海洋飼養系統影響最為明顯。海洋飼養系統中，最環境污染嚴重的是投餌的放養形式，主要有灘涂池塘放養和淺海網箱放養。對蝦的放養池塘多數池齡為一五年以上，且池底污染范圍達到30-40公分深度，主要污染主體是有機質與磷。環境污染也嚴重抑制了池塘生產力正常發展，畜牧單產只在未排污前的三分之一以內，直接導致了國土資源的巨大耗費。淺海和港灣內的網箱飼養，已對飼養水域和附近水域產生了環境污染，輕者底質生態環境改變，飼養經濟效益降低重者甚至已經引發了赤潮并導致了大量飼養魚種的死亡。

2、生態修復技術

生物修復的應用源遠流長，而真正大范圍的使用則是在八十年代后期。原位生態恢復的成功案例包括：美國環保局通過在阿拉斯加石油泄漏中使用生態恢復技術，在短期之內減少了環境污染;密執安Gratling空軍基地的柴油貯罐因爆破而導致深層泥土與地下水環境污染，但經過生物修復后很快恢復正常。異位生物生態修復的實例頗多，使用也非常普遍，例如可用來分解苯的衍生物、含氯有機物、木質素、EDTA、醫藥工業廢水、印染污水、湖泊沉積物中的有機質，及其它不易分解有機質。關于分解細菌過程、所包含的酶系、分解原理、分解所用的反應器與流程等都有詳盡研究。由于城市污水的微生物處理技術具備投入較少，且無二次污染的優勢，因此日益受到世界各國的關注，包括了解決方法、工藝設備的研發，甚至還有生物降解機制。

由于現代海洋生物科學技術的迅速發展，將傳統的微生物學方法和現代海洋生物科學技術方法有機融合，極大地提高了生物降解效能，極大拓寬了海洋生物研究范疇。生物學家運用了基因工程將多種不同的分解基因遷移至一個細菌之中，從而創造出了擁有多重分解功能的超強細菌。一九七零年，美國的科學家Chakrabarty以銅綠假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa）為受體，成功將惡臭氣體假單胞菌（P.Putida）所帶來的各種質體進入當中，所形成的含有各種質體的"超級細胞"，用來解決海洋溢油。它還具備分解直鏈脂肪烴、芳香族化合物、萜烴和多環芳烴的力量，在天然環境下需分解一年的浮油，而"超級細菌"僅需數個時間就可除去。一九八三年，瑞士的Kulla經過質粒接合得到的具備分解二種染料力量的新菌種。

3、海水養殖環境生物修復的研究現狀

海洋養殖生產環境的有機污染物問題已經開始受到全世界科學家的高度重視，正致力于探索其解決方式。日本科學家報道了通過應用快速生長的多毛類植物（Captellasp）來減少飼養池底有機污染物的研究結果，在小型淡水養殖的熱交換處理過程中也應用了穩定化生物膜。但利用微生物降解原理處置海水養殖生產廢物并實現環境生態恢復的研究報道，至今尚不多見。國外的一些企業也制造了水質凈菌劑（粉）如"Probiltics"（Enviro-RepsInternatonalL.C.）、Epicin（加拿大Epicore網絡公司）等。一九九五年開始有初步進行此類研究的報告，但論文量還很少。國內外也曾有過使用光合細菌（紅螺菌科）改良水體的研究，稱雖然它能減少水中有機質數量，但對池底有機質分解的效果卻受到限制。袁有憲教授等曾在國內外最先提出了對海水養殖環境實施生態恢復，即運用微生物分解技術去除海水養殖區天然水域底泥中有機物質污染的思想，并且還曾擔任過此技術應用領域的國家自然科學基金資助建設項目、我國九五研究攻關建設項目以及我國海水高科技發展規劃建設項目等，并獲得了較好的經濟建設和發展。目前，科學家已經在蝦池底質中分離、檢測出近十種蝦池的有機質分解細菌。初步試驗結果表明，在短時期內，可分解活蝦池底有機質百分之八十以上，并表現出了較好的使用前景。

4、前景展望

有關海洋養殖資源環境保護及生態恢復技術的科學研究，在國內還剛剛開始興起，相關研究報道尚少。該技術使得對被嚴重污染、或退化的生態環境進行生態恢復，進而加速了處理海水飼養等環境污染問題的步伐，從而推動了畜牧業的可持續發展。如果利用現代生物科學技術，建立有效的海洋基因工程菌株，用以有效快速地降解海洋養殖環境中的有機污染物，將使得這一關鍵技術更為完整。中國這個水產飼養國家，有一千三百多平方公里潮灘與淺海養殖區，尤其是蝦類養殖池大多年久，環境污染問題比較嚴重，即使采用了機械清池、化工處理等手段，也需巨大人力物力，環保問題也難于徹底解決。所以，政府應盡早進行蝦池等海洋養殖環境生態修復方法與原理的基礎研發，并同時研發更大規模菌種生產工藝與設備。該項技術的實現與推廣應用可促進海洋養殖業健康發展，使海岸地區國土資源得以合理利用，也使得中國在此領域的技術研發上走在了全球前列。

參考文獻：

[1]李秋芬，袁有憲. 海水養殖環境生物修復技術研究展望[J]. 中國水產科學，2000，7（2）：90-92.

[2]祁銘華，馬紹賽，曲克明，等. 沉積環境中硫化物的形成及其與貝類養殖的關系[J]. 漁業科學進展，2004，25（001）：85-89.

[3]馮敏毅，馬甡，文國樑，等. 水產養殖環境生物修復技術的研究進展[J]. 海洋科學，2006（09）：86-89.

[4]馮敏毅，馬甡，文國樑，等. 水產養殖環境生物修復技術的研究進展[J]. 海洋科學，2006，030（009）：84-87.

[5]鄭輝，李志偉，林振景，等. 淺海養殖環境生物修復技術研究現狀及發展趨勢[J]. 河北漁業，2008（04）：52-53+56.

作者簡介：

王雯，女，1979年9月出生，山東省日照市，漢族。