山東養馬島貝類養殖海域細菌及相關因素的研究

單筱涵，馮延凱，李雪，讓笑展，崔龍波

（煙臺大學生命科學學院，山東 煙臺 264005）

山東養馬島貝類養殖海域位于山東四十里灣[1]，地處黃海北部和山東半島東北部，是我國北方重要的淺海貝類養殖區。由于四十里灣為半封閉型海域，水體交換能力差[2]，因此該養殖海域的水質條件在很大程度上影響了貝類海水養殖業的健康發展。海水中的弧菌是影響貝類養殖的一類條件致病菌，而異養細菌含量的多少能在一定程度上反映出養殖海域的污染程度[3]，我國在《海水增養殖區監測技術規程》中將弧菌數量和異養細菌總數列入增養殖區海水監測指標[4]。水溫、酸堿度以及鹽度等環境因子也對貝類的存活和生長狀態有著重要影響，水溫和酸堿度主要影響貝類體內消化酶活性，進而影響個體新陳代謝和生長發育，鹽度的變化則影響貝類滲透壓的穩定性[5]。此外，溶解氧及透明度也是影響和評價水質的重要指標。該文通過對貝類養殖海域細菌及相關因素展開研究，旨在確定貝類養殖的適宜環境，為養馬島貝類養殖提供相應技術支持，從而促進該海域貝類養殖業的健康可持續發展。

1 材料與方法

1.1 采樣站位與時間

采樣地點位于山東煙臺養馬島貝類養殖海域，根據貝類實際養殖區的位置，共劃分3 處采樣海域（圖 1），分別設為 M1、M2 和 M3，每處海域分別設置2 個平行采樣站位。于2019 年5—11 月（海灣扇貝養殖周期）的每月中旬采樣1 次。

圖1 山東養馬島采樣站位

1.2 樣品采集及檢測

水樣的采集使用有機玻璃采水器。水溫（T）、鹽度（S）、酸堿度（pH 值）和溶解氧（DO）由美國奧立龍便攜式水質分析儀（520A-01A）于現場實時檢測，水質透明度由塞氏盤測定，以上檢測項目均按《海洋監測規范》[6]所提供的方法執行。各站位另取20 mL水樣裝入無菌袋中，放入冰盒帶回實驗室，按照《海洋調查規范》[7]平板涂布法進行細菌培養及菌落計數。其中，弧菌采用TCBS 平板計數法，培養48 h 后記錄黃色與綠色菌落數；異養細菌于2116 E 海洋細菌培養基平板上涂布[8]，培養3～7 d 后計數。

1.3 評價方法與標準

1.3.1 細菌污染評價 依據《海水增養殖區監測技術規程》[9]中“異養細菌總數評價等級表”（表1），對養馬島貝類養殖海域的細菌污染程度進行評價。

表1 異養細菌總數評價等級表

1.3.2 水質評價 采用內梅羅指數法中的單因子指數法和綜合指數法對養馬島貝類養殖海域的水質進行綜合評價。通過單因子指數法可以確定主要的污染物及其危害程度，一般以污染指數（Pi）表示，即：

式中：Pi——某污染因子的污染指數

Ci——某污染因子的實際測量含量

Ci0——某污染因子的評價標準（海水水質二類標準）

（1）pH 值的污染指數如下：

式中：SpH——pH 值的污染指數

pH——pH 值的實測值

pHsu——pH 值標準的上限值（8.5）

pHsd——pH 值標準的下限值（7.8）

（2）溶解氧的污染指數如下：

式中：Pi——溶解氧的污染指數

Cim——該次調查中溶解氧的最大值

Ci——溶解氧的實測值

Ci0——溶解氧的評價標準（5 mg/L）

根據單因子污染指數（Pi）確定海水某污染因子危害程度的等級分類標準如表2。

由于單因子指數法不能全面地反映貝類養殖海域的污染程度，進而采用綜合指數（P）法對海域的生態環境質量進行綜合評價[10]：

表2 根據單因子指數水質等級分類標準

式中：P——內梅羅綜合污染指數

Pmax——所測污染因子中最大的污染指數

根據內梅羅綜合指數（P）確定海水質量綜合評價分級標準，見表3。

表3 海水質量綜合評價分級標準

2 結果與分析

海灣扇貝生長迅速，一般只需要5～6 個月的養殖時間。在2019 年海灣扇貝養殖周期的5—11月份，山東養馬島貝類養殖海域的細菌及水溫、鹽度、透明度、酸堿度和溶解氧的檢測結果如下。

2.1 弧菌

弧菌是海洋環境中分布最廣泛的細菌類群之一，為一類條件致病菌，可造成貝類面盤上的細胞脫落或解體等癥狀，夏季貝類的大量死亡常伴隨著弧菌病的高發病率[11]。檢測結果表明，養馬島M1、M2 和M3 站位的弧菌數量分別為26～195 CFU/mL、2.5～350 CFU/mL 和 1.5～2 440 CFU/mL（圖 2）。M2站位的平均數量低于M1 和M3 站位，三個站位的弧菌數最大峰值均出現在7、8 月，符合弧菌夏季增長的特點。總體來說，山東養馬島貝類養殖海域平均弧菌數量總體水平較低，對扇貝養殖的影響程度小，但仍應注意夏季弧菌數量的監測，避免弧菌大量增生，導致弧菌病的爆發從而影響貝類養殖。

圖2 山東養馬島貝類養殖海域弧菌變化

2.2 異養細菌

山東養馬島貝類養殖海域異養細菌數量結果見表4。根據異養細菌數量評價分析，養馬島貝類養殖海域污染程度具區域差異性和月際差異性。一方面，M3 站位離岸遠，人為因素對其產生的污染相對于M1 和M2 站位較輕，故同月份相比M3 站位的異養細菌數量少于其他海區。另一方面，異養細菌數量在夏季明顯增加，但最高數值均出現在11 月，這可能與夏季水溫升高和11 月扇貝成熟期正在進行的扇貝收獲有一定關系，因大量扇貝及其養殖網籠的移動致使其附著的雜質污染了養殖海域。根據異養細菌總數評價等級表（表1），養馬島養殖海域的污染等級大多為輕度或中度污染，這可能與距離煙臺市區較近有關。盡管該海域無明顯污染跡象，貝類養殖過程中亦無疾患發生，但仍需日后進一步監測與規范養殖技術，營造良好的貝類養殖環境。

表4 山東養馬島貝類養殖海域異養細菌數及污染程度

站位 月份 異養細菌數/（CFU·mL-1） 水質評價等級9 M1 305 輕污染10 615 輕污染11 1 380 中污染5 M2 92.5 清潔6 1 800 中污染7 1 160 中污染8 1 002.5 中污染9 1 775 中污染10 1 405 中污染11 4 100 中污染6 M3 255 輕污染7 700 輕污染8 700 輕污染9 376 輕污染10 235 輕污染11 1 730 中污染

2.3 水溫

養馬島海域水溫呈季節性變化，范圍是9.7~25.7 ℃（圖 3），其中 8 月份水溫最高，在 11 月達到最低值。海灣扇貝適溫性廣，可在10~31 ℃的水溫條件下正常生長，其最佳生長溫度為24~28 ℃[12]，在10 ℃以下生長緩慢，5 ℃以下則停止生長。養馬島養殖海域的水溫總體來說滿足海灣扇貝等貝類生長所需條件，有利于其養殖。

圖3 山東養馬島貝類養殖海域溫度及鹽度變化

2.4 鹽度

貝類耐鹽范圍為16 至43，適鹽范圍為21 至35，范圍廣泛[13]。在適鹽范圍內，貝類可以保持滲透壓調節的穩定性。養馬島貝類養殖海域的鹽度范圍為30.9 至31.9（圖3），位于貝類的適鹽范圍內，非常適于貝類的生長。

2.5 透明度

海水透明度直接與海水中懸浮物的含量有關，同時存在季節性變化，在夏季透明度最大，其次是春季和秋季，冬季最小[14]。透明度也可作為預報赤潮災害的參數，透明度值低于1.6 m 在一般情況下可作為赤潮預警的標準值[15]。養馬島貝類養殖海域海水透明度為 0.97～3.90 m（圖 4），其中 11 月份透明度明顯降低可能與正在進行扇貝的收獲以及風浪的影響有關。

2.6 酸堿度

一般貝類適宜的pH 值在8 左右，過高或過低的pH 值不僅影響貝類幼蟲的生長[16]，更會使得貝類消化道內酶活性下降，導致其攝食和消化能力降低。檢測結果表明，養馬島海域pH 值為7.83～8.2（圖4），總體在8 上下略微浮動，除5 月pH 值略為偏低，其余月份差異較小，變化趨勢較為一致，均符合海水水質一、二類標準，適宜貝類養殖。

2.7 溶解氧

水中溶解氧的多少是水體自凈能力的衡量指標之一，對水中養殖動物的生長具有重要意義。山東養馬島貝類養殖海域溶解氧最大值為5 月的9.6 mg/L，最小值為 10 月的 6.2 mg/L（圖 5），該海域溶解氧含量符合海水水質一類標準（6 mg/L）。水中溶解氧的含量與空氣中氧的分壓及海水的溫度密切相關，由于自然情況下空氣中的含氧量變動較小，故水溫是影響養馬島貝類養殖海域中溶解氧含量的主要因素。由圖5 可以看出，水溫與溶解氧在一定限度內呈反比，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。

圖4 山東養馬島貝類養殖海域透明度及酸堿度變化

圖5 山東養馬島貝類養殖海域溫度及溶解氧變化

2.8 水質評價

通過內梅羅指數法對山東養馬島貝類養殖海域海水質量進行評價，其單因子pH 值和DO 污染指數（Pi）以及綜合指數（P）見表5。由表5 可知，養馬島3 個站位pH 值和DO 單因子污染指數均小于1，根據單因子指數污染等級分類標準（表2），養馬島貝類養殖海域水質等級為清潔級。采用內梅羅綜合指數法進行全面評價可得，所有站位的綜合評價指數均小于0.75，根據海水質量綜合評價分級標準（表3），山東養馬島貝類養殖海域環境均為I、II 類，水質基本清潔，有利于貝類養殖。

表5 山東養馬島貝類養殖海域水質評價

3 結論

①山東養馬島貝類養殖海域弧菌數量總體較少，對貝類養殖威脅性小；異養細菌數量主要受季節的影響以及與海面作業有關。②養馬島貝類養殖海域水溫、鹽度、透明度、酸堿度及溶解氧均位于正常范圍，其中pH 值、DO 值符合海水水質一、二類標準，適宜貝類的生長。③根據內梅羅指數法進行評價，山東養馬島貝類養殖海域水質較清潔，環境污染程度低。