生物修復技術在水產養殖中的應用研究

耿捷

（常州市金壇區、溧陽市長蕩湖水產管理委員會管理處，江蘇 常州 213224）

現階段，環境修復技術主要包括物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術。其中物理修復主要是借助物理程序，例如：沉淀、過濾、吸附等方式去除污染。化學修復是借助化學試劑與污染物質發生反應，將污染物質轉化為無害物質。這兩種修復方式雖然見效快，但投入成本高，且治標不治本，很容易造成二次污染。為了更好地促進生態環境修復工程的推進，全面優化水產養殖環境，避免各類水域生態環境的惡化，必須要加大在生態修復技術上的研究投入力度，同時，通過進一步開展人工模擬實驗，探索生態修復技術在不同水產養殖行業的科學應用。

1 水產養殖面臨的主要污染問題

受人類生產和生活等活動的影響，當前，我國水產養殖領域存在著復雜的污染情況。有來自水產養殖對象的分泌物和排泄物污染；也有藥物、飼料的殘留污染等[1]。為了確保生物修復技術的針對性和可行性，必須明確水產養殖面臨的主要問題，根據污染物性質，水產養殖污染可以大致劃分為內源性污染和外源性污染。

內源性污染主要來自三方面，第一，水產養殖過程中投入的營養物污染。在養殖生產的各個環節中，會出現大量的殘餌和養殖物的代謝產物，造成養殖水體的污染。一些養殖人員在水產養殖中，為了確保養殖物的良好長勢，保證經濟效益，通常會選擇投入過量的餌料或水產肥料，這些飼料和肥料并非完全作用于養殖物，還會有一部分未被吸收應用，以氮、磷、硫化合物和懸浮、耗氧有機物的形式殘留在養殖水體中，再加上養殖物自身的代謝物和糞便，不僅會導致水體無法承載，還會降低衡水體的自凈功能，造成水體富養化問題嚴重。除此之外，部分水體養殖受地理條件的影響，養殖區域集中分布在風浪平靜的內灣地帶，水體缺少交換的機會，再加上粗放的養殖形式，很容易造成沉積性污染。第二，是藥物的污染。病菌、寄生蟲、螺類、藻類、水草等動植微生物會影響水產養殖質量，相關養殖人員在投放相應藥物的過程中常存在不規范用藥的情況，導致養殖水體水域出現大量藥物殘留，危害養殖水體的生態系統安全。第三，是底泥惡化污染。在長期的污染積累下，水體底部的淤泥會越來越厚，這些污染物在無氧的環境下會進一步分解有害物質，使水體環境不斷惡化。

外源性污染是人類生產活動中對水體造成的污染性影響，就養殖水體的整體情況來看，也可以大致分為三方面。首先，是工業生產污水廢料。這一類外源性污染對養殖水體水域生態系統的破壞是毀滅性的：冶金電鍍重金屬會毒死水中動植物；食品加工廢水會導致水體濁度加深，魚類無法進行正常的生理活動；制造業廢水多含硫化物，會導致水生動物死亡；養殖水體的溫度在廢水的影響下驟升，腐敗惡劣氣味也會越來越嚴重，最終導致水體水域生態平衡完全被破壞。其次，是農業面源污染。在降水、灌溉、排水時，農藥、化肥不僅會直接流入水體，還會通過地下水滲透，整體影響范圍更廣、更復雜，也更難以控制。最后，是生活污染，生活污染物會使水體生產力下降，造成水體富營養化[2]。

2 生物修復技術在水產水體修復中的應用

生物修復技術作為近年來生態環境修復中廣泛應用的技術，可以在自然環境或可控條件下，充分利用當地生物、外來生物或強化生物（包含微生物），將環境污染轉化為無害物質，相比于物理化學修復技術，不僅適用性更強、操作應用程序簡單、安全性更高，而且整體經濟投入更少，可以更好地提高生態環境自身的抵抗力，不易產生二次污染。

在應用生物修復技術的過程中，根據技術使用的場所，可以進一步將技術劃分為原位修復、異位修復以及聯合修復；根據污染物類型，可以分為有機污染修復、重金屬污染修復以及放射性污染修復等；以人工干預情況，可以分為生物自凈修復和強化功能修復；結合修復主體可分為土壤修復和水體修復，在水體修復中又可細分為海洋修復、湖泊修復、池塘及地下水修復等。以下是生物修復技術在水產養殖水體修復和凈化中的應用分析。

2.1 微生物修復技術

微生物修復是生物修復技術的主要形式，在我國當前水體修復工作中微生物修復技術有廣泛的應用。其主要凈水修復原理是利用水體中的有益微生物，將污染物質降解為無害物質?，F階段，投入有益微生物和微生物制劑是基本的應用方式，其中主要包括光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌和酵母菌。

光合細菌作為可以進行參與光合作用的原核生物，其菌體內具有光合物質，即使在厭氧環境也可以進行光合作用，還可以利用小分子有機物、硫化氫、銨鹽、氨基酸、碳源，使養殖水體內部的氨氮、硫化氫和有機酸等有害物質被快速消除，同時，能夠有效改善水體、穩定養殖水體質量、平衡水體的酸堿狀態。

芽孢桿菌是好氣性細菌，作為一種無毒無害的細菌，可以持續分泌蛋白酶和抗生素。將芽孢桿菌投入養殖水產水體中，其可以快速繁殖，通過分泌豐富的胞外酶，可以快速將水體內的有機物分解，例如：可以將養殖動物排泄物、殘餌、水生生物殘體分解，同時，將這些有機物礦化為營養鹽物質，以供水體內單細胞藻類生物的生長需要，以此間接減少水體內有機污染物的積累，保證水體內部有機物氧化、氨化活動正常循環進行，為水體環境提供更多氧氣。不僅如此，其分泌的抗生素還能抑制水體內部的有毒有害細菌及病毒的繁殖，為水體生物和養殖物提供更安全的生存環境[3]。

硝化細菌是好氧菌，將其投入水產水體可以有效降解水體內的氨和亞硝酸鹽，一方面，可以從氨氧化亞硝酸鹽中獲取能量，另一方面還能將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。在酸堿度和溫度異常的情況下，可以有效降低水體環境的毒性，避免其對水生生物以及養殖物的毒害。同時，使單位水體體積內硝化細菌的密度增加，保證養殖水體生物有益菌群的平衡狀態，實現對水質的有效改善。

酵母菌作為真核生物，在投入水體一段時間之后，可以有效分解水體內的糖類，使其成為水和二氧化碳，同時進一步發酵和繁殖菌體。一方面，降低水中生物的氧氣消耗量，另一方面，還能作為有機飼料蛋白供水產養殖物應用。

2.2 水生植物修復技術

植物修復技術主要是利用植物根系的吸收、降解和穩定水體的特點，以此來降低水體中的污染物濃度，達到凈化和修復水體的目的。根據修復作用的方式，水生植物修復技術的應用可以劃分為三類：首先是控制底泥營養鹽的釋放。例如，借助狐尾藻、鳳眼蓮控制水體底泥營養的含量，或借助沉水植物抑制總氮、總磷以及硝態氨等有害物質的釋放，降低水體營養鹽濃度。其次是有效吸收養殖水體內部過剩營養。菱角、茭白、滿江紅、蘆葦等水生植物可以吸收水中過剩的營養物質，通過吸收氮、磷無機物，來減輕富營養化情況，調節水體內部的酸堿值，有效修復因過度養殖導致的生態平衡受到破壞的水體環境。當前，在我國淡水網箱養殖區域水生植物修復技術得到了廣泛應用。最后是克藻。浮游藻類和高等水生植物、沉水植物之間存在相互克制的關系，水生植物及沉水植物會搶奪浮游藻類的生存資源，同時削弱其化感作用，以此來抑制浮游藻類植物的生長。

通過植物修復技術凈化水體環境屬于自然修復，不僅安全性高，而且適用的范圍更大，整體成本投入較低，可以獲得良好的生態效益和經濟效益。

2.3 水生動物修復技術

生物操縱是水生動物修復凈化水體環境的主要理論，通過改變水生動物在單位區域中密度和結構組成，可以有效改變水體水域內的營養結構關系，從而起到間接改善水質的作用。通常情況下，水生動物主要選擇濾食性食藻魚或植食性浮游動物，能夠有效防治水華，并減輕水體富營養化情況，提高養殖水體的整體透明度和潔凈度。

3 結語

總體來說，水體生物修復技術相比于其他修復技術有著更高的安全性、整體成本投入更少，而且能夠從源頭解決水體質量問題。水產養殖業作為我國漁業的重要經濟發展項目，為了可持續健康發展必須進一步探索生物修復技術的有效應用策略，相關養殖人員應充分結合所在養殖區域水體的實際情況和養殖產品的具體狀態，在制定科學養殖規劃的同時，積極探索具有針對性的生態修復技術的應用措施，促進水產養殖與水體生態保護工作的高質量發展。