新疆艾比湖盐田生物资源的调查和研究

2019-02-27杨俊涛王新磊李炳乾辛乃宏

盐科学与化工 2019年2期

杨俊涛，王新磊，李炳乾,辛乃宏

(1.精河县精河盐化有限责任公司,新疆精河 833300；2.中盐工程技术研究院有限公司,天津 300450)

精河县精河盐化有限责任公司(原“精河盐场”，以下简称“公司”)始建于1902年，是中盐新疆盐业有限公司控股的国有企业。公司位于新疆西北部精河县境内，临靠新疆艾比湖东南岸，长期对艾比湖矿产资源进行开发利用。艾比湖为氯化钠型硫酸钠亚型盐湖，成分相对单一，主要包括氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、氯化镁等。艾比湖自20世纪初开始开采以来，大面积日晒蒸发池中生物资源未能有效开发，未做到物尽其用。

近20多年以来，内地乃至整个亚洲水产养殖业飞速发展，对卤虫卵的需求增长，给艾比湖湖区带来了前所未有的繁荣，每年都有大量的卤虫卵被捕捞[1-2]。然而由于卤虫卵的产量与湖水盐度、气候和营养等因素有关，导致每年卤虫卵的产量差别较大。

高盐度的湖水中除了有卤虫这种生物资源外，还有盐藻(Dunaliella)。盐藻因含有丰富的β-胡萝卜素而备受关注[3]，盐藻因在清除自由基、延缓衰老、缓解视力疲劳、预防和治疗胃病及口腔溃疡、防辐射、辅助改善“三高”等方面具有的医用和保健效果[4-5]，目前,在保健品市场上非常受欢迎。但在艾比湖中生长的盐藻有其自身的天敌存在——卤虫，无法高密度生长形成产业。因此，对艾比湖中盐藻的报道也比较少，仅限于科研调查。

文章就精河盐化的盐田生物资源情况进行了初步调查和养殖研究，期望可以成功针对硫酸钠型盐湖盐田进行盐田生物资源(卤虫卵和盐藻)的开发[6]，为公司今后的战略布局奠定基础。

1 材料与方法

1.1 卤虫

养殖卤虫的种源来自艾比湖湖水中生长的当地卤虫。

1.2 盐藻藻种

盐藻藻种选自公司艾比湖盐田储卤池，经分离纯化获得纯盐藻藻种。

1.3 取样方法

卤虫取样。在选择的固定位置上用2 L的采水器取样，然后加入50 mL甲醛固定，水样静置24 h后，以虹吸法吸去上清液，留下水样100 mL，放入样品瓶中待检。

卤虫卵取样。用0.125 mm小型浮游生物网进行拖网采集，从网底管收集到样品瓶中，加入鲁哥氏溶液固定后待检[7]。

盐藻取样。用搅拌桨搅拌1 h后，用烧杯在搅拌桨后面取样，装入样品瓶中，加入鲁哥氏溶液固定后待检。

1.4 检测方法

卤虫/卤虫卵密度检测方法。利用浮游动物计数板在体式显微镜下计数检测。

盐藻密度检测方法。盐藻密度计算采用微生物显微计数——血球计数板法。

盐藻水样中胡萝卜素含量检测方法。取5 mL待检测水体置于比色管中，向比色管中加入3 mL～5 mL 90%的丙酮溶液，充分振荡后静置分层；待上层萃取液颜色不变后，用吸管吸取到另一25 mL比色管中；重复上述步骤，直至萃取无色；将萃取液用90%丙酮稀释至刻度线，用分光光度计(波长450 nm)测量吸光度A值。水体胡萝卜素浓度计算公式ρ=A×20(单位：mg/L)。

1.5 盐藻和卤虫的养殖试验

卤虫养殖试验[8-9]。卤虫养殖池面积为50 000 m2(长250 m，宽200 m),碎石护坡，池底为泥土，水深1 m。两个养殖池中间用碎石修建了一个400 m2的营养池。卤虫为当地自然存在的艾比湖品系卤虫，根据养殖池内卤虫的生长情况及藻类密度定期补充营养液，同时每天补充适量淡水保证养殖池内水体盐度为16 °Be′～18 °Be′。

盐藻养殖试验。盐藻的养殖池建设了两个1 200 m2的钢筋混凝土跑道池和一个15 000 m2的土池简易跑道池，均配备搅拌桨。跑道池中加入水深20 cm，盐度20 °Be′的卤水，加入营养盐[10]，用50 mg/kg有效氯消毒杀菌，静置24 h后用淀粉碘化钾溶液检测余氯。如无余氯，接入盐藻藻种，接种密度控制在3万细胞/mL以上，通过加入淡水控制养殖水体波美度在18 °Be′～23 °Be′。

2 结果及分析

2.1 盐田生物资源调查情况

2.1.1 卤虫和卤虫卵资源

每年春夏季，公司从艾比湖抽取湖水进入冻硝池，为冻硝后晒盐做准备，因此冻硝池内卤水与艾比湖湖水成分一致。2015年，公司对冻硝池中的卤虫和卤虫卵的进行了密度调查。从图1、图2可见，冻硝池中卤虫从3月开始出现，5月～8月密度达到最高(可达5×103个/m3)，9月起数量迅速减少，11月以后几乎见不到卤虫。卤虫卵数量在4月开始出现，7月～9月密度达到最高(可达1.2×105个/m3)。

9月起卤虫密度开始减少，其原因是因全年雨量小，冻硝池内盐度升高快，9月以后冻硝池中盐度已经过饱和，盐和硝还形大量成絮状物，营养不足，这都不利于卤虫的生长。

图1 2015年冻硝池中卤虫数量变化情况Fig.1 Changes in artemia density in frozen nitro ponds in 2015

图2 2015年冻硝池中卤虫卵数量变化情况Fig.2 Changes in artemia cysts density in frozen nitro ponds in 2015

储卤池内卤水是冻硝池中的卤水经过冬季冻硝后的表层水，盐度始终维持在22 °Be′～25 °Be′，没有发现卤虫存在。

2.1.2 盐藻资源

冻硝池中的盐藻与艾比湖湖水中盐藻情况基本一致，因其捕食者卤虫的大量存在和营养匮乏，导致无法大量繁殖，取样检测时其密度极低。

储卤池中卤水盐度平均在22 °Be′～25 °Be′(夏季补充淡水)，有盐藻生长，因氮磷等营养匮乏，盐藻密度始终维持在1 万/mL～3 万/mL(见图3)。

图3 2015年卤池中盐藻密度变化情况Fig.3 Changes of Dunaliella density in halogen storage tanks in 2015

2.2 盐藻和卤虫的养殖试验情况

2.2.1 卤虫养殖试验情况

根据卤虫生长情况及藻类密度定期补充淡水和营养液，经过培养，卤虫全池密度可达1×104个/m3，比冻硝池的最高自然密度高2倍以上；淡水补充区域卤虫幼体密度可达106个/m3。卤虫卵密度可达200 个/L～300 个/L。当养殖池营养丰富，藻类密度较高时每个卤虫的抱卵量可高达80个～100个；当营养匮乏时，每个卤虫的抱卵量少于30个。因试验用卤虫养殖池为碎石护坡，卤虫卵大多进入碎石缝隙，无法收集。

2.2.2 盐藻养殖试验情况

从储卤池内选取的盐藻经过分离纯化，得到一株生长较快、个体大、胡萝卜素含量高的盐藻藻种(长约14.88 m，宽约10.69 m)。接种到室外1 200 m2跑道池中，接种密度为4万藻细胞/mL。在21 d养殖周期内(气温15 ℃～25 ℃)盐藻实现了较快的生长，最高密度达到了80万细胞/mL，胡萝卜含量超过12 mg/L(见图4)。

图4 盐藻在1 200 m2跑道池内的生长情况Fig.4 The growth of Dunaliella in 1 200 m2 racetrack pool

盐藻接种到15 000 m2简易跑到池中，接种密度5万细胞/mL，在33 d的养殖周期内盐藻由5万细胞/mL增长到52万细胞/mL，胡萝卜含量最高超过14 mg/L(见图5)。

图5 盐藻在15 000 m2扩种池中生长情况Fig.5 The growth of Dunaliella in 15 000 m2 racetrack pool

3 讨论

3.1 卤虫(卵)开发前景分析

卤虫(卵)作为鱼虾蟹育苗的生物饵料，是必不可少的。由于卤虫(卵)的养殖需要大量淡水、大面积养殖区域，也需要管理、水、电、肥料等投入，通过养殖试验结果评估核算投入产出比不高，故在公司进行卤虫养殖方面的开发前景不乐观。

3.2 盐藻开发前景分析

盐藻是市场上非常热销的保健品之一，目前，国内仅有天津和内蒙具有养殖盐藻的条件和资源，都分别将盐藻制品投入了市场，市场反应效果非常好。通过养殖试验结果发现，盐藻在新疆艾比湖盐田养殖效果理想，因此，盐藻的开发前景比较乐观。

3.3 盐藻开发的其他有利条件

盐藻的养殖是在储卤池的基础上进行，采收盐藻的废水处理后进入储卤池循环使用或者进入下一步生产结晶。整个过程没有破坏原来的滩晒盐生产工艺(图6、图7)。

图6 新疆精河盐化滩晒盐生产工艺流程Fig.6 The salt-making technology of Jinhe County Jinhe Salinization Co., LTD

根据精河县特殊的地理位置，气候变化情况等总结出精河盐化在盐藻养殖方面的优势：(1)拥有丰富的卤水资源；(2)有地下淡水，可调节养殖盐度；(3)常年雨水少；(4)夏季白天温度高，晚上温度低，紫外线强，利于β-胡萝卜素的积累；(4)风比较大，利于水体搅动增加水体中的二氧化碳，同时可以增加底层盐藻接收光照的几率；(5)有当地盐藻的生长，且通过实验，盐藻密度可达80万/mL；(6)土地比较便宜，有扩展空间。