海水养殖环境生物修复技术研究展望

【摘 要】从八十年代起，大虾饲养、贝壳饲养和浅海网箱饲养等相继出现，并基本覆盖了沿海全部已开发利用的滩涂和海湾，把中国变成了全球饲养总量第一位的水产强国。因为饲养方式以投饵居多，大批残饵、粪便和生物残骸积聚于饲养池底以及外海潮滩，导致饲养水体中有机污染物不断增加，环境质量也逐渐下降。

【关键词】海水养殖;环境生物;修复技术

前言：

沿海活动，给近海形成的污染物包招工业生产污染物、日常生活污染物，以及养殖业的污染物。产业与生活污染的有效处理有赖于国家的政策措施与管理。尤其是工业废水，一般规模较大，污染源复杂，环境危害重大。长期的污染物对海洋生态的损害并不是短期治理能够奏效，就算停止污染物也要三零年乃至数四零年的时间。

1、海洋渔业的环境问题

海水捕鱼，是一个利用海洋中生物资源的行业，和海洋环境有关。一方面畜牧业受到了环境变化的影响，另一方面畜牧业对自然环境也会产生一定影响，其中后者以海洋饲养系统影响最为明显。海洋饲养系统中，最环境污染严重的是投饵的放养形式，主要有滩涂池塘放养和浅海网箱放养。对虾的放养池塘多数池龄为一五年以上，且池底污染范围达到30-40公分深度，主要污染主体是有机质与磷。环境污染也严重抑制了池塘生产力正常发展，畜牧单产只在未排污前的三分之一以内，直接导致了国土资源的巨大耗费。浅海和港湾内的网箱饲养，已对饲养水域和附近水域产生了环境污染，轻者底质生态环境改变，饲养经济效益降低重者甚至已经引发了赤潮并导致了大量饲养鱼种的死亡。

2、生态修复技术

生物修复的应用源远流长，而真正大范围的使用则是在八十年代后期。原位生态恢复的成功案例包括：美国环保局通过在阿拉斯加石油泄漏中使用生态恢复技术，在短期之内减少了环境污染;密执安Gratling空军基地的柴油贮罐因爆破而导致深层泥土与地下水环境污染，但经过生物修复后很快恢复正常。异位生物生态修复的实例颇多，使用也非常普遍，例如可用来分解苯的衍生物、含氯有机物、木质素、EDTA、医药工业废水、印染污水、湖泊沉积物中的有机质，及其它不易分解有机质。关于分解细菌过程、所包含的酶系、分解原理、分解所用的反应器与流程等都有详尽研究。由于城市污水的微生物处理技术具备投入较少，且无二次污染的优势，因此日益受到世界各国的关注，包括了解决方法、工艺设备的研发，甚至还有生物降解机制。

由于现代海洋生物科学技术的迅速发展，将传统的微生物学方法和现代海洋生物科学技术方法有机融合，极大地提高了生物降解效能，极大拓宽了海洋生物研究范畴。生物学家运用了基因工程将多种不同的分解基因迁移至一个细菌之中，从而创造出了拥有多重分解功能的超强细菌。一九七零年，美国的科学家Chakrabarty以铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）为受体，成功将恶臭气体假单胞菌（P.Putida）所带来的各种质体进入当中，所形成的含有各种质体的"超级细胞"，用来解决海洋溢油。它还具备分解直链脂肪烃、芳香族化合物、萜烃和多环芳烃的力量，在天然环境下需分解一年的浮油，而"超级细菌"仅需数个时间就可除去。一九八三年，瑞士的Kulla经过质粒接合得到的具备分解二种染料力量的新菌种。

3、海水养殖环境生物修复的研究现状

海洋养殖生产环境的有机污染物问题已经开始受到全世界科学家的高度重视，正致力于探索其解决方式。日本科学家报道了通过应用快速生长的多毛类植物（Captellasp）来减少饲养池底有机污染物的研究结果，在小型淡水养殖的热交换处理过程中也应用了稳定化生物膜。但利用微生物降解原理处置海水养殖生产废物并实现环境生态恢复的研究报道，至今尚不多见。国外的一些企业也制造了水质净菌剂（粉）如"Probiltics"（Enviro-RepsInternatonalL.C.）、Epicin（加拿大Epicore网络公司）等。一九九五年开始有初步进行此类研究的报告，但论文量还很少。国内外也曾有过使用光合细菌（红螺菌科）改良水体的研究，称虽然它能减少水中有机质数量，但对池底有机质分解的效果却受到限制。袁有宪教授等曾在国内外最先提出了对海水养殖环境实施生态恢复，即运用微生物分解技术去除海水养殖区天然水域底泥中有机物质污染的思想，并且还曾担任过此技术应用领域的国家自然科学基金资助建设项目、我国九五研究攻关建设项目以及我国海水高科技发展规划建设项目等，并获得了较好的经济建设和发展。目前，科学家已经在虾池底质中分离、检测出近十种虾池的有机质分解细菌。初步试验结果表明，在短时期内，可分解活虾池底有机质百分之八十以上，并表现出了较好的使用前景。

4、前景展望

有关海洋养殖资源环境保护及生态恢复技术的科学研究，在国内还刚刚开始兴起，相关研究报道尚少。该技术使得对被严重污染、或退化的生态环境进行生态恢复，进而加速了处理海水饲养等环境污染问题的步伐，从而推动了畜牧业的可持续发展。如果利用现代生物科学技术，建立有效的海洋基因工程菌株，用以有效快速地降解海洋养殖环境中的有机污染物，将使得这一关键技术更为完整。中国这个水产饲养国家，有一千三百多平方公里潮滩与浅海养殖区，尤其是虾类养殖池大多年久，环境污染问题比较严重，即使采用了机械清池、化工处理等手段，也需巨大人力物力，环保问题也难于彻底解决。所以，政府应尽早进行虾池等海洋养殖环境生态修复方法與原理的基础研发，并同时研发更大规模菌种生产工艺与设备。该项技术的实现与推广应用可促进海洋养殖业健康发展，使海岸地区国土资源得以合理利用，也使得中国在此领域的技术研发上走在了全球前列。

参考文献：

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作者简介：

王雯，女，1979年9月出生，山东省日照市，汉族。