生物修复技术在水产养殖中的应用研究

耿捷

（常州市金坛区、溧阳市长荡湖水产管理委员会管理处，江苏 常州 213224）

现阶段，环境修复技术主要包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。其中物理修复主要是借助物理程序，例如：沉淀、过滤、吸附等方式去除污染。化学修复是借助化学试剂与污染物质发生反应，将污染物质转化为无害物质。这两种修复方式虽然见效快，但投入成本高，且治标不治本，很容易造成二次污染。为了更好地促进生态环境修复工程的推进，全面优化水产养殖环境，避免各类水域生态环境的恶化，必须要加大在生态修复技术上的研究投入力度，同时，通过进一步开展人工模拟实验，探索生态修复技术在不同水产养殖行业的科学应用。

1 水产养殖面临的主要污染问题

受人类生产和生活等活动的影响，当前，我国水产养殖领域存在着复杂的污染情况。有来自水产养殖对象的分泌物和排泄物污染；也有药物、饲料的残留污染等[1]。为了确保生物修复技术的针对性和可行性，必须明确水产养殖面临的主要问题，根据污染物性质，水产养殖污染可以大致划分为内源性污染和外源性污染。

内源性污染主要来自三方面，第一，水产养殖过程中投入的营养物污染。在养殖生产的各个环节中，会出现大量的残饵和养殖物的代谢产物，造成养殖水体的污染。一些养殖人员在水产养殖中，为了确保养殖物的良好长势，保证经济效益，通常会选择投入过量的饵料或水产肥料，这些饲料和肥料并非完全作用于养殖物，还会有一部分未被吸收应用，以氮、磷、硫化合物和悬浮、耗氧有机物的形式残留在养殖水体中，再加上养殖物自身的代谢物和粪便，不仅会导致水体无法承载，还会降低衡水体的自净功能，造成水体富养化问题严重。除此之外，部分水体养殖受地理条件的影响，养殖区域集中分布在风浪平静的内湾地带，水体缺少交换的机会，再加上粗放的养殖形式，很容易造成沉积性污染。第二，是药物的污染。病菌、寄生虫、螺类、藻类、水草等动植微生物会影响水产养殖质量，相关养殖人员在投放相应药物的过程中常存在不规范用药的情况，导致养殖水体水域出现大量药物残留，危害养殖水体的生态系统安全。第三，是底泥恶化污染。在长期的污染积累下，水体底部的淤泥会越来越厚，这些污染物在无氧的环境下会进一步分解有害物质，使水体环境不断恶化。

外源性污染是人类生产活动中对水体造成的污染性影响，就养殖水体的整体情况来看，也可以大致分为三方面。首先，是工业生产污水废料。这一类外源性污染对养殖水体水域生态系统的破坏是毁灭性的：冶金电镀重金属会毒死水中动植物；食品加工废水会导致水体浊度加深，鱼类无法进行正常的生理活动；制造业废水多含硫化物，会导致水生动物死亡；养殖水体的温度在废水的影响下骤升，腐败恶劣气味也会越来越严重，最终导致水体水域生态平衡完全被破坏。其次，是农业面源污染。在降水、灌溉、排水时，农药、化肥不仅会直接流入水体，还会通过地下水渗透，整体影响范围更广、更复杂，也更难以控制。最后，是生活污染，生活污染物会使水体生产力下降，造成水体富营养化[2]。

2 生物修复技术在水产水体修复中的应用

生物修复技术作为近年来生态环境修复中广泛应用的技术，可以在自然环境或可控条件下，充分利用当地生物、外来生物或强化生物（包含微生物），将环境污染转化为无害物质，相比于物理化学修复技术，不仅适用性更强、操作应用程序简单、安全性更高，而且整体经济投入更少，可以更好地提高生态环境自身的抵抗力，不易产生二次污染。

在应用生物修复技术的过程中，根据技术使用的场所，可以进一步将技术划分为原位修复、异位修复以及联合修复；根据污染物类型，可以分为有机污染修复、重金属污染修复以及放射性污染修复等；以人工干预情况，可以分为生物自净修复和强化功能修复；结合修复主体可分为土壤修复和水体修复，在水体修复中又可细分为海洋修复、湖泊修复、池塘及地下水修复等。以下是生物修复技术在水产养殖水体修复和净化中的应用分析。

2.1 微生物修复技术

微生物修复是生物修复技术的主要形式，在我国当前水体修复工作中微生物修复技术有广泛的应用。其主要净水修复原理是利用水体中的有益微生物，将污染物质降解为无害物质。现阶段，投入有益微生物和微生物制剂是基本的应用方式，其中主要包括光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌和酵母菌。

光合细菌作为可以进行参与光合作用的原核生物，其菌体内具有光合物质，即使在厌氧环境也可以进行光合作用，还可以利用小分子有机物、硫化氢、铵盐、氨基酸、碳源，使养殖水体内部的氨氮、硫化氢和有机酸等有害物质被快速消除，同时，能够有效改善水体、稳定养殖水体质量、平衡水体的酸碱状态。

芽孢杆菌是好气性细菌，作为一种无毒无害的细菌，可以持续分泌蛋白酶和抗生素。将芽孢杆菌投入养殖水产水体中，其可以快速繁殖，通过分泌丰富的胞外酶，可以快速将水体内的有机物分解，例如：可以将养殖动物排泄物、残饵、水生生物残体分解，同时，将这些有机物矿化为营养盐物质，以供水体内单细胞藻类生物的生长需要，以此间接减少水体内有机污染物的积累，保证水体内部有机物氧化、氨化活动正常循环进行，为水体环境提供更多氧气。不仅如此，其分泌的抗生素还能抑制水体内部的有毒有害细菌及病毒的繁殖，为水体生物和养殖物提供更安全的生存环境[3]。

硝化细菌是好氧菌，将其投入水产水体可以有效降解水体内的氨和亚硝酸盐，一方面，可以从氨氧化亚硝酸盐中获取能量，另一方面还能将亚硝酸盐转化为硝酸盐。在酸碱度和温度异常的情况下，可以有效降低水体环境的毒性，避免其对水生生物以及养殖物的毒害。同时，使单位水体体积内硝化细菌的密度增加，保证养殖水体生物有益菌群的平衡状态，实现对水质的有效改善。

酵母菌作为真核生物，在投入水体一段时间之后，可以有效分解水体内的糖类，使其成为水和二氧化碳，同时进一步发酵和繁殖菌体。一方面，降低水中生物的氧气消耗量，另一方面，还能作为有机饲料蛋白供水产养殖物应用。

2.2 水生植物修复技术

植物修复技术主要是利用植物根系的吸收、降解和稳定水体的特点，以此来降低水体中的污染物浓度，达到净化和修复水体的目的。根据修复作用的方式，水生植物修复技术的应用可以划分为三类：首先是控制底泥营养盐的释放。例如，借助狐尾藻、凤眼莲控制水体底泥营养的含量，或借助沉水植物抑制总氮、总磷以及硝态氨等有害物质的释放，降低水体营养盐浓度。其次是有效吸收养殖水体内部过剩营养。菱角、茭白、满江红、芦苇等水生植物可以吸收水中过剩的营养物质，通过吸收氮、磷无机物，来减轻富营养化情况，调节水体内部的酸碱值，有效修复因过度养殖导致的生态平衡受到破坏的水体环境。当前，在我国淡水网箱养殖区域水生植物修复技术得到了广泛应用。最后是克藻。浮游藻类和高等水生植物、沉水植物之间存在相互克制的关系，水生植物及沉水植物会抢夺浮游藻类的生存资源，同时削弱其化感作用，以此来抑制浮游藻类植物的生长。

通过植物修复技术净化水体环境属于自然修复，不仅安全性高，而且适用的范围更大，整体成本投入较低，可以获得良好的生态效益和经济效益。

2.3 水生动物修复技术

生物操纵是水生动物修复净化水体环境的主要理论，通过改变水生动物在单位区域中密度和结构组成，可以有效改变水体水域内的营养结构关系，从而起到间接改善水质的作用。通常情况下，水生动物主要选择滤食性食藻鱼或植食性浮游动物，能够有效防治水华，并减轻水体富营养化情况，提高养殖水体的整体透明度和洁净度。

3 结语

总体来说，水体生物修复技术相比于其他修复技术有着更高的安全性、整体成本投入更少，而且能够从源头解决水体质量问题。水产养殖业作为我国渔业的重要经济发展项目，为了可持续健康发展必须进一步探索生物修复技术的有效应用策略，相关养殖人员应充分结合所在养殖区域水体的实际情况和养殖产品的具体状态，在制定科学养殖规划的同时，积极探索具有针对性的生态修复技术的应用措施，促进水产养殖与水体生态保护工作的高质量发展。