EM 菌剂对河蟹养殖水体生态环境修复效果

2023-10-07程泽龙

水产养殖 2023年9期

程泽龙

（常州市生产力发展中心，江苏常州 213002）

河蟹学名中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis），是我国传统的水产珍品，其肉质鲜美、营养丰富，深受市场青睐。我国自20 世纪70 年代开始，探索河蟹的人工养殖，目前，河蟹的人工养殖已成为中国淡水名特优新品种养殖中的主导，其产业在推动中国淡水养殖生产、持续健康发展中发挥着至关重要的作用，具有较高的经济价值[1]。河蟹目前主要采取池塘生态养殖模式。河蟹池塘生态养殖，就是遵循河蟹生态习性，通过人工营造和维护养殖水体的生态系统，使养殖水体的能量转化和物质循环尽可能趋于平衡，达到养殖的河蟹产量高、规格大、品质好的目的，获得显著生态效益和经济效益[2]。据《2022 中国渔业统计年鉴》，2021 年全国河蟹养殖面积接近667 000 万m2，年产量约80 万t，其中江苏占了半壁江山[3]。河蟹如此之大的养殖规模，保持其养殖水体的生态效益尤为重要，不仅可以有效提高河蟹的产量和品质，还可以减少对周边生态环境的负面影响。

目前，养殖水体生态环境修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复3 种。物理修复主要是通过对养殖水体进行换水、筛滤、曝气等方式来实现，治标不治本，会对其他水环境造成污染；化学修复是通过加入相关化学物质，利用化学物质的氧化还原反应来调节水环境，但长期使用，容易使污染物产生耐药性，并且对养殖水体造成二次污染[4]；生物修复是利用生物的修复作用，通过生物降解代谢，去除养殖水体中的污染物[5-7]，与物理修复和化学修复方式相比，具有修复速度快、效果显著、成本低、无二次污染等优点[8]。

EM 菌剂是有效微生物菌群的简称，其中含有多种好氧微生物、厌氧微生物和兼养微生物，如光合菌、放线菌、酵母菌、真菌等[9]，其作用机理是通过菌群的生长，将污染水体中的有机物分解为生物质体和气体，同时，菌群通过自身代谢，产生抗氧化物质来抑制污染物生长，最终达到快速有效净化水体的效果。近些年，EM 菌剂在环保领域，尤其在水体生态环境治理方面，得到了广泛的推广应用[10]。使用EM 菌剂，已成为改善养殖水体生态环境的重要生物修复手段之一。

为了进一步提升河蟹养殖水体的生态效益，减少养殖尾水对周边环境的影响，现对常州市金坛区河蟹养殖水体采用EM 菌剂进行处理，了解EM 菌对其水体中化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）和总磷（TP）的处理效果，验证EM 菌剂处理优势，以期为河蟹养殖水体生态环境修复提供参考。

1 材料与方法

1.1 时间与地点

2023 年5 月24 日—6 月12 日。试验地位于江苏省常州市金坛区江苏长荡湖水产科技有限公司河蟹养殖池塘。

1.2 试验材料

EM 菌剂原液来自某生物科技有限公司，由酵母菌、化合细菌、芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌等生物菌群和絮凝剂复合而成，活菌数≥5×109cuf/mL。试验水样取自不含河蟹的河蟹养殖池塘。

1.3 监测项目

化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）和总磷（TP）。

1.4 试验方法

设置2 个50 L 的玻璃水箱，分别为试验水箱和对照水箱，每个水箱加入30 L 试验池塘水体，水温为16~25 ℃。试验水箱添加EM 菌剂，对照水箱不添加。2 个水箱均放置曝气增氧设备，保持曝气增氧条件一致。

按照EM 菌剂使用说明书，将菌剂原液加水稀释20 倍，按照150 mg/L 的量加入试验水箱。试验共持续20 d，于5、10、15 和20 d，分别测定2 个水箱水体的COD、NH3-N、TN 和TP 的浓度以及温度，并记录。

1.5 测定方法

COD 采用《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ 828—2017）测定，NH3-N 采用《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）测定，TN 采用《水质总氮的测定气相分子吸收光谱法》（HJ/T 199—2005）测定，TP 采用《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB 11893—89）测定。去除率（%）=[（初始浓度-测定浓度）/初始浓度]×100%。

2 结果与讨论

2.1 EM 菌剂对COD 去除效果

COD 去除效果见表1。由表1 可见，随试验时间增加，试验水箱水体COD 含量下降明显，COD 去除率也呈现增加趋势；在投放EM 菌剂20 d，COD除去率为54.2%。可能是EM 菌剂投放初期，在水体中需要适应水体环境、稳定菌群。对照水箱其水体中的COD 含量总体无明显变化，20 d 时，COD 自然除去率仅为5.4%。

表1 COD 去除效果

2.2 EM 菌剂对NH3-N 去除效果

NH3-N 去除效果见表2。由表2 可见，随试验时间增加，试验水箱水体NH3-N 含量下降明显，在投加EM 菌剂20 d 时，NH3-N 除去率为42.9%。EM 菌剂对NH3-N 的去除机制可能是菌剂中的菌落能分泌抑菌物质抑制病菌生长，同时，还能提升水中硝化细菌数量来降低水体NH3-N 含量[11]。对照水箱其水体中的NH3-N 含量总体无明显变化，20 d 时NH3-N 自然除去率仅为6.0%。

表2 NH3-N 去除效果

2.3 EM 菌剂对TN 去除效果

TN 去除效果见表3。由表3 可见，随试验时间增加，试验水箱水体TN 含量下降明显，TN 去除率呈总体均匀趋势，在投加EM 菌剂20 d 时，TN 除去率为41.4%。对照水箱其水体中的TN 含量总体变化不大，20 d 时，TN 自然除去率为8.7%。

表3 TN 去除效果

2.4 EM 菌剂对TP 去除效果的影响

TP 去除效果见表4。由表4 可见，随着试验时间的增加，试验水箱水体TP 含量下降明显，TP 去除率呈现增长趋势，在投加EM 菌剂20 d时，TP 除去率为30.1%，EM 菌剂对TN 的去除，除了菌剂中的菌群发挥自身降解作用外，菌剂中的絮凝剂能快速吸附水体中的磷酸盐，发挥絮凝作用，将磷酸盐形成紧密的聚集体并随污泥排出，从而进一步降低TN 含量。对照水箱水体中的TP 含量总体变化不大，20 d 时，TP 自然除去率为7.2%。