新疆艾比湖鹽田生物資源的調(diào)查和研究

楊俊濤，王新磊，李炳乾,辛乃宏

(1.精河縣精河鹽化有限責(zé)任公司,新疆精河 833300；2.中鹽工程技術(shù)研究院有限公司,天津 300450)

精河縣精河鹽化有限責(zé)任公司(原“精河鹽場(chǎng)”，以下簡(jiǎn)稱“公司”)始建于1902年，是中鹽新疆鹽業(yè)有限公司控股的國(guó)有企業(yè)。公司位于新疆西北部精河縣境內(nèi)，臨靠新疆艾比湖東南岸，長(zhǎng)期對(duì)艾比湖礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。艾比湖為氯化鈉型硫酸鈉亞型鹽湖，成分相對(duì)單一，主要包括氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鎂等。艾比湖自20世紀(jì)初開(kāi)始開(kāi)采以來(lái)，大面積日曬蒸發(fā)池中生物資源未能有效開(kāi)發(fā)，未做到物盡其用。

近20多年以來(lái)，內(nèi)地乃至整個(gè)亞洲水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)飛速發(fā)展，對(duì)鹵蟲(chóng)卵的需求增長(zhǎng)，給艾比湖湖區(qū)帶來(lái)了前所未有的繁榮，每年都有大量的鹵蟲(chóng)卵被捕撈[1-2]。然而由于鹵蟲(chóng)卵的產(chǎn)量與湖水鹽度、氣候和營(yíng)養(yǎng)等因素有關(guān)，導(dǎo)致每年鹵蟲(chóng)卵的產(chǎn)量差別較大。

高鹽度的湖水中除了有鹵蟲(chóng)這種生物資源外，還有鹽藻(Dunaliella)。鹽藻因含有豐富的β-胡蘿卜素而備受關(guān)注[3]，鹽藻因在清除自由基、延緩衰老、緩解視力疲勞、預(yù)防和治療胃病及口腔潰瘍、防輻射、輔助改善“三高”等方面具有的醫(yī)用和保健效果[4-5]，目前,在保健品市場(chǎng)上非常受歡迎。但在艾比湖中生長(zhǎng)的鹽藻有其自身的天敵存在——鹵蟲(chóng)，無(wú)法高密度生長(zhǎng)形成產(chǎn)業(yè)。因此，對(duì)艾比湖中鹽藻的報(bào)道也比較少，僅限于科研調(diào)查。

文章就精河鹽化的鹽田生物資源情況進(jìn)行了初步調(diào)查和養(yǎng)殖研究，期望可以成功針對(duì)硫酸鈉型鹽湖鹽田進(jìn)行鹽田生物資源(鹵蟲(chóng)卵和鹽藻)的開(kāi)發(fā)[6]，為公司今后的戰(zhàn)略布局奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 鹵蟲(chóng)

養(yǎng)殖鹵蟲(chóng)的種源來(lái)自艾比湖湖水中生長(zhǎng)的當(dāng)?shù)佧u蟲(chóng)。

1.2 鹽藻藻種

鹽藻藻種選自公司艾比湖鹽田儲(chǔ)鹵池，經(jīng)分離純化獲得純鹽藻藻種。

1.3 取樣方法

鹵蟲(chóng)取樣。在選擇的固定位置上用2 L的采水器取樣，然后加入50 mL甲醛固定，水樣靜置24 h后，以虹吸法吸去上清液，留下水樣100 mL，放入樣品瓶中待檢。

鹵蟲(chóng)卵取樣。用0.125 mm小型浮游生物網(wǎng)進(jìn)行拖網(wǎng)采集，從網(wǎng)底管收集到樣品瓶中，加入魯哥氏溶液固定后待檢[7]。

鹽藻取樣。用攪拌槳攪拌1 h后，用燒杯在攪拌槳后面取樣，裝入樣品瓶中，加入魯哥氏溶液固定后待檢。

1.4 檢測(cè)方法

鹵蟲(chóng)/鹵蟲(chóng)卵密度檢測(cè)方法。利用浮游動(dòng)物計(jì)數(shù)板在體式顯微鏡下計(jì)數(shù)檢測(cè)。

鹽藻密度檢測(cè)方法。鹽藻密度計(jì)算采用微生物顯微計(jì)數(shù)——血球計(jì)數(shù)板法。

鹽藻水樣中胡蘿卜素含量檢測(cè)方法。取5 mL待檢測(cè)水體置于比色管中，向比色管中加入3 mL～5 mL 90%的丙酮溶液，充分振蕩后靜置分層；待上層萃取液顏色不變后，用吸管吸取到另一25 mL比色管中；重復(fù)上述步驟，直至萃取無(wú)色；將萃取液用90%丙酮稀釋至刻度線，用分光光度計(jì)(波長(zhǎng)450 nm)測(cè)量吸光度A值。水體胡蘿卜素濃度計(jì)算公式ρ=A×20(單位：mg/L)。

1.5 鹽藻和鹵蟲(chóng)的養(yǎng)殖試驗(yàn)

鹵蟲(chóng)養(yǎng)殖試驗(yàn)[8-9]。鹵蟲(chóng)養(yǎng)殖池面積為50 000 m2(長(zhǎng)250 m，寬200 m),碎石護(hù)坡，池底為泥土，水深1 m。兩個(gè)養(yǎng)殖池中間用碎石修建了一個(gè)400 m2的營(yíng)養(yǎng)池。鹵蟲(chóng)為當(dāng)?shù)刈匀淮嬖诘陌群废蝶u蟲(chóng)，根據(jù)養(yǎng)殖池內(nèi)鹵蟲(chóng)的生長(zhǎng)情況及藻類密度定期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液，同時(shí)每天補(bǔ)充適量淡水保證養(yǎng)殖池內(nèi)水體鹽度為16 °Be′～18 °Be′。

鹽藻養(yǎng)殖試驗(yàn)。鹽藻的養(yǎng)殖池建設(shè)了兩個(gè)1 200 m2的鋼筋混凝土跑道池和一個(gè)15 000 m2的土池簡(jiǎn)易跑道池，均配備攪拌槳。跑道池中加入水深20 cm，鹽度20 °Be′的鹵水，加入營(yíng)養(yǎng)鹽[10]，用50 mg/kg有效氯消毒殺菌，靜置24 h后用淀粉碘化鉀溶液檢測(cè)余氯。如無(wú)余氯，接入鹽藻藻種，接種密度控制在3萬(wàn)細(xì)胞/mL以上，通過(guò)加入淡水控制養(yǎng)殖水體波美度在18 °Be′～23 °Be′。

2 結(jié)果及分析

2.1 鹽田生物資源調(diào)查情況

2.1.1 鹵蟲(chóng)和鹵蟲(chóng)卵資源

每年春夏季，公司從艾比湖抽取湖水進(jìn)入凍硝池，為凍硝后曬鹽做準(zhǔn)備，因此凍硝池內(nèi)鹵水與艾比湖湖水成分一致。2015年，公司對(duì)凍硝池中的鹵蟲(chóng)和鹵蟲(chóng)卵的進(jìn)行了密度調(diào)查。從圖1、圖2可見(jiàn)，凍硝池中鹵蟲(chóng)從3月開(kāi)始出現(xiàn)，5月～8月密度達(dá)到最高(可達(dá)5×103個(gè)/m3)，9月起數(shù)量迅速減少，11月以后幾乎見(jiàn)不到鹵蟲(chóng)。鹵蟲(chóng)卵數(shù)量在4月開(kāi)始出現(xiàn)，7月～9月密度達(dá)到最高(可達(dá)1.2×105個(gè)/m3)。

9月起鹵蟲(chóng)密度開(kāi)始減少，其原因是因全年雨量小，凍硝池內(nèi)鹽度升高快，9月以后凍硝池中鹽度已經(jīng)過(guò)飽和，鹽和硝還形大量成絮狀物，營(yíng)養(yǎng)不足，這都不利于鹵蟲(chóng)的生長(zhǎng)。

圖1 2015年凍硝池中鹵蟲(chóng)數(shù)量變化情況Fig.1 Changes in artemia density in frozen nitro ponds in 2015

圖2 2015年凍硝池中鹵蟲(chóng)卵數(shù)量變化情況Fig.2 Changes in artemia cysts density in frozen nitro ponds in 2015

儲(chǔ)鹵池內(nèi)鹵水是凍硝池中的鹵水經(jīng)過(guò)冬季凍硝后的表層水，鹽度始終維持在22 °Be′～25 °Be′，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鹵蟲(chóng)存在。

2.1.2 鹽藻資源

凍硝池中的鹽藻與艾比湖湖水中鹽藻情況基本一致，因其捕食者鹵蟲(chóng)的大量存在和營(yíng)養(yǎng)匱乏，導(dǎo)致無(wú)法大量繁殖，取樣檢測(cè)時(shí)其密度極低。

儲(chǔ)鹵池中鹵水鹽度平均在22 °Be′～25 °Be′(夏季補(bǔ)充淡水)，有鹽藻生長(zhǎng)，因氮磷等營(yíng)養(yǎng)匱乏，鹽藻密度始終維持在1 萬(wàn)/mL～3 萬(wàn)/mL(見(jiàn)圖3)。

圖3 2015年鹵池中鹽藻密度變化情況Fig.3 Changes of Dunaliella density in halogen storage tanks in 2015

2.2 鹽藻和鹵蟲(chóng)的養(yǎng)殖試驗(yàn)情況

2.2.1 鹵蟲(chóng)養(yǎng)殖試驗(yàn)情況

根據(jù)鹵蟲(chóng)生長(zhǎng)情況及藻類密度定期補(bǔ)充淡水和營(yíng)養(yǎng)液，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，鹵蟲(chóng)全池密度可達(dá)1×104個(gè)/m3，比凍硝池的最高自然密度高2倍以上；淡水補(bǔ)充區(qū)域鹵蟲(chóng)幼體密度可達(dá)106個(gè)/m3。鹵蟲(chóng)卵密度可達(dá)200 個(gè)/L～300 個(gè)/L。當(dāng)養(yǎng)殖池營(yíng)養(yǎng)豐富，藻類密度較高時(shí)每個(gè)鹵蟲(chóng)的抱卵量可高達(dá)80個(gè)～100個(gè)；當(dāng)營(yíng)養(yǎng)匱乏時(shí)，每個(gè)鹵蟲(chóng)的抱卵量少于30個(gè)。因試驗(yàn)用鹵蟲(chóng)養(yǎng)殖池為碎石護(hù)坡，鹵蟲(chóng)卵大多進(jìn)入碎石縫隙，無(wú)法收集。

2.2.2 鹽藻養(yǎng)殖試驗(yàn)情況

從儲(chǔ)鹵池內(nèi)選取的鹽藻經(jīng)過(guò)分離純化，得到一株生長(zhǎng)較快、個(gè)體大、胡蘿卜素含量高的鹽藻藻種(長(zhǎng)約14.88 m，寬約10.69 m)。接種到室外1 200 m2跑道池中，接種密度為4萬(wàn)藻細(xì)胞/mL。在21 d養(yǎng)殖周期內(nèi)(氣溫15 ℃～25 ℃)鹽藻實(shí)現(xiàn)了較快的生長(zhǎng)，最高密度達(dá)到了80萬(wàn)細(xì)胞/mL，胡蘿卜含量超過(guò)12 mg/L(見(jiàn)圖4)。

圖4 鹽藻在1 200 m2跑道池內(nèi)的生長(zhǎng)情況Fig.4 The growth of Dunaliella in 1 200 m2 racetrack pool

鹽藻接種到15 000 m2簡(jiǎn)易跑到池中，接種密度5萬(wàn)細(xì)胞/mL，在33 d的養(yǎng)殖周期內(nèi)鹽藻由5萬(wàn)細(xì)胞/mL增長(zhǎng)到52萬(wàn)細(xì)胞/mL，胡蘿卜含量最高超過(guò)14 mg/L(見(jiàn)圖5)。

圖5 鹽藻在15 000 m2擴(kuò)種池中生長(zhǎng)情況Fig.5 The growth of Dunaliella in 15 000 m2 racetrack pool

3 討論

3.1 鹵蟲(chóng)(卵)開(kāi)發(fā)前景分析

鹵蟲(chóng)(卵)作為魚(yú)蝦蟹育苗的生物餌料，是必不可少的。由于鹵蟲(chóng)(卵)的養(yǎng)殖需要大量淡水、大面積養(yǎng)殖區(qū)域，也需要管理、水、電、肥料等投入，通過(guò)養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果評(píng)估核算投入產(chǎn)出比不高，故在公司進(jìn)行鹵蟲(chóng)養(yǎng)殖方面的開(kāi)發(fā)前景不樂(lè)觀。

3.2 鹽藻開(kāi)發(fā)前景分析

鹽藻是市場(chǎng)上非常熱銷(xiāo)的保健品之一，目前，國(guó)內(nèi)僅有天津和內(nèi)蒙具有養(yǎng)殖鹽藻的條件和資源，都分別將鹽藻制品投入了市場(chǎng)，市場(chǎng)反應(yīng)效果非常好。通過(guò)養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鹽藻在新疆艾比湖鹽田養(yǎng)殖效果理想，因此，鹽藻的開(kāi)發(fā)前景比較樂(lè)觀。

3.3 鹽藻開(kāi)發(fā)的其他有利條件

鹽藻的養(yǎng)殖是在儲(chǔ)鹵池的基礎(chǔ)上進(jìn)行，采收鹽藻的廢水處理后進(jìn)入儲(chǔ)鹵池循環(huán)使用或者進(jìn)入下一步生產(chǎn)結(jié)晶。整個(gè)過(guò)程沒(méi)有破壞原來(lái)的灘曬鹽生產(chǎn)工藝(圖6、圖7)。

圖6 新疆精河鹽化灘曬鹽生產(chǎn)工藝流程Fig.6 The salt-making technology of Jinhe County Jinhe Salinization Co., LTD

根據(jù)精河縣特殊的地理位置，氣候變化情況等總結(jié)出精河鹽化在鹽藻養(yǎng)殖方面的優(yōu)勢(shì)：(1)擁有豐富的鹵水資源；(2)有地下淡水，可調(diào)節(jié)養(yǎng)殖鹽度；(3)常年雨水少；(4)夏季白天溫度高，晚上溫度低，紫外線強(qiáng)，利于β-胡蘿卜素的積累；(4)風(fēng)比較大，利于水體攪動(dòng)增加水體中的二氧化碳，同時(shí)可以增加底層鹽藻接收光照的幾率；(5)有當(dāng)?shù)佧}藻的生長(zhǎng)，且通過(guò)實(shí)驗(yàn)，鹽藻密度可達(dá)80萬(wàn)/mL；(6)土地比較便宜，有擴(kuò)展空間。

圖7 新疆精河鹽化灘曬鹽生產(chǎn)工藝流程(含鹽藻養(yǎng)殖)Fig.7 Dunaliella cultivation and the salt-making technology of Jinhe County Jinhe Salinization Co., LTD

綜合上面幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，新疆精河鹽化有限責(zé)任公司有可能成為未來(lái)國(guó)內(nèi)最大的鹽藻生產(chǎn)基地。