海水養(yǎng)殖環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)研究展望

【摘 要】從八十年代起，大蝦飼養(yǎng)、貝殼飼養(yǎng)和淺海網(wǎng)箱飼養(yǎng)等相繼出現(xiàn)，并基本覆蓋了沿海全部已開發(fā)利用的灘涂和海灣，把中國變成了全球飼養(yǎng)總量第一位的水產(chǎn)強國。因為飼養(yǎng)方式以投餌居多，大批殘餌、糞便和生物殘骸積聚于飼養(yǎng)池底以及外海潮灘，導(dǎo)致飼養(yǎng)水體中有機污染物不斷增加，環(huán)境質(zhì)量也逐漸下降。

【關(guān)鍵詞】海水養(yǎng)殖;環(huán)境生物;修復(fù)技術(shù)

前言：

沿?；顒?，給近海形成的污染物包招工業(yè)生產(chǎn)污染物、日常生活污染物，以及養(yǎng)殖業(yè)的污染物。產(chǎn)業(yè)與生活污染的有效處理有賴于國家的政策措施與管理。尤其是工業(yè)廢水，一般規(guī)模較大，污染源復(fù)雜，環(huán)境危害重大。長期的污染物對海洋生態(tài)的損害并不是短期治理能夠奏效，就算停止污染物也要三零年乃至數(shù)四零年的時間。

1、海洋漁業(yè)的環(huán)境問題

海水捕魚，是一個利用海洋中生物資源的行業(yè)，和海洋環(huán)境有關(guān)。一方面畜牧業(yè)受到了環(huán)境變化的影響，另一方面畜牧業(yè)對自然環(huán)境也會產(chǎn)生一定影響，其中后者以海洋飼養(yǎng)系統(tǒng)影響最為明顯。海洋飼養(yǎng)系統(tǒng)中，最環(huán)境污染嚴(yán)重的是投餌的放養(yǎng)形式，主要有灘涂池塘放養(yǎng)和淺海網(wǎng)箱放養(yǎng)。對蝦的放養(yǎng)池塘多數(shù)池齡為一五年以上，且池底污染范圍達(dá)到30-40公分深度，主要污染主體是有機質(zhì)與磷。環(huán)境污染也嚴(yán)重抑制了池塘生產(chǎn)力正常發(fā)展，畜牧單產(chǎn)只在未排污前的三分之一以內(nèi)，直接導(dǎo)致了國土資源的巨大耗費。淺海和港灣內(nèi)的網(wǎng)箱飼養(yǎng)，已對飼養(yǎng)水域和附近水域產(chǎn)生了環(huán)境污染，輕者底質(zhì)生態(tài)環(huán)境改變，飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益降低重者甚至已經(jīng)引發(fā)了赤潮并導(dǎo)致了大量飼養(yǎng)魚種的死亡。

2、生態(tài)修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)的應(yīng)用源遠(yuǎn)流長，而真正大范圍的使用則是在八十年代后期。原位生態(tài)恢復(fù)的成功案例包括：美國環(huán)保局通過在阿拉斯加石油泄漏中使用生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，在短期之內(nèi)減少了環(huán)境污染;密執(zhí)安Gratling空軍基地的柴油貯罐因爆破而導(dǎo)致深層泥土與地下水環(huán)境污染，但經(jīng)過生物修復(fù)后很快恢復(fù)正常。異位生物生態(tài)修復(fù)的實例頗多，使用也非常普遍，例如可用來分解苯的衍生物、含氯有機物、木質(zhì)素、EDTA、醫(yī)藥工業(yè)廢水、印染污水、湖泊沉積物中的有機質(zhì)，及其它不易分解有機質(zhì)。關(guān)于分解細(xì)菌過程、所包含的酶系、分解原理、分解所用的反應(yīng)器與流程等都有詳盡研究。由于城市污水的微生物處理技術(shù)具備投入較少，且無二次污染的優(yōu)勢，因此日益受到世界各國的關(guān)注，包括了解決方法、工藝設(shè)備的研發(fā)，甚至還有生物降解機制。

由于現(xiàn)代海洋生物科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，將傳統(tǒng)的微生物學(xué)方法和現(xiàn)代海洋生物科學(xué)技術(shù)方法有機融合，極大地提高了生物降解效能，極大拓寬了海洋生物研究范疇。生物學(xué)家運用了基因工程將多種不同的分解基因遷移至一個細(xì)菌之中，從而創(chuàng)造出了擁有多重分解功能的超強細(xì)菌。一九七零年，美國的科學(xué)家Chakrabarty以銅綠假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa）為受體，成功將惡臭氣體假單胞菌（P.Putida）所帶來的各種質(zhì)體進(jìn)入當(dāng)中，所形成的含有各種質(zhì)體的"超級細(xì)胞"，用來解決海洋溢油。它還具備分解直鏈脂肪烴、芳香族化合物、萜烴和多環(huán)芳烴的力量，在天然環(huán)境下需分解一年的浮油，而"超級細(xì)菌"僅需數(shù)個時間就可除去。一九八三年，瑞士的Kulla經(jīng)過質(zhì)粒接合得到的具備分解二種染料力量的新菌種。

3、海水養(yǎng)殖環(huán)境生物修復(fù)的研究現(xiàn)狀

海洋養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境的有機污染物問題已經(jīng)開始受到全世界科學(xué)家的高度重視，正致力于探索其解決方式。日本科學(xué)家報道了通過應(yīng)用快速生長的多毛類植物（Captellasp）來減少飼養(yǎng)池底有機污染物的研究結(jié)果，在小型淡水養(yǎng)殖的熱交換處理過程中也應(yīng)用了穩(wěn)定化生物膜。但利用微生物降解原理處置海水養(yǎng)殖生產(chǎn)廢物并實現(xiàn)環(huán)境生態(tài)恢復(fù)的研究報道，至今尚不多見。國外的一些企業(yè)也制造了水質(zhì)凈菌劑（粉）如"Probiltics"（Enviro-RepsInternatonalL.C.）、Epicin（加拿大Epicore網(wǎng)絡(luò)公司）等。一九九五年開始有初步進(jìn)行此類研究的報告，但論文量還很少。國內(nèi)外也曾有過使用光合細(xì)菌（紅螺菌科）改良水體的研究，稱雖然它能減少水中有機質(zhì)數(shù)量，但對池底有機質(zhì)分解的效果卻受到限制。袁有憲教授等曾在國內(nèi)外最先提出了對海水養(yǎng)殖環(huán)境實施生態(tài)恢復(fù)，即運用微生物分解技術(shù)去除海水養(yǎng)殖區(qū)天然水域底泥中有機物質(zhì)污染的思想，并且還曾擔(dān)任過此技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的國家自然科學(xué)基金資助建設(shè)項目、我國九五研究攻關(guān)建設(shè)項目以及我國海水高科技發(fā)展規(guī)劃建設(shè)項目等，并獲得了較好的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。目前，科學(xué)家已經(jīng)在蝦池底質(zhì)中分離、檢測出近十種蝦池的有機質(zhì)分解細(xì)菌。初步試驗結(jié)果表明，在短時期內(nèi)，可分解活蝦池底有機質(zhì)百分之八十以上，并表現(xiàn)出了較好的使用前景。

4、前景展望

有關(guān)海洋養(yǎng)殖資源環(huán)境保護(hù)及生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的科學(xué)研究，在國內(nèi)還剛剛開始興起，相關(guān)研究報道尚少。該技術(shù)使得對被嚴(yán)重污染、或退化的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，進(jìn)而加速了處理海水飼養(yǎng)等環(huán)境污染問題的步伐，從而推動了畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如果利用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)，建立有效的海洋基因工程菌株，用以有效快速地降解海洋養(yǎng)殖環(huán)境中的有機污染物，將使得這一關(guān)鍵技術(shù)更為完整。中國這個水產(chǎn)飼養(yǎng)國家，有一千三百多平方公里潮灘與淺海養(yǎng)殖區(qū)，尤其是蝦類養(yǎng)殖池大多年久，環(huán)境污染問題比較嚴(yán)重，即使采用了機械清池、化工處理等手段，也需巨大人力物力，環(huán)保問題也難于徹底解決。所以，政府應(yīng)盡早進(jìn)行蝦池等海洋養(yǎng)殖環(huán)境生態(tài)修復(fù)方法與原理的基礎(chǔ)研發(fā)，并同時研發(fā)更大規(guī)模菌種生產(chǎn)工藝與設(shè)備。該項技術(shù)的實現(xiàn)與推廣應(yīng)用可促進(jìn)海洋養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展，使海岸地區(qū)國土資源得以合理利用，也使得中國在此領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)上走在了全球前列。

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作者簡介：

王雯，女，1979年9月出生，山東省日照市，漢族。