水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染及其生物修復(fù)技術(shù)探究

馬麗梅

摘要：隨著生活水平提高，人們對水產(chǎn)品的需求量不斷增加，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)因此迅速發(fā)展。為確保水產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高量，并最大限度地滿足人們的實際需求，相關(guān)專業(yè)人員需要進一步研究水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染問題和生物修復(fù)技術(shù)問題。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)一旦出現(xiàn)環(huán)境污染，將嚴(yán)重?fù)p害水產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文將對水產(chǎn)養(yǎng)殖污染及其生物修復(fù)技術(shù)進行研究分析，并提出合理建議，以期水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)獲得更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖;生物修復(fù)技術(shù);污染

為確保水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就要保護其生態(tài)環(huán)境不受破壞和污染。但是隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，水環(huán)境污染已成為制約水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要因素。水產(chǎn)養(yǎng)殖活動不可避免地會對水體造成負(fù)面影響，如最基本的喂食餌料和藥物消毒都可能對水體造成污染。因此，要加快對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)自身污染的研究。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展過程中，為預(yù)防和解決污染問題，研究人員應(yīng)加強生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。

1 水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染的類型

在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，部分農(nóng)戶會采用高密度的水產(chǎn)養(yǎng)殖方法，這不僅對水產(chǎn)養(yǎng)殖的水環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，而且還為疾病爆發(fā)埋下了隱患。對于密集型水產(chǎn)養(yǎng)殖的水體，氨氮污染是其主要的污染源，有機質(zhì)和總氮污染是制約養(yǎng)殖業(yè)向好發(fā)展的因素之一。所以，應(yīng)加強對水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染的分析研究，及時發(fā)現(xiàn)問題，提出對策，找出并消除制約水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的關(guān)鍵因素。大體上來說，水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染的類型主要包括以下幾種：第一種類型，營養(yǎng)物污染。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，餌料是消耗最大的生產(chǎn)資料之一。養(yǎng)殖戶通常采用投資外源性餌料的方法，但高密度的水產(chǎn)養(yǎng)殖會造成餌料過度投放的問題，甚至造成營養(yǎng)物污染。日益豐富的營養(yǎng)物質(zhì)如殘餌、鰓排泄物和動物糞便已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖中的主要污染物[1]。許多研究人員發(fā)現(xiàn)，水中的氮磷含量劇增主要是受到營養(yǎng)物污染的影響。餌料量和飼養(yǎng)密度顯著增加，導(dǎo)致污染日益嚴(yán)重。這種對生態(tài)環(huán)境的污染稱為“二次污染”。除此之外，這些營養(yǎng)物質(zhì)還可能成為水體富營養(yǎng)化的源頭，降低水體的自我凈化能力，導(dǎo)致更大的污染問題產(chǎn)生;第二種類型，毒物和藥物污染。為了避免在養(yǎng)殖過程中水產(chǎn)品發(fā)生各種疾病，養(yǎng)殖戶會使用大量藥物進行預(yù)防和治療。水產(chǎn)養(yǎng)殖中經(jīng)常使用殺菌劑來預(yù)防和控制水生動物疾病;使用殺藻劑和除草劑控制水生植物;使用殺蟲劑用于消滅有害生物。除此之外，還會使用麻醉劑、激素、疫苗、消毒劑和其他藥物等。這些藥物的使用劑量越大，其毒性也就越強。水體中的藥物和毒物也會隨著時間逐漸累積，導(dǎo)致藥物污染問題更加嚴(yán)重，對水生生態(tài)系統(tǒng)造成一定程度的破壞。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用的藥物種類高達上百種。大量的殘留藥物被養(yǎng)殖戶直接丟在環(huán)境中，使周圍環(huán)境不同程度的退化。一些研究人員對水生復(fù)合飼料中的鎘進行了研究，發(fā)現(xiàn)飼料可直接導(dǎo)致養(yǎng)殖水出現(xiàn)鎘污染;第三種類型，底泥富集污染。目前，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在養(yǎng)殖方式上基本上是集約型的，其飼料量大，養(yǎng)殖密度也高。殘留的餌料和糞便會沉積在池塘底部，形成有機污染物，這就導(dǎo)致了池塘底部上有大量殘留的餌料和糞便沉積，很難清除。水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的底泥中碳、氮、磷含量明顯高于一般水體底泥中的碳、氮、磷含量[2]。隨著時間的推移，水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘的底部會逐漸積累大量的有機污染物，如餌料沉積物和藥物沉積物等。這些有機污染物會積累在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，對水生動物的生存造成嚴(yán)重的威脅。在老化池塘中有非常多的殘留餌料、糞便、動物尸體、植物和藥物等等。沉積物中的微生物參與了NH3和H2S等物質(zhì)的反硝化反應(yīng)，加劇了水污染;第四種類型，水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)池水深度不合理危害。如果池水深度過深或底部光線不足將限制水生植物生長，大量的有機物如糞便和殘留的誘餌會沉積在池底，消耗水中大量的氧氣，為厭氧微生物創(chuàng)造有利的生長環(huán)境，厭氧分解有毒氣體，導(dǎo)致水生環(huán)境受到嚴(yán)重威脅。除此之外，它還會滋生大量厭氧病原體，使魚蝦抵抗力減弱，大大增加感染疾病的可能性。

2 水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染的成因及危害

現(xiàn)階段，許多個體養(yǎng)殖戶的生產(chǎn)會受到技術(shù)、規(guī)模等原因的限制。為了追求更好的經(jīng)濟利益，他們會忽視水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境、飼料管理規(guī)定、藥物使用規(guī)定和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，往往采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗養(yǎng)殖法，很容易導(dǎo)致水產(chǎn)品感染細(xì)菌和病毒。傳統(tǒng)的經(jīng)驗養(yǎng)殖法雖然有一定的道理，但并不適用于現(xiàn)代化養(yǎng)殖的發(fā)展。

2.1 養(yǎng)殖環(huán)境不合理

水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境要依據(jù)養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖規(guī)模來進行合理設(shè)置。養(yǎng)殖戶要對池塘的長度和深度有一定的把握，使水產(chǎn)生物能夠建立合理科學(xué)的自循環(huán)生態(tài)環(huán)境。但目前，許多農(nóng)民的養(yǎng)殖水域相對較深，導(dǎo)致陽光不會直接照射池底，滋生細(xì)菌。與此同時，大量養(yǎng)殖飼料和殘留藥物堆積在池水底部，使水中氧氣的消耗量極高，為厭氧微生物的繁殖創(chuàng)造了有利條件。厭氧微生物在分解過程中會產(chǎn)生大量的H2S、NH3等有毒氣體，對水生動物的正常生長產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.2 不科學(xué)的喂養(yǎng)方式

為了追求利益最大化，增加水產(chǎn)品的產(chǎn)量，部分養(yǎng)殖戶采用工業(yè)化和集約化飼養(yǎng)方式，不科學(xué)地增加飼養(yǎng)密度，不適當(dāng)?shù)南虺靥林刑砑语暳?。?jīng)過一段時間，養(yǎng)殖池塘中會產(chǎn)生大量的營養(yǎng)污染物和碎屑，這就是對水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境的二次污染，極大地?fù)p害池塘的生態(tài)環(huán)境[3]。

2.3 藥物使用管理不當(dāng)

為了提高投入產(chǎn)出比，增加水產(chǎn)生物的存活率，部分養(yǎng)殖戶會使用過量的藥物，且在使用時直接將大量藥物放在池水中，其中包括含有重金屬有毒物質(zhì)（如鎳、鉻）的藥物。在中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，使用的藥物種類更為復(fù)雜，有數(shù)百種。其中，許多藥物中含有甲殼類麻痹毒素、藻類毒素和其他成分。這將對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境造成沉重的打擊，養(yǎng)殖戶必須高度重視對藥物的使用管理。一些研究人員研究了水生復(fù)合飼料中的鎘，發(fā)現(xiàn)直接使用飼料也會將一些金屬離子直接帶入水中，對養(yǎng)殖環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。

3 水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染的影響

3.1 對外環(huán)境的影響

部分養(yǎng)殖戶會在水產(chǎn)養(yǎng)殖中添加過量的飼料來進行投喂，導(dǎo)致殘餌和生物糞便的積累。此時，水產(chǎn)養(yǎng)殖水生生物的內(nèi)部污染負(fù)擔(dān)顯著增加，水體自身生產(chǎn)能力明顯下降。為了維持水體的生態(tài)功能，養(yǎng)殖戶就要對水源進行更新，以確保水產(chǎn)養(yǎng)殖的正常運行。大量污水排出導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染擴大，嚴(yán)重危害周邊水域生態(tài)環(huán)境。污水排放增加了周圍水體中氮、磷等物質(zhì)的含量，加劇水體的有機污染和富營養(yǎng)化，影響水生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致浮游植物和底棲動物種群的變化。

3.2 對自身的影響

大量殘留的餌料、肥料和水產(chǎn)排泄物在一段時間后會形成沉淀和積累，導(dǎo)致水體中的營養(yǎng)素含量增加，藻類大量生長，影響水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的生態(tài)平衡。此時，厭氧菌也會大量繁殖，它們會分解水中的有機物，產(chǎn)生大量有毒物，如NH3、H2S、CH4等等。這些有毒物質(zhì)在水中不斷的積累，對水產(chǎn)生物產(chǎn)生毒性作用，甚至?xí)?dǎo)致養(yǎng)殖生物死亡。

4 水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染管理建議

4.1 加強外源性污染的控制和管理

第一，相關(guān)部門要充分履行政府職能，加強對河流、湖泊、海洋等自然水體的保護力度，以降低外源污染對水產(chǎn)養(yǎng)殖的危害。良好的水質(zhì)是水產(chǎn)養(yǎng)殖的基本保證，水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)的環(huán)境質(zhì)量是水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。但是，在現(xiàn)實生活中，水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)營者只能被動地接受現(xiàn)有水源，無法得知水源是否受到外部污染物的影響。這要求各級政府和行政部門加強對河流、湖泊和海洋等自然水體的保護，以確保水產(chǎn)養(yǎng)殖用水的良好供應(yīng)，并確保水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。各級政府和環(huán)境部門必須加強對工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和水域污染的監(jiān)測，以減少污染對水環(huán)境的影響。各級政府要合理劃分水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域。漁業(yè)行政部門必須對其管轄范圍內(nèi)的水生生物進行環(huán)境評估，定期對水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域進行檢查并給合格的頒發(fā)水產(chǎn)養(yǎng)殖許可證[4]。

第二，養(yǎng)殖戶應(yīng)對養(yǎng)殖區(qū)域進行科學(xué)有效的監(jiān)測評估。要確保養(yǎng)殖區(qū)域遠離污染嚴(yán)重的水域，并盡可能減少水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中外源污染的污染，保證漁業(yè)水域的安全。同時，養(yǎng)殖戶應(yīng)制定風(fēng)險預(yù)防措施，如在每個農(nóng)業(yè)區(qū)都開放第二水源，用來備用應(yīng)急。在條件允許的情況下，養(yǎng)殖戶應(yīng)在入水口建立有效的水處理設(shè)施，來用于初步處理，并將外源污染對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的負(fù)面影響降至最低，以確保安全養(yǎng)殖。

4.2 加強自身污染的管理

加強對水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染的管理應(yīng)做到以下幾點：第一，養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖前應(yīng)計算出區(qū)域養(yǎng)殖容量，其中還應(yīng)包括區(qū)域水環(huán)境的污染負(fù)荷容量，確保養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的污染負(fù)荷不超過水環(huán)境自身凈化的能力。此外，養(yǎng)殖戶還應(yīng)事先確定水產(chǎn)養(yǎng)殖的方法。第二，養(yǎng)殖戶要科學(xué)調(diào)整水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，通過利用生物特性來實行多品種混養(yǎng)，使物質(zhì)的循環(huán)和流動高效合理。這種方法可以最大限度地發(fā)揮物質(zhì)流和能量流的作用，以減少外源養(yǎng)分的輸入，確保養(yǎng)殖區(qū)域良好的生態(tài)環(huán)境。

4.3 強化水產(chǎn)養(yǎng)殖全程管理

為加強對水產(chǎn)養(yǎng)殖的全過程管理，就要發(fā)展無污染化肥、無污染飼料和水產(chǎn)醫(yī)藥用藥等應(yīng)用技術(shù)。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進步，水產(chǎn)養(yǎng)殖過程的全程管理越來越受到重視。第一，強化水產(chǎn)養(yǎng)殖全程管理應(yīng)從過程控制開始。水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)在清潔的水中建立適合水產(chǎn)養(yǎng)殖生物和目標(biāo)生物生存的生態(tài)環(huán)境，并綜合分析不同品種水產(chǎn)養(yǎng)殖模式棲息地產(chǎn)生的生態(tài)變化，以此來建立一系列科學(xué)合理的水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)模型，以實現(xiàn)對整個水產(chǎn)養(yǎng)殖全過程的準(zhǔn)確管理。第二，科技對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，因此養(yǎng)殖戶要加大對水產(chǎn)養(yǎng)殖的科技投入。為更好的加強科技服務(wù)，更新養(yǎng)殖戶的畜牧觀念，有關(guān)部門應(yīng)注重農(nóng)事過程管理，科學(xué)合理的使用化肥和飼料，盡可能使用水產(chǎn)養(yǎng)殖的生態(tài)防治，降低化學(xué)品的使用頻率。

4.4 強化區(qū)域循環(huán)水養(yǎng)殖

解決水產(chǎn)養(yǎng)殖自身污染是一項緊迫而長期的任務(wù)。水產(chǎn)養(yǎng)殖不但是農(nóng)民收入的主要來源之一，也是中國漁業(yè)經(jīng)濟的支柱。因此，加強對區(qū)域或局部的循環(huán)水養(yǎng)殖符合中國的國情。循環(huán)水養(yǎng)殖是一種先進的農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖技術(shù)，但因為該技術(shù)的水處理設(shè)備價格貴且運行成本高，所以它對農(nóng)村農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)來說沒有實際的意義。在這種情況下，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)營者需要開拓創(chuàng)新，研發(fā)適合我國國情的養(yǎng)殖技術(shù)。這就催生出了區(qū)域循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)，即通過養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的一組水表面積，經(jīng)過適當(dāng)改造后完善水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的功能，使凈化池和沉淀池相互連通，形成循環(huán)系統(tǒng)。在不向外部環(huán)境排水的情況下能充分整合水源，以補償蒸發(fā)造成的損失。

5 水產(chǎn)養(yǎng)殖的生物修復(fù)技術(shù)

生物分解技術(shù)基于修復(fù)和緩解生態(tài)環(huán)境這兩種生態(tài)理念，在生態(tài)鏈的營養(yǎng)級上選育有益和高效的生物物種，幫助水產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到良好的狀態(tài)?，F(xiàn)階段主要有以下幾種修復(fù)技術(shù)：

5.1 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)主要利用微生物的吸收和降解來達到消除水環(huán)境中污染物的目的。微生物凈化技術(shù)在自然環(huán)境中很常見，這是一種合理利用自然條件來消除污染物的手段。但由于受到不同環(huán)境的限制，使許多微生物的凈化速度較慢。因此，在進行微生物修復(fù)的過程中，養(yǎng)殖戶還應(yīng)該提供氧、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，以幫助微生物修復(fù)技術(shù)充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。微生物修復(fù)技術(shù)的原理，即有益微生物的水凈化原理：水中的有益微生物分解有機物污染物來作為碳和能量的來源生存。有機物污染物在各種微生物酶的作用下，通過厭氧過程把有害物質(zhì)降解為無害物質(zhì)。微生物凈化技術(shù)還可有效去除養(yǎng)殖池底長期積累的大量殘留餌料、排泄物、動植物殘渣，具體過程為先將其分解成小分子，最后再分解成二氧化碳和硝酸鹽來降低水中氨氮、亞硝酸鹽和硫的濃度，進而達到凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)的目的。

5.2 水生動物修復(fù)技術(shù)

生物操縱理論廣泛應(yīng)用于水生動物修復(fù)技術(shù)。生物操縱技術(shù)是由國外研究的富營養(yǎng)化湖泊處理技術(shù)，就是指通過改變水生生物的種類和密度以適應(yīng)湖泊的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，其中最主要的操作技術(shù)就是以浮游動物為誘餌降低魚類種群密度。如果養(yǎng)殖戶想使浮游植物生物量降下來，那么就要增加野生魚類的數(shù)量，來達到改善水質(zhì)和增加透明度的目的。將生物操縱理論應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中的兩個主要方法如下：第一種方法，養(yǎng)殖戶應(yīng)使用食藻魚類來減少藻類生物的數(shù)量。常見的食藻魚類包括鰱魚、鳙魚、鯉魚和草魚，它們以浮游植物藍藻為主要食物，并且能夠有效控制水體的富營養(yǎng)化。如果食藻魚類達到50g/m3，則可以很好地防止藍藻水華[5]。第二種方法，養(yǎng)殖戶應(yīng)使用植食性浮游動物或大型植食性浮游動物來減少藻類生物的數(shù)量，提高養(yǎng)殖區(qū)域的水體透明度。部分微型浮游動物能直接以藻類為食，因此，添加這些微型浮游動物可以抑制藻類生長。

5.3 植物修復(fù)技術(shù)

養(yǎng)殖戶利用植物根系的吸收、降解來固定水和空氣中的污染物，以減少水體環(huán)境污染，達到修復(fù)養(yǎng)殖區(qū)域水環(huán)境的目的。該技術(shù)具有應(yīng)用范圍廣、濃度低、成本低等特點，具體植物修復(fù)技術(shù)的實施方法如下：提取植物、植物揮發(fā)、根過濾和植物鈍化。植物修復(fù)技術(shù)具有應(yīng)用范圍廣、濃度低、成本低、能應(yīng)對多種污染等優(yōu)點。除此之外，利用植物修復(fù)技術(shù)來解決水體有機污染物是一種安全性高的辦法，并且能實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙重提高。例如，狐尾藻能夠有效分解底泥的營養(yǎng)鹽類;蘆葦與菱角能解決水體富營養(yǎng)化問題等等。

6 結(jié)語

綜上所述，在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，如果采用物理或化學(xué)等方法對水環(huán)境進行修復(fù)，會使成本變高、效果變慢且易造成二次污染。要進行污染修復(fù)，就要弄清污染的原因，再根據(jù)現(xiàn)狀選擇修復(fù)技術(shù)。水生植物在水產(chǎn)養(yǎng)殖水體恢復(fù)中具有高效、環(huán)保、經(jīng)濟的特點，適應(yīng)了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展?fàn)顩r?，F(xiàn)階段，生物修復(fù)技術(shù)仍存在一些問題，但隨著方法不斷完善，生物修復(fù)技術(shù)將具有良好的應(yīng)用價值和發(fā)展前景。

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