蝦蟹養(yǎng)殖水體環(huán)境修復(fù)研究

宋健　張汝靈　張連水　王君　宋立立　張旭　劉會嬌　孫月雙

摘要：為修復(fù)海水蝦、蟹養(yǎng)殖環(huán)境，進行養(yǎng)蝦池水體修復(fù)對照試驗，試驗池采用微生物菌劑、池塘改造、水生動物移植、水質(zhì)調(diào)控以及綜合治理等措施進行綜合修復(fù)，結(jié)果顯示，與對照池相比，試驗池水pH值穩(wěn)定，氨氮、亞硝酸鹽有效降解，實現(xiàn)了尾水凈化循環(huán)利用。

關(guān)鍵詞：海水;蝦;環(huán)境修復(fù);微生物菌劑

水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，由于動物排泄物和餌料在池底的不斷殘留累積，導(dǎo)致水中溶解氧降低，氨氮、亞硝酸鹽增高，并釋放出硫化氫等有害物質(zhì)。目前，養(yǎng)殖水環(huán)境的修復(fù)措施主要包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)等，本研究主要采用微生物修復(fù)及池塘改造和水產(chǎn)養(yǎng)殖管理等手段綜合對蝦蟹養(yǎng)殖水進行修復(fù)。

1材料與方法

1.1池塘

2021年在滄州臨港海益水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司選擇6個條件基本相同的海水養(yǎng)蝦池，其中1#、2#、3#為試驗池，共計24 hm2;4#、5#、 6#為對照池，共計24 hm2，自7月中旬至9月中旬試驗池采用生物底改劑、益水素、EM露及其它生物、物理修復(fù)方法，對照池不采取調(diào)水措施，在主要養(yǎng)殖期對比水質(zhì)檢測結(jié)果。

1.2修復(fù)方法

1.2.1微生物菌劑對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的修復(fù)研究用菌株從養(yǎng)殖底泥中分離，篩選出18株益生菌，完成配伍試驗86項;通過對菌株形態(tài)學(xué)、生理生化鑒定、菌種分類鑒定，及水生動物、生態(tài)環(huán)境的安全性試驗，確定了高效凈水復(fù)合菌株;以實驗室搖瓶試驗條件為基礎(chǔ)，采用100 L、200 L自動發(fā)酵罐為試驗設(shè)備，并進行發(fā)酵擴大培養(yǎng)條件的優(yōu)化。

1.2.2池塘改造對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的修復(fù)

1.2.2.1整池蝦、蟹出池之后，將養(yǎng)殖池進排水溝的水排干，除盡雜物，特別是清除絲狀藻類，防止第二年再生，影響蝦、蟹生長和出池。

1.2.2.2翻耕暴曬池底經(jīng)20 d暴曬，待表面淤泥由黑色氧化為深黃色或褐色后再用推土機翻耕25 cm深，再暴曬，反復(fù)兩次以上。淤泥嚴重或當年有發(fā)病史的池塘要用推土機將淤泥清走，防止水流沖刷后再次進入養(yǎng)殖池。

1.2.2.3浸泡沖洗曬池，然后進少量的水使有機物浸出，再用海水沖刷污水，后暴曬，如此反復(fù)，保證有機物盡可能多地分解。

1.2.2.4養(yǎng)殖池塘消毒、殺菌養(yǎng)殖池塘內(nèi)敵害生物較多，包括致病菌、競爭性生物（梭魚、小雜蟹、絲狀藻等）、捕食性生物（鱸魚、鰕虎魚等）、其他有害生物（纖毛蟲類、夜光蟲類、甲藻等）。通常排水暴曬后敵害生物大多死亡，但還有殘余生物會危害對蝦的生長，所以使用藥物殺死敵害生物是必要的手段，本研究中使用茶籽餅殺死害魚，用漂白粉180～300 kg/hm2殺死其他有害生物。

1.2.2.5pH值調(diào)控早春季節(jié)，有些養(yǎng)殖池塘進水后，水體pH值高達 9.5 左右，導(dǎo)致蝦、蟹苗種放養(yǎng)后，因變態(tài)發(fā)育、蛻殼生長受阻而死亡，造成蝦、蟹成活率低，導(dǎo)致養(yǎng)殖產(chǎn)量低、效益低。在池塘堤埝向陽處挖一長條形淺溝，一般長6～7 m，寬1.5 m，深度0.5 m，地平面以上培土高度約0.3 m。采用厚度1.2 mm，直徑2.55 m的圓筒形塑料薄膜作為有益菌發(fā)酵擴繁培養(yǎng)的容器，直接加滿原池海水（有益菌培養(yǎng)液擴繁配方：濃縮乳酸菌30 kg+加強型利生素 8 kg+紅糖15 kg+尿素2 kg+磷酸二氫鉀1 kg），攪拌均勻后，將圓筒型塑料薄膜封口。在4—5月份的正常天氣條件下發(fā)酵3～5 d，pH值達到3.5左右即可向池塘內(nèi)潑灑使用。選擇晴朗天氣，向池內(nèi)潑灑有益菌培養(yǎng)液，使用量為20 mg/L即可見效，使pH值下降到8.5以下。第一次潑灑后，將培育池剩余部分培養(yǎng)液再加注滿原池海水，向培育袋內(nèi)重新加入濃縮乳酸菌5 kg+加強型利生素2 kg+紅糖5 kg+尿素1 kg+磷酸二氫鉀0.5 kg，攪拌均勻后封口，發(fā)酵3～5 d，待與上次相隔7 d后再次向池塘內(nèi)潑灑，使用量為15 mg/L，一般使用2～3次即可并保持長期穩(wěn)定。

1.2.3水生動物移植對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的修復(fù)

1.2.3.1肥水培水在養(yǎng)殖池塘中，早春季節(jié)放苗前，采取肥水、培水方式，產(chǎn)生有益菌群，繁殖基礎(chǔ)餌料生物。

1.2.3.2蝦、蟹苗種餌料隨后移植豐年蟲幼體。池塘用干卵7.5 kg/hm2，為放養(yǎng)的蝦、蟹苗種提供良好的動物性物質(zhì)營養(yǎng)。

1.2.3.3藍蛤幼體移植5—6月份，當海洋中藍蛤幼體大量繁殖時，向蝦、蟹混養(yǎng)池塘移植活藍蛤1 500～3 000 kg/hm2，既通過藍蛤濾食凈化水質(zhì)，又可作為蝦、蟹的基礎(chǔ)餌料。起到完善食物鏈關(guān)系和調(diào)節(jié)物質(zhì)循環(huán)的雙重作用。 經(jīng)試驗，在對蝦養(yǎng)殖中對蝦養(yǎng)殖至4 cm之前不需投餌，節(jié)約飼料15%，還減少了因投餌造成的池塘環(huán)境污染。

1.2.4生物、生態(tài)、物理的技術(shù)方法綜合治理

為保留池水活菌濃度，使微生物及水生動物快速繁殖和減少流失，從而促進凈水效果，建設(shè)尾水回收凈化、循環(huán)利用系統(tǒng)。24 hm2試驗養(yǎng)殖池，建設(shè)尾水回收池9 hm2，用于存放、回收、凈化養(yǎng)殖尾水;建設(shè)尾水回收截流閘，控制尾水任意排放。清淤加固進排水溝渠，發(fā)揮溝渠沉淀、凈化、輸水作用;建設(shè)小型泵站，經(jīng)機械泵站通過生態(tài)溝渠，實施凈化水循環(huán)利用。

投放適宜生物（魚、蝦、貝、藻）、微生物菌劑對養(yǎng)殖水治理凈化，并驗證凈化效果。栽培適宜高鹽生長的溝草（川蔓藻）植物，吸收轉(zhuǎn)化養(yǎng)殖水中的有機營養(yǎng)成分，降低富營養(yǎng)化形成的脅迫。對凈化池實施曝氣增加溶氧，在自然光照和生態(tài)作用下，形成一種沉淀、光合作用、曝氣增氧、生物（動、植物）生態(tài)等綜合功能的凈化。

1.2.5養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測與調(diào)控

1.2.5.1水質(zhì)監(jiān)測放養(yǎng)蝦蟹前首先對水質(zhì)進行檢測，養(yǎng)殖全程監(jiān)測水質(zhì)，依據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行調(diào)控[1]。確定各個受檢項的檢測時間、頻次，以《無公害養(yǎng)殖海水養(yǎng)殖用水水質(zhì)》（NY 5052-2001）為評判標準，對監(jiān)測結(jié)果研判后實施目的性調(diào)控[2]。

日常檢測應(yīng)用水質(zhì)檢測試劑盒快速檢測，個別項送檢相關(guān)部門檢測，全程共檢測水質(zhì)指標3項，間隔7 d左右檢測1次。

1.2.5.2換水本研究改變了傳統(tǒng)的大排大灌和封閉養(yǎng)殖方式，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況根據(jù)池水和海水水質(zhì)指標的結(jié)果適時、適量換水。換水時機根據(jù)以下幾個條件具體把握：①近海水質(zhì)良好，理化指標正常，與池內(nèi)鹽度相差不大;②池水浮游植物過多，透明度低于20 cm或浮游動物過多，透明度大于80 cm時;③池內(nèi)檢測指標不符合養(yǎng)殖條件時，如溶解氧低于4 mg/L、氨氮超過0.54 mg/L、pH值低于7或高于9.2、溫度超過32 ℃，換水量的確定應(yīng)符合以下原則：①養(yǎng)殖前期水溫低，只少量添加不排水，每次補水不超過20 cm，以便提高水溫增強基礎(chǔ)餌料的繁殖和苗種的快速生長，逐步加水到1.2～1.5 m;②養(yǎng)殖中期正是高溫季節(jié)，水質(zhì)易腐敗，進水和排水兼顧，換水量可增加到池水深度的三分之一，此時保持水深1.5～2 m，有利于蝦蟹躲避炎熱;③養(yǎng)殖后期，水溫適合對蝦生長，應(yīng)盡量少換水，保持池水穩(wěn)定，水深下降到1.2 m左右，有利于氧氣的溶入。

1.2.5.3增氧每個養(yǎng)殖池塘設(shè)有水車式增氧機或底層充氧式增氧機，增氧機科學(xué)開啟，增加水體的內(nèi)動力;實施池塘微孔曝氣增氧技術(shù)應(yīng)用：鼓風(fēng)機微孔曝氣增氧設(shè)備，配套功率按平均2.3 kW/hm2。

1.2.5.4化學(xué)藥劑的使用選擇符合《水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥明白紙2019年1、2號》《水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥明白紙2020年1、2號》要求的藥物[3-4]。常用的有生石灰：具有消毒、改良底質(zhì)、提高pH值等作用。

2結(jié)果與分析

2.1pH值變化情況

試驗池組與對照池組在整個試驗期間相比，試驗池組最大變幅只有2#在8月2日出現(xiàn)升高0.3，試驗池組pH值變化相對較小，也就是說相對穩(wěn)定。而對照池組，在7月31日出現(xiàn)大幅下降，6#下降最低到7.2，在8月28日出現(xiàn)大幅升高，尤其5#最高升到8.7，造成養(yǎng)殖對蝦產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，攝食量明顯降低。見圖1、圖2。

2.2亞硝酸鹽變化情況

試驗池組與對照池組在試驗前亞硝酸鹽含量相差不多，通過修復(fù)方法的實施，試驗池組亞硝酸鹽含量在試驗前期漲幅緩慢，在7月31日至8月7日達到最高值，隨后一直下降最終達到最低001 mg/L，可見修復(fù)方法效果顯著;而對照池組在7月31日至8月7日，陸續(xù)達到最高值，5#最高達到0.12 mg/L，隨后開始下降，但在9月初又出現(xiàn)了上升趨勢，對養(yǎng)殖蝦蟹造成應(yīng)激反應(yīng)，易引起病害發(fā)生，傷害很大。見圖3、圖4。

2.3氨氮變化情況

試驗池組氨氮含量在試驗前期漲幅緩慢，在8月9日達到最高值，隨后一直下降最終達到最低0.02 mg/L，期間1#出現(xiàn)了下降而后又上升的趨勢，但總的趨勢和2#、3#基本一樣，可見修復(fù)方法效果顯著;而對照池組在試驗前期一直呈上升趨勢，在8月9日達到最高值0.2 mg/L，隨后開始小幅下降，但在8月28日又出現(xiàn)了上升趨勢，引起養(yǎng)殖對蝦應(yīng)激反應(yīng)，易造成病害發(fā)生。見圖5、圖6。

3討論

試驗組通過物理、生態(tài)、施用微生物菌劑、池塘改造等方法多措并舉對養(yǎng)殖水環(huán)境進行了綜合修復(fù)，水質(zhì)符合國家規(guī)定的養(yǎng)殖水標準[5]，達到了穩(wěn)定pH值，降解氨氮、亞硝酸鹽的目的，效果顯著，為養(yǎng)殖蝦、蟹創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

通過對發(fā)酵培養(yǎng)基的調(diào)整、pH值的調(diào)節(jié)、補料、轉(zhuǎn)速和溶氧等工藝路線的創(chuàng)新優(yōu)化調(diào)整，形成一種活性高、保存穩(wěn)定、養(yǎng)殖水體效果更好的中試發(fā)酵技術(shù)路線，產(chǎn)品性能得到大幅提升，有效菌數(shù)≥100億個/g，使水體中氨氮、亞硝酸鹽降解率穩(wěn)定達到85%以上，功效提升20%;同時避免了雜菌感染，使產(chǎn)品保存期延長4個月。

通過溝渠沉淀、凈化及尾水回收池實施曝氣、生物（動、植物）模擬自然生態(tài)等方法構(gòu)建了尾水回收凈化、循環(huán)利用系統(tǒng)，養(yǎng)殖水綜合治理減少了養(yǎng)殖尾水排放，不僅能改善水環(huán)境，與大排大放的養(yǎng)殖方式相比，節(jié)約了動力燃料等費用，實現(xiàn)了尾水凈化循環(huán)利用，節(jié)能50%。

當然，本次研究也存在一些不足之處，比如池塘基礎(chǔ)設(shè)施老化，缺乏必要的電力和機械增氧配套設(shè)施，想要良性養(yǎng)殖蝦蟹需要投入資金較大。微生物菌劑加入一段時間后效果可能會下降，需要少量多次添加，在增產(chǎn)增收的同時，微生物的應(yīng)用無形當中也增加了養(yǎng)殖成本，本次試驗池共計24 hm2，微生物制劑成本投入共計1 080元，平均新增成本45元/hm2。但總體來說，應(yīng)用微生物制劑，避免了化學(xué)藥品的投入，有效保護了生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)了生態(tài)平衡，提高了漁民的養(yǎng)殖收入，將會成為未來水產(chǎn)養(yǎng)殖的主流。

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Study on restoration of water environment for shrimp and crab culture

SONG Jian ZHANG RuLing ZHANG LianShui

WANG Jun SONG LiLi ZHANG Xu Liu HuiJiao SUN YueShuang

Abstract：In order to restore the water environment in pond for farming shrimp or crab，a comparative trial was carried out to restore water envionment of shrimp farming pond.Microbial agents， pond transformation， water quality regulation and comprehensive treatment measures were used in the trial ponds.The results showed that， compared with the control group，the pH value was stable， ammonia nitrogen and nitrite nitrogen were reduced effectively. The tailwater was purified，thus can be recycled.

Key words：seawater;shrimp;environment restoration;microbial inoculum

（收稿日期：2022-03-04;修回日期：2022-05-17）

基金項目：河北省水產(chǎn)養(yǎng)殖微生物菌劑技術(shù)創(chuàng)新中心平臺建設(shè)項目。

作者簡介：宋建（1993-），男，工程師，研究方向：水生生物學(xué)。E-mail： 734621593@qq.com

通信作者：張汝靈（1973-），女，工程師，研究方向：微生物發(fā)酵。E-mail： 738770653@qq.comDOI：10.3969/j.issn.1004-6755.2022.06.008