微生物對水產養(yǎng)殖環(huán)境的修復作用探討

梁娜

（菏澤家政職業(yè)學院，山東 菏澤 274000）

水產養(yǎng)殖環(huán)境修復通常有化學技術修復、物理技術修復和微生物技術修復等。化學技術修復主要是通過向污染水域注入化學藥劑，使化學藥劑與污染物充分發(fā)生反應，進而轉化為無害物質；而物理技術修復主要采用沉淀、吸附、過濾等物理手段清除污染；化學技術修復與物理技術修復雖見效快，但這兩種修復方式投入成本高，且很容易造成二次污染，“治標不治本”。所以，微生物修復技術優(yōu)勢顯而易見，微生物技術修復具有無毒害、無二次污染、投入成本低、無殘留、水域環(huán)境改善效果顯著等諸多優(yōu)點，被廣泛應用在水產養(yǎng)殖環(huán)境修復領域。

1 污染水產養(yǎng)殖環(huán)境的主要污染源

污染水產養(yǎng)殖環(huán)境主要來源于人們的生產生活，例如：水產養(yǎng)殖過程中養(yǎng)殖人員投入營養(yǎng)物的污染，大部分養(yǎng)殖人員為保證高效收益，經常會過量投入養(yǎng)殖餌料等營養(yǎng)物，這些營養(yǎng)物無法完全被養(yǎng)殖物所吸收，未被吸收的營養(yǎng)物以各種有機化合物漂浮在水面上，導致水體承載過“重”，無法有效通過自身凈化水體；藥物污染極大地影響水體質量，養(yǎng)殖人員不按規(guī)定使用藥物或錯誤使用藥物，導致藥物大量殘留，嚴重影響水體質量，危害養(yǎng)殖水域生態(tài)系統(tǒng)安全。此外，人們日常生產生活所產生的污染物排放，也會影響?zhàn)B殖水域水體質量，尤其是工業(yè)產生的重金屬廢水，對養(yǎng)殖物有致命傷害，還有果農產業(yè)中使用的化肥、農藥，通過降水、排水等方式直接流入水產養(yǎng)殖水域，在長期積累下，水底污泥會越來越厚，不斷地分解有害物質，嚴重破壞水域生態(tài)平衡[1]。

2 對水產養(yǎng)殖環(huán)境修復的微生物種類

光合細菌菌體具有高度透光物質，是具備原始光能合成系統(tǒng)的原核生物，可在有光照、無氧氣的環(huán)境中利用光能進行光合作用，但與綠色植物不同，其光合作用是不產氧氣的。據實踐研究表明，光合細菌能有效改善養(yǎng)殖水域質量，增加水中溶氧，降低BOD、COD 以及水中硫化物、氨氮濃度，高效預防養(yǎng)植物及養(yǎng)殖水域疾病發(fā)生率，大大減少養(yǎng)殖人員為池塘換水次數(shù)[2]。

芽孢桿菌對外界有害因子抵抗力強，廣泛分布于土壤、水、空氣等處，芽孢桿菌菌體具有非常豐富的纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶等，在養(yǎng)殖水域中投放此菌種不但能降低養(yǎng)殖水域中有機化合污染物，而且還能充分溶解養(yǎng)殖水域底部淤泥和養(yǎng)殖物的排泄物、餌料等污染物，高效維持良好養(yǎng)殖水域生態(tài)環(huán)境。

放線菌主要以孢子或菌絲狀態(tài)存于空氣與水土之中，因此廣泛分布于大自然，能夠產生多種酶、維生素、抗生素，能有效降解甲殼素、纖維素等較難分解的物質，并創(chuàng)造出許多有益微生物，由此改善養(yǎng)殖水的味道[3]。

蛭弧菌是寄生于其他細菌并“吃掉”其他細菌的細菌（也可無寄主生存），但它不是病毒，對水中細菌有很強降解能力，從而達到凈化水體，提高水體透明度。實驗研究表明，在養(yǎng)殖水域中使用蛭弧菌能有效控制養(yǎng)殖水域中的硫化物和氨氮，使得養(yǎng)殖物生存環(huán)境得到顯著上升，進而提高存活率[4]。

復合菌劑具有功能性強、種類全、經濟效益高等諸多優(yōu)良特點，其繁殖速度快，能將養(yǎng)殖池中養(yǎng)殖物尸體、排泄物、殘餌等危害物降解成二氧化碳和水，從而達到高效凈化水質的目的，減少污染水對養(yǎng)殖物的危害[5]。

3 有益微生物對養(yǎng)殖水體凈化原理

水產養(yǎng)殖水域中的光合細菌、蛭弧菌、硫化細菌、放線菌、芽孢桿菌等凈水微生物，能有效清除因養(yǎng)殖池塘長時間養(yǎng)殖，在池塘水體底部積聚大量殘余飼料、排泄物、養(yǎng)殖物殘體等污染物。凈水細菌首先降解小分子，如多肽、高級油脂等，然后降解其他小分子的有機物，如氨基酸、單糖、低級油脂等，將小分子逐步降解后產生二氧化碳、硫酸鹽、硝酸鹽等，高效地去除養(yǎng)殖水體中COD 和BOD，使養(yǎng)殖池水中的氨氮廢水與亞硝酸氮濃度含量顯著下降，起到凈化水質的作用。另外，凈水菌還可給予單細胞的藻類浮游植物營養(yǎng)物質，從而刺激藻類浮游植物迅速繁殖，并利用這些藻類浮游植物的光合作用，又為養(yǎng)殖池塘底部水產養(yǎng)殖物的正常呼吸以及對養(yǎng)殖池塘水體內有機物質降解供氧，由此產生優(yōu)良的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，有利于促進水產養(yǎng)殖物的迅速生長。而隨著有益細菌的大量繁殖，在養(yǎng)殖池水體內形成優(yōu)勢菌群，能有效抑制病原微生物增殖，進而降低養(yǎng)殖物疾病發(fā)生率[6]。

4 微生物對水產養(yǎng)殖環(huán)境的生物修復作用

4.1 微生物在碳循環(huán)中的作用

碳循環(huán)主要發(fā)生水生環(huán)境中，微生物對各種含碳化合物進行轉化，主要表現(xiàn)為氧化和發(fā)酵反應。大部分養(yǎng)殖水域表層為有氧區(qū)，微生物則在此區(qū)域進行氧化作用，對其降解。如纖維素、甲殼素、淀粉等各種真菌和細菌被分解后一般變化為二氧化碳。但在水底淤泥區(qū)與深水水域是不含氧氣的，有機物在此區(qū)域進行無氧發(fā)酵反應，有機物與細菌發(fā)酵產生二氧化碳、氫氣和甲烷，池塘中植物再次對發(fā)酵產生的二氧化碳進行光合作用，合成復雜有機物，之后動物再將其合成復雜的動物有機物，由此往復循環(huán)形成一個復雜的動態(tài)系統(tǒng)[7]。

4.2 微生物在氮循環(huán)中的作用

在水產養(yǎng)殖水域環(huán)境中，由于藍綠藻可以固定大量的氮，使其穩(wěn)定，所以并不常見共生性固氮系統(tǒng)。氮循環(huán)也是水產養(yǎng)殖生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)至關重要的環(huán)節(jié)，水產養(yǎng)殖中水體的氮濃度在一定程度上影響水產養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中物質能量的轉化程度，氮含量多則能促進轉化，氮含量少則抑制轉化。在氮各種形式的能量轉化中，微生物起關鍵決定作用，具體表現(xiàn)為：氨化作用，過程為微生物在無氧環(huán)境或有氧條件下分解有機物產生氨，氨化作用在弱堿性、中性環(huán)境下可發(fā)揮最佳反應；硝化作用，在弱堿環(huán)境下反應最佳，可將亞硝酸氧化氨成為硝酸；反硝化作用，過程為將硝酸鹽還原為氮化物的過程；固氮作用，為使活化游離分子形態(tài)下的氮形成氮化物的反應過程。

4.3 微生物在磷循環(huán)中的作用

磷在水產養(yǎng)殖水域中需要量比氮少，作為限制養(yǎng)殖池塘浮游生物生長重要元素之一，對水產養(yǎng)殖水域浮游生物生長限制力往往比氮更高，一般以顆粒磷和溶解無機磷、有機磷三種形式存在于水產養(yǎng)殖環(huán)境中。與氮相同，在水產養(yǎng)殖水域中，磷含量在一定程度上影響水產養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中物質能量的轉化程度，磷含量多則能促進轉化，磷含量少則抑制轉化。

4.4 微生物在硫循環(huán)中的作用

大量微生物與植物將硫酸鹽作為硫的唯一來源，微生物產生的硫化氫與金屬離子反應，產生沉淀，從而達到凈化目的?？傊?，微生物在碳、氮、磷、硫循環(huán)中都有一定重要性，最主要是抑制有害物生長，降解污染物，確保水產養(yǎng)殖生態(tài)平衡，高效促進水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。

5 結語

為確保水產養(yǎng)殖經濟效益，需要水產養(yǎng)殖人員依據實際情況及對養(yǎng)殖水域加以水質檢測，及時補充營養(yǎng)，向養(yǎng)殖池人工投放缺失菌群，將養(yǎng)殖池污染物、底部淤泥等進行充分降解，清潔養(yǎng)殖環(huán)境的同時加速養(yǎng)殖池塘有益微生物繁殖生長，增強水產養(yǎng)殖物免疫力，提高養(yǎng)殖池塘水體自我凈化能力，保證水產養(yǎng)殖的質量。微生物修復技術對比物理技術修復與化學技術修復具有更高的安全性和更低的成本投入，從源頭提升養(yǎng)殖水域水質問題。為生態(tài)環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展，應加強水產養(yǎng)殖人員專業(yè)性培訓，避免造成養(yǎng)殖水域富營養(yǎng)化與濫用藥物的危害，科學制定水產養(yǎng)殖計劃，并不斷完善生物修復技術，從而更高效地促進我國水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。