生物修复技术在水产养殖中的应用

生物修复技术在水产养殖中的应用

摘要：生物修复是最近十几年兴起的新兴技术，已在多个领域实际生产中投入使用，成为本世纪发展最快的尖端技术。与传统的简单喂养式的养殖模式不同，生物修复技术在实际使用时，并不使用激素等提高产量和个体重量，而是利用生物手段，对受到破坏的生态系统进行修复，提高生态系统的物质循环和能量循环进行的速度，减少沿食物链积累的毒素，增加水中溶解氧，改善水质，提高池塘生态系统稳定性和自我修复能力，实现水产养殖行业的可持续发展。 关键词：生物修复；水产养殖；池塘生态；藻相；微生物 一、生物修复的概念

生物修复技术是环境工程领域中的一项环境改善技术，它兴起于20世纪70年代。该技术被广泛应用于河流、湖泊和池塘的富营养化、土壤有机污染、水体污染等环境修复工程中，对大面积污染治理具有高效、经济等优点。生物修复技术首次被使用是在1972年，美国宾夕法尼亚州一次清除管线泄漏的汽油；1989年，Exxon石油公司的Valdez号超级油轮在美国阿拉斯加威廉王子湾搁浅，造成海岸原油污染，这次大规模地应用生物修复技术被认为是该技术发展上的里程碑。生物修复是指受污染环境中的污染物在自然条件或可控制条件下，通过各种土著生物、外来生物或强化生物（突变体和基因工程转化体等）作用转化为无毒物质或对该污染环境无害化的一种生物净化过程。生物修复技术应用较广，方法多样。按照生物修复技术实施的场所可分为原位修复、异位修复和联合生物修复；按照修复的污染种类可分为有机污染生物修复、重金属污染生物修复和放射性物质污染生物修复等；按照人工干预与否可分为生物自净功能生物修复和强化生物净化功能生物修复；按照修复的环境对象，可分为土壤修复、海洋湖泊修复和地下水修复等；按照直接参与污染物生物降解和转化的生物类型可分为广义生物修复和狭义生物修复。广义生物修复指利用植物、动物、微生物的生理活动，吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害物质（也包括将污染物稳定化），以减少其向周边环境的扩散。狭义生物修复是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或使污染物无害化的过程。

二、传统水产养殖业存在的主要问题 （一）微生物制剂的稳定性与有效性

微生物制剂投入养殖水体后，其降解活性受温度、DO等环境因子的影响，有效性降低或丧失。因此，在分离、筛选到有益微生物后，研究不同温度、湿度、pH值和DO等环境因子对修复菌的生长和降解能力的影响是必不可少的一步，这将为该微生物在修复领域的应用提供重要参数。 （二）极端微生物缺乏

当养殖环境处于高温、低温或高盐等极端状态时，一些平常使用的微生物也许不能正常发挥修复功能，而只有一些极端微生物才能在那些恶劣环境下发挥修复功能。因此，寻找低温微生物等极端微生物可能是解决该问题的一个有效途径。 （三）抗生素、抗菌药物会造成对微生物制剂的不良作用

在鱼、虾、贝等水产动物饲养中，为防治疾病，使用抗生素等药物的现象还是屡禁不绝，因为这些药物在杀灭有害生物的同时，也会对施用的有益微生物产生不良作用。使用微生物制剂是替代抗生素的有效方法之一，因此，微生物制剂要多次持续使用，以使其在养殖水体中形成优势菌种[1]。

（四）池塘生态系统的脆弱性

和其他自然生态系统一样，池塘生态系统也有一定的自我净化能力。水产养殖水体内部的环境资源保护，要确保未来的可持续发展，提高水体生态系统自我净化能力、控制人工干预的力度，从而提高池塘分解有机污染物的能力，提高产量，降低成本投入，减少投资风险，实现水产养殖业的可持续发展。在很多情况下，水产养殖过程实际上是一个有机污染过程，老化的养殖塘由于厌氧菌含量，底泥黑臭且富含好氧有机物。这种情况下，养殖数量超过池塘的养殖容量时，就会造成水质急剧恶化，生物生长缓慢，疾病频繁，甚至造成生物大量死亡。这时，许多养殖主为了减少支出、降低已造成的损失，往往采取换水、投抗生素、喷消毒剂等看似有效实则治标不治本的方法，这并没有降低养殖成本，反而使水产动物变得不安全，更增加了水体的有机污染。长期积累的教训和质量经验，让人们深刻地认识到，要使水产养殖可以带来长期稳定的收入，必须探索新的技术[2]。 三、生物修复技术在水产养殖中的应用

（一）生物修复技术在池塘底泥以及自净修复方面的应用

在池塘水产养殖中，生物修复技术的应用主要是针对一些老化的池塘，将共代谢底物、微生物以及促生剂等喷洒到池塘的底泥以及水面上，从而促进微生物的繁殖，最终实现对老化池塘底泥的生物修复。基于微生物的作用，老化池塘的底泥能够进行快速分解，并减少厌氧层（池塘黑泥），加厚好氧层。好氧层的加厚有助于加快释放池塘底泥的微量营养，从而不仅能够阻隔黑臭泥地的有毒物质，而且还能够增强池塘生物的多样性，如藻类等，并实现藻相稳定。 （二）生物修复技术在池塘水体修复中的应用

在修复池塘水体的过层中，生物修复技术的应用主要是通过补充池塘水体之中的氧气、促生剂以及经腐殖质螯合的微量营养等物质，从而达到快速分解池塘水体中的有机污染物的目的。同时，通过在池塘水体中补充微营养，还能够有效维持水体中的藻相，并保持其良性生长。另外，生物修复技术的应用还有助于池塘溶氧量的增加，而这就对池塘水体中的好氧微生物起到了极大的促进作用，刺激了它们的快速增长，从而便于更加快速的分解水体中的有机污染物，最终使得池塘水体形成良性好氧生态体系，使得水产养殖的产品和品质都得到提升。 （三）生物修复技术在池塘生态系统维护中的应用

池塘生态系统维护中对生物修复技术的应用，主要是通过采用固定化微生物技术或者遗传工程手段，如基因重组以及细胞融合等技术，来强化池塘水体中的微生物，从而帮助池塘生态系统实现顺利修复。例如，运用正2价的钙离子与PEG促融的方法或者蜗牛酶破细胞壁以及溶菌酶等，能够在池塘水体中获得假丝酵母和诺卡氏菌的融合细胞，而这些细胞就能够在水体中完成对养殖水体环境中COD、NH4+、NO2-。等有害物质的降解和清除，从而实现池塘水体pH值的稳定，进而使得池塘水体中的DO增加，减少换水量，同时也促进池塘水体生态环境中生物的多样性，最终使得池塘养殖生态环境得以改善，促进水产养殖的健康发展。 结论

简而言之，通过生物修复技术的应用，能够有效解决水产养殖环境的污染、老化、富营养化等一系列水域生态问题，从而促进水体生物的多样化发展，最终实现使得水产养殖生态系统的维护和良性发展。本文通过对池塘养殖中生物修复技术的应用发现，只有强化生物修复技术在池塘底泥、水体以及生态系统维护中的应用，才能够促进水产养殖业的健康发展。 参考文献：

[1]喻龙，龙江平，李建军，冯慕华，郝玉.生物修复技术研究进展及在滨海湿地中的应用[J].海洋科学进展，2015，6（04）：122-

[2]薛恒平，薛彦青.水产养殖同微生态与微生物生态之间关系初探.饲料工业，2017，18（2）：23-26.