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养殖水体生物修复研究进展

当前，我国的水产养殖业发展迅速，据统计，2007年全国水产品产量4950．5万t，居世界首位。但随着水产养殖业的迅速发展，河流、湖泊及近海的污染日趋严重，养殖生态遭到破坏，爆发性病害频繁发生，给水产养殖业造成了巨大的损失。水质恶化的主要原因是在水体中投入过量的高蛋白人工饵料、治病虫害的药物，以及余饵、养殖对象的排泄物和其他一些营养物质沉积水底，其负荷超过了水体的自净能力，使水体处于超负荷营养状态，发生富营养化。改善水质恶化的传统做法是换水，但需要大量清洁水源，且耗费动力；按常规方法处理，需要较高投资和运转费用，增加养殖成本。

生物修复法是一种通过微生物、植物等多种生物对水体中污染物进行降解，从而使水质得到净化处理的新方法。与传统水体净化方法相比，生物修复法克服了净化不彻底、易产生二次污染、危害养殖功能、破坏生态平衡等缺点，能使被破坏的生态系统得以尽快恢复。

1生物修复概述

水体的生物修复又称生物改良，指利用细菌、真菌、水生藻类，甚至高等植物以及细胞游离酶的自然代谢过程降解、去除水体中的污染物，降解或减轻有机污染物的毒性，改变重金属的活性或在底泥中的结合态，通过改变污染物的理化特性而影响它们在环境中的迁移、转化和降解速率。剩余饵料、排泄物中主要的碳水化合物、蛋白质、脂肪，均能在微生物的作用下分解转化，进而被藻类或高等植物吸收，达到去除的目的。

目前，关于生物修复的研究处于相当活跃的时期，养殖水体的生物修复以其低投入的特点，安全、高效的性能被逐步用于广大养殖水体。广义上，养殖水体

生物修复包括微生物修复、植物修复、动物修复、细胞游离酶生物修复等四大类型。

1．1微生物修复

微生物修复是目前生物修复的主要形式，分为原位微生物修复和异位微生物修复2类。原位微生物修复不需换水，通过投N，P等营养物质和供氧，促进土著微生物的代谢活性，也可以驯化、接种、培养高效微生物菌株，高效降解污染物；异位微生物修复要求把污染水换出，集中进行生物降解。目前应用主要有以下3种：

(1)使用生物膜：由人工填料或天然材料作为载体，细菌附着絮凝其表面形成膜状物。

(2)投加微生物和微生物制剂：如光合细菌(PSB)、大型绿藻、席藻、螺旋藻和小球藻等。微生物制剂如PSB制剂、芽孢杆菌制剂、高效复合微生物菌群(EM)、以高温放线菌为主的玉垒菌复合菌剂、由放线菌蜡状芽孢杆菌等众多有益细菌组成的复合菌海可发微生物制剂。

(3)固定化微生物技术：由固定化酶技术发展而来，以吸附法和包埋法的应用最为广泛。该技术用于养殖水体氨、氮处理的研究越来越受到人们的重视。

1．2水生植物修复

植物修复技术是利用自然生长的植物或者遗传工程培育的植物来修复污染水体的环境技术，主要表现在3个方面：

(1)控制底泥营养盐释放：如狐尾藻、凤眼莲能有效抑制底泥中N，P 的释放，该技术是水生植物修复的主要研究方向。

(2)吸收过剩的营养物质：如芦苇、菱角、凤眼莲、茭白、满江红等水生植物可以有效吸收富营养化湖泊中的N，P等过剩营养物质。

(3)克藻效应：水生植物通过资源竞争影响浮游藻类的生长，其与浮游藻类有相互克制的特性。

1．3水生动物修复

水生动物修复是当水体发生污染时，浮游植物大量生长，应用生物操纵理论，通过改变养殖生物的种类、组成和密度来调整水体的生态。如增加以浮游植物为主要饵料的鱼类种群密度，从而促使浮游植物生物量的下降，达到改善水质，增加透明度的目的。

(1)利用鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼和草鱼等滤食性食藻鱼，以浮游植物为食，有效控制水体中的污染物浓度。

(2)利用枝角类等大型植食性浮游动物降低藻类生物量，提高水体透明度，使养殖水体达到良好的生物修复。

1．4细胞游离酶生物修复

细胞游离酶生物修复技术是建立在固定化合成酶技术基础上的，以微生物在酶的作用下降解污染物原理，在微生物细胞外借助合成酶的催化作用，将水体中污染物分解，目前该技术在国内仍处于起步研究阶段。

2养殖水体生物修复研究现状

目前，有关养殖水体生物修复研究最多的是微生物，包括用菌类和藻类去除水体中过多的含N，P的有机饵料，并初见成效；对菌类的研究大多集中在对有益微生物，特别是PSB的研究、固定、应用化上。如乔振国等发现，在对虾饲料中和养殖水体中添加PSB，对促进对虾的生长和改善养殖水质都有重要作