微生物制劑在養(yǎng)殖廢水凈化中的應(yīng)用

張金燕，湯保貴，劉巧林，翟彥軍

（1.廣東綠百多生物開發(fā)有限公司，廣東湛江 524052；2.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東湛江 524088）

1 前言

隨著水產(chǎn)經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國養(yǎng)殖事業(yè)的迅速擴張導(dǎo)致大量養(yǎng)殖廢水的產(chǎn)生，而在當(dāng)前的水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展體系中，廢水凈化并沒有更有效的凈化方法，因此導(dǎo)致水產(chǎn)環(huán)境的嚴(yán)重污染，養(yǎng)殖病害問題不斷惡化，造成的經(jīng)濟損失不可估量。為了使養(yǎng)殖廢水處理與養(yǎng)殖業(yè)共同發(fā)展，就可以將微生物制劑合理的應(yīng)用在水處理工作中，讓水產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)得到源頭性的改善，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的逐步優(yōu)化，降低病蟲害現(xiàn)象發(fā)生的概率，讓廣大水產(chǎn)養(yǎng)殖戶都能通過勞動獲得更豐厚的經(jīng)濟效益。

2 養(yǎng)殖廢水中氨氮 亞硝氮的危害

2.1 養(yǎng)殖水體中氨氮的產(chǎn)生及危害

污水的排放、養(yǎng)殖生物自身的殘骸、排泄物累積和投喂的餌料過剩，造成養(yǎng)殖水體中有機物的積累，這些有機物經(jīng)過異養(yǎng)菌分解產(chǎn)生氨氮。約有20%～25%的飼料并沒有被養(yǎng)殖的動物所食用，而是在水體中留存；被養(yǎng)殖動物所食用的飼料中約有20%～25%的氮元素被用于生長，剩余的都以代謝物或糞便的形式進(jìn)入水體環(huán)境中。同時，水生生物的生長代謝也產(chǎn)生氨氮。如果浮游生物在水體中大量繁殖，就會導(dǎo)致水中氧含量降低，抑制浮游植物生長，水體中的氨量大幅增加，影響植物光合作用，還會導(dǎo)致水中浮游動物因缺氧而死亡，尸體分解造成氨氮累積，形成惡性循環(huán)。

在養(yǎng)殖行業(yè)中水中的NH3富集是導(dǎo)致死亡的主要因素。NH3的脂溶性良好，會對鰓組織造成破壞，并從皮膜進(jìn)入到魚的體內(nèi)，氨在魚的血液與組織中富集，削弱血液運載氧氣的能力，引起魚體內(nèi)活性酶的變異，影響其正常代謝、造成機體損傷，還會導(dǎo)致魚出現(xiàn)調(diào)節(jié)失衡，魚的免疫力與呼吸機能大幅降低，對魚類的正常生長造成影響，嚴(yán)重者還會導(dǎo)致魚類死亡。

2.2 養(yǎng)殖水體中亞硝氮的產(chǎn)生及其危害

對于養(yǎng)殖水體的氮循環(huán)來說，亞硝氮是非常重要的環(huán)節(jié)。對水體中的亞硝氮進(jìn)行分析可知，其形成主要包括兩種路徑：路徑一，氨氮在轉(zhuǎn)化成硝酸鹽時產(chǎn)生的中間產(chǎn)品，在氧氣充足的環(huán)境中，毒性較大的氨態(tài)氮能夠轉(zhuǎn)換為亞硝氮，此過程需要有氨氧化菌作為催化劑，亞硝氮還能在氧氣充足的條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮，徹底消除毒性，該過程需要有亞硝酸鹽氧化細(xì)菌進(jìn)行催化；路徑二，如果水體中氧氣含量較低，硝態(tài)氮會在反硝化細(xì)菌的作用下形成亞硝氮，之后進(jìn)行二次反應(yīng)生成氨態(tài)氮。

對于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)來說，水體中的亞硝氮會對魚、蝦等產(chǎn)生較大影響，與氨氮相比，亞硝氮的毒性較小，所養(yǎng)殖的魚、蝦等可以在自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用下解決氧氣運載能力不足的問題。而水體中的亞硝氮一旦超過安全濃度，就會對養(yǎng)殖品的自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，造成亞硝氮中毒。據(jù)研究表明，養(yǎng)殖品在水體中亞硝氮達(dá)到一定濃度時就會對血液載氧能力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致養(yǎng)殖品出現(xiàn)慢性中毒癥狀，包括呼吸困難、組織病變等，嚴(yán)重者還會出現(xiàn)窒息致死。

3 微生物制劑的定義與分類

3.1 微生物制劑定義

微生物制劑，又被稱為活菌，人們常見的形態(tài)有液態(tài)與固態(tài)兩種。微生物制劑具有諸多的優(yōu)點，不僅可以優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理模式更可以通過降低成本，保護環(huán)境而增強經(jīng)濟利潤。在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，集約化、高密度是其發(fā)展的必然趨勢，是推動行業(yè)發(fā)展的重要手段。但是，在養(yǎng)殖中會出現(xiàn)水體污染的現(xiàn)象，造成有毒有害物質(zhì)在水體中的富集，破壞養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的原有平衡，對水產(chǎn)養(yǎng)殖事業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重阻礙。對于池塘生態(tài)系統(tǒng)來說，微生物屬于分解物質(zhì)，能夠?qū)λw中存留的糞便以及代謝物進(jìn)行有效分解，并將其轉(zhuǎn)化為有助于水產(chǎn)品生長的營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)浮游植物光合作用的產(chǎn)生，平衡池塘中的生態(tài)系統(tǒng)，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供更加穩(wěn)定且良好的水體環(huán)境。

3.2 微生物制劑的分類

第一，光合細(xì)菌。光合細(xì)菌是在厭氧環(huán)境下實施不放氧光合作用的所有細(xì)菌的統(tǒng)稱。是最早被發(fā)現(xiàn)的具備光能合成作用的原核生物。而光合細(xì)菌包含大量的葉酸、蛋白質(zhì)及生物素等其他營養(yǎng)物質(zhì)。對水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中產(chǎn)生的光合菌進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)都屬于光能異養(yǎng)型紅螺科。光合細(xì)菌不具備形成孢芽的能力，從顏色特性上來說與細(xì)菌葉綠素、胡蘿卜素等類似。

第二，硝化細(xì)菌。從需氧情況上來說硝化細(xì)菌屬于好氧菌，在水體降解中應(yīng)用較廣，能夠?qū)崿F(xiàn)氨與亞硝酸鹽的分解。按照能量取得方式可將硝化細(xì)菌分為兩個不同屬類，一是將氨氧化成亞硝酸鹽得到能量，二是將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽得到能量。

第三，芽孢桿菌。從科屬上看芽孢桿菌屬于革蘭氏陽性菌，具有形成孢子的能力。在進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖時所使用的多為枯草芽孢桿菌，芽孢在菌體的中心位置，它對溫度、化學(xué)物質(zhì)等靈敏度較低，能夠?qū)ν饨绛h(huán)境進(jìn)行抵御，這就決定了它對環(huán)境的良好適應(yīng)性。

4 微生物制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

4.1 微生物制劑的作用原理

從工作原理的方面來說，微生物制劑大多是通過代謝來實現(xiàn)的，并在生長繁衍中保持長時間的有效性。借助有益菌群能夠?qū)λ形镔|(zhì)進(jìn)行代謝，實現(xiàn)機體pH值的降低。代謝形成的過氧化氫能夠?qū)λ械牟≡w進(jìn)行去除，有些代謝物還能讓氨氮濃度得到降低，在代謝中還能有非特異性免疫因子形成，讓動物的外界抵抗能力得到提升。

當(dāng)微生物制劑進(jìn)入到動物消化道后就能實現(xiàn)有益菌群的產(chǎn)生，與動物體內(nèi)的致病菌進(jìn)行爭奪，包括空間、營養(yǎng)等，讓致病菌群的生長與繁殖受到阻礙。有益菌和宿主黏膜的上皮密切融合產(chǎn)生致密性的茵膜，促進(jìn)生物屏障的形成落在動物皮膚、呼吸道、消化道等部位附著的有益菌能夠在代謝中產(chǎn)生脂肪酸、乳酸菌等，讓動物體內(nèi)pH值得到控制，對病原菌造成影響。

4.2 微生物制劑的應(yīng)用實踐

第一，調(diào)節(jié)水質(zhì)。在水體中加入微生物制劑能夠?qū)λa(chǎn)品的養(yǎng)殖起到促進(jìn)作用，這是由于微生物制劑能夠促進(jìn)有益菌群的生長。有益菌群的增加能夠?qū)Σ≡a(chǎn)生影響，還能實現(xiàn)水體中菌群的均衡，避免水體環(huán)境出現(xiàn)波動，降低養(yǎng)殖品所要面臨的環(huán)境風(fēng)險，還能實現(xiàn)免疫促進(jìn)因子的形成，讓水產(chǎn)養(yǎng)殖品有著更強的免疫系統(tǒng)，避免對外界環(huán)境產(chǎn)生過大的應(yīng)激反應(yīng)，讓動物擁有更強的病害低于能力，保證其成活率。在微生物制劑中的益生菌被釋放在水體中后，能夠?qū)λ械幕瘜W(xué)藥品等進(jìn)行代謝分解，通過有機物的分解還能保證水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，維持浮游植物的正常生理機能，促進(jìn)其光合作用的發(fā)生，增加了水中的溶氧量，實現(xiàn)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的提升。

第二，用作飼料添加劑。在微生物制劑中有大量的有益菌，它們在動物腸道中適量存在能夠?qū)ζ湎债a(chǎn)生積極作用。目前市場銷售的餌料質(zhì)量差異較大，水產(chǎn)養(yǎng)殖戶在進(jìn)行飼料選擇時面臨的困難較多，無法保證選擇飼料質(zhì)量的優(yōu)良性。如果能夠?qū)⑦m量微生物制劑添加到餌料中就能實現(xiàn)餌料質(zhì)量的提升，有效的調(diào)節(jié)動物腸道菌群，為有益菌的生長與繁殖起到促進(jìn)作用，實現(xiàn)餌料的有效利用，對個體的生長起到促進(jìn)作用，因此，微生物制劑的作用是常規(guī)藥物無法實現(xiàn)的。

第三，培育苗種。水體的水質(zhì)會對培育苗種產(chǎn)生較大影響，在對苗種進(jìn)行培育時，需要對水體的各類指標(biāo)進(jìn)行檢測，水溫、氨氮、溶氧等都會對苗種培育造成影響。與成體相比苗種幼小，無法達(dá)到很好的耐氧能力，其免疫力低下導(dǎo)致對外界環(huán)境無法進(jìn)行有效抵御。在池塘中大范圍潑灑微生物制劑，能夠?qū)λw中的殘留物質(zhì)進(jìn)行分解，讓水中的氨氮含量得到有效控制，為益生菌的生長與繁育提供保障，保證水體生態(tài)環(huán)境。

第四，上市規(guī)格水產(chǎn)品養(yǎng)殖。如果所養(yǎng)殖的水產(chǎn)品接近或滿足上市規(guī)格，光和細(xì)菌、枯草芽孢桿菌是微生物制劑中的主要成分。在水體凈化中應(yīng)用該類微生物制劑能夠讓水質(zhì)得到更加有效的調(diào)節(jié)，如果在餌料中加入微生物制劑就能發(fā)揮出更大的效果，對動物的腸道功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，促進(jìn)動物對餌料的消化與吸收，同時促進(jìn)動物免疫能力的大幅提升。

4.3 應(yīng)用微生物制劑時需注意的問題

第一，使用劑量。通過對我國水產(chǎn)養(yǎng)殖戶進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多養(yǎng)殖戶都會在對微生物抑制劑進(jìn)行應(yīng)用時不斷增加使用劑量。實踐表明，微生物制劑的效果并不是使用越多越好，但是假如制劑量太少又會影響其作用的發(fā)揮。單位面積水體的最適微生物制劑使用劑量需要相關(guān)工作人員進(jìn)行更深層次的研究。

第二，使用時效。水產(chǎn)品養(yǎng)殖之前需要先向水中投放微生物制劑，盡可能的消除水體中存在的環(huán)境污染因子，實現(xiàn)水體成分的穩(wěn)定。抑制劑使用時間越長越能獲得良好的效果，在經(jīng)過一段時間的養(yǎng)殖后，水體質(zhì)量會有所降低，出現(xiàn)微生物的異常生長，再次使用微生物制劑就會延長作用發(fā)揮時間，導(dǎo)致預(yù)期目標(biāo)無法在短期內(nèi)實現(xiàn)。微生物抑制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的定期使用能夠?qū)崿F(xiàn)水體質(zhì)量的穩(wěn)定，避免水體成分出現(xiàn)劇烈波動，在最初使用時應(yīng)當(dāng)保證每周使用一次，在后期則需要增加使用量，約為每周兩次。

5 結(jié)語

綜上所述，養(yǎng)殖廢水受內(nèi)部污染與外部污染的綜合作用，使得水體中溶解氧大量降低，其中最主要的污染物就是氨氮以及亞硝氮，水體污染會為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大影響，造成水產(chǎn)品的死亡。通過微生物制劑的應(yīng)用能夠讓養(yǎng)殖水的凈化效果得到提升，促進(jìn)水產(chǎn)品的健康成長，因此，對微生物制劑的研究有著非常廣闊的發(fā)展前景。