水产微生物(通用10篇)
水产微生物 篇1
在水产养殖中, 水体质量是保障工厂化养殖成功的关键, 但是由于受到药物残留、饵料过剩和人类活动等不利因素的影响, 水体污染情况较为严重。微生物修复技术不但可以净化水产养殖的环境, 而且可以保持水体的生态平衡, 降低水体出现污染的几率。因此, 探讨水产养殖中微生物修复水体污染的措施, 对水产养殖企业的发展有着重要的意义。
1 水产养殖中造成水体污染的主要原因
1.1 自身的污染原因
水体自身的污染原因主要体现在如下方面: (1) 饵料过剩。在水产养殖的过程中, 为了提高水产品的产量, 养殖企业采取投入过量饵料的措施, 既削弱了养殖水体自身的净化能力, 又使得水体出现富营养化, 加剧了水体污染程度; (2) 药物残留。为了保障水产品的质量, 创造良好的养殖环境, 养殖企业利用杀菌剂与杀寄生虫剂防治水产品疾病, 以及利用除草剂、杀藻剂和消毒剂等清除水生植物, 但是药物的滥用与残留造成了水体污染; (3) 底质环境的恶化。在水产养殖过程中, 残留的饵料、水产品的尸体和死亡藻类等不断增加却又无法及时排出, 其分解产生的H2S、NH3和CH4等既影响水产品的生长, 又造成了水体污染, 降低了水产品的产量。
1.2 外源性的污染原因
水产养殖中造成水体污染的外源性原因主要为三个方面: (1) 生活污水造成的污染, 如排放的生活污水中含有氢氧化物、锰和铁等, 增加了水体的浑浊度, 并且使水体出现了富营养化, 导致水产品因缺氧而死亡, 最终造成了水体污染; (2) 工业废水造成的污染, 如工业废水中的硫化物、重金属和有色水体等, 可以直接导致水产品的死亡, 而且工业废水可以增加水温, 破坏养殖水体的生态平衡, 这些最终问题都会导致水体污染; (3) 农业生产中的面源污染, 农业面源污染不仅包括农药的过量使用, 而且包括农业生产中的氮、磷和钾等营养物进入养殖水体, 使得水产品因水生植物过量生长而缺氧死亡, 并最终造成水体污染。
2 微生物修复的概念及原理
2.1 微生物修复的概念
微生物修复指通过微生物对水体污染物的吸收降解, 使养殖水体得到净化的过程, 包括人为控制与自然净化两种方式, 其中自然净化的速度缓慢, 人为控制净化则需要对养殖水体采取增氧措施, 并适当添加氮和磷等营养盐, 培养高效的微生物, 从而实现净化养殖水体的目的, 强化微生物修复的过程。
2.2 微生物修复的原理
微生物修复的净水原理为利用有益的微生物对水体中的有机物进行分解, 先将过剩饵料、动植物的残体和水产品排泄废物等分解成为小分子, 然后分解成为硝酸盐与CO2等物质, 使在经过厌氧或者好氧过程后最终成为无害物质, 降低养殖水体中的BOD和COD, 以及硫化物和亚硝酸盐浓度, 从而达到净化水质的目的。
3 微生物修复处理水产养殖中水体污染的措施
3.1 利用自养型的微生物净化水体
水产养殖企业可以借助自养型的微生物处理水体污染问题。例如利用硝化细菌控制水体中的氨浓度, 有实验表明对养殖池塘使用0.2mg/L的复合硝化菌制剂, 在6d内水体中氨氮降解率达到23.5%~34.8%, 在7d内水体中亚硝酸盐降解率达到16.3%~36.1%, 并且降解的速度快且维持的时间较长;利用光合细菌的光合作用降解养殖水体中的过剩饵料、有机物和水产品排泄物等, 以及吸收水体中的硫化氢、亚硝酸盐和氨等物质。有实验表明在养殖鲤鱼的水体中投放光合细菌, 可以起到减少有机物含量、增加水体中的DO含量和稳定水体环境的p H值的作用。
3.2 利用异养型的微生物净化水体
水产养殖企业可以借助异养型的微生物处理水体污染问题。例如借助芽孢杆菌直接利用养殖水体中的亚硝酸盐与硝酸盐, 并以其分泌的酶类与抗生素抑制细菌的生长, 减少水产品出现的病害, 从而净化养殖水体, 有实验表明在利用枯草芽孢杆菌净化养殖水体时, 4d后水体中亚硝酸盐和硝酸盐的含量将会降低99%;利用蛭弧菌对细菌的裂解吞噬作用, 实现降解氨氮和提高养殖水体透明度的目的, 有实验表明将蛭弧菌和光合细菌进行综合应用, 在25d后细菌总数、COD、硫化物与氨氮含量均有显著降低。
4 结束语
总之, 水产养殖中的水体污染不但影响水产品的质量与生产效率, 而且降低了水产养殖企业的经济效益。微生物修复技术收效大且成本低, 可以有效解决养殖水体污染问题。水产养殖企业需要仔细分析导致水体污染的原因, 并依据为微生物修复技术的特点与原理, 选择合适的微生物修复措施, 从而在净化养殖水体的同时, 实现企业经济效益的最大化, 促进水产养殖业的平稳持续发展。
关键词:水产养殖,水体污染,微生物修复
水产微生物 篇2
综述了各种生物处理技术在水产养殖废水处理中的`应用概况,并指出生态型水产养殖系统是今后的主要发展方向.
作 者:万红 宋碧玉 杨毅 倪朝晖 王卫明 熊帮喜 作者单位:万红,宋碧玉(武汉大学资源与环境科学学院,武汉市)
杨毅(Asian Institute of Technology,Thailand)
倪朝晖(中国水产科学研究院淡水生态与健康养殖重点开放实验室,武汉市)
王卫明,熊帮喜(华中农业大学水产学院,武汉市)
水产微生物 篇3
摘 要:当前我国的高密度水产养殖模式造成底质环境恶化,不利于水产养殖的可持续发展,因此研究水产养殖的底质控制和改良技术显得非常重要和迫切。本文在参考其他方法的基础上,通过利用微生物和酶来转化池塘底泥和降低有机碳的含量,以有效控制集约化养殖池塘中的碳源污染。研究显示,采用0.625 mg·cm-3的用量,无论是微生物单一菌种或单一酶,其在10 d内均对底泥的TOC有一定的降低作用。但微生物和酶的组合效果显著好于单一微生物或酶,其中地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、淀粉酶和纤维素酶按1∶1∶2∶1比例的组合效果最佳,对底泥TOC的降低率高达23.8%。在温度和DO适宜的条件下,上述配方的菌酶制剂按6.75 kg·hm-2的用量,30 d内可降低池塘底泥厚度0.47 cm,底泥中有机碳含量的降低率达21.82%。研究表明,利用菌酶复合制剂对集约化养殖池塘进行处理,可减少底泥的产生量,降低有机碳的含量,减少碳排放,且菌酶复合制剂的每公顷实际使用成本仅为825元,具有良好的环境效益、经济效益和社会效益,有一定的推广价值。
关键词:微生物;酶;水产养殖;底质;总有机碳;控制
中图分类号:Q939.96 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.05.006
池塘养殖是我国淡水养殖的传统方式,在我国的渔业经济中占主导地位。但是,为了获取更高的经济利益,养殖者常采用高密度、高投饵的养殖方式,使得养殖生物的代谢产物、残饵等大量有机物质沉积于池塘底部,造成底质环境恶化。大量有机底质的存在,不但增加了池塘的碳源,又易引发二次污染,严重影响水域生态环境,不利于池塘养殖的可持续发展[1-4]。因此,有必要研究池塘养殖的底质控制技术和环境改良技术,对养殖池塘生态环境进行净化和优化,以实现池塘养殖的可持续发展。
近年来,我国池塘养殖水体底质环境的控制和修复的各项技术发展很快,出现了诸如物理技术、化学技术、微生态技术及综合技术等多种技术[5-8]。但应用微生物菌酶技术来控制养殖水体中底泥及有机碳的研究尚未有报道。为了探索好氧—兼性细菌组合复配生物酶来转化池塘底泥和降低有机碳的功能,本试验在已完成相关菌株筛选的基础上,以池塘养殖罗非鱼为主要养殖模式,研究利用微生物和酶来控制有机碳的碳汇养殖方式,为合理有效控制集约化养殖池塘中的碳源提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验池塘及养殖生物 试验池塘采用某水产养殖公司的标准化鱼类养殖池塘,共8个池塘,其中对照池1个,试验池3个,设2组平行。每个池塘的面积为6 670 m2,水深1.5 m。试验于2014年6月30日开始,7月29日结束,共计30 d,试验期间平均水温为(29.3±1.8) ℃。每个池塘中养殖的品种均为奥利亚罗非鱼(Oreochromisco aureus),各池塘中养殖鱼类的规格、数量基本一致。每667 m2放养的罗非鱼数量为2 500尾,规格为每尾50 g左右。试验期间养殖管理措施一致且不换水。
1.1.2 微生物菌株及生物酶 试验用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)由中国水产科学研究院淡水渔业研究中心提供;淀粉酶(5 000 U·g-1)、纤维素酶((20 000 U·g-1)由无锡杰能科生物技术有限公司提供。
1.1.3 仪器与试剂 所用化学试剂为硫酸、硫酸汞、重铬酸钾、葡萄糖、氯化钠等,均为分析纯,国药集团上海试剂厂产品;牛肉膏、蛋白胨等生化试剂为北京陆桥技术有限责任公司产品。
所用仪器为pH计、ZHJH-1214双面气流式无菌工作台(上海智诚公司),Autoclave SS-325型全自动高压灭菌器(TOMY公司),MIR-153型高低温恒温培养箱(SANYO公司),ZHWY 200B恒温振荡摇床(上海智诚公司), AL204电子分析天平(METTLER-TECEDO公司),冰箱(三星电子公司),721分光光度计(上海第三分析分析仪器厂),7530紫外分光光度计(Agilent公司),Nikon显微镜,全自动控温型养殖系统等。
1.2 方 法
1.2.1 微生物菌粉的制作 地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌均采用肉汤培养基(蛋白胨10 g·L-1,牛肉膏5 g·L-1,NaCl 5 g·L-1 水1 L,调节pH值 7.0~7.2,121 ℃灭菌20 min,冷却备用)培养。从试管斜面上取一环菌苔,接种到10 mL灭菌的肉汤液体培养基中,于30 ℃、100 r·min-1摇床上培养24 h,培养至对数生长期,再将该菌液接入已灭菌的250 mL肉汤培养基中,同样条件下培养24~48 h,当活菌数>5×109 CFU·mL-1时,将菌液按重量比1∶4的比例吸附于超细膨润土粉上,低温干燥后成为菌粉,活菌含量不低于109 CFU·g-1。
1.2.2 微生物菌及生物酶组合的筛选 将养殖池塘的底泥取回实验室,放入全自动控温型养殖系统(内含规格为100 cm×60 cm×50 cm的玻璃水族箱32个)的水族箱中,铺满水族箱底部,泥层厚度为(8.0±0.3) cm。同时用池塘水将底泥盖住,上覆水层厚度为(5.0±0.2) cm,DO为(4.2±0.3) mg·L-1,环境温度为(28±0.5) ℃。为防止试验时水分的蒸发,每3 d用池塘水补足上覆水深度。将微生物菌、生物酶单独试验,并进行不同的组合,设置了15个不同的处理组,详见表1,同时设置不添加菌和酶的对照组。试验设置2个平行,研究菌、酶及其复配物对底泥中有机碳的转化情况,筛选最适宜的菌—酶组合底质净化剂。
1.2.3 微生物菌及生物酶复配对养殖水体底泥的转化及有机碳的影响 根据1.2.2中所筛选出的最适菌酶组合,将其应用于养殖生产池塘,探究其底质净化的能力。为保证菌酶制剂能顺利抵达并停留在底质层面,将菌酶组合压制成直径为3 cm的片剂,每片的平均质量为15 g。试验设置3个剂量组,用量为4.50 ,6.75,9.00 kg·hm-2,同时设1个对照组。试验设2个平行,分别在试验开始后的0, 15, 30 d,对不同剂量微生物菌—酶组合处理后的养殖池塘底泥进行取样测试,了解养殖池塘底泥中有机碳的动态变化情况。同时进行水体底泥厚度的分析,了解水体底质环境质量的变动情况,以便寻求最佳的微生物菌酶处理方式。试验期间底质有机碳的分析方法采用HJ615—2011所规定的重铬酸钾氧化—分光光度法[9],底泥厚度的测量采用下探尺法直接测量。
1.2.4 数据统计与分析 试验数据使用SPSS 19.0软件进行差异显著性分析,P<0.05表明差异显著,P<0.01表明差异极显著。
2 结果与分析
2.1 不同菌酶组合对池塘底质有机碳的转化
参考目前养殖底质净化剂的使用情况,试验采用每个水族箱中添加30 g菌粉、酶或菌酶组合的用量(相当于0.625 mg·cm-3泥的用量),应用不同的菌、酶及其组合来处理养殖底泥,10 d后测定底泥中有机碳的含量,了解微生物或酶及其组合对池塘底泥的转化情况,具体情况见表1。
由表1可见,在试验期间,同样使用0.625 mg·cm-3的量处理池塘底泥,由于采用的处理物质不同,10 d后底泥中的总有机碳含量明显不同,TOC的去除率相差较大。与对照组相比,无论是微生物单一菌种或单一酶,其在10 d内均对底泥的TOC有一定的去除作用,去除率在4.0%~7.4%。但微生物菌与菌组合或酶与酶的组合效果显著好于单一微生物或酶,其对TOC的去除率为10.0%~15.9%。而微生物菌与生物酶的组合效果则更优异,其不同组合对TOC的去除效果在10.5%~23.8%,特别是地衣芽孢杆菌+枯草芽孢杆菌+淀粉酶+纤维素酶(按1∶1∶2∶1组合)的组合效果最佳,对底泥TOC的去除率高达23.8%。这主要与菌酶的不同性质有密切关系。地衣芽孢杆菌是兼性细菌,好氧、微氧条件下均可生长,枯草芽孢杆菌是好氧细菌[10],故其两者组合具有在不同DO水平下的作用效果,并且比好氧条件下效果更好。本试验中因底泥层较薄,上覆水较浅,DO相对较高,为(4.2±0.3) mg·L-1,故效果显著。同时,由于养殖池塘底质受饲料残留影响较大,残饵中碳水化合物(糖类)的含量高达62%[11],故淀粉酶的效果较好。因本试验是在底泥离开池塘的条件下开展的,仅针对微生物—酶的效果筛选,故尚需在池塘中进行验证试验。
2.2 微生物菌粉及生物酶复配对养殖水体底泥的转化及有机碳的影响
采用地衣芽孢杆菌+枯草芽孢杆菌+淀粉酶+纤维素酶(按1∶1∶2∶1比例)的组合,按4.50,6.75,9.00 kg·hm-2的处理用量处理养殖水体中的底泥30 d,每隔15 d取样分析养殖池塘底泥的厚度及有机碳TOC的含量,考察微生物—酶组合在控制养殖池塘底泥有机碳中的应用效果。不同试验组的池塘底质环境情况见图1和图2。
由图1和图2可见,将菌酶复合制剂按不同的用量加入养殖池塘后,随着使用剂量的增加,水体底泥中的有机碳含量在下降,导致了底泥厚度的降低。其中4.50 kg·hm-2试验组的效果明显不如另外2个试验组,但6.75 kg·hm-2和9.00 kg·hm-2试验组的效果并无显著性差异。考虑到经济有效性,选择菌酶制剂的用量以6.75 kg·hm-2为宜。在温度和DO适宜的条件下,6.75 kg·hm-2试验组经30 d的试验,可降低池塘底泥厚度0.47 cm,底泥中有机碳的去除率达21.82%,对控制池塘底泥的发生及碳素的释放具有显著的功效。
微生物和酶的作用需要有一定的温度和DO作保证,本试验的水温维持在28~31 ℃,底层水体的DO水平在3.2~3.8 mg·L-1间,满足了不同特性微生物的生长和酶的催化活性,故对底泥及TOC的控制效果较好。
因本试验是在养殖池塘中进行,无法随意地控制DO,因此对限制微生物和酶作用效果的最低DO水平无法评估,需要在以后的研究中加以完善。
2.3 菌酶复合制剂的经济效益分析
为使本研究的研究成果具有推广价值,故对使用菌酶复合制剂的经济效益进行分析和评估。上述试验表明,用于处理池塘底泥污染的菌酶制剂的适宜用量为6.75 kg·hm-2,30 d内具有较显著的效果。如果每30 d使用1次,1个养殖季节(以6个月计)1公顷水面的池塘用量为40.5 kg。根据实际的比例,其中淀粉酶为16.2 kg、纤维素酶8.1 kg、地衣芽孢杆菌8.1 kg 、枯草芽孢杆菌8.1 kg 。其中的主要成本来自2个酶,淀粉酶的价格为每28元·kg-1,纤维素酶为35元·kg-1。而菌粉成本相对较低,仅为5元·kg-1。故菌酶复合制剂在一个养殖季节中的实际使用成本仅为825元·hm-2,远低于目前的化学性底质改良剂使用成本。
试验结果表明,利用菌酶复合制剂对集约化养殖池塘进行处理,可减少底泥的产生量,降低有机碳的含量,减少碳排放,具有良好的环境效益、经济效益和社会效益,有一定的推广价值。
3 结 论
(1)采用0.625 mg·cm-3的用量,应用不同的菌酶组合处理养殖底泥,10 d后测定底泥中有机碳的含量。与对照组相比,无论是微生物单一菌种或单一酶,其在10 d内均对底泥的TOC有一定的去除作用。但微生物和酶的组合效果显著好于单一微生物或酶,其中地衣芽孢杆菌+枯草芽孢杆菌+淀粉酶+纤维素酶(按1∶1∶2∶1比例)的组合效果最佳,对底泥TOC的去除率高达23.8%。
(2)采用地衣芽孢杆菌+枯草芽孢杆菌+淀粉酶+纤维素酶(按1∶1∶2∶1比例)的组合,按4.50,6.75,9.00 kg·hm-2的处理用量处理养殖水体中的底泥30 d,随着使用剂量的增加,水体底泥中的有机碳含量在下降,导致了底泥厚度的降低。菌酶制剂的用量以6.75 kg·hm-2为宜。在温度和DO适宜的条件下,6.75 kg·hm-2试验组经30 d的试验,可降低池塘底泥厚度0.47 cm,与对照组相比TOC的去除率达21.82%,对控制池塘底泥的发生及碳素的释放具有显著的功效。
(3)利用菌酶复合制剂对集约化养殖池塘进行处理,可减少底泥的产生量,降低有机碳的含量,减少碳排放,且菌酶复合制剂的实际使用成本仅为825元·hm-2,具有良好的环境效益、经济效益和社会效益,有一定的推广价值。
参考文献:
[1] 吴伟,范立民.水产养殖环境的污染及其控制对策[J].中国农业科技导报,2014,16(2):26-34
[2] 安鑫龙,周启星.水产养殖自身污染及其生物修复技术[J].环境污染治理技术与设备,2006,7(9):1-6.
[3] 王建平,陈吉刚,斯烈钢,等.水产养殖自身污染及其防治的探讨[J].浙江海洋学院学报:自然科学版 ,2008, 27(2):192-196.
[4] Smith V H,Tilman G D,Nekola J C. Eutrophication:impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine and terrestrial ecosystems[J].Environ Poll,1999,100:179-196.
[5] 邹玉霞,辛福言,李秋芬,等.对虾养殖池环境修复作用菌固定化的研究[J].海洋科学,2004,28(8):5-8,75.
[6] 苏跃朋,马甡,董双林. 施加有机降解菌制剂虾池底质中有机碳和总氮的变化[J].海洋科学,2003,27(1):61-64.
[7] 王彦波,查龙应,许梓荣.微生态制剂改善对虾养殖池塘底质的效果[J].应用生态学报,2006,17(9):1 765-1 767.
[8] 田昌凤,刘兴国,张拥军,等.池塘底质改良机的研制[J].上海水产大学学报,2013,22(4):616-622.
[9] 大连市环境监测中心.HJ 615—2011 土壤 有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法[S].北京:中国环境科学出版社,2011:1-4.
[10] 呼慧娟,范小燕,周琳,等.不同氧需求特性菌株在模拟肠道厌氧条件下的增殖[J].饲料工业,2011,32(20):38-41.
水产微生物 篇4
1 实时定量PCR技术
所谓实时定量PCR技术,是采用探针和荧光技术来确保扩增的相关特异性,同时所采取的荧光信号的强弱程度和扩增产物之间成正比例关系,这使得精确的定量成为了可能。实时荧光逆转录PCR方法是一种在常规逆转录PCR的检测中使用1条荧光探针。这种技术不需要使用任何电池,对检测和研究人员的自身更加的健康。
伴随着PCR技术的成熟,使用逆转录PCR检测诺伏克病毒的技术成熟。另一方面,采用多种嵌套式PCR的扩增,从滤食性软体动物中提取的DNA的片段,通过研究PCR的一些扩增后的限制性的片段可以对人体粪便中的隐孢子虫和贾第虫进行鉴定以及检测,结果表明使用这种方法比较适合贝类中的贾第虫以及隐孢子虫的相关检测。
2 酶联免疫吸附技术
酶联免疫吸附技术(ELISA)开始于1971年,伴随着单克隆技术的不断发展和免疫试剂盒的市场化发展。ELISA在食品分析、临床医药以及生物学等各个领域都得到了很好的应用。ELISA是采取将抗体和抗原的特异性进行结合而作为基础,使用酶和辅酶来作为标记物,使用酶来促使反应的放大作用。ELISA在进行水产品中的检验报道比较多,水产品中比较常见的一些致病菌都可以用ELISA来进行相关的检测。比较常见的如大肠杆菌、李斯特菌以及沙门氏菌都可通过这种方法来进行检测。采取这种方法进行检测更为简单和快捷,一般可以在23h左右出具相关的报告,比一般常规的方法要快出5d。同时这种方法比较稳定,不会和亲水气单孢菌等13种杂菌发生交叉反应。
通过应用酶联免疫技术所制造出来的全自动的免疫分析仪,是使用了荧光分析技术,采用固相吸附器,使用已知的来进行目标生物体的扑捉。采用这种方法的优势是灵敏度高并且速度很快,能够对单核李斯特菌和沙门氏菌做出快速的鉴定。
3 基因芯片技术
基因芯片技术以通过各种基因寡核苷酸点样在芯片的表面,微生物的样品DNA经过PCR扩增之后制备银光标记的探针。再和基因芯片上的寡核苷酸点进行杂交,最终通过扫描仪进行定量并且分析荧光分布的模式来确定检测的样品中是否存在着某种特定的微生物。这种技术能够对水产品的致病微生物进行高通量的并行检测。从理论上分析,基因芯片技术具有再一次实验中对多种潜在致病菌检验的能力,同时能够使用芯片对某一种病源的多种潜在的遗传学的指标进行检测。
这种技术具有特异、灵敏以及快速便捷的特点,因此在水产品致病菌的检测过程中有着很好的应用价值。虽然基因芯片技术已经取得了很好的进展,但是要想将这种技术广泛的应用在食品微生物的检测上,还有很多问题需要解决,比如降低检测的费用、建立标准化的检测程序等。所以说,基因芯片技术在水产品致病微生物的检测中还需要进一步的加强和提升。
4 免疫磁珠分离法
免疫磁珠分离法是通过将特异性抗体进行偶联在磁性颗粒的表面,和样品被检测的致病微生物发生特异性的结合。载有致病微生物的磁性微球在外加磁场的作用之下向着磁极的方向进行聚集。所以能够特异性的将目标微生物从样品中很好的分离出来。
与常规水产品的检验进行比较,使用免疫磁珠分离方法具有比较明显的优势。这是因为采取免疫磁珠分离法可从大量的水产品中将目标微生物进行分离,及时和其他一些比较快速的检测方法来比较,这种技术仍然能够较为快速的提升水产品中致病菌的检测效率。采取这种方法比较灵敏、特异。灵敏度程度相当于是逆转录PCR方法结合打点杂交。将视频中的单核细胞增多性李斯特菌进行免疫磁珠分离和PCR方法一起进行结合使用的检测方法是建立了检测视频中单核细胞增多性的李斯特菌的IMS-PCR方法,实践表明,这种方法可有效的培养基成分、杂菌以及水产品的基质等对PCR检测的干扰,且检测所耗费的时间比较短,敏感度很高,检测的结果非常准确。
5 总结
基于特异遗传因子和免疫特性的指标来进行测定微生物的数量的PCR法,基因芯片和免疫法等技术在现实中具有很好的应用价值,PCR技术能够使得微量特定的DNA片段在很短的时间内扩增到百万倍,这极大的提升了检测的速度和灵敏度。另外,在实验条件不当时会引起特异性和灵敏度的下降。相对而言,基因芯片技术具有更好的现实应用性,避免了PCR技术的一些缺陷,但基因芯片的费用比较高,如果想要进行大规模的投入使用,则需要大量的时间以及资金进行投入。随着生物学技术的不断向前发展,使用多种技术来进行综合的使用,能够使得水产品致病微生物的检测发挥出越来越积极地作用。
摘要:本文主要阐述了几种水产品中一些可能致病的微生物快速检测的方法, 这些水产品的检测方法为水产品的检测提供更加安全有力的保障。通过对几种比较有效快速检测方法的介绍以期可以更好的应用在水产品微生物中, 更好的保障人们的健康。
关键词:水产品,微生物,检测方法
参考文献
[1]鲁满新.现代检测技术在食品安全中的应用[J].安徽农业科学, 2007, 21.
[2]刘明杰, 方绍庆, 李志胜, 等.诺沃克病毒流行现状及预防措施[J].中国国境卫生检疫杂志, 2005, 1.
[3]苏凤贤, 张宝善, 曹稳.食品微生物快速检测技术应用进展[J].陕西农业科学, 2007, 2.
水产微生物 篇5
关键词:渤海;溢油;修复;石油烃;水产品;残留量;富集系数
石油烃是石油中的烃类化合物的总称,烃类即碳氢化合物,在原油和溢油中占绝大部分,约几百万种,没有明显的总体特征,主要由烃组成。石油烃多种低沸点饱和烃会破坏动物细胞导致死亡,因为芳烃类毒性大,具有致癌性,能粘附到鱼鳃和卵上使其窒息死亡,也可以使孵化受到影响,通过水产品鱼类和贝类的富集通过食物链危害到人类。通过测定生物体中石油烃的含量可以分析其对生物体的影响程度以及人为活动所造成的污染结果。我们采用国家标准方法《GB17378.6-1998海洋监测规范》中的荧光分光光度法测定海参和贝类中石油烃的含量。样品组织经氢氧化钠皂化后用二氯甲烷萃取,萃取液旋蒸后残留物用石油醚溶解,在激发波长310 nm,发射波长360 nm下进行荧光分光光度法的测定。
1 材料与方法
1.1 样品来源
根据《农业部关于下达2012年蓬莱溢油生物资源养护与渔业生态修复项目任务的通知》的要求,辽宁省海洋与渔业厅对辽宁省水产品质量安全检验检测局下达抽检任务,连续两年在沿渤海城市营口市、锦州市、丹东市、盘锦市、葫芦岛市和绥中县六个地区抽取样品295个。抽检样品种类包括贝类、海参、鲐鱼、鲅鱼、对虾、小黄鱼、鹰爪虾、鮟鱇、梭鱼、玉面筋、鲳鱼、鲻鱼12个品种,并抽取相应的水样及底泥,样品采用GB17378.6-2007荧光分光光度法进行检测。
1.2 仪器和试剂
仪器:荧光分光光度计,日本日立F2700;
电热恒温鼓风干燥箱:DHG-9140A,上海精宏实验设备有限公司;
分液漏斗萃取仪:北京国环高科自动式技术研究所;
旋转蒸发仪:N1001,EYELA公司;
油标准溶液,1 000 mg/L;石油醚(沸点60-90 ℃),色谱纯,沃凯;无水乙醇优级纯;二氯甲烷,色谱纯,Fasher;氯化钠,分析纯;氢氧化钠,优级纯。
1.3 溶液配制
分别量取0、0.10、0.30、0.50、0.70、0.90 mL油标准使用液100 μg/mL于100 mL具塞三角瓶中和样品一同进行前处理制作标准曲线;氢氧化钠6 mol/L,称取240 g氢氧化钠溶于水中,加水至1000 mL。
1.4 样品制备、提取和净化
准确称取2.000 g的样品于100 mL具塞三角瓶中[1],加入20 mL 的6 mol/L氢氧化钠溶液在38 ℃烘箱中避光皂化17 h[2],同时进行空白样品和标准曲线的制备;皂化后加入20 mL无水乙醇溶液充分摇匀,每半个小时振摇一次。4 h后将皂化液转入250 mL分液漏斗中,用15 mL二氯甲烷洗涤皂化瓶,洗涤液转入分液漏斗中,依次加入30 mL饱和氯化钠和100 mL水,分液漏斗萃取仪上萃取振荡4 min(放气),静止分层2 h;把下层有机相收集到旋转蒸发瓶中,用15 mL二氯甲烷再萃取一次,合并有机相在旋转蒸发瓶中蒸发至干。加入10.0 mL石油醚溶解残留物;将石油醚溶解液移入1 cm石英比色皿内,用荧光分光光度测定[1]。
1.5 光谱条件及参数
在激发波长310 nm,发射波长360 nm处进行荧光分光光度测定。
2 检测结果分析
水产品样品经过皂化、萃取、旋蒸浓缩、溶解定容和上机测定,同时进行样品空白和质量控制的检测,测得的检测结果符合GB17378.6-2007中的要求。2013年和2014年抽检的样品种类和数量比例示意图如图1,2。
图3 所示为2014年在营口市、锦州市、丹东、盘锦市、葫芦岛市和绥中县六个城市抽取的12种产品各自所占的数量比。检测数据显示,质量控制回收率是75.2%~90.7%,重复性相对标准偏差为4.9%~5.7%,符合标准NY5073-2006中的要求。从图3可以看出,贝类多数采自盘锦,海参采样地区很广泛,锦州样品种类是最多的。
生物富集系数BCF是衡量环境中化和物在生物体内富集趋势的参数[3],每种产品抽检的样品也相应地抽检了水样和底泥进行检测,并计算了产品的富集系数,从图4可以看出,对石油烃富集能力最强的是贝类和海参,虾类的富集能力最弱。
四种产品中石油烃含量的统计分析见表1。从四种产品整体水平分析,石油烃含量水平出现频率最高的范围是0~5 mg/kg,其中鱼类占47%,出现频率最低的范围是石油烃含量>15 mg/kg[4]。根据检测数据显示,检测的4类水产品中石油烃含量最高的是贝类,其次是海参。
3 结语
随着石油工业的发展,海水中受到石油污染的事件屡见不鲜,已经成为海洋污染的主要原因之一[5]。根据查阅资料显示,当水中的石油烃含量超过20 mg/kg的时候,鱼体不能存活。石油烃的亲油性使得它进入水体后吸附在悬浮颗粒上,进而逐步沉积在海水底层,更或者在水体中呈胶体颗粒悬浮状态存在,而滤食性生物摄入这两种颗粒后在体内积累成大量的有机污染物,这四类所抽检的样品中又以贝类富集能力最强,所以受到的危害也是最大的。通过食物链进而威胁到人类的身体健康。
辽宁省将根据2013年和2014年的抽检情况继续做好2015年的抽样检测工作,进一步更好地完成农业部下达的2012年蓬莱溢油生物资源养护修复项目。
参考文献:
[1] GB17378.6-2007,海洋监测规范 第6部分:生物体分析中的13 石油烃-荧光分光光度法.北京:中国标准出版社,2008
[2] 张海燕,周德庆.荧光分光光度法测定水产品中石油烃的方法研究[J].海洋水产研究,2008,29(4):106-111
[3] 郜红建,蒋新.有机氯农药在南京市郊蔬菜中的生物富集与质量安全[J].环境科学学报,2005,25(1):90-93
[4] GB 18421-2001,海洋生物质量 4 海洋贝类生物质量标准值. 北京:中国标准出版社,2004
[5] 张海燕,周德庆.水产品中石油烃的测定及其风险评估初探[D].上海:上海海洋大学硕士学位论文:2008
(收稿日期:2015-03-09)
微生物制剂在水产养殖中的作用 篇6
关键词:微生物制剂,改良水质,病害防治
近年来, 水产养殖业的迅速发展, 集约式养殖的规模日益扩大, 导致我国水产养殖环境日趋恶化, 水产养殖病害问题日趋严重, 为了控制疾病的发生, 各种抗生素类药物的滥用又直接导致水体中动植物生存环境的严重破坏, 干扰了有益微生物菌群的正常生长繁殖, 严重影响水质和水产品品质, 也直接威胁人类的健康和安全。微生物制剂的产生有效地改善了这一水产养殖现状, 人们通过对微生态学的研究发现水环境中的有益菌可以大大地改善生态环境, 防止水产养殖过程中病虫害的发生, 从而提高养殖效益。
1 微生物净化水质的作用机理
微生物水质净化剂是由一种或多种有益菌组成的微生态制剂, 其进入水体后, 参与氧化、氨化、反硝化、解磷、硫化、固氮等过程, 迅速分解养殖过程中产生的有机物, 从而降低水体中氨氮和亚硝酸盐的含量。通过调节水体生态平衡, 避免水生生物遭受致病菌的侵袭而发病, 还可以活化机体的免疫系统, 提高存活率, 起到“改良水质、防治疾病、促进生长”的作用, 从而有效减少和预防水产养殖疾病的发生[1,2,3]。
2 常用有益微生物的种类和特性
2.1 光合细菌
光合细菌体内的光合色素使其在厌氧、光照条件下可以进行光合作用, 但其进行的光合作用并不产生氧气。光合细菌的使用要根据水质营养状况而定, 通常在水体营养化程度较高时施用光合细菌能够起到促进有机污染物转化的作用, 减少有害物质积累, 改善水体环境, 培育天然饵料, 保证水体溶氧等;而水体营养较低时要先进行适量的施肥之后再使用光合细菌, 既可降低使用成本, 又能发挥其功效[4,5]。
2.2 酵母菌
一是作为水产动物饵料, 酵母细胞中含有丰富的营养成分, 含有多种必需氨基酸和必需脂肪酸。二是可作为水质改良剂。海产动物的育苗水体, 由于水温适宜、溶氧量高, 海洋酵母可在其中大量繁殖, 从而抑制其他有害微生物的生长, 因此是良好的水质改良剂[6]。
2.3 芽孢杆菌
在水产养殖上主要应用的是枯草芽孢杆菌, 枯草芽孢杆菌进入养殖水体后能分泌各种酶类, 能有效降解水中有机质, 抑制有害藻类的过度繁殖, 消除底部淤积, 从而起到改善养殖环境的作用;芽孢杆菌能产生多种消化酶, 帮助动物对营养物质的消化吸收, 提高饲料利用率, 同时还能抑制病害微生物的生长, 提高水产动物的免疫力, 减少病害的发生。
2.4 蛭弧菌
蛭弧菌是一种独特的嗜菌性革兰氏阴性杆菌, 其中噬菌蛭弧菌是生产中应用较为普遍的一种。蛭弧菌可减少池塘中细菌性疾病的发生, 也可以利用其对细菌的裂解作用, 改善养殖水质, 减少鱼病的发生, 增强免疫力, 进而降低细菌性疾病的发生率。
2.5 复合EM菌
复合EM菌是由有益微生物 (如光合细菌、乳酸菌、酵母菌等) 组成, 经过发酵后形成。其结构复杂, 性能稳定, 可调节养殖环境, 保持水体颜色清爽, 不臭不腐, 增加水中溶氧量, 无硫化氢、氨气等异味, 促进有益藻类正常生长, 增加有益微生物的数量, 保持养殖水体的生态平衡。增强养殖动物的免疫力和抗病力, 促进其生长。
2.6 复合微生物制剂
复合微生物制剂是利用存在于自然环境中的多种有益微生物菌株, 经诱变筛选、发酵、扩培后得到的混合菌剂。由于各个细菌作用的范围各不相同, 因此复合型微生物制剂的作用效果要大大优于单一型微生物制剂, 并且由于复合型微生物制剂本身的生物链作用不会对水体造成二次污染, 可以有效分解池底有机物, 抑制有害微生物繁殖, 改善水质, 提高养殖成活率[1]。
3 微生态制剂在调节水质上的作用
一是改良水质, 二是防治病害发生。池塘经过长时间的高强度养殖, 细菌丛生, 池底老化, 水质条件下降, 加之渔民往往通过换水和清淤来解决养殖中的问题, 这给养殖大环境造成严重污染。养殖水体中有了微生态制剂的有益菌, 可维护水中微生态菌群的生态平衡, 避免水生生物遭受致病菌的侵袭[1]。
4 微生物制剂使用注意事项
微生物水质净化剂是活菌制剂, 其在水产养殖过程中应用需注意以下3点:一是固态制剂使用前要激活。一般放入适量激活剂如红糖, 为微生物提供必要的碳源。不可用金属器皿稀释。二是要在连续3 d以上是晴天, 中午水温不低于20℃配合增氧投放, 使用时随时观察鱼虾状态以防缺氧。此外, 酸性水体不利于光合细菌的生长, 应先调节p H值后再使用光合细菌。三是避免与其他药物混合使用。如使用过其他杀菌剂、消毒剂须经3 d后方可使用微生物制剂, 因为其他药物中含有的抗生素、消毒杀菌剂等会直接杀死或抑制微生物活菌, 削弱生物制剂的效果[1,2]。
参考文献
[1]陈永青, 林亮, 杨莺莺, 等.微生态制剂在水产养殖中的应用[J].生态科学, 2005 (1) :80-83, 89.
[2]刘卫东, 苏浩, 邓立康.微生物在水产养殖中的应用[J].水产科学, 2001 (2) :28-31.
[3]丁彦文, 艾红.微生物在水产养殖中的应用[J].湛江海洋大学学报, 2000 (1) :68-73.
[4]胡世然, 杨兴, 陆桂山, 等.光合细菌改良池塘水环境养鲤试验[J].贵州农业科学, 2012 (7) :158-161.
[5]袁林建, 吴建华.光合细菌在水产养殖中的应用要点[J].水产养殖, 2010 (3) :27.
水产微生物 篇7
1 EM菌在水产领域应用的效果
(1) 控制水环境中氨、硫化氢等有害物质含量, 调控养殖池微生物生态结构; (2) 增强水产动物免疫功能, 预防病害, 增进健康, 降低发病率及病死率; (3) 促进生长发育、增重, 增加产量; (4) 无污染, 成本低, 收效大, 改善肉质; (5) 净化水质, 改善环境, 延长换水间隔; (6) 减少病原菌, 平衡微生态, 减少药物的使用, 保持环境安全。
2 EM微生物技术水产养殖原理:净化水质、促进生长
2.1 降低水中有害物质的含量
在水产养殖过程中, 各种残饵和排泄物常会引起水质的恶化。而EM微生物能迅速清除养殖过程中造成的氨氮、硫化氢、亚硝酸盐、甲基硫醇、三甲胺等各种顽固有害物质, 保持水质清爽, 鱼虾健康生长;能使重金属离子、COD (化学需氧量) 、BOD (生化学需氧量) 等下降, 而DO (溶解氧) 上升, 水质得到改善, 酸碱度、p H值平衡稳定, 同时还能产生大量抗氧化物质, 减少换水次数。EM微生物中的菌体能分解残饵及动物粪便, 以免沉入塘底产生有害物质, 并能活化淤泥和有机物质, 转变成藻类和生物可吸收利用的游离状态, 达到肥水增产作用。EM微生物与动物肠道内有益菌的大量增殖, 能够抑制腐败菌 (如大肠杆菌等) 的活动, 减少了腐败物质的产生, 从而降低蛋白质向氨和胺的转化, 使排泄物中的氨氮及硫化氢的含量减少。EM微生物中的芽孢杆菌在肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类, 从而减少了蛋白质向刺激性较强的氨和胺的转化, 使血液和肠道中氨的浓度降低, 减少了向外界的排泄量, 因此达到了净化水质、促进生长的作用。
2.2 丰富水中营养物质
EM微生物中的有益微生物经固氮、光合等一系列分解、合成作用, 可使水中的有机物质形成各种营养元素, 供自身及饵料生物的生长繁殖。EM微生物的菌体细胞营养很丰富, 为浮游动物的天然优质饵料。实践证明, 水体中的EM微生物菌越多, 浮游动物生长越旺盛, 以浮游动物为食的鱼、虾、蟹、珍珠蚌等也有了充足的饵料。
2.3 减少药物使用量
水产品的生物保鲜技术 篇8
微生物保鲜
微生物的保鲜技术主要是由于一些微生物可产生抗生素、细菌素及有机酸改变环境品p H来起到一定的效果。作为保鲜剂的微生物主要是乳酸菌、弧菌和假单胞菌等。研究表明微生物的抗菌效果明显。目前, 研究较多的是乳酸菌和假单胞菌等。
有些乳酸菌可以产生细菌素抑制微生物的生长。乳酸菌产生的细菌素能抑制大部分的革兰氏阳性菌的活性, 但是有一些细菌像沙门氏菌类等革兰氏阴性菌的细胞膜能对这些细菌素起到抵抗的作用, 因此乳酸菌对这类菌就起不到相应的效果。但将一些螯合剂加入到革兰氏阴性菌当中的时候, 这时候乳酸菌产生的细菌素就能够抑制或破环革兰氏阴性菌的活性。这是因为螯合剂能够螯合革兰氏阴性菌细胞膜上的脂多糖中的Mg2+, 使的细胞对细菌素敏感。在实际应用当中可以将乳酸菌与螯合剂按照一定的配比配合使用, 延长储存器, 起到保鲜作用。
荧光假单胞菌在活的水产品的内脏、皮中含量较多, 它不是病原菌, 但是能抑制微生物的生长, 研究表明可能是由于荧光假单胞菌能产生抑制或杀死微生物生长的物质。所以可用荧光假单胞菌来保鲜水产品。
酶法保鲜
酶法保鲜作用原理是利用酶的特性, 抑制消除外界因素的不良影响或是改变底物的特性, 从而抑制反应的进行。目前, 国内外对水产品的酶法保鲜技术研究的酶主要有葡萄糖氧化酶、溶菌酶、脂肪酶等。
酶法保鲜的优点:酶的催化效率非常高, 条件温和, 对底物具有严格专一性, 不影响反应本身, 酶无毒无害, 对产品没有任何影响, 不会降低产品的价值。
酶制剂的作用部位不同, 产生反应不同, 效果也不同。葡萄糖氧化酶是用黑曲霉等经过发酵后制得的酶制剂。其氧化作用是通过消耗周围的氧气来进行氧化反应。葡萄糖氧化酶在有氧的下能催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸。葡萄糖氧化酶用于水产品的保鲜的作用:一是氧化反应消耗氧气, 阻止了水产品的氧化作用。二是葡萄糖氧化产生葡萄糖酸, 降低环境的p H, 抑制微生物的生长。
溶菌酶是一种天然防腐剂。该酶的作用部位为细胞壁的肽聚糖的糖苷键, 从而导致细菌胞壁破裂, 细菌死亡。该酶化学性质非常稳定。主要应用于食品的防腐保鲜中。
溶菌酶具有很好的稳定性, 化学性质稳定, 所需条件温和, 但是它具有抗菌谱窄的缺陷, 对一些菌 (酵母菌、革兰氏阴性菌等) 无效。在使用溶菌酶时可以配合其他物质, 比方与植酸等配合使用, 可发生协同作用, 从而增强对革兰氏阴性菌的溶菌力, 延长产品保存期。
脂肪酶存在于动、植物及多种微生物中, 它的水解部位是脂肪中的甘油酯键。脂肪酶在食品领域当中的应用颇为广泛, 但是在水产品当中的应用还刚刚开始。在水产品的应用当中一般是利用脂肪酶对鱼类进行部分脱脂, 延长保藏时间。针对的鱼类主要是水中的上层鱼类, 如鲐鱼、鲭鱼等。
随着一些生物技术的不断发展, 人们生活水平的提高, 人们对食物的品质要求越来越高, 水产品的保鲜显得尤为重要和迫切, 这使得生物保鲜技术在食品的保鲜中应用前景较为广阔。水产品的生物保鲜技术与传统保鲜方法相比, 具有对人体毒副作用小、天然安全、对水产品的质量影响小等优点。但目前为止, 生物保鲜技术发展的还不够完善, 微生物、酶制剂在水产品的应用上还处于小规模的研究探索阶段, 国内外对这方面的研究报到较少, 缺乏一定的理论支持, 能否用于大规模的生产实践当中还需要进一步的实验证明, 而且相对来说酶制剂的价格也比较高, 加大了技术的成本。
水产微生物 篇9
2011年7月20日14:20—18:37,温岭市江厦排涝水系乌沙门闸开闸放水,水体有明显异色、异味,经东门头港海域流入乐清湾。从当天下午开始,附近海域和滩涂养殖的鱼类、虾蟹类出现异常及部分死亡现象,在随后几天,乐清湾湾内及沿岸养殖的水产生物陆续出现死亡,至7月底出现死亡高峰,部分养殖塘死亡率接近100%。为查明本次乐清湾水产生物死亡与江厦排涝水系排涝之间是否存在因果关系,特开展调查分析。
1 社会调查
温岭市江厦排涝水系于1999年5月建成运行,沿线长12 km。在水系上游,制鞋业、金属提炼等高污染的企业超过500家,这些企业几乎都无环保措施,大量未经处理的废水直接排入江厦排涝水系。水系沿岸一带生活污水、农业污水也直接排入水系。江厦排涝水系乌沙门闸门平时处于关闭状态,根据水位和降雨状况,一年开闸数次,将废水排入乐清湾。在2006—2010年,曾多次发生排涝后乐清湾及沿岸滩涂养殖的水产生物死亡事件。
2011年7月20日在乌沙门开闸放水前水体发黑、发臭,已近半年没有放水。本次共放水1 800万m3,水体搅动了河底,放出的水有大量黑色黏状物浮在水面(图1)。水体导致整个乐清湾呈现异色(图2)。
2 监测结果与分析
2.1 水质监测结果
2011年7月21日,在乌沙门闸门内、乌沙门闸门外和乐清湾内的西门岛码头取样,按照《海洋监测规范》要求分析[1],铅浓度分别为0.037、0.030、0.028 mg/L,铜浓度分别为0.048、0.026、0.021 mg/L。本次监测是排涝事件发生后第1次监测,与实际污染状况最接近。铜、铅的指标浓度均是乌沙门闸门内最高,乌沙门闸门外次之,西门岛码头附近海域最低。乌沙门闸门内铜浓度是《渔业水质标准》的4.8倍[2]。
温岭市染料化工有限公司是江厦排涝水系沿岸企业之一,排放的废水与此次乐清湾污染的颜色一致,7月23日,对企业总排放口废水按照废水分析方法进行检测[3],其检测结果如下:pH值7.30,COD 128 mg/L,氨氮4.14 mg/L、总磷1.64 mg/L、色度为160。COD、色度分别超过污水综合排放标准的一级和二级标准[4]。调查时企业已经停止生产,污染物浓度可能低于正常生产时浓度。
7月23日,在乌沙门闸门下游乐清湾入口至乌沙门闸门沿河道向上约7 km范围内设置6个监测点,按照废水分析方法进行检测[3],结果如下:p H值7.84~8.07,溶解氧0.22~2.41 mg/L,高锰酸盐指数1.4~10.3 mg/L,氨氮0.14~4.33 mg/L,总磷0.080~0.445 mg/L,挥发酚未检出(-0.001 9 mg/L),总氰化物未检出(-0.16 mg/L),六价铬0.004~0.023 mg/L,石油类未检出(-0.09 mg/L),总汞(0.000 06~0.000 08 mg/L),总砷(0.002 2~0.002 9 mg/L),总铜未检出(-0.21 mg/L),总镍未检出(-0.13 mg/L),总铅和总镉均未检出。结果表明,高锰酸盐指数、石油类等符合《地表水环境质量标准》Ⅴ类要求[5],而溶解氧、氨氮、总磷等含量为劣Ⅴ类,江厦排涝水系水体已经明显受到污染。此时,江厦排涝水系大量污水已经排入乐清湾。
7月23日,在乌沙门闸门下游至乐清湾靠乐清沿岸海域设置10个监测点,按照《海洋监测规范》要求监测[1],监测结果如下:pH值7.69~9.44,氨氮0.103~3.220 mg/L,非离子氨0.01~0.24 mg/L,总磷0.018~0.103 mg/L,挥发酚未检出(-0.018 mg/L),COD 1.95~9.00 mg/L,石油类0.014~0.075 mg/L,总汞0.000 014~0.000 200 mg/L,铜0.005 6~0.019 0 mg/L,铅0.001 2~0.032 0 mg/L,镉0.001 0~0.004 1 mg/L,总铬0.000 4~0.019 0 mg/L,镍0.001~0.041 mg/L,总砷0.001 5~0.004 2 mg/L。pH值、COD、铜、非离子氨、石油类均有监测点超过《渔业水质标准》和《海水水质标准》的养殖用水要求,铅、镍虽然没有超过《渔业水质标准》要求,但是超过了《海水水质标准》关于养殖用水要求[1,6]。pH值超标可能与海区藻类较高有关,其他指标的超标应该系污染引起。
7月23日在江厦排涝水系、乐清市西门岛养殖区附近海域采集水样进行了未知污染物定性分析,检出硝基苯、2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、环己基苯、1,1-二乙基丙烷基苯[7]。
7月28日至8月15日在乌沙门闸门内至上游7 km内设置了5个监测点,按照废水分析方法进行有机污染指标检测[3]。检测结果如下:pH值6.54~7.81,盐度0.21~0.65,COD4.32~5.21 mg/L,氨氮0.039~0.120 mg/L,镍0.018~0.064 mg/L,挥发酚0.001~0.003 mg/L,硝基苯类1.78~13.10 mg/L,苯胺类0.070~0.141 mg/L。这时水体中各种污染物浓度已经远低于7月20日排放的废水的浓度,但COD、氨氮、镍等污染物含量仍然较高,并且检出了较高浓度的硝基苯类和苯胺类。
2.2 底质监测结果
8月14日在江厦排涝水系河道内及乐清湾滩涂养殖区设置4个监测点(图3),采集了泥样,按照《海洋监测规范》等要求进行了铜、铅、镉和镍分析[1,8,9,10,11,12](表1)。
铜、铅、镉和镍的中国土壤元素背景值算术均值分别为22.6、26.0、61.0、26.9 mg/kg[8],江厦排涝水系乌沙门闸门内底泥铜、铅含量分别为背景值的39.3、60.7、2.3、2.6倍,土壤中重金属受到严重污染。滩涂养殖区底泥中的铜、铅、铬、镍也都超过中国土壤元素背景值算术均值,并超过无公害水产养殖产地的要求[13]。
2.3 水体毒性试验结果
取江厦排涝水系乌沙门闸门内水样,按照《海洋监测规范》要求进行了毒性试验[1],试验生物为彩虹明樱蛤(2 500颗/kg)、青蛤(125颗/kg)和微绿球藻,试验溶液按表2配制,其中:污水为7月28日在江厦排涝水系乌沙门闸门内采集,海水为浙江省海水增养殖重点实验室沉淀池的海水(pH=8.20,S=31.2)、纯净水为市售500 mL装娃哈哈纯净水。试验组的溶液pH值约为8.1,水温约为24℃,盐度约为24。贝类毒性试验过程始终保持充氧(经测定溶解氧>6.7 mg/L),每天换1次水并添加适量微绿球藻作为饵料;藻类试验过程不换水和充氧。
彩虹明樱蛤毒性试验各个时间点含废水浓度组死亡率均高于对照组;青蛤对照组和所有试验组在20 d内均未出现死亡,试验废水浓度尚未构成对青蛤的致死效应。试验表明7月28日采集的废水对贝类有一定毒性,但毒性不大。但是试验用水是在7月20日大规模排水之后的第8天采集的,污染物毒性已大大降低。
微绿球藻初始浓度为2×108个/mL,28 d时各个试验组微绿球藻浓度见表3。20%浓度组的微绿球藻下降了2个数量级,表明高浓度废水对微绿球藻产生明显影响。
2.4 生物体病害监测结果
对死亡的鱼类和贝类进行解剖观测,均未发现流行性疾病。
3 水产养殖生物死亡原因分析
3.1 水产生物死亡与病害无关
本次水产生物死亡事件包括鱼类、虾蟹类、贝类均在短时间内集中死亡,因此可以排除慢性疾病的原因;对死亡鱼类、贝类的解剖观测,均未发现流行性疾病,可以排除本次水产生物死亡不是由急性流行疾病所引起的。
3.2 江厦排涝水系受到严重污染
社会调查表明,江厦排涝水系两岸企业和居民众多,生产污水和生活污水未经有效处理直接排入江厦排涝水系,江厦排涝河道常年处于污染状态。水质监测结果表明,部分企业排放的废水已经超过《污水综合排放标准》,而江厦排涝水系的水体为劣Ⅴ类水质,污染指标包括高锰酸盐指数、石油类、溶解氧、氨氮、总磷、苯胺、硝基苯等。底质监测结果表明,江厦排涝河道底泥受到重金属严重污染,河道内底泥中铜和铅含量为中国土壤元素背景值算术均值的39.3倍和60.7倍,反映了江厦河道水体曾受到了重金属严重污染的事实。
3.3 乐清沿岸滩涂和围塘养殖区受到江厦排涝河道排放的废水扩散影响
7月20日乌沙门闸门放水后,废水迅速通过坞根东门头港海域扩散到乐清湾海域,卫星遥感图片等证据均证明乌沙门闸门排放的废水已经到达了雁荡镇、大荆镇所辖的乐清湾海域沿岸滩涂及围塘养殖区。通过对水体的未知污染物定性分析可知,江厦排涝河道排放的水体中含有硝基苯、苯胺等化合物,这些化合物已经到达西门岛等发生水产生物死亡事件的养殖区域。
3.4 江厦排涝水系排放的废水对水产养殖生物毒性效应大
江厦排涝河道排放的废水中污染物种类多,高锰酸盐指数、氨氮、总磷、石油类、总镍、铜、铅等污染物的超标,导致乐清湾渔业水域COD、非离子氨、石油类、铜、铅、镍等指标超过《渔业水质标准》或《海水水质标准》关于养殖用水的二类要求。江厦排涝河道排放的废水中含有硝基苯、苯胺等污染物,已有的研究表明,硝基苯、苯胺等对水产养殖生物具有较强毒性[14,15]。江厦排涝水系底泥受到了重金属严重污染,排涝时底泥被搅动起来,进入乐清湾,悬浮在水中,进一步增强水体的毒性。江厦排涝水系水体的毒性试验证明,水体对藻类具有明显毒性,而藻类被大量杀死会造成贝类饵料减少,从而造成贝类体质下降、导致更多贝类死亡。
江厦排涝水系排放的废水含有多种污染物,排涝导致乐清湾渔业水域水质被污染,从而对水产养殖生物产生严重影响,导致水产养殖生物的大量死亡。
3.5 水产养殖生物死亡事件与排涝时间上存在对应关系
本次水产养殖生物大规模死亡是在江厦排涝河道排涝后发生的,本次事故鱼类在排涝当天就出现死亡,贝类则在第2天后陆续死亡,并在7月底达到高峰,时间上具有很好的一致性。本次排涝排放的水体数量大,又是在半年多后首次排水,排放水中污染物超标严重,毒性效应大,再加上当时正好为农历6月20日,小潮期间,乐清湾内水交换慢,水体自净能力相对较差,又处于高温期,养殖生物抗污染能力弱,从而造成了较大规模的水产养殖生物死亡。历次水产养殖生物大规模死亡事件都是在排涝之后发生的,时间上非常吻合,这也就印证了水产养殖生物死亡事件与排涝之间的因果关系。
4 结语
水产微生物 篇10
1生物浮床技术的原理
所谓生物浮床技术,指的是一种通过将植物移植到水面上实现对水体中污染物清理的技术。这一技术是通过浮床植物对污染物进行吸收并固定,再将浮床植物收割,从而达到去除污染物的目的。该技术在应用中一般具有以下几方面特点:(1)由于生物浮床技术通过浮床植物对水体中的污染物进行吸收,这就使得其对水体的净化能力增强。(2)生物浮床技术能够将水体中过多的饲料成分进行分解,避免因水体的富营养化影响水产养殖。(3)生物浮床技术能够通过浮床植物提高水体中的含氧量,对于水体中污染物的分解有着较为明显的推动作用。
2生物浮床技术在水产养殖中的作用
2.1为水产养殖中的有益微生物提供良好环境在水产养殖中应用生物浮床技术,能够通过光合作用为生物提供较好的氧气供给,促进水体中相关物质的转换,为水体中有益微生物的生长提供良好的环境。例如,在使用多年生牧草的生物浮床技术应用中,就是通过为有益微生物提供生活环境的方式进行富营养化水体问题的解决[1]。
2.2保持水体的温度稳定相关浮床植物在生长中会在水体表面形成绿色的屏障,而这一屏障能够在一定程度上保证水体温度的恒定,为水产养殖提供了较为有利的养殖条件。例如,水蕹菜浮床的应用中,其能够通过保温实现多种鱼类的饲养。
2.3满足人们的观赏需求生物浮床技术的应用,除了其本身所能发挥的净水作用,其外观特性又可有效地对水体进行装饰,在一定程度上满足了人们的观赏需求。例如,水生经济作物浮床的应用中,不仅能够解决相关水质问题,还能够通过自身特性实现人们的观赏需求。
2.4增加养殖水产品的食物来源由于浮床植物的大量生成或繁殖,使得水体中拥有丰富的植物资源,相关有益微生物大量繁衍,使得水体中的食物链得以形成,增加了养殖水产品的食物来源,最终起到了提高水产品养殖质量的作用。例如,在使用鱼腥草的生物浮床技术应用中,能够通过分解池塘沉积物的方式实现相关生物的生产,促进了相关养殖业的发展。
3生物浮床技术在我国水产养殖中应用需要注意的问题
笔者结合自身经验对生物浮床技术现阶段在水产养殖中的应用提出应注意的问题和解决办法,希望能对我国水产养殖业的发展带来一定启发[2]。
3.1水体性质问题水体的性质会影响生物浮床技术的具体应用,具体来说,相关人员需要对水体的营养水平、净化程度、酸碱度、离子浓度等问题进行充分考虑,采用恰当的的方式应用生物浮床技术。
3.2浮床植物的选择相关人员需要对将要应用的水体与具体水产养殖种类进行具体分析,并根据分析得到的结果选择浮床植物。例如,在面对污染程度较为严重的水体时,可以采用菹草或美人蕉,因这两种浮床植物根系发达,抗污能力强。所以,生物浮床技术在水产养殖的具体应用中,必须妥善对水体、养殖种类等因素进行具体分析,以保证生物浮床技术能够发挥较好的效果[3]。
3.3浮床植物载体的选择生物浮床技术的应用,其本身需要载体方可进行浮床植物的培养,而相关载体的选择直接影响生物浮床技术的应用效果。在我国现阶段的生物浮床技术应用中,所选用的浮床植物载体有有机高分子材料与无机材料两类,两者各有一定优势,但也存在一定缺点。例如,有机高分子材料容易被再次污染,而无机材料则具有价格昂贵、配套技术不发达的特点,为了更好地支持我国生物浮床技术的应用,我国需要对生物浮床植物的载体进行相关研发。
3.4气候条件由于水产养殖绝大多数是在室外进行的,因此,在具体的生物浮床技术应用中,需要考虑各种气候条件对浮床植物生长的相关影响。
3.5生物浮床技术的设计规范由于生物浮床技术兴起时间不长,在具体的生物浮床技术的设计规范中往往存在多种问题。例如,在对南方水系进行生物浮床设计中,一些设计者由于自身经验不足,往往会选择旱伞草、美人蕉等看似效果较好的浮床植物,但事实上,这两种植物较适用于北方水系,应用在南方水系中不能起到较好的使用效果,这些问题的出现制约着生物浮床技术效果的正常发挥,值得我们注意[4,5,6,7,8]。
4小结
笔者认为,我国生物浮床技术在水产养殖中的相关应用还存在较多不足,因此,在其未来的相关发展中,规范化的生物浮床设计是最为重要的发展方向之一,也只有这样才能切实解决制约我国水产养殖的相关问题。
摘要:随着科学技术的不断进步,我国水产养殖业所采用的技术手段同样得到了充分的发展,生物浮床技术就是相关发展成果之一。文中就生物浮床技术的原理和在水产养殖中的作用,以及应用中存在的问题作相关分析,并提出解决的办法,希望能以此进一步提升和完善生物浮床技术。
关键词:生物浮床技术,水产养殖,浮床植物
参考文献
[1]李志斐,王广军,陈鹏飞,等.生物浮床技术在水产养殖中的应用概况[J].广东农业科学,2013(3):106-108,114.
[2]李菊,韦布春.浅析生物浮床技术在水产养殖中的应用[J].农民致富之友,2013(12):151.
[3]向坤.经济植物浮床技术净化温室甲鱼养殖废水研究[D].杭州:浙江大学,2013.
[4]石焱.水雍菜浮床养殖模式下黄颡鱼肠道及环境微生物多样性的研究[D].武汉:华中农业大学,2015.
[5]刘兴国.池塘养殖污染与生态工程化调控技术研究[D].南京:南京农业大学,2011.
[6]李菊,韦布春.浅析生物浮床技术在水产养殖中的应用[J].农民致富之友,2013(12):151.
[7]张秋卓,李华,王娟,等.生态农业园区水产养殖排水水生植物组合净化技术效果评估[J].农业环境科学学报,2013(6):1253-1260.
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