有害蓝藻在水产养殖中的危害及防治方法论文

 

　　关键词：水产养殖,蓝藻,防治方法

 

　　水产养殖作为全球粮食和营养安全领域增长最快的食品生产部门之一，发挥着重要作用。集约化的水产养殖需要极高的放养程度和饲料补充频率，以实现高生产力，但长此以往也会导致养殖水域的有机负荷增加，造成水体富营养化。在养殖过程中，未消耗的饵料和粪便释放的氮素是自养生物必需的营养物质，易被浮游植物吸收，进而导致藻类，尤其是蓝藻的爆发性繁殖[1]。

 

　　蓝藻（Cyanobacteria）是一种光合作用细菌，与真核藻类相比，具备多种竞争优势，如较低的放牧压力、优异的养分储存与光利用能力。这些优势使其能够在高食草性以及营养丰富和光照充足的水产养殖水体环境中占据上风[1]。此外，蓝藻能够固定空气中的氮并储存大量磷等营养物质。这些特性均有利于蓝藻在养殖系统中迅速繁殖。然而，蓝藻还会产生多种有毒代谢物，如蓝藻毒素，对水产养殖动物及环境有害[2]。

 

　　随着全球气候变暖，预计蓝藻暴发频率将提高，预示着蓝藻防控或将成为国内外研究的重点。因此，文章综述了关于蓝藻在水产养殖环境中暴发的原因、危害及预期防控措施的研究，旨在为水产养殖业的可持续发展提供参考。

 

 

　　1.1高密度放养导致水体富营养化

 

　　蓝藻在低氮磷比或高磷含量的富营养化水体中容易爆发性增长。造成这一现象的主要原因是养殖密度和饲料投喂量不当。在日常养殖过程中，养殖户常常会过度投喂，导致饲料残余沉积在池塘底部，而这些饲料残余腐败后会促使水体中的氮含量上升，破坏水体中的氮磷平衡，从而触发蓝藻暴发。此外，高养殖密度和低换水频率导致的养殖动物排泄物过多，也是造成水体氮磷比失衡、蓝藻大量繁殖的一个重要因素。

 

　　1.2水体pH过高

 

　　蓝藻在高pH环境中生长最为快速。蓝藻大量繁殖时会促使水体中的大量碳源进行光合作用。这会导致水体中的碳源减少，使水体pH长时间维持在较高水平，从而促进蓝藻进一步繁殖，形成恶性循环。

 

　　1.3水温升高

 

　　通常情况下，水体中的其他藻类会限制蓝藻的过度生长，但当水温达到蓝藻的适宜生长温度（28~35℃)时，蓝藻便会迅速繁殖。特别是在每年的5~7月，蓝藻大量暴发，会导致水体表面形成油膜状藻华，减少水体流动，使大量藻毒素聚集在水体中，严重恶化养殖水体的水质，进而对养殖动物造成危害。

 

 

　　蓝藻水华对水产养殖业构成了严重威胁。蓝藻增生不仅会大量消耗水中的营养物，还会降低水体透明度和溶氧含量，产生有害的次生代谢物质，最终导致底栖区域缺氧。这些作用对水产养殖环境的破坏是全方位的，从物理、化学到生物层面均会受到影响。

 

　　2.1破坏水域生态环境

 

　　蓝藻水华首先是通过对水体中的氧气大量消耗来对水体造成影响的。蓝藻的光合活动在白天虽然能产生氧气，但在夜间的呼吸作用以及大量死亡后的分解过程都会消耗大量氧气，使水体的溶氧量急剧下降。这种低氧状态不仅会限制需氧水生动物的生存，还会促进厌氧细菌生长。厌氧细菌在分解蓝藻有机物的过程中会产生毒性极强的硫化氢等还原性物质，对水生生物构成致命威胁。

 

　　此外，蓝藻密集的水华还会显著降低水体的透光性，不仅会影响底栖生物群落的光合作用，还会降低水体的整体美观性，影响其观赏价值。藻华期间，毒素和有机物产量的增加，还会破坏水产养殖系统及其周边海域的食物链结构，损害本地水生物种的健康，甚至可能会导致生物多样性下降，破坏生态平衡。

 

　　2.2威胁养殖动物的健康

 

　　对于养殖动物而言，蓝藻的影响表现在多个方面。首先，蓝藻水华通过在水体表面形成密集的水面覆盖层，会减少水体与大气接触的面积，阻碍氧气交换，导致水下环境严重缺氧。这种缺氧环境将直接威胁鱼类和其他水生无脊椎动物的生存。一旦氧气供应不足，这些动物就会窒息，严重时将会导致大量死亡。

 

　　其次，蓝藻能够产生多种有毒或有害的次级代谢物。水产养殖动物在摄入这些蓝藻、受污染食物或从水柱中吸收溶解的化合物后，会暴露于这些毒素中。例如，鲶鱼以漂浮的食物颗粒为食，难免会摄入睡眠浮渣，这就增加了其接触蓝藻有害代谢物的可能。

 

　　最后，有毒蓝藻还能通过影响水产养殖动物细胞脂质过氧化反应引起损伤，导致其发育和生长延迟、离子失衡，使其鳃、心脏、肝脏和肾脏等器官的形态和组织发生病理学变化。某些代谢物还会刺激水产养殖动物的免疫系统。有研究发现，鱼类肠道微生物群组成会被铜绿微囊藻水华严重破坏，具体表现为肠道有益细菌减少、潜在有害细菌增加。同时，这种微生物失衡伴随着的鱼类代谢物变化，还可能会进一步损害鱼类的免疫系统，使其更易受到病原体的侵害。

 

　　2.3危害人类身体健康

 

　　蓝藻的危害不仅限于对水生环境和养殖动物的影响，还会直接威胁人类健康。蓝藻水华对人类健康的威胁主要源自其产生的毒素。这些毒素不仅可以通过直接接触水体来影响人类，还可以通过食物链进入人体内部。人类食用受污染的水产品很可能会引发一系列健康问题，如急性胃肠炎、肝脏损害、神经系统障碍等，严重时甚至还可能会死亡[2]。报道显示，虾的前组织或全身、小龙虾的软组织，以及鱼的肌肉组织或全身会在生长过程中积累蓝藻毒素（如肝毒素、细胞毒素、神经毒素和皮肤毒素等），若人类食用这些水产动物达到一定量后，很可能会产生食物中毒。

 

　　此外，长期暴露于蓝藻毒素中的水产养殖工作者可能会出现皮肤病变、呼吸道症状等健康问题。这些风险的存在使得对蓝藻水华的监控和管理变得尤为重要，有助于确保公共健康和食品安全。

 

 

　　目前主要通过化学、物理和生物方法来抑制水体中藻类的大量繁殖，防止蓝藻水华暴发，维持水体生态平衡。

 

　　3.1化学防控

 

　　使用化学品是蓝藻水华的有效控制方法之一。常用的化学品包括抗生素和生物碱等。研究表明，低浓度的过氧化氢可快速消灭蓝藻水华。其原理是金属离子不仅可抑制藻类的正常代谢，也可通过絮凝作用沉淀蓝藻。过氧化氢的应用较为方便，但需控制用量，以免对其他水生生物造成伤害。已有研究证明，土霉素（Oxytetracycline）在潜伏期早期会对藻类的生长产生影响，当持续释放到环境中时，土霉素对藻类造成损害的可能性很高。然而，抗生素的使用可能会造成环境污染和抗药性等问题，需谨慎使用。此外，刘彦彦等[3]研究表明，当白屈菜红碱质量浓度≥10μg/L时，会对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）产生较强的抑制作用。无污染的有机化合物生物碱可能是未来蓝藻水华控制的一个重要方向。化学防控虽然有效，但易导致水体缺氧或二次污染，不能盲目使用。更为关键的是，其可能会对生态系统产生不利影响，需要综合考虑其环境风险。

 

　　3.2物理调控

 

　　物理调控主要通过改变水体环境来抑制蓝藻生长，包括调控水体中营养元素的含量、减轻水体富营养化程度、使用物理方法破坏蓝藻细胞等。常用的物理调控方法包括水体稀释法、气浮法、遮光法和超声波法等。其中，水体稀释法主要通过将氮磷含量较低的新水引入受污染水体，降低受污染水体中的营养盐浓度，从而改善水质，减轻水体的富营养化程度。气浮法指以微小气泡为载体黏附蓝藻，通过形成泡沫将蓝藻带到水面并用刮渣设备进行去除。气浮法可有效清除蓝藻及其产生的有机物。遮光法一般是利用遮光材料来减少光照，从而抑制藻类的光合作用，达到控制藻类生长的目的。超声波法是利用超声波破坏蓝藻细胞中的气泡或生物活性物质，从而发挥除藻的效果。有研究表明，低强度的超声波对蓝藻具有抑制作用[4]，且对养殖水体中的其他动植物如浮游动物和沉水植物等不会产生负面影响。物理调控通常环境影响较小，但仍需根据具体情况选择合适的方法，并在实际应用中进行有效管理。

 

　　3.3生物调控防治

 

　　生物调控方法是通过引入或促进某些生物来抑制蓝藻生长，包括利用食草鱼类、水生植物和微生物等。例如，引入食草鱼类——鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix），通过鲢鱼捕食蓝藻来有效保持复合养殖池塘的水质，是一种具有前景的生态恢复方法。此外，引入水生植物，通过水生植物与藻类竞争生长所需的光照和营养物质，也可以抑制藻类生长。同时，水生植物作为一种天然无污染的材料，不仅对水体无害，还可协调水体生态平衡。同样，引入特定微生物，通过微生物分泌的活性物质也可实现控制蓝藻的目的。

 

 

　　蓝藻水华通常会产生有毒物质，且这些毒素会沿着食物链转移，影响养殖动物和人体健康。此外，蓝藻水华还会对水产养殖业的经济和生态环境产生重大影响。因此，解决水产养殖环境中的蓝藻水华暴发问题至关重要。化学、物理和生物调控法可被应用于不同的水体环境中。这些方法各有优劣，结合这些方法的综合管理策略能够有效减少蓝藻水华的暴发，维护水产养殖业的可持续发展和水体生态系统的健康。

 

 

　　［1］SMITH L J,BOYER L G,ZIMBA V P.A review of cyanobacterial odorous and bioactive metabolites:Impacts and management alternatives in aquaculture［J］.Aquaculture,2008,280(1-4):5-20.

 

　　［2］魪RYKA C D A,PASSOS S L,PALOMA N N D F,et al.Impacts of cyanobacterial metabolites on fish:Socioeconomic and environmental considerations［J］.Reviews in Aquaculture,2024,16(3):1186-1211.

 

　　［3］刘彦彦,邵继海,刘德明,等.白屈菜红碱对铜绿微囊藻生长和光合系统的影响［J］.水生生物学报,2015,39(1):149-154.

 

　　［4］谭啸,顾惠卉,段志鹏,等.超声波控藻对氮磷释放及水质变化的影响［J］.中国环境科学,2018,38(4):1371-1376.