梨形环棱螺与伊乐藻组合的净水效果研究

马本贺　王海华　金武　黄滨　李燕华　李左宏　王梦杰　李彩刚

摘要：为探索梨形环棱螺与伊乐藻组合对池塘养殖尾水的净化效果，设计了梨形环棱螺不同密度与伊乐藻组合对水体浊度、氨氮、亚硝酸盐、磷酸盐和pH的影响研究。结果显示，梨形环棱螺与伊乐藻组合能在短时间内显著降低水体浊度，提高水体透明度，并对氨氮、亚硝酸盐和磷酸盐等有一定调节作用，此结果可为池塘养殖水体净化调控提供参考。

关键词：梨形环棱螺;伊乐藻;池塘尾水;净化

中图分类号：[S949]        文献标识码：A

池塘养殖是我国淡水养殖的主要模式，高密度、集约化养殖池塘水体含有大量的残饵粪便，养殖尾水中氮、磷等营养元素和藻类、碎屑等有机物较多，易造成水体富营养化。为推进水产养殖业绿色高质量发展，农业农村部2021年发布了《农业农村部办公厅关于实施水产绿色健康养殖技术推广“五大行动”的通知》，将养殖尾水治理作为重点行动之一。

梨形环棱螺为中国特有种，是腹足纲的一种淡水螺类，群栖于河流湖泊、池塘或水田中，其抗寒、耐旱，环境适应性强。梨形环棱螺主要以有机碎屑和藻类为食，对养殖水体具有一定的净化效果[1]。伊乐藻属多年生沉水草本植物，其营养丰富，是河蟹、小龙虾等动物的优良天然饵料。伊乐藻耐寒能力较强，在5℃以上就可生长，其生长过程中吸收氮、磷等营养元素，可防止藻类大面积爆发。已有研究显示单一投放环棱螺进行水质调控，可使水体中的叶绿素和藻类数量下降，但对氮磷等营养元素去除效果有限[2]。苑博等[3]发现沉水植物与铜锈环棱螺组合在对水体总氮、总磷、氨氮等的去除和对藻类的抑制效果等方面优于沉水植物和铜锈环棱螺。目前梨形环棱螺和沉水植物组合对养殖尾水净化作用的研究报道较为匮乏，本研究以梨形环棱螺和伊乐藻为试验对象，探究了不同密度梨形环棱螺搭配伊乐藻对养殖尾水水质的改善效果，旨在为养殖尾水和富营养化水体的生物净化调控提供参考。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验用水和梨形环棱螺取自江西省水产科学研究所养殖池塘，选择规格相似、外形完整、活力良好的个体，用软毛刷轻轻除去表面附着物，放入曝气后的自来水中暂养3 d，暂养期间不投喂，每天用流水缓慢冲去泥沙和粪便。试验用水为距水面50 cm左右深度的泥鳅池塘水，使用浮游生物网过滤后加入玻璃缸中（50 cm×30 cm×40 cm），每个玻璃缸中加入50 L水体。伊乐藻购自新余市某养殖基地，选择长势良好的种株，轻缓洗去附着物，将其切成15～20 cm长的小段，每5～10段为1束。

1.2  试验方法

试验分为5个梨形环棱螺密度组（螺与水体的重量体积比）和1个对照组，分别为B组（2 g/L）、C组（4 g/L）、D组（6 g/L）、E组（8 g/L）、F组（10 g/L）和A组（0 g/L），每个处理组3个重复共18个玻璃缸，每个玻璃缸分别随机放入伊乐藻150 g，固定在玻璃缸底部花盆中。试验期间使用空调和加热棒控制水温在（18±1.5）℃，自然光照射。每天观察各组梨形环棱螺和伊乐藻的生长情况，发现死亡个体及时捞出，每天用饮用纯净水补充一次因蒸发而损失的水量。试验周期为10 d，每天15：00取水面下10 cm處的水体100 mL用于测量水质指标，使用奥克丹多参数水质分析仪（X-Ⅱ）测定水体浊度、氨氮、亚硝酸盐、磷酸盐和pH，每次数据取3个重复的平均值。

2  结果

2.1  浊度的变化情况

水中含有的无机物微粒和浮游生物等悬浮物，使得水体变得浑浊而呈现出一定的浊度，通常水体中悬浮物越多，浊度越高，透明度也就越低。试验过程中各组的浊度变化趋势如图1所示，试验开始时的浊度为50 NTU，各组的浊度值在第1天均急剧下降。B组的浊度随着时间的推移而持续下降，降低到8 NTU左右逐渐趋于稳定，A组的趋势与B组相似，最后维持在18 NTU左右。C组的浊度在第4天时达到最低水平，然后上升并趋于7 NTU左右的稳定状态;D组在第3天达到3 NTU的最低水平，在第4天开始上升，最终维持在11 NTU左右。E组和F组浊度均在在第2天达到最低水平，其后分别维持在9 NTU和13 NTU附近。随着梨形环棱螺密度的增加，各处理组出现最低水平的时间逐渐提前，处理组浊度的稳定值均低于对照组，说明各梨形环棱螺能有效降低水体浊度，提高水体透明度。

2.2  氨氮的变化情况

氨氮的变化趋势如图2所示，试验开始时的氨氮浓度为0.19 mg/L，A组的氨氮呈现先上升后下降的趋势，在试验第3天达到最高值，此后开始逐渐下降，最终维持的0.05 mg/L的浓度。B组氨氮的变化与A组相似，最终浓度为0.29 mg/L，略高于初始浓度。C组表现为先上升，氨氮浓度达到0.85 mg/L后逐渐趋于平稳。D、E、F组均表现为持续上升的趋势，且氨氮浓度随着梨形环棱螺的密度增大而升高，表明此时梨形环棱螺的代谢超出了伊乐藻的调控能力。

2.3  亚硝酸盐的变化情况

各试验组亚硝酸盐浓度的变化趋势基本保持一致，均有不同程度的升高。梨形环棱螺处理组在前3 天明显升高，第4～7天波动范围较小，第8天后又开始逐渐上升;对照组在整个试验周期内均保持上升趋势。从图3可以看出亚硝酸盐浓度与梨形环棱螺密度基本呈负相关关系，各组的亚硝酸盐初始浓度为0.015 mg/L，试验结束时梨形环棱螺各组亚硝酸盐浓度在0.10～ 0.24 mg/L，对照组达到最高浓度0.62 mg/L。

2.4  磷酸盐的变化情况

磷酸盐的初始浓度为2.89 mg/L，各试验组浓度在前4天逐渐升高，梨形环棱螺组的磷酸盐浓度在第5～7天有不同程度的下降，第8天后各试验组小范围波动。与各处理组不同，对照组的磷酸盐浓度在第4天后没有下降，其磷酸盐浓度在第5天以后持续高于梨形环棱螺组。试验结束时E组和F组的磷酸盐浓度低于初始浓度，其他各组均高于初始浓度，且对照组浓度最高。

2.5  pH的变化情况

试验初始pH为8.25，各试验组pH随着时间的推移呈现先降低后升高的趋势，pH在第4～5天达到最低值，然后开始不同程度的缓慢上升，实验结束时各组的pH均低于初始值。

3  讨论

引入螺类等软体动物种群抑制水体富营养化进程，促进水体生态修复是在富营养化水体生态治理中的常见措施之一[2]。梨形环棱螺通过摄食水中的浮游藻类和有机碎屑，减少水体悬浮物的数量，还可以分泌黏液包裹颗粒悬浮物形成絮凝团，加速水体悬浮物的沉降[4]，试验结果表明梨形环棱螺可以在短时间内显著降低水体浊度，提高水体透明度。

另一方面，梨形环棱螺通过新陈代谢活动向水体中释放了氮磷等营养元素，试验中有螺组氨氮含量持续升高，对照组呈现相反的趋势，说明这一时期内梨形环棱螺释放的氮超过了伊乐藻吸收能力的上限。过高的营养盐浓度会抑制环棱螺的代谢强度，陈静等[5]监测了60 d中梨形环棱螺对水体环境的影响，发现水体中氨氮含量在前10天持续升高，试验后期逐步下降。有螺组亚硝酸盐含量缓慢上升且浓度明显低于对照组，是因为环棱螺自身代谢基本不释放亚硝酸盐[4]，同时对照组伊乐藻通过光合作用提高了水中溶解氧含量，促进了水中氨氮发生亚硝化作用生成亚硝酸盐，而环棱螺呼吸耗氧造成水体溶氧水平较低，抑制了氨氮的亚硝化作用。养殖池塘水体中过多的藻类和悬浮颗粒以及植物表面附着的悬浮物质对光线的遮挡是限制沉水植物光合作用和生长的主要因素[6]。试验中梨形环棱螺在提高水体透明度的同时，还可以刮食伊乐藻表面附着的悬浮物质，促进了伊乐藻的光合作用和生长，间接加快了伊乐藻对磷酸盐的吸收。

本试验探索了短期内梨形环棱螺和伊乐藻组合对水体的净化效果，表明在池塘养殖尾水治理中引入梨形环棱螺和伊乐藻组合可在短时间内显著提高水体透明度，对氨氮、亚硝酸盐和磷酸盐有一定的调节作用。在实际生态治理中，需要根据池塘养殖尾水的水体情况进一步优化梨形环棱螺密度和沉水植物的种类。

参考文献

[1]段晓姣，谢从新，吕元蛟，等. 梨形环棱螺的食性及其在生态沟渠中的净水作用[J]. 渔业现代化，2013，40（2）：17-21.

[2]顾静，王绍祥，朱宜平，等. 铜锈环棱螺对原水中藻类及营养盐的影响[J]. 净水技术，2012，31（5）：1-5.

[3]苑博. 两种沉水植物与铜锈环棱螺及其组合对水体净化的效果[D]. 河北大学硕士研究生学位论文，2020，66-69.

[4]周露洪，谷孝鸿，曾庆飞，等. 利用环棱螺调控池塘水质的实验生态学研究[J]. 生态学杂志，2012，31（11）：29661-2975.

[5]陈静，宋光同，汪翔，等. 不同密度铜锈环棱螺和梨形环棱螺对水体环境的影响效果[J]. 安徽农业科学，2012，（，23）：11708-11709.

[6]罗丛强，蒋东利，雷澄，等. 富营养化水体中铜锈环棱螺促进枯草生长和水质改善研究[J]. 环境生态学，2020，2（6）：27-33.

作者簡介：马本贺（1990-），男，助理研究员，E-mail：mabenhe@126.com。

基金项目：江西省现代农业产业技术体系（JXARS-10）。

*通信作者：王海华（1971-），男，研究员，E-mail：haihuawang998@sina.com.cn。