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随着海水养殖业发展，养殖废水高氮磷负荷威胁环境与经济，且尾水中致病微生物和抗生素抗性基因（ARGs）危害大。研究人员构建细菌 - 藻类共生系统（BI + A）处理凡纳滨对虾尾水，发现其能高效去除营养物质、致病弧菌和 ARGs，对推动海水养殖业可持续发展意义重大。
在当今时代，海鲜作为餐桌上的美味佳肴，深受人们喜爱。随着人们对海鲜需求的不断攀升，海水养殖业蓬勃发展，逐渐演变成集约化、高密度、高产量的养殖模式。然而，这种养殖模式带来了一系列棘手的问题。大量的养殖废水排放，其中高浓度的氮、磷等营养物质，使得周边水体的化学需氧量（COD）飙升，如同给水体施了一剂 “猛药”，引发富营养化，不仅破坏了水体生态平衡，还对环境和经济造成了严重威胁。
更令人担忧的是，养殖尾水中存在着众多微生物，尤其是致病性弧菌（Vibrio），堪称水产养殖业的 “噩梦”，给养殖户带来了巨大的经济损失。为了预防和控制水产疾病，大量抗生素被投入使用，这无异于 “饮鸩止渴”，频繁使用抗生素使得其效果大打折扣，还促使了抗生素抗性细菌（ARB）和抗生素抗性基因（ARGs）在养殖环境和养殖生物中肆意传播，让养殖环境沦为抗生素和 ARGs 的潜在 “储存库” 。
面对这些难题，来自国内的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们从斑节对虾养殖尾水池塘中分离出具有脱氮功能的细菌菌株，与亚心形扁藻（Tetraselmis subcordiformis）构建了细菌 - 藻类共生系统（BI + A），致力于探索该系统对凡纳滨对虾养殖尾水中 NH4+ - N、NO3? - N、PO43? - P、COD、致病弧菌和 ARGs 的去除效果。这项研究成果发表在《Aquaculture》上，为解决海水养殖废水问题带来了新的曙光。
研究人员开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先是细菌的采样、分离与筛选，他们从中国盘锦市某养殖场的斑节对虾养殖尾水池塘采集水样和沉积物样本，利用以硫酸铵和亚硝酸钾为唯一氮源的培养基，对氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌进行富集，进而筛选出具有高效脱氮能力的菌株。之后，以沸石为载体，利用优势菌株构建生物膜，并与亚心形扁藻建立 BI + A 系统，对凡纳滨对虾养殖尾水进行处理，分析其中各类物质和微生物的去除情况 。
下面来看看具体的研究结果：
- 营养物质去除效果显著：BI + A 系统在处理凡纳滨对虾尾水时，对营养物质的去除表现堪称出色。经过 4 天的运行，NH4+的去除效率高达 93.45%，总氮、活性磷、总磷和化学需氧量（COD）的去除效率分别达到 67%、95%、51% 和 75.2% 。这表明该系统能够有效削减尾水中的营养物质，大大降低了水体富营养化的风险。
- 致病微生物大幅减少：在致病微生物去除方面，BI + A 系统同样成绩斐然。致病弧菌（副溶血性弧菌 Vibrio parahaemolyticus）和致病酵母（双尖梅奇酵母 Metschnikowia bicuspidata）的去除率分别达到 97% 和 99.1% ，极大地降低了尾水中致病微生物对周边生态环境和养殖生物的威胁。
- 抗生素抗性基因明显削减：该系统对 ARGs 的去除效果也十分可观。ARGs 的总丰度下降了 57.9%，其中磺胺类和糖肽类的 ARGs 被显著去除，sul1、sul2和糖肽类 vanAB 的去除率分别为 85%、85% 和 98%，头孢菌素类 OXA - 131 的去除率更是达到了 100% 。这意味着 BI + A 系统在减少抗生素抗性基因传播方面具有重要作用。
综合研究结论和讨论部分来看，此次研究成功从海水养殖尾水收集池塘中分离出 8 种本土反硝化细菌菌株，并验证了其反硝化效率。以沸石为载体构建的 BI + A 系统，能够高效去除养殖尾水中富含营养的物质、致病微生物以及 ARGs 。这一成果为海水养殖尾水的处理提供了一种行之有效的生物修复方法，不仅有助于解决水产养殖业面临的环境污染和生态破坏问题，还为推动海水养殖业的可持续发展奠定了坚实基础，让海水养殖业朝着绿色、健康的方向迈进。
