全 文 ：大型藻类与单细胞藻类相似，可通过光合作
用吸收固定水体的 C、N、P 等营养物质，并且具有
生命周期长、生长较快等特点，是海区重要的生产
力贡献者 [1]。鉴于大型藻类对营养物质具有大量
吸收的能力，自 20世纪 70年代开始，陆续有学者
将大型藻类作为生物净化器，应用于水体净化领
域 [2-3]。黄道建等 [4]指出，孔石莼和羽藻可以作为
修复近海富营养化水环境的优选海藻。另外，利用
大型藻类与养殖动物在生态上的互补性，大型藻
类可以与鱼 [5]、虾 [6]、贝类 [7]进行混养，大型藻类既
可以吸收养殖动物释放到水体中多余的营养盐，
固碳，产氧，调节水体的 pH 值，又可以修复养殖
环境并进行生态调控。
孔石莼（ Ulva lactuca L.）属于绿藻门，丝藻
目，孔石莼科，孔石莼属，亦称海白菜、海青菜、海
莴苣、绿菜、青苔菜、纶布，属常见海藻。片状，近
似卵形的叶片体由两层细胞构成，高 10～40 cm，
鲜绿色，基部以固着器固着于岩石上，生活于海岸
潮间带，生长在海湾内中、低潮带的岩石上。与红
藻 Gelidium amansii、褐藻 Sargassum enerve 和繁枝
蜈蚣藻 Grateloupia ramosissima 等多种大型海藻相
比，孔石莼对 N、P 有着较高的吸收率，而且生长
速度也高于其它几种藻类 [8-9]。对于不同形式的 N
和 P元素来说，孔石莼的吸收速率不同，何洁等 [10]
研究表明，孔石莼对氨氮和磷酸盐的去除率要高
于对硝酸态氮的去除率。
收稿日期：2015-06-26；修订日期：2015-06-04
基金项目：天津市高等学校创新团队基金项目（TD12-5018）
作者简介：张达娟（1981—），女，天津人，实验师，博士，主要从事水域生态学方面的研究。
通讯作者简介：戴伟（1976—），女，辽宁锦州人，副教授，博士，主要从事养殖水域生态学及水产动物营养与饲料学方面的研究。
孔石莼净化珊瑚养殖水体水质的研究
张达娟 1,2，张树林 1,2，刘阔晨 1 戴 伟 1,2
（1. 天津农学院 水产学院，天津 300384; 2. 天津市水产生态及养殖重点实验室 , 天津 300384）
摘 要：利用孔石莼处理珊瑚养殖用水，并对水中 NO3--N、NO2--N、NH4+- N和 PO43--P等水质指标的变化情况进行考察，以探讨
孔石莼对珊瑚养殖水质的净化作用。试验为期 60 d，试验期间不换水。结果表明：整个试验期间，珊瑚养殖用水中 NO3--N含量
维持在 10.34～15.45 mg·L-1范围内，NO2--N含量维持在 0.007～0.010 mg·L-1范围内，NH4+- N含量维持在 0.014～0.021 mg·L-1范
围内，PO43--P含量维持在 0.31～0.40 mg·L-1范围内。由此可见，孔石莼能够有效净化珊瑚养殖用水水质，使其在不换水的情况下
维持在稳定范围内。
关键词：孔石莼；珊瑚；水质；净化
中图分类号：S968.41+1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2015.07.003
Effects of Ulva lactuca on Cultured Water Purification of Coral
ZHANG Da-juan1,2，ZHANG Shu-lin1,2，LIU Kuo-chen1，DAI Wei1,2
(1 . College of Fisheries , Tianjin Agriculture University , Tianjin 300384,China; 2. Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and
Aquaculture, Tianjin 300384,China)
Abstract: To investigate effects of Ulva lactuca on cultivated water purification of coral, Ulva lactuca was used to treat cultivated wa-
ter of coral and water quality indicators, including NO3-- N, NO2-- N, NH4+- N and PO43--P, were measured. The experiment lasted
for 60 d and water was not renewed. The results showed that contents of NO3-- N, NO2-- N, NH4+- N and PO43--P were kept in the
range of 10.34～15.45 mg·L-1, 0.007～0.010 mg·L-1, 0.014～0.021 mg·L-1 and 0.31～0.40 mg·L-1respectively during the whole exper-
iment. It was indicated that Ulva lactuca could purify cultivated water of coral effectively and maintain stabilization of water quality.
Key words：Ulva lactuca; coral; water quality; purification
畜牧兽医与水产养殖
天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences 2015，21（7）：13-16
第 21卷天津农业科学
本研究在不换水的情况下采用孔石莼处理珊
瑚养殖水体水质，并定期监测水体质量，测定
NO3--N、NO2--N、NH4+- N 和 PO43--P 等水质指标
的变化，以期为生态无公害养殖提供参考。
1 材料和方法
1.1 试验装置
试验装置见图 1，由 4 部分组成：珊瑚养殖池
（3.41 m×1 m×1.29 m）（a）、孔石莼水处理系统
（b）、蛋白分离器（c）和沙滤罐（d）。其中孔石莼水
处理系统由有机玻璃制成，共分为 3 个处理缸，3
个处理缸（117.5 cm×57.3 cm×15 cm）内悬浮养殖
孔石莼 3.5 kg。4 支日光灯置于每个处理缸上方
提供光照，光照强度控制在 3 000 lx，光暗比为 9
h∶15 h。本试验所用海水均为人工配置海水：由自
来水与海礁盐配置成所需要的海水。
1.2 试验设计
珊瑚养殖池内养殖用水体积为 6.4 t，养殖珊
瑚种类及投喂情况如下：
养殖对象：海鸡冠 Dendronephthya sp（12 个）、
九尾狐 Sphaerella krempfi（19个）。
投喂情况：早晨喂珊瑚粮 236 mL、轮虫液 500
mL；下午通过打汁机将 20 g 太平洋磷虾、沙丁鱼
10 g、裂壶藻添加剂 7 g、雪虾 6 g 混合，去掉滤
渣，将食物汁喂养珊瑚。
试验为期 60 d，试验期间采用孔石莼水处理
系统对水质进行处理。养殖缸内的海水在水泵的
作用下流经蛋白分离器，再进入沙滤罐进行第 2
次水处理之后，重新流回珊瑚养殖池。而孔石莼水
处理系统单独与珊瑚养殖池进行连接，确保养殖
水体完全进入孔石莼水处理系统。养殖过程中，水
体温度为（22.7±0.7）℃；pH 值为 8.00±0.05；溶氧
为 7.80±0.04。
每隔 15 d，用水抄将孔石莼从养殖缸内捞出
放到篮子里控水 5 min，尽量除去其中的海水，放
到电子称上秤出孔石莼的湿质量。称量结束后将
孔石莼重新放到养殖缸内，然后称量篮子得到孔
石莼的净质量，并记录。
珊瑚养殖池内设置 2 个取水点，每个取水点
取 2个平行水样。每隔 3 d取水样一次，按照海洋
调查规范第 4 部分：海水化学要素调查（GB/T
12763.4-2007） 相关方法测定养殖水体中 NO3--
N、NO2--N、PO43--P 和 PO43--P 的含量：NO3--N（锌
镉还原法）；NO2--N（重氮-偶氮法）；NH4+-N（次溴
酸钠氧化法）；PO43--P（抗坏血酸还原磷钼蓝法）。
2 结果与分析
2.1 孔石莼过滤系统对珊瑚养殖水体 NO2--N 的
影响
孔石莼过滤系统对珊瑚养殖水体 NO2-N 含
量的影响见图 2，水体 NO2--N 的含量基本稳定，
维持在 0.007～0.010 mg·L-1范围内，且整体上还
有略微下降趋势，说明这个系统能够有效吸收养
殖过程中产生的 NO2--N。
2.2 孔石莼过滤系统对珊瑚养殖水体 NO3--N 的
影响
如图 3 所示，在孔石莼的作用下，珊瑚养殖池
水体 NO3 --N 的含量基本维持在 10.34 ～15.45
mg·L-1这个水平范围内，基本趋于稳定，且整体
上还有略微下降趋势。
2.3 孔石莼过滤系统对珊瑚养殖水体 NH4+-N 的
影响
孔石莼净化条件下，珊瑚养殖池水体的
NH4+- N 含量变化情况见图 4，如图所示，珊瑚养
殖水体中 NH4 +- N 含量维持在 0.014 ～0.021
mg·L-1范围内，说明这个系统能够有效吸收养殖
过程中产生的 NH4+- N。
图 1 试验装置示意图
图 2 孔石莼对水体 NO2－-N 的影响
NO
2-
-N
/（
m
g·
L-
1 ）
时间/d
·14·
第 7期
2.4 孔石莼过滤系统对珊瑚养殖水体 PO43--P 的
影响
如图 5所示，珊瑚养殖池水体 PO43--P 的含量
基本维持在 0.31～0.40 mg·L-1 这个水平范围内，
基本趋于稳定，说明孔石莼净化系统能够有效吸
收养殖过程中产生的 PO43--P。
2.5 孔石莼的增长量
不换水培养过程中，孔石莼质量的变化见表
1，孔石莼由最初的 3.5 kg逐渐增长至试验结束时
的 4.01 kg，这在一定程度上说明，孔石莼吸收水
体中的 N 和 P 等营养物质，既进行了水质净化，
也实现了自身生长。
3 讨 论
3.1 养殖水体的 N素污染
水产养殖动物是排氨生物，氮是其排出废物
中的主要组成成分。进入人工养殖水体的 N素部
分被养殖动物吸收同化转化为营养成分，部分通
过反硝化作用或 NH3 的挥发进入大气，其余大部
分则以有机和无机氮形式溶解于水中。氨氮超标
影响养殖动物的生存和生长，轻者导致养殖动物
生长缓慢，食量减弱，引发各种疾病，食用品质
差；重者将引起养殖动物中毒死亡。研究发现，瓣
鳃纲贝类排放到水体中的氮占总投入氮的 75%，
鱼、虾类排放到水体中的氮分别为投入氮的 70%
～75%和 77%～94%[11]。养殖废水中如此高的含氮
量，为大型海藻对养殖废水的生物修复作用提供
了依据和前提。由此可见，养殖种类、饵料的性质
等因素都会对以残饵、粪便的形式被释放到水环
境中的氮素的数量和种类产生影响。本试验通过
孔石莼水处理系统使养殖水体中的氮含量处在一
个稳定的范围内，随着试验的进行并略微下降。
3.2 大型海藻对无机营养盐的吸收利用
大型海藻由于其自身的生理特点，包含着无
机氮、氨基酸氮、非蛋白可溶性有机氮和蛋白质氮
等营养物质库。营养物质库的存在保证了大型海
藻在营养盐剧烈变动的水体环境中可以正常的生
长。如上所述，大型藻类对不同营养元素有着不同
的吸收速率，在具有同样浓度的 N 盐和 P 盐水体
中，大型藻类首先吸收 N 元素；对于 NO3－-N 和
NH4+- N 来说，大型藻类首先偏向于对 NH4+- N
的吸收。NH4+- N 往往是养殖水体中无机氮代谢
后的主要存在形式，对养殖对象有着一定的损害
作用，大型藻类对 NH4+- N 吸收偏好恰好可以作
为清洁水质的一个手段。本研究结果也表明，在不
换水情况下，孔石莼的培育可以使珊瑚养殖水体
中的 NH4+- N含量保持在最初的水平。另外，大型
海藻易于收获，减轻水体污染的同时，又能实现养
殖污染物的资源化利用。
3.3 大型藻类对养殖水体的生态调控
大型藻类可以通过光合作用吸收养殖水体中
因饵料输入、养殖动物代谢造成的营养负荷，产生
氧气，提高水体 pH值。孔石莼与其他水生生物一
样，虽然可以利用大量的营养元素，但在夜间也会
图 3 孔石莼对水体 NO3--N 的影响
图 4 孔石莼对 NH4+- N 的影响
图 5 孔石莼对 PO43--P 的影响
称质量时间/d 0 15 30 45 60
生物量（湿质量） 3.50 3.62 3.73 3.86 4.01
表 1 孔石莼生物量随时间的变化 （kg）
NO
3-
-N
/（
m
g·
L-
1 ）
时间/d
NH
4+
-N
/（
m
g·
L-
1 ）
时间/d
PO
43
- -
P/（
m
g·
L-
1 ）
时间/d
张达娟等：孔石莼净化珊瑚养殖水体水质的研究 ·15·
第 21卷天津农业科学
消耗一定的氧气，如果控制不好孔石莼的密度容
易导致耗氧增加，与养殖对象之间形成竞争。本研
究中，6.4 t 水体利用 10.5 kg 的孔石莼进行水质
净化，石莼能够有效净化珊瑚养殖用水水质，使其
不换水情况下各水化指标维持在稳定范围内，说
明孔石莼的生物量和珊瑚的养殖密度搭配较为适
宜，有效地建立了孔石莼和珊瑚之间营养盐的流
动平衡，为孔石莼与养殖对象的搭配密度提供一
定的参考。此外，在考虑搭配密度的同时还应考虑
养殖对象和投喂量的不同，不能盲目增大孔石莼
的量。孔石莼在营养盐充足的情况下，生长速度很
快，如果盲目地增加孔石莼的量，部分孔石莼在水
体中腐烂降解会消耗大量溶解氧，释放有害的降
解物质，再次成为污染物质，导致养殖环境的进一
步恶化，不利于养殖对象的生长。鉴于此，为了深
入了解孔石莼与养殖对象之间互惠互利的形式，
达到最佳的利用状态，需要进一步开展孔石莼和
养殖对象不同条件下的生理学特性及代谢规律的
研究，探索最佳的生态养殖模式。
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