小檗碱对养殖池塘生态环境的影响

小檗碱对养殖池塘生态环境的影响

摘要：为了探讨小檗碱在养殖池塘中实际应用的可能性及对环境的影响，选取一蓝藻爆发的养殖池塘为试验地，向全池泼洒小檗碱，监测小檗碱泼洒后192 h内养殖水体的主要水质理化指标、浮游生物组成及生物量的变化。结果表明，小檗碱对养殖池塘的溶解氧、亚硝酸态氮、氨态氮，有不同程度的抑制作用，对于COD和硝酸态氮有一定的促进作用；对蓝藻门生物量存在明显的抑制作用，而对绿藻门及硅藻门生物量均存在不同程度的促进作用。小檗碱可以作为抑制铜绿微囊藻大量爆发的生态调节剂，具有改善水质的作用，有着十分广泛的应用前景。

关键词：小檗碱；生态环境；铜绿微囊藻

中图分类号：S955 文献标识码：A DOI 编码：

10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.004

Abstract：In order to investigate the possibility of using berberine to inhibit the cyanobacteria blooms in the aquaculture ponds and effects on environmental conditions，a pond was chosen and splashed berberine solution into the pond water. The indexes of water quality and the composition of plankton and biomass were monitored. The results showed that the berberine

inhibited the DO，NO2-N and NH4-N，and promoted the COD and NO3-N. The berberine also inhibited the biomass of cyanobacteria and enhanced biomass of Chlomphyta and Bacillariophyta. Berberine，as an ecological regulator，could inhibit cyanobacteria blooms，improve the water quality，showing broad application prospects.

Key words：berberine；ecological environment；Microcystis aeruginosa

淡水养殖池塘是一个较为复杂的生态系统，由于多种因素的影响与干扰，常常致使池塘水质发生明显的变化[1]，其中最为明显的即为营养盐含量的显著上升，很多养殖池塘由于不合理的饲养方式及饲养密度，使水质呈污染状态，且富营养化程度很高[2]。当温度、pH值等其他环境条件适宜时，铜绿微囊藻可以在富营养化的水体中快速繁殖、生长，且易爆发形成水华。铜绿微囊藻的爆发可以在短时间内破坏养殖水环境的平衡，造成养殖对象不同程度的死亡[3-4]。对于铜绿微囊藻水华的控制可以通过物理方法、化学方法和生物处理等方法来实现，但存在着成本高、作用水体小、易造成二次污染及作用缓慢等缺点[5]，不适宜规模化大面积应用，迫切需要提出新的抑藻技术。

近几年兴起的化感物质抑藻的研究受到广大关注，被认为是一种高效、安全的新型抑藻技术[6-8]。小檗碱又称黄连

素、小蘖碱、小檗硷，是一种常见的异喹啉生物碱，可以在中草药黄连、黄柏等植物的根茎中大量提取，由于其具有安全性高、来源性广等特点，已经被广泛应用于养殖水环境的调控中[9-10]。实验室的研究结果表明，小檗碱对铜绿微囊藻具有显著的抑制作用，并且检测到其浓度在20 mg?L-1时，抑藻效果明显，且对模拟池塘的生态系统不产生显著影响，这使小檗碱抑制蓝藻的实际运用有了更深入的理论支持[11]。本试验拟通过在爆发蓝藻水华的泥鳅养殖池塘中运用小檗碱进行抑藻试验，旨在探讨小檗碱在养殖池塘实际应用的可能性。

1 材料和方法

1.1 试验池塘及基本条件

试验池塘为位于天津市汉沽区某养殖厂的泥鳅养殖池塘，长58.3 m，宽19 m，深1 m。

1.2 试验设计及方法

试验所需小檗碱为由天津马克生物技术有限公司提供

的标准品，纯度97.89%，制成小檗碱母液，备用。

2014年6月27日铜绿微囊藻大量爆发，全池泼洒浓度为小檗碱，使其浓度达20 mg?L-1，泼洒后每48 h采样1次，共采样5次，对相应水质理化指标进行测定并对浮游生物种类组成进行鉴定分类。

1.2.1 水化学样本的采集及测定水化学样本的采集及

测定均按照《渔业生态环境监测规范》[12]执行。测定的主要指标有pH值、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、硝酸态氮（NO3-N）、亚硝酸态氮（NO2-N）、氨氮（NH4-N）、磷酸盐（PO43-P）。每个指标的测定均重复3次，数据以平均值±标准差表示。

1.2.2 浮游生物样本的采集及分析浮游生物样本的采

集及分析均按照《渔业生态环境监测规范》[12]执行。每个样品重复计数3次，每次误差小于15%为有效。在浮游生物计数的基础上采用细胞平均湿重法推算生物量。

2 结果与分析

2.1 小檗碱对泥鳅养殖池塘生态系统主要水化学指标的影响

2.1.1 酸碱度（pH值）小檗碱对养殖池塘酸碱度（pH 值）的影响如图1所示，使用小檗碱后池塘pH值明显降低，96 h后pH值逐渐增大，192 h时pH值达到7.62。

2.1.2 溶解氧（DO）泼洒小檗碱后，养殖水体DO呈下降趋势（图2），在48 h后下降较为剧烈，192 h水体平均DO含量为2.12 mg?L-1。单因素方差分析结果表明，小檗碱作用时间显著影响养殖水体DO含量（P 2.1.3 化学需氧量（COD）泼洒小檗碱后，池塘养殖水体COD含量呈上升趋势（图3），且泼洒48 h以后上升十分明显。COD含量在4.24～5.25 mg?L-1之间，平均值为2.69 mg?L-1，单因素