随着我国海水养殖业的快速发展，养殖尾水无序排放及近海生态系统稳定性下降已成为制约海洋牧场高质量发展的关键瓶颈。针对这一问题，中国科学院烟台海岸带研究所海岸带所水体与沉积物污染防治研究组（盛彦清研究团队）聚焦我国北方典型近海养殖区域，系统开展了海水养殖尾水综合治理与微生物生态调控研究。通过微藻净化技术研发和微生物群落系统分析，研究深入探讨了养殖环境综合治理的科学路径，着力解决养殖尾水处理效率低、近海生态系统功能退化等问题，为我国海洋牧场可持续发展提供科学支撑。

在海水养殖尾水净化研究方面，团队立足实际养殖场景，针对养殖尾水营养盐含量高、成分复杂等特点，对新分离海洋小球藻开展专项研究，系统阐明其营养盐去除机制。研究表明，该海洋小球藻在真实养殖尾水环境中具有良好的适应性，并能有效降低氮、磷等污染物的浓度，去除率达到90%以上。进一步研究揭示了藻-菌共生体系在净化过程中的关键作用：pH值的周期性波动反映了微藻光合作用与异养微生物活动之间的动态平衡，这种藻菌共生系统不仅加速了微生物群落的演替进程，还推动代谢活动从有机物降解向光同化转变。该研究丰富了微藻净化养殖尾水的理论体系，也为海水养殖产业尾水资源化利用提供了重要技术支持。

图1 海洋小球藻处理真实水产养殖废水的污染物去除和微生物群落动态研究

在近海养殖区生态系统功能及潜在风险识别研究中，团队对威海桑沟湾、烟台长岛等典型海带养殖区为研究对象，通过长期监测与系统采样，对养殖区微生物群落演替规律进行了深入解析。研究发现，海带养殖活动可驱动浮游微生物的季节性演替，而沉积物中微生物对养殖活动的响应则呈现明显的滞后性和累积效应，季节性变化显著影响微生物驱动的碳、氮、硫、磷等生源要素循环过程。此外，研究还发现贝-藻混养模式可有效增强微生物群落的复杂性与稳定性，促进更具韧性的代谢环境，显著提高生态系统的抗干扰能力。这些结果凸显了微生物群落在维持海带养殖区生态平衡、调控生源要素循环中的核心作用，为近海养殖区科学管理与生态风险防控提供了重要决策依据。

图2 海带养殖区微生物群落动态及其环境行为研究

该系列研究工作得到国家重点研发计划及“山东省海洋养殖创新创业共同体”等项目资助。

相关论文信息：

Cheng, S., Sheng, Y., 2026. Treatment of real aquaculture wastewater using marine Chlorella: Pollutant removal and microbial community dynamics. Biochemical Engineering Journal 226, 109987.

Cheng, S., Li, Z., Sheng, Y., 2026. Dynamics of microbial communities and their environmental behaviors in kelp farming areas, North Yellow Sea. Aquaculture 619, 743874.