探析水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的生態(tài)處理*

中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所 顧兆俊，劉興國(guó)，程果鋒，唐榮

我國(guó)科技的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)人民的生活質(zhì)量也隨之提高，國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)于水產(chǎn)品的需求量與安全品質(zhì)檢驗(yàn)指標(biāo)日益豐富，為中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，并提出了新的挑戰(zhàn)。所以，水產(chǎn)養(yǎng)殖戶必須通過(guò)新型方法完善水質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)和池塘生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

一、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的特點(diǎn)

池塘水體高密度的動(dòng)物飼養(yǎng)養(yǎng)殖方式直接導(dǎo)致了池塘水體中長(zhǎng)期存在著大量的氨氮?dú)埩魟?dòng)物飼料以及其他水產(chǎn)養(yǎng)活生物的養(yǎng)殖糞便，而這種富含污染物的天然物質(zhì)分解、物理物質(zhì)分解以及其他化學(xué)物質(zhì)分解，直接造成了在池塘水產(chǎn)生物養(yǎng)殖尾水中不斷出現(xiàn)許多富含氨氮以及亞硝酸鹽、有機(jī)質(zhì)、磷及其他污損的有機(jī)磷微生物，直接造成池塘水體循環(huán)系統(tǒng)惡性循環(huán)，間接地危害到了水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的生命安全。其中的過(guò)氧亞硝酸鹽將使得水生魚類、蝦血液中的硝酸亞鐵鹽和血紅蛋白被迅速氧化轉(zhuǎn)變?yōu)楹懈哞F量的血紅蛋白，使得水生微生物無(wú)法及時(shí)獲得大量氧氣，最后導(dǎo)致死亡。這些水域中存在的水生動(dòng)物消化殘余的個(gè)體飼料、水生藻類生物的個(gè)體糞便，以及水生植物個(gè)體腐爛之后形成的其他有機(jī)質(zhì)等，都會(huì)直接使水域進(jìn)一步受到污染，從而導(dǎo)致原水生態(tài)的生物個(gè)體繁殖進(jìn)化速度遲緩，甚至可能造成其完全滅亡。

二、常用的尾水處理方法

現(xiàn)如今，傳統(tǒng)養(yǎng)殖尾水處理最常用的有三種方法是生物凈化方法、生態(tài)方法、物理方法。無(wú)論是物理處理方法進(jìn)行過(guò)濾、選擇化工方法進(jìn)行殺菌消毒、絮凝沉淀，或是用生物方法進(jìn)行限制細(xì)菌的繁殖和放養(yǎng)濾食性的魚類，在養(yǎng)殖尾水處理期間，它們均不能夠單一應(yīng)用，通常人們都會(huì)采用科學(xué)、合理的技術(shù)，通過(guò)合理的資源配置才可以達(dá)到最佳的效果，如果采用單一應(yīng)用方式進(jìn)行處理，會(huì)導(dǎo)致效果不理想。如何才能夠把物理方法、生物凈化方法等不同處置方法進(jìn)行合理結(jié)合、資源優(yōu)化，這是現(xiàn)代尾水處理工程技術(shù)的主要研究方向。其中，最具代表性技術(shù)是在水池當(dāng)中直接進(jìn)行預(yù)處理原位修復(fù)技術(shù)，并且把尾水排出池進(jìn)行預(yù)處理的異位處理。下面主要為大家介紹一下水池原位恢復(fù)技術(shù)，它又稱為立體恢復(fù)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要是在養(yǎng)殖水池中直接進(jìn)行復(fù)原處理，同時(shí)，采用零排放或者降低排放指數(shù)的恢復(fù)技術(shù)。養(yǎng)殖池其實(shí)是一種小型的生態(tài)系統(tǒng)，本身也有自凈能力，利用原位修復(fù)技術(shù)，同物理方法、生態(tài)方法以及尾水處理科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，能夠有效增強(qiáng)養(yǎng)殖池自凈能力，從而有效地實(shí)現(xiàn)其自凈能力，防止生態(tài)不平衡情況的出現(xiàn)。主要方式有下列幾項(xiàng)：

（一）增氧

增氧主要是應(yīng)用物理化學(xué)以及工程機(jī)械兩種方法，向其他水體的微生物體中供應(yīng)適量的水體溶解劑和氧，以確保在地下土壤環(huán)境中和其他水體中的微生物、底泥等水體微生物之間能夠有充分的溶解氧，將地下和水體的微生物完全氧化。另外，魚類還可以利用為人類養(yǎng)殖水生動(dòng)物以及其他底棲水生動(dòng)物繁殖帶來(lái)充足的天然氧氣。目前，主流的增壓裝置主要包括噴射式減壓增氧機(jī)、攪拌式減壓增氧機(jī)、葉輪式減壓增氧機(jī)、射流式減壓增氧機(jī)、涌浪式減壓增氧機(jī)，以及采用微孔氧氣增壓制氧與采用納米材料微孔氧氣增壓制氧等。

（二）合理放養(yǎng)

合理布置放養(yǎng)的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)使尾水恢復(fù)原位至關(guān)重要，但是卻是最易被人忽視的一個(gè)方面。水產(chǎn)農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖的最終目的，其實(shí)是讓一個(gè)池子里的水體天然具有生產(chǎn)力，再加上各種人工合理投放具有外源性和抗感染性的餌料，盡量把其大量地轉(zhuǎn)化成農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖的副產(chǎn)品。養(yǎng)殖戶應(yīng)盡量使用池塘魚尾飼養(yǎng)管理系統(tǒng)，將其中的池塘能源與飼養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)換成池塘魚產(chǎn)力，有效降低因池塘能源與飼養(yǎng)物質(zhì)的大量耗費(fèi)而引起的池塘魚尾與池水污染。合理利用放養(yǎng)技術(shù)是人們達(dá)到放養(yǎng)目的最主要的技術(shù)手段之一。在整體放養(yǎng)處理過(guò)程中，應(yīng)先具體分析掌握整個(gè)水塘的整體基礎(chǔ)生產(chǎn)狀況，如水深、水質(zhì)、面積、基礎(chǔ)飼料生產(chǎn)力、底泥土質(zhì)類型和土層厚度、水源環(huán)境條件、氣候變化情況等，再結(jié)合池塘基本生產(chǎn)情況確定目標(biāo)池塘產(chǎn)值后，科學(xué)合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)各種水生動(dòng)物的整體放養(yǎng)處理模式，如動(dòng)物種類、數(shù)量、雌雄雜配比、個(gè)體體型大小、食性、生活習(xí)性、放養(yǎng)處理季節(jié)、放養(yǎng)物種順序等。充分考慮各種水生動(dòng)物放養(yǎng)物種的整體配置環(huán)境結(jié)構(gòu)、水體時(shí)空配置結(jié)構(gòu)和水體營(yíng)養(yǎng)環(huán)境結(jié)構(gòu)，通過(guò)科學(xué)合理地搭配飼料濾養(yǎng)肉食性水生魚類、雜交肉食性水生魚類與合理掠奪雜食性水生魚類，有利于充分發(fā)揮水域水體空間飼料資源，有效地降低水體飼料資源浪費(fèi)，增加水體飼料綜合利用率。

（三）生物膜

生物人工膜主要原理是通過(guò)利用當(dāng)?shù)貥?gòu)建池塘人工膜的基質(zhì)，從當(dāng)?shù)爻靥了刑崛「患母鞣N微生物而得成。細(xì)菌層的膜處理是一類復(fù)雜的水生細(xì)菌物質(zhì)集合體，除去所有水和菌在細(xì)胞膜的表面之外，還包括繁殖細(xì)胞所需要分泌的各種胞外物質(zhì)聚合物、吸附的生物養(yǎng)分、細(xì)胞新陳代謝作用物質(zhì)和其他細(xì)胞新陳裂解代謝物質(zhì)等。通過(guò)對(duì)細(xì)菌層的膜處理能夠有效改變已經(jīng)飼養(yǎng)的動(dòng)物水體，并充分利用但聚集在養(yǎng)殖動(dòng)物水體溶液中的各種固體物質(zhì)懸浮物、有機(jī)質(zhì)的磷含量、細(xì)胞、藻體等，來(lái)吸附、同化飼養(yǎng)水體溶液中的游離態(tài)磷和氮，轉(zhuǎn)變成已經(jīng)飼養(yǎng)過(guò)的動(dòng)物水體，并使其成為可以吸收和再利用的主要?jiǎng)游锏鞍踪|(zhì)營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。細(xì)菌細(xì)胞膜雖然也可以在其原位有效修復(fù)養(yǎng)殖的植物尾水，但是該菌膜結(jié)構(gòu)主要是由各種生物環(huán)境條件，如水溫、菌群及其種類等相互作用形成的，有一定的相互效應(yīng)并有周期性的變化。在生態(tài)資源綜合利用管理過(guò)程中，生物膜不僅要充分把握好的生態(tài)條件，并且要充分利用好各種生物的生態(tài)效應(yīng)及其周期性的變化。

（四）微生態(tài)制劑

使用微生態(tài)養(yǎng)殖制劑主要是向養(yǎng)殖基地水域中定向個(gè)體投放有益氮的微生態(tài)養(yǎng)殖制劑，以大幅度提高在養(yǎng)殖水域中可以溶解、代謝、吸附污染化學(xué)物質(zhì)的有害細(xì)菌的個(gè)體數(shù)量，使養(yǎng)殖水域土壤中的含氮有機(jī)質(zhì)、氨氮、亞硝態(tài)氧合氮等得到分解或者被吸附，并將其轉(zhuǎn)變成為有利或自然無(wú)害的氮化合物，從而起到凈化環(huán)境的目的。微生態(tài)制劑分為有益菌和有益菌的浮游生物藻類兩大類型。

三、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的處理現(xiàn)狀

（一）池塘凈化

池塘凈化技術(shù)對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理有著重要作用，它的原理相對(duì)簡(jiǎn)單，就是降解尾水水體中的污染物，隨后把污染物進(jìn)行凈化，并且應(yīng)用生物吸收和過(guò)濾的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，對(duì)尾水進(jìn)行處理。然而，但與傳統(tǒng)的過(guò)濾池塘技術(shù)相比，其見效緩慢，由于其不受濾網(wǎng)填充物所影響，能夠節(jié)約成本，減少人力、物力、財(cái)力耗費(fèi)，同時(shí)省去了清洗過(guò)濾器等比較復(fù)雜的工作。

（二）設(shè)施凈化

設(shè)施凈化從原理上來(lái)講就是讓池塘凈化得更加專業(yè)和精細(xì)，因?yàn)槌靥恋恼嫉孛娣e相對(duì)較小，因此，應(yīng)用設(shè)施凈化技術(shù)成本低，也更加安全，能夠更高效地處理水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水水體中的污染物，如不能沉積且孔徑很大的污染物。應(yīng)用活性炭吸附技術(shù)可以有效地對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水水體中的懸浮液或者其他污染物進(jìn)行處理，但是這項(xiàng)也是有缺點(diǎn)的，在實(shí)際養(yǎng)殖過(guò)程中適用性并不是特別高。

（三）濕地凈化

濕地凈化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)比較多，它能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的處理，主要應(yīng)用微生物篩選、生化分析、植物吸收以及物理沉積等凈化模式，專門針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水或水體中的污染物加以處理，而且效果顯著、見效快。濕地凈化技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以讓本地的生物變得多樣化，還能促進(jìn)本地的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)以及水循環(huán)系統(tǒng)恢復(fù)原本的自凈能力。

四、尾水處理的建議

（一）需要因地制宜

以江西省為利，江西省主要以淡水養(yǎng)殖和以小型池塘淡水養(yǎng)殖為主，另外還有大型湖泊、水庫(kù)、小中型湖泊和特種生物養(yǎng)殖塘等。發(fā)展畜禽農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖尾水處理灌溉系統(tǒng)，首先要針對(duì)本地的畜禽養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施狀況，包括養(yǎng)殖管理模式、養(yǎng)殖面積種群是否分散、養(yǎng)殖作物品種、土地利用情況等，對(duì)其加以科學(xué)規(guī)劃，并進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)建造?？梢酝ㄟ^(guò)這三方面入手：第一，在水塘面積相對(duì)集中的地方，建立復(fù)合人工濕地，在施工時(shí)要科學(xué)合理地使用當(dāng)?shù)氐倪M(jìn)排水渠、未開發(fā)利用濕地等以降低用地成本。第二，對(duì)于飼養(yǎng)在分散地區(qū)并且附加值比較高的畜牧產(chǎn)業(yè)，需要積極發(fā)展池塘原位修復(fù)技術(shù)，因?yàn)楹侠淼匕l(fā)展池塘原位修復(fù)技術(shù)不僅能夠減少養(yǎng)殖單位尾水環(huán)境污染排放，還能夠提高畜牧產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)值。江西省的池塘不集中，并且池塘養(yǎng)殖面積不大，動(dòng)物飼養(yǎng)比較分散，養(yǎng)殖的種類繁多，這也導(dǎo)致尾水集中處理難度增加，因此，開展科學(xué)的原位修復(fù)技術(shù)需要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，包括魚菜共生體系、生態(tài)浮島系統(tǒng)等等。第三，依據(jù)水資源的分布進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，如果水資源緊缺，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民可以選擇一些高附加值工廠化循環(huán)養(yǎng)殖、罐體栽培等不需要太多水資源的產(chǎn)業(yè)。

（二）發(fā)展保水漁業(yè)和生態(tài)修復(fù)漁業(yè)

以江西省的綜合開放性利用水面為例，江西省水庫(kù)、湖泊的種類有很多，怎樣充分利用好這些水面卻又不至于污染其他水面，甚至徹底修復(fù)已經(jīng)被毀壞的水面，這是目前江西省經(jīng)濟(jì)漁業(yè)社會(huì)發(fā)展中必須破解的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。保水生態(tài)漁業(yè)與海洋生態(tài)保護(hù)恢復(fù)保水漁業(yè)是目前解決這一環(huán)境問(wèn)題最行之有效的辦法。根據(jù)目前江西具體的環(huán)境狀況，可以選擇在未嚴(yán)重污染江湖水體內(nèi)部或水污染嚴(yán)重程度較低的江湖水體環(huán)境發(fā)展江湖保水恢復(fù)漁業(yè)，或者在水體環(huán)境污染嚴(yán)重、漁業(yè)資源環(huán)境破壞比較嚴(yán)重的江湖水體環(huán)境發(fā)展保水漁業(yè)所謂保水漁業(yè)，即是指以保護(hù)維持江湖水體內(nèi)部環(huán)境生態(tài)為主要目的，并合理選用水體相應(yīng)的保水魚種，實(shí)行人工養(yǎng)殖放養(yǎng)的一種生態(tài)捕撈作業(yè)方式。是以一種現(xiàn)代的水體生態(tài)科學(xué)理論來(lái)作為技術(shù)基礎(chǔ)，根據(jù)水體特定的自然環(huán)境生態(tài)條件，充分采用人工淡水放養(yǎng)適當(dāng)?shù)乃w魚種，完全改變?cè)搮^(qū)域水體的主要魚類及其種群生態(tài)構(gòu)成，以充分保障水體生態(tài)平衡，這樣既可以充分保持整個(gè)水體自然環(huán)境，又可以充分發(fā)揮水體土壤與其他水體的綜合漁產(chǎn)能力，而達(dá)到目的的一種自然捕撈的生產(chǎn)方式。

（三）科學(xué)管理

無(wú)論采取哪一種管理方法，如果只考察基礎(chǔ)建設(shè)，而沒有考察經(jīng)營(yíng)管理，最后都很難達(dá)到好的效益?？茖W(xué)管理首先就是在投資準(zhǔn)備過(guò)程中必須協(xié)調(diào)好建設(shè)投資項(xiàng)目與管理資金。尾水處理體系的建立通常需要很大的資金投入，建立好以后的日常管理更必須要有穩(wěn)定的資金投入作為保障。其次，是要對(duì)管理人員、生產(chǎn)者等進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，主要內(nèi)容有：第一，各種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的具體工作原理以及基本處理過(guò)程，各個(gè)環(huán)節(jié)與單元的保養(yǎng)方式、更換時(shí)間、故障檢測(cè)及處理方法等。第二，各種預(yù)處理系統(tǒng)，針對(duì)不同養(yǎng)殖模式、不同種類的尾水預(yù)處理能力，水生植物、生物膜、過(guò)濾系統(tǒng)等的生長(zhǎng)發(fā)育與活性循環(huán)，科學(xué)合理地規(guī)劃。第三，制定科學(xué)的管理過(guò)程，包含日常的值班、水電檢測(cè)、水質(zhì)監(jiān)控、巡查細(xì)節(jié)以及應(yīng)急預(yù)案等等。

（四）加強(qiáng)養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)的研究開發(fā)

由于減少尾水處理的土地利用面積比較嚴(yán)重，因此，降低尾水的處理成本，提高尾水處理能力，通過(guò)不斷創(chuàng)新，研究更為有效的方法，加大對(duì)尾水處理科學(xué)技術(shù)的研究與發(fā)展。同時(shí)，科研人員還要進(jìn)一步研究更為簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)的尾水處理方法，優(yōu)化尾水處理的現(xiàn)有設(shè)備和相關(guān)工作流程，從而提升尾水處理的效果。

科研人員還可以研發(fā)水質(zhì)控制技術(shù)，并不斷完善管理技術(shù)，針對(duì)養(yǎng)殖生態(tài)的特點(diǎn)，開發(fā)高效養(yǎng)殖環(huán)境控制設(shè)備等，同時(shí)加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的運(yùn)用，以做到數(shù)字化養(yǎng)殖、精確管理。

五、結(jié)束語(yǔ)

水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水污染處理能力必須引起重視，綠色環(huán)保發(fā)展才會(huì)讓企業(yè)發(fā)展更穩(wěn)定。因此研發(fā)人員需要不斷提高對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處置技術(shù)創(chuàng)新，從而有效降低水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程的污染問(wèn)題。

水產(chǎn)養(yǎng)殖要重視對(duì)自然環(huán)境的影響和周圍生態(tài)環(huán)境的污染，進(jìn)而有效推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)向綠色、環(huán)保、可持續(xù)的道路發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水生態(tài)環(huán)境朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。