海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

梁彩云

（陽江市檢測(cè)檢驗(yàn)中心，廣東 陽江 529500）

我國海水對(duì)蝦養(yǎng)殖主要集中于海南、廣東、廣西、福建等沿海地區(qū)，主要養(yǎng)殖方式包括工廠化養(yǎng)殖、沿海網(wǎng)箱養(yǎng)殖、海水池塘養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖等。伴隨海水對(duì)蝦養(yǎng)殖面積持續(xù)擴(kuò)大，養(yǎng)殖區(qū)域赤潮及海水污染等問題日益突出，養(yǎng)殖環(huán)境逐步惡化，對(duì)蝦病害頻發(fā)。為此，需采取有效的尾水處理技術(shù)，以促進(jìn)對(duì)蝦養(yǎng)殖行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1 海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水監(jiān)測(cè)情況及尾水污染防控建議

1.1 項(xiàng)目概況

廣東省陽江市瀕臨南海，2017年各類水產(chǎn)品總產(chǎn)量為130.26萬t，占廣東全省產(chǎn)量15%，海水養(yǎng)殖產(chǎn)量為78.47萬t，淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量12.17萬t，養(yǎng)殖產(chǎn)量遠(yuǎn)超捕撈產(chǎn)量。2017年養(yǎng)殖產(chǎn)值為118.05億元，水產(chǎn)種苗產(chǎn)值2.17億元，占水產(chǎn)品總產(chǎn)值65.35%。陽江市水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展迅速，進(jìn)行尾水排放水質(zhì)監(jiān)測(cè)，能夠明確水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水水質(zhì)隨養(yǎng)殖周期的變化情況，為發(fā)展綠色水產(chǎn)養(yǎng)殖的決策、指導(dǎo)、監(jiān)測(cè)和管控提供依據(jù)，確保水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1.2 采樣方案分析

項(xiàng)目組結(jié)合陽江市不同縣區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖特點(diǎn)，選擇江城區(qū)、高新區(qū)、陽西縣、溪頭村、姚新村、陽東區(qū)大溝鎮(zhèn)、雙水存、陽春市崗美鎮(zhèn)、陽春市坡面鎮(zhèn)、陽春市春城等區(qū)域設(shè)置26個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖采樣站位，并將程村鎮(zhèn)蔗山站位作為評(píng)估海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水對(duì)地表水水質(zhì)影響的站位。

項(xiàng)目依據(jù)《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定（HJ495-2009）》中第二類污染物采樣點(diǎn)設(shè)置于排污單位外排口的要求選取采樣點(diǎn)，且陽江市水產(chǎn)養(yǎng)殖多采用池塘養(yǎng)殖，養(yǎng)殖用水多為地表徑流或降水，可補(bǔ)充水源較少，養(yǎng)殖期間未排水，因此將采樣點(diǎn)設(shè)置于池塘內(nèi)部。

依據(jù)《海水養(yǎng)殖水排放要求》，技術(shù)人員規(guī)范完成樣品采集，完成采集后于水樣瓶表面貼標(biāo)簽，冷藏保存后及時(shí)送至實(shí)驗(yàn)室。檢測(cè)指標(biāo)及分析方法為pH（玻璃電極法）、懸浮物（重量法）、化學(xué)需氧量（堿性高錳酸鉀法）、銅（原子吸收分光光度法）、鋅（火焰原子吸收分光光度法）、氨氮（靚靛酚藍(lán)分光光度法）、亞硝酸鹽氮（萘乙二胺分光光度法）、硝酸鹽氮（鋅鎘還原法）、活性磷酸鹽（磷鉬藍(lán)分光光度法）、總余氯（分光光度法）。

陽江市海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水排放集中時(shí)間段為4~12月，因此研究人員分3期進(jìn)行采樣，采樣時(shí)間段分別為2019年9月18日、2019年12月16日、2020年7月29日。第一期海水養(yǎng)殖尾水采樣數(shù)量為90個(gè)，第二期海水養(yǎng)殖尾水采樣數(shù)量為170個(gè)，第三期海水養(yǎng)殖尾水采樣數(shù)量為171個(gè)。

1.3 檢測(cè)結(jié)果

第一期尾水檢測(cè)結(jié)果顯示，pH、COD、總磷、懸浮物、總氮等指標(biāo)水平偏高，具體結(jié)果如下表1所示。

表1 第一期尾水檢測(cè)結(jié)果（單位：mg/L）

第二期尾水檢測(cè)結(jié)果與第一期近似，總磷、懸浮物、總氮等指標(biāo)水平偏高，具體結(jié)果如表2所示

表2 第二期尾水檢測(cè)結(jié)果（單位：mg/L）

與第二期尾水檢測(cè)結(jié)果相比，第三期總氮、COD水平變化顯著，具體結(jié)果如表3所示。

表3 第三期尾水檢測(cè)結(jié)果（單位：mg/L）

1.4 檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)

分析第一期尾水檢測(cè)結(jié)果，主要污染指標(biāo)為活性磷酸鹽與總氮，通過對(duì)不同監(jiān)測(cè)站位的數(shù)據(jù)分析，姚西縣姚新村黑石坡為重度污染區(qū)域。分析第二期尾水檢測(cè)結(jié)果，主要污染指標(biāo)為活性磷酸鹽、總氮、COD，通過對(duì)不同站位的數(shù)據(jù)分析，多個(gè)站位均存在活性磷酸鹽超標(biāo)的問題。分析第三期尾水檢測(cè)結(jié)果，主要污染指標(biāo)為活性磷酸鹽、總氮、懸浮物，通過對(duì)不同站位的數(shù)據(jù)分析，大部分站位pH值不達(dá)標(biāo)。

1.5 海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水監(jiān)測(cè)情況總結(jié)及尾水污染防控建議

分析尾水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，第一期海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水中活性磷酸鹽、總氮為主要超標(biāo)指標(biāo)，第二期海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水中總氮、活性磷酸鹽、COD為主要超標(biāo)指標(biāo)，第三期海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水中活性磷酸鹽、總氮、懸浮物為主要超標(biāo)指標(biāo)。

通過對(duì)不同監(jiān)測(cè)站位數(shù)據(jù)的分析，溪頭鎮(zhèn)、平崗鎮(zhèn)主要超標(biāo)指標(biāo)包括活性磷酸鹽、總氮，大溝鎮(zhèn)主要超標(biāo)指標(biāo)為懸浮物及總氮，陽西縣主要超標(biāo)指標(biāo)為總氮與懸浮物，陽春市主要超標(biāo)指標(biāo)為pH。陽西縣程村蔗山站位pH、COD、總氮超標(biāo)，該區(qū)域存在地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)大泉站，為此需對(duì)尾水水質(zhì)實(shí)施跟蹤監(jiān)測(cè)，確保排放尾水水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。部分對(duì)蝦養(yǎng)殖區(qū)域地處漠陽江周邊，尾水可經(jīng)由支流進(jìn)入漠陽江，為此需加強(qiáng)尾水檢測(cè)及處理。陽春市多采用豬魚立體混養(yǎng)模式，2019年暫停豬養(yǎng)殖，因此監(jiān)測(cè)結(jié)果僅可反映魚養(yǎng)殖時(shí)期的水質(zhì)，預(yù)計(jì)采用豬魚立體混養(yǎng)后COD、總氮、總磷等指標(biāo)可不同程度升高，為此需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。2020年7月部分監(jiān)測(cè)站位懸浮物超標(biāo)，其誘因與夏季藻類繁殖、動(dòng)物排泄物等相關(guān)，為此需加強(qiáng)夏季水質(zhì)監(jiān)測(cè)。各區(qū)域需在環(huán)境敏感點(diǎn)設(shè)置監(jiān)測(cè)站位，加強(qiáng)尾水監(jiān)測(cè)及污染防控，以確保海水對(duì)蝦養(yǎng)殖的持續(xù)健康發(fā)展。

2 海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)

2.1 化學(xué)與物理處理技術(shù)

針對(duì)海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水中存在的膠體、懸浮物等污染物，可利用泡沫分離、絮凝膜分離、機(jī)械過濾等物理技術(shù)清除。如尾水中含有可溶解有機(jī)質(zhì)，可采用臭氧氧化法清除。目前，化學(xué)及物理處理技術(shù)日趨度多樣化，但單一化學(xué)及物理方法處理效果不佳，在實(shí)際操作中多將生態(tài)方法與物理、化學(xué)方法相結(jié)合，以達(dá)到良好的尾水凈化效果。

2.2 水生植物法

部分水生植物可吸收水體中的營養(yǎng)鹽與有機(jī)物，也可吸附大量懸浮物，富集水體中的重金屬，進(jìn)而達(dá)到凈化尾水的良好效果。水生植物法成本較低，操作簡便，具有較強(qiáng)的兼容性，但尾水修復(fù)過程耗時(shí)較長，如尾水處于高負(fù)荷狀態(tài)，則修復(fù)效果不佳，為此需結(jié)合尾水實(shí)際情況合理使用。最新的水生植物法為生態(tài)浮床技術(shù)，其凈化效果與生物群落、浮窗面積、植物類型相關(guān)。研究人員采用海馬齒建立生態(tài)浮床處理尾水，結(jié)果顯示尾水匯總有機(jī)碳及COD水平顯著降低，水體透明度升高。

2.3 水生動(dòng)物法

貝類及濾食性魚類以有機(jī)碎屑、藻類及浮游生物為食物，可顯著提升尾水透明度，降低有機(jī)顆粒水平，進(jìn)而達(dá)到良好的尾水處理效果。同時(shí)，向海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水中投放大型魚類可控制藻類總量。研究人員在對(duì)蝦塘中混合養(yǎng)殖銀鯽、鳙魚，結(jié)果顯示藍(lán)藻整體數(shù)量顯著降低，蝦塘發(fā)病率也呈下降趨勢(shì)，養(yǎng)殖產(chǎn)量顯著提高。

2.4 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)主要包括微生態(tài)制劑、生物絮團(tuán)，其中微生態(tài)制劑為有益于宿主的微生物或有助于有益微生物生長的物質(zhì)經(jīng)過加工處理后形成的制劑，可顯著提高對(duì)蝦飼料消化率及抗病能力。海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水處理中加入微生態(tài)制劑可降低水體污染程度，并可減少藥物殘留總量，進(jìn)而達(dá)到良好的處理效果。生物絮團(tuán)技術(shù)需在尾水中加入益生菌或碳源，調(diào)節(jié)C/N數(shù)值，使尾水中氨氮等養(yǎng)殖過程中形成的代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榫w蛋白，也可經(jīng)由細(xì)菌絮凝作用進(jìn)入食物鏈，使飼料系數(shù)下降，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)水質(zhì)的效果。生物膜法也屬于廣泛應(yīng)用的微生物修復(fù)技術(shù)，其主要特點(diǎn)為反應(yīng)容積較小，無過高沉淀要求，能耗及運(yùn)行費(fèi)用偏低等，研究人員采用藤壺殼作為生物膜，結(jié)果顯示C/N數(shù)值為20：1時(shí)，尾水處理效果顯著，且尾水處理費(fèi)用較低。最新應(yīng)用的微生物修復(fù)技術(shù)主要包括膜生物反應(yīng)器、封閉式光生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器采用膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)，其主要優(yōu)勢(shì)為出水水質(zhì)較高，有機(jī)物成災(zāi)率高及占地面積小等。封閉式光生物反應(yīng)器屬于微藻培養(yǎng)系統(tǒng)，可有效吸收尾水中氮磷等營養(yǎng)鹽，進(jìn)而達(dá)到良好的凈化效果。

2.5 人工濕地法

人工濕地法為尾水處理的全新方法，其主要特點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用低及成本低廉，可高效去除氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。研究人員采用大米草、香蒲及蘆葦構(gòu)建人工濕地，結(jié)果顯示尾水中COD水平顯著降低，渾濁度下降。

3 海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

國家相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)布《2019年中國海洋生態(tài)環(huán)境公報(bào)》中顯示，我國富營養(yǎng)化海域總面積約為42710km，近岸海域污染問題較為嚴(yán)重，水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域水質(zhì)需進(jìn)一步提高。采取科學(xué)有效的技術(shù)處理海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水可顯著降低尾水的污染總負(fù)荷，并可減少污染物排放總量，進(jìn)而促進(jìn)海水對(duì)蝦養(yǎng)殖行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。未來，我國相關(guān)機(jī)構(gòu)需加大海水對(duì)蝦養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)的研發(fā)及推廣，并充分借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)。比如日本對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格管控，依據(jù)水域環(huán)境及養(yǎng)殖空間限制水產(chǎn)養(yǎng)殖總量。挪威制定完善的水產(chǎn)養(yǎng)殖法律制度，美國成立漁業(yè)協(xié)會(huì)，嚴(yán)格管理水產(chǎn)養(yǎng)殖，制定養(yǎng)殖許可制度，嚴(yán)格控制養(yǎng)殖產(chǎn)量、飼料投喂額度等。國內(nèi)有關(guān)部門可結(jié)合國情，不斷完善調(diào)整相關(guān)法律法規(guī)，并與漁業(yè)協(xié)會(huì)開展合作，制定科學(xué)完善的養(yǎng)殖尾水處理方案。比如廣西地區(qū)采用海水池塘養(yǎng)殖模式，為此相關(guān)機(jī)構(gòu)綜合采用生物膜、微生物制劑、水生動(dòng)植物等技術(shù)處理尾水，并對(duì)尾水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估，以確保尾水排放水質(zhì)達(dá)標(biāo)，其成功經(jīng)驗(yàn)值得各地區(qū)借鑒。

4 結(jié)語

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是未來海水對(duì)蝦養(yǎng)殖的主要發(fā)展道路，為此相關(guān)機(jī)構(gòu)需加強(qiáng)尾水處理技術(shù)、生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)研究及推廣，鼓勵(lì)各地區(qū)結(jié)合自身實(shí)際情況綜合采用化學(xué)與物理處理技術(shù)、水生植物處理法、水生動(dòng)物處理法、微生物修復(fù)法、人工濕地法等完成尾水處理，以實(shí)現(xiàn)海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的綠色健康發(fā)展。