海水養(yǎng)殖尾水資源化利用模式初探

◎ 文/王海航 沈亦軍 黃呈煒 王揚(yáng)才* 沈偉良 斯烈鋼

在海水連片養(yǎng)殖區(qū)構(gòu)建以藻類增殖、貝類過濾、植物凈化為主要功能的海水藻—貝—植養(yǎng)殖尾水處理模式，利用增殖海洋微藻降低水體氮磷等營養(yǎng)鹽的含量，通過貝類的濾食將顆粒物及增殖的藻類轉(zhuǎn)化為貝類生物量，再運(yùn)用耐鹽水生植物及生態(tài)濕地進(jìn)一步凈化養(yǎng)殖尾水，形成了以大規(guī)格貝類苗種為主要產(chǎn)出的尾水資源化利用新模式。該模式不僅可以有效凈化養(yǎng)殖尾水，還可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，調(diào)動養(yǎng)殖戶處理養(yǎng)殖尾水的自主性和積極性，是對海水養(yǎng)殖尾水治理模式的有益探索。

養(yǎng)殖尾水處理是海水養(yǎng)殖業(yè)綠色健康發(fā)展的關(guān)鍵，由于海水養(yǎng)殖尾水鹽度高、可生化性差，處理難度較大，海水養(yǎng)殖目前仍缺乏成熟的養(yǎng)殖尾水模式。寧波市自2018年開展養(yǎng)殖尾水治理工作以來，在實(shí)踐中不斷總結(jié)，形成了以藻類增殖、貝類過濾、植物凈化為主要功能并資源化利用的海水藻—貝—植養(yǎng)殖尾水生態(tài)化處理模式，后在連片養(yǎng)殖區(qū)開展驗(yàn)證。該模式集成生態(tài)溝渠、藻貝養(yǎng)殖、濕地耐鹽植物凈化等尾水處理技術(shù)、組合優(yōu)化處理工藝，利用貝苗中間培育形式將蝦蟹產(chǎn)生的有機(jī)碎屑、無機(jī)氮、活性磷酸鹽等廢棄物資源轉(zhuǎn)化為貝苗產(chǎn)量，使廢棄資源得到有效利用，通過收獲貝類產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水資源化綜合利用，為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)綠色健康養(yǎng)殖發(fā)展助力。

一、材料與方法

（一）養(yǎng)殖區(qū)基本情況

養(yǎng)殖區(qū)位于三門灣蛇蟠涂圍墾區(qū)200ha，由95口單個面積16650m2土池組成，養(yǎng)殖面積約160ha，主要開展以南美白對蝦、梭子蟹、青蟹、縊蟶為主的蝦蟹貝多營養(yǎng)層級綜合養(yǎng)殖。

（二）養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)排水

養(yǎng)殖區(qū)建設(shè)有獨(dú)立的進(jìn)排水系統(tǒng)，通過潮汐自然進(jìn)排水。養(yǎng)殖進(jìn)水通過總閘引入三門灣海水逐級進(jìn)入干渠、支渠后流入池塘，干渠平均寬度約30m；排水渠道根據(jù)池塘面積和地形特點(diǎn)建設(shè)，均為明渠結(jié)構(gòu)，逐級匯積到寬度為25m的總排水渠通過入海閘外排入海。

（三）尾水處理單元構(gòu)建

采取養(yǎng)殖尾水集中處理方式，在排水渠后段建成一條長11m排水河攔水壩和控制閘1座，將養(yǎng)殖尾水改道引入微藻處理池，通過水泵分別抽到總面積8000m2的貝類（貝苗中間培育）處理池，過濾后的海水自然流入植物生態(tài)凈化池，其中，微藻處理池面積48000m2，平均水深2m；貝類處理池共144口水泥池，每口池面積55m2，高1m，可貯水8000m3，貝類處理池上建有鋼架頂棚；植物生態(tài)凈化池面積約50000m2，包含約20000m2濕地，凈化池內(nèi)放置300m2耐鹽植物浮床，詳見圖1。

圖1 養(yǎng)殖尾水處理布局示意圖

（四）尾水處理系統(tǒng)水處理量

養(yǎng)殖區(qū)的進(jìn)排水根據(jù)海水漲落潮而定，養(yǎng)殖換水集中在7月～10月，養(yǎng)殖戶視養(yǎng)殖池塘水質(zhì)狀況在大潮時換水，每月?lián)Q水3次～5次。養(yǎng)殖區(qū)池塘水深平均約1m，每次排換水量約為池水1/10，高峰期養(yǎng)殖區(qū)最大日換水量約為50000m3，（大潮時每日約有1/3的池塘換水）養(yǎng)殖尾水通過排水渠匯積到微藻處理池，微藻處理池蓄水量約為90000m3，微藻在處理池利用養(yǎng)殖尾水中的營養(yǎng)鹽自然增殖，并通過提水輸送到貝類處理池；生產(chǎn)上根據(jù)微藻處理池水透明度、貝苗密度和規(guī)格適當(dāng)調(diào)節(jié)輸水量，一般水流量控制在水體每天更換8次以上，即貝類處理池最大日過濾尾水可達(dá)64000m3以上。

二、結(jié)果

（一）尾水凈化效果

該尾水處理系統(tǒng)于2019年底建設(shè)完成并投入運(yùn)行，運(yùn)行后每年委托第三方分4次對處理后水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《海水養(yǎng)殖水排放要求》二類排放標(biāo)準(zhǔn)，詳見圖2。

圖2 主要營養(yǎng)鹽年均值柱狀圖

根據(jù)2021年10月和2022年10對尾水處理前后的數(shù)據(jù)對比（見表1、表2，此處僅列舉養(yǎng)殖尾水三個主要指標(biāo)），養(yǎng)殖尾水處理后水中化學(xué)需氧量（COD）、活性磷酸鹽及無機(jī)氮3項(xiàng)指標(biāo)均比處理前有明顯下降，活性磷酸鹽最大下降為91.18%，經(jīng)過處理后養(yǎng)殖尾中化學(xué)需氧量、活性磷酸鹽和無機(jī)氮均達(dá)到SC/T 9103-2007《海水養(yǎng)殖水排放要求》規(guī)定的二級標(biāo)準(zhǔn)，其中化學(xué)需氧量和活性磷酸鹽達(dá)一級排放要求。

表1 2021年10月養(yǎng)殖尾水處理前后尾水監(jiān)測數(shù)據(jù)

表2 2022年10月養(yǎng)殖尾水處理前后尾水監(jiān)測數(shù)據(jù)

（二）尾水資源利用收益

通過養(yǎng)殖尾水資源利用，從2019年底投產(chǎn)到2020年12月止當(dāng)年生產(chǎn)縊蟶、彩虹明櫻蛤、菲律賓蛤仔等各類貝苗18000kg，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值380多萬元；2021年全年培育各類貝苗28500kg，產(chǎn)值420萬元；2022年全年培育各類貝苗38500kg，產(chǎn)值306萬元。

三、討論

集中連片池塘尾水資源化利用模式采用微藻吸收營養(yǎng)鹽、貝苗（中間培育）過濾、水生植物凈化、濕地處理等技術(shù)，利用微藻處理池增殖海洋微藻的過程降低水體氮磷等營養(yǎng)鹽的含量，通過貝類的濾食將顆粒物及藻類吸收的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為貝類生物量，再運(yùn)用耐鹽水生植物及生態(tài)濕地進(jìn)一步凈化養(yǎng)殖尾水，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水達(dá)標(biāo)排放。這種養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)通過收獲貝類的方式將營養(yǎng)鹽帶出養(yǎng)殖水體，減少了養(yǎng)殖尾水處理的成本，調(diào)動了養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖尾水處理的自主性和積極性，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益雙贏。

該模式能有效降低養(yǎng)殖尾水中氮磷等主要營養(yǎng)鹽含量，如2021年10月活性磷酸鹽濃度處理前后分別為0.28mg/L、0.02mg/L，消減率達(dá)91.18%，無機(jī)氮濃度處理前后分別為0.95mg/L、0.66mg/L，消減率為30.18%，尾水治理效果與預(yù)期相符。由于該連片養(yǎng)殖區(qū)規(guī)模較大，養(yǎng)殖尾水處理設(shè)施建設(shè)成本相對較高，為此對普通池塘養(yǎng)殖尾水采取簡易藻—貝—植尾水處理模式，其中貝類處理池采用石板、磚、玻璃鋼、塑料、帆布等材料搭建簡易陸基貝類流水槽，通過將微藻處理池內(nèi)養(yǎng)殖尾水輸送到陸基平面流水槽，供貝類苗種濾食后再排放回養(yǎng)殖塘重新利用，這種簡易貝類流水槽一般經(jīng)過約40d時間培育，每平方可生產(chǎn)大規(guī)格貝類苗種6kg左右，投入與產(chǎn)出比可達(dá)1:7，極大提高了養(yǎng)殖戶處理養(yǎng)殖尾水的積極性，為海水養(yǎng)殖尾水資源化利用模式建立進(jìn)行了有益的探索。