顧兆俊 劉興國等



摘 要:針對養殖池塘水體富營養化的問題,構建了一種組合式的池塘生態養殖設施,兼備了人工濕地和底質改良機兩種凈化功能。結果表明:利用生態養殖系統的池塘,在一個養殖周期內,水質狀態有顯著的改善,總氮、總磷、氨氮和亞硝酸鹽的質量濃度比普通養殖池塘平均降低了23%、13.0%、34%和36%,養殖產量提高了14%。
關鍵詞:池塘生態;養殖設施;水生植物;生物填料
引言
池塘養殖水產品是我國水產品供給的主要來源。據2012年漁業統計年鑒顯示,2011年我國有池塘養殖面積2566.86千公頃,占淡水養殖總面積的43.45%,占全國水產養殖面積的31.74%;池塘養殖產量1866.42萬噸,占淡水產品產量的70.58%,占全國水產品總產量的43.52%。池塘養殖模式已成為漁業發展中不可或缺的力量。但池塘養殖中存在的一些問題也越來越突出,尤其是水資源大量浪費與水域環境污染問題。
綜合國內外的研究成果發現,養殖過程中投入的氮磷等營養物質,除20%-30%被養殖生物吸收利用外,其余的全部進入養殖環境中,養殖水體中的富營養物質除部分隨排放水排放到外部環境中外,大約60-70%沉積到池塘底泥中,養殖過程中投入的藥物和化學品等也在水體或底泥中的積存。池塘底泥中大量有機物的存在,不僅會導致池塘水體下層長期缺氧,池塘底部處于還原狀態,還會導致氨氮、亞硝酸鹽、甲烷、硫化氫等對魚類有毒有害物質的產生,引起池塘養殖水質惡化,病菌大量繁殖,嚴重影響到養殖生產安全。大量的研究文獻認為,池塘底泥即是污染源也是營養庫,池塘水體初級生產力需要的大量營養鹽來自底泥,合理的釋放和利用池塘底泥中的富營養物質是改善底質環境、提高池塘水體生產力的重要途徑。同時,改善淡水魚類養殖生態環境也去除異味改善品質的有效方法。
目前國內很多大中型養殖基地采用加配一定比例面積的人工濕地進行生態養殖。其方式主要是把數個池塘和一片人工濕地串聯起來進行微流水循環凈化的生態養殖模式,但此種模式也存在很多弊端。如在養殖生產過程中一定某個池塘發生病害就會連帶到整片區域的其它池塘;還有此種養殖模式所需要配備的客觀條件不適用于小型養殖場。文章針對上述情況,構建了一套組合式的的池塘生態養殖設施,通過養殖環境生態化調控,既有利于環境改善,節約用水、減少污染,又有利于魚肉品質的改善。
1 構建技術
1.1 構建工藝
在標準化養殖池塘(一般為面積5-20畝的矩形池塘)內,每間隔8-15米布置一套生態設施,其兩端用繩索固定在池塘坡埂上;每套生態設施與池塘兩邊和投飼臺、增氧機的間距不能小于10米(圖1所示)。生態設施水面上由若干段浮性框架組合成,每段浮性框架呈矩形,比例1:3;水面下是一個亞克力材料制成箱體,箱體兩邊鉆若干個過水孔,孔徑1.5cm,周圍相鄰每兩個過水孔之間間距為30cm,保證過水通暢性;箱體內放置占體積80%左右的陶粒作為凈化用生物調料和植物生長基質,粒徑約2cm;在陶粒上種植水雍菜、水芹菜等生物量較大的、可作為青飼料補充給養殖池塘內魚食用的本地優勢品種;浮性框架兩邊垂直各布置一層聚乙烯網,網目大小1.5cm,網四周一圈的固定細的圓鋼;每套生態設施中間區域底部放置一個600瓦功率的水泵,抽水時通過進水管從兩邊連接到箱體內,在里面的兩根進水管的兩邊,每間隔20cm鉆上一個出水孔,孔徑大約0.5cm,讓池塘的水流進生態設施內,進水管制作材料為直徑5cm的PVC管(圖2-圖4所示)。
1.2 運行機理
通過上層經過生態設施水下箱體平流過水,起到人工濕地的凈化作用;通過水泵把底層水抽上來經過生態設施過濾又回到水里起到底質改良機的底層攪動、水層交換的循環凈化作用;在凈化過程把污染元素作為特定植物的生長元素,即最終轉化為可供池塘內養殖魚補充食用的青飼料,充分體現了魚菜共生的生態養殖模式。
2 應用效果
在池塘養殖生產期間,每間隔20天定點采集一次水樣進行分析,同時選取旁邊一個相同條件普通養殖池塘做對照。根據監測結果(表1),構建生態設施的養殖池塘,在生產運行期間水中總氮、總磷、氨氮和亞硝酸鹽的質量濃度比普通養殖池塘平均降低了23%、13.0%、34%和36%,養殖產量提高了14%。
3 結束語
在養殖池塘內構建組合式生態設施對養殖水域環境調控具有顯著的效果,在一個養殖生產周期內能夠明顯降低水體中氮、磷營養鹽的含量,并間接改善養殖水產品質量,提高養殖產量;同時水中的營養鹽在被凈化吸收后能作為植物的生長元素,具有額外的經濟價值和美觀價值。
參考文獻
[1]牛盾,趙興武,李書民,等.中國漁業年鑒[M].中國農業出版社,2012:1-30.
[2]李春雁,崔毅.生物操縱法對養殖水體富營養化防治的探討[J].海洋水產研究,2002,23(1):71-75.
[3]顧兆俊,劉興國,朱浩,等.一種水產養殖污水的凈化方法及基于該方法的生態浮床:中國,201310138547.3[P].2013-04-19.
[4]胡雄.魚-菜混養模式的構建與初步應用研究[D].武漢:華中農業大學,2011.
[5]安鑫龍,周啟星.水產養殖自身污染及其生物修復技術[J].環境污染治理技術與設備,2006,7(9):1-6.
作者簡介:顧兆俊(1983-),男,助理研究員,主要從事池塘生態工程方面的研究。