探析水產養(yǎng)殖尾水的生態(tài)處理*

中國水產科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所 顧兆俊，劉興國，程果鋒，唐榮

我國科技的不斷發(fā)展，推動了我國經濟的不斷增長，我國人民的生活質量也隨之提高，國際市場上對于水產品的需求量與安全品質檢驗指標日益豐富，為中國水產養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的機遇，并提出了新的挑戰(zhàn)。所以，水產養(yǎng)殖戶必須通過新型方法完善水質循環(huán)系統(tǒng)和池塘生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

一、水產養(yǎng)殖尾水的特點

池塘水體高密度的動物飼養(yǎng)養(yǎng)殖方式直接導致了池塘水體中長期存在著大量的氨氮殘留動物飼料以及其他水產養(yǎng)活生物的養(yǎng)殖糞便，而這種富含污染物的天然物質分解、物理物質分解以及其他化學物質分解，直接造成了在池塘水產生物養(yǎng)殖尾水中不斷出現(xiàn)許多富含氨氮以及亞硝酸鹽、有機質、磷及其他污損的有機磷微生物，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養(yǎng)殖生物的生命安全。其中的過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變?yōu)楹懈哞F量的血紅蛋白，使得水生微生物無法及時獲得大量氧氣，最后導致死亡。這些水域中存在的水生動物消化殘余的個體飼料、水生藻類生物的個體糞便，以及水生植物個體腐爛之后形成的其他有機質等，都會直接使水域進一步受到污染，從而導致原水生態(tài)的生物個體繁殖進化速度遲緩，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。無論是物理處理方法進行過濾、選擇化工方法進行殺菌消毒、絮凝沉淀，或是用生物方法進行限制細菌的繁殖和放養(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用，通常人們都會采用科學、合理的技術，通過合理的資源配置才可以達到最佳的效果，如果采用單一應用方式進行處理，會導致效果不理想。如何才能夠把物理方法、生物凈化方法等不同處置方法進行合理結合、資源優(yōu)化，這是現(xiàn)代尾水處理工程技術的主要研究方向。其中，最具代表性技術是在水池當中直接進行預處理原位修復技術，并且把尾水排出池進行預處理的異位處理。下面主要為大家介紹一下水池原位恢復技術，它又稱為立體恢復技術，這項技術主要是在養(yǎng)殖水池中直接進行復原處理，同時，采用零排放或者降低排放指數(shù)的恢復技術。養(yǎng)殖池其實是一種小型的生態(tài)系統(tǒng)，本身也有自凈能力，利用原位修復技術，同物理方法、生態(tài)方法以及尾水處理科學技術有機結合，能夠有效增強養(yǎng)殖池自凈能力，從而有效地實現(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：

（一）增氧

增氧主要是應用物理化學以及工程機械兩種方法，向其他水體的微生物體中供應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)殖水生動物以及其他底棲水生動物繁殖帶來充足的天然氧氣。目前，主流的增壓裝置主要包括噴射式減壓增氧機、攪拌式減壓增氧機、葉輪式減壓增氧機、射流式減壓增氧機、涌浪式減壓增氧機，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)殖場使尾水恢復原位至關重要，但是卻是最易被人忽視的一個方面。水產農業(yè)養(yǎng)殖的最終目的，其實是讓一個池子里的水體天然具有生產力，再加上各種人工合理投放具有外源性和抗感染性的餌料，盡量把其大量地轉化成農業(yè)養(yǎng)殖的副產品。養(yǎng)殖戶應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)物質轉換成池塘魚產力，有效降低因池塘能源與飼養(yǎng)物質的大量耗費而引起的池塘魚尾與池水污染。合理利用放養(yǎng)技術是人們達到放養(yǎng)目的最主要的技術手段之一。在整體放養(yǎng)處理過程中，應先具體分析掌握整個水塘的整體基礎生產狀況，如水深、水質、面積、基礎飼料生產力、底泥土質類型和土層厚度、水源環(huán)境條件、氣候變化情況等，再結合池塘基本生產情況確定目標池塘產值后，科學合理地規(guī)劃設計各種水生動物的整體放養(yǎng)處理模式，如動物種類、數(shù)量、雌雄雜配比、個體體型大小、食性、生活習性、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物放養(yǎng)物種的整體配置環(huán)境結構、水體時空配置結構和水體營養(yǎng)環(huán)境結構，通過科學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，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利用當?shù)貥嫿ǔ靥寥斯つさ幕|，從當?shù)爻靥了刑崛「患母鞣N微生物而得成。細菌層的膜處理是一類復雜的水生細菌物質集合體，除去所有水和菌在細胞膜的表面之外，還包括繁殖細胞所需要分泌的各種胞外物質聚合物、吸附的生物養(yǎng)分、細胞新陳代謝作用物質和其他細胞新陳裂解代謝物質等。通過對細菌層的膜處理能夠有效改變已經飼養(yǎng)的動物水體，并充分利用但聚集在養(yǎng)殖動物水體溶液中的各種固體物質懸浮物、有機質的磷含量、細胞、藻體等，來吸附、同化飼養(yǎng)水體溶液中的游離態(tài)磷和氮，轉變成已經飼養(yǎng)過的動物水體，并使其成為可以吸收和再利用的主要動物蛋白質營養(yǎng)來源。細菌細胞膜雖然也可以在其原位有效修復養(yǎng)殖的植物尾水，但是該菌膜結構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，有一定的相互效應并有周期性的變化。在生態(tài)資源綜合利用管理過程中，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、吸附污染化學物質的有害細菌的個體數(shù)量，使養(yǎng)殖水域土壤中的含氮有機質、氨氮、亞硝態(tài)氧合氮等得到分解或者被吸附，并將其轉變成為有利或自然無害的氮化合物，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、水產養(yǎng)殖尾水的處理現(xiàn)狀

（一）池塘凈化

池塘凈化技術對于水產養(yǎng)殖尾水處理有著重要作用，它的原理相對簡單，就是降解尾水水體中的污染物，隨后把污染物進行凈化，并且應用生物吸收和過濾的先進科學技術，對尾水進行處理。然而，但與傳統(tǒng)的過濾池塘技術相比，其見效緩慢，由于其不受濾網填充物所影響，能夠節(jié)約成本，減少人力、物力、財力耗費，同時省去了清洗過濾器等比較復雜的工作。

（二）設施凈化

設施凈化從原理上來講就是讓池塘凈化得更加專業(yè)和精細，因為池塘的占地面積相對較小，因此，應用設施凈化技術成本低，也更加安全，能夠更高效地處理水產養(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。應用活性炭吸附技術可以有效地對水產養(yǎng)殖尾水水體中的懸浮液或者其他污染物進行處理，但是這項也是有缺點的，在實際養(yǎng)殖過程中適用性并不是特別高。

（三）濕地凈化

濕地凈化技術的優(yōu)勢比較多，它能夠適應復雜多變的水產養(yǎng)殖尾水的處理，主要應用微生物篩選、生化分析、植物吸收以及物理沉積等凈化模式，專門針對水產養(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。濕地凈化技術的主要優(yōu)點是可以讓本地的生物變得多樣化，還能促進本地的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)以及水循環(huán)系統(tǒng)恢復原本的自凈能力。

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、小中型湖泊和特種生物養(yǎng)殖塘等。發(fā)展畜禽農業(yè)養(yǎng)殖尾水處理灌溉系統(tǒng)，首先要針對本地的畜禽養(yǎng)殖農業(yè)基礎設施狀況，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，對其加以科學規(guī)劃，并進行科學合理的設計建造。可以通過這三方面入手：第一，在水塘面積相對集中的地方，建立復合人工濕地，在施工時要科學合理地使用當?shù)氐倪M排水渠、未開發(fā)利用濕地等以降低用地成本。第二，對于飼養(yǎng)在分散地區(qū)并且附加值比較高的畜牧產業(yè)，需要積極發(fā)展池塘原位修復技術，因為合理地發(fā)展池塘原位修復技術不僅能夠減少養(yǎng)殖單位尾水環(huán)境污染排放，還能夠提高畜牧產業(yè)的生產產值。江西省的池塘不集中，并且池塘養(yǎng)殖面積不大，動物飼養(yǎng)比較分散，養(yǎng)殖的種類繁多，這也導致尾水集中處理難度增加，因此，開展科學的原位修復技術需要依據(jù)實際情況進行選擇，包括魚菜共生體系、生態(tài)浮島系統(tǒng)等等。第三，依據(jù)水資源的分布進行產業(yè)結構調整，如果水資源緊缺，當?shù)氐霓r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業(yè)。

（二）發(fā)展保水漁業(yè)和生態(tài)修復漁業(yè)

以江西省的綜合開放性利用水面為例，江西省水庫、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，甚至徹底修復已經被毀壞的水面，這是目前江西省經濟漁業(yè)社會發(fā)展中必須破解的一個關鍵問題。保水生態(tài)漁業(yè)與海洋生態(tài)保護恢復保水漁業(yè)是目前解決這一環(huán)境問題最行之有效的辦法。根據(jù)目前江西具體的環(huán)境狀況，可以選擇在未嚴重污染江湖水體內部或水污染嚴重程度較低的江湖水體環(huán)境發(fā)展江湖保水恢復漁業(yè)，或者在水體環(huán)境污染嚴重、漁業(yè)資源環(huán)境破壞比較嚴重的江湖水體環(huán)境發(fā)展保水漁業(yè)所謂保水漁業(yè)，即是指以保護維持江湖水體內部環(huán)境生態(tài)為主要目的，并合理選用水體相應的保水魚種，實行人工養(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)科學理論來作為技術基礎，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?shù)乃w魚種，完全改變該區(qū)域水體的主要魚類及其種群生態(tài)構成，以充分保障水體生態(tài)平衡，這樣既可以充分保持整個水體自然環(huán)境，又可以充分發(fā)揮水體土壤與其他水體的綜合漁產能力，而達到目的的一種自然捕撈的生產方式。

（三）科學管理

無論采取哪一種管理方法，如果只考察基礎建設，而沒有考察經營管理，最后都很難達到好的效益。科學管理首先就是在投資準備過程中必須協(xié)調好建設投資項目與管理資金。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，是要對管理人員、生產者等進行技術培訓，主要內容有：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程，各個環(huán)節(jié)與單元的保養(yǎng)方式、更換時間、故障檢測及處理方法等。第二，各種預處理系統(tǒng)，針對不同養(yǎng)殖模式、不同種類的尾水預處理能力，水生植物、生物膜、過濾系統(tǒng)等的生長發(fā)育與活性循環(huán)，科學合理地規(guī)劃。第三，制定科學的管理過程，包含日常的值班、水電檢測、水質監(jiān)控、巡查細節(jié)以及應急預案等等。

（四）加強養(yǎng)殖尾水處理技術的研究開發(fā)

由于減少尾水處理的土地利用面積比較嚴重，因此，降低尾水的處理成本，提高尾水處理能力，通過不斷創(chuàng)新，研究更為有效的方法，加大對尾水處理科學技術的研究與發(fā)展。同時，科研人員還要進一步研究更為簡單、適用性強的尾水處理方法，優(yōu)化尾水處理的現(xiàn)有設備和相關工作流程，從而提升尾水處理的效果。

科研人員還可以研發(fā)水質控制技術，并不斷完善管理技術，針對養(yǎng)殖生態(tài)的特點，開發(fā)高效養(yǎng)殖環(huán)境控制設備等，同時加強數(shù)字化技術在水產養(yǎng)殖中的運用，以做到數(shù)字化養(yǎng)殖、精確管理。

五、結束語

水產養(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水產養(yǎng)殖尾水處置技術創(chuàng)新，從而有效降低水產養(yǎng)殖過程的污染問題。

水產養(yǎng)殖要重視對自然環(huán)境的影響和周圍生態(tài)環(huán)境的污染，進而有效推動水產養(yǎng)殖行業(yè)向綠色、環(huán)保、可持續(xù)的道路發(fā)展，進一步促進水產養(yǎng)殖尾水生態(tài)環(huán)境朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。