水產養殖廢水污染危害及處理技術研究

胡桂飛

（銅陵市義安區水產管理站，安徽 銅陵 244151）

1 水產養殖廢水污染危險

我國水產養殖產業發展迅猛，但與水產養殖相關的各項技術手段卻起步較晚，加之不同地區之間的經濟條件、交通條件與氣候條件等因素限制，行業整體養殖技術不夠先進，部分水產養殖戶管理手段十分粗糙，一味追求產量與經濟效益，不注重品牌塑造與產品質量問題。在此思維影響下，這些養殖戶未能按照相關標準與規范對水產養殖廢水進行處理，水產養殖過程采用的技術措施十分落后，而這些廢水不僅會直接危害周邊生態環境，也會伴隨著生態循環而危害人體健康。總體而言，水產養殖廢水污染危害可分為兩個層面，分別為：水產品質量層面與生態環境層面。

1.1 水產品質量受到嚴重影響，食品安全受到極大挑戰

現如今，我國部分地區水產養殖戶在水產養殖環節一味追求成本控制，只關注最終經濟效益，經常使用劣質飼料與有毒添加劑，如穩定劑、顏料、消毒劑等，這些物質直接危害養殖區域水生物健康，并會長時間存在水體之中，進而造成區域水環境大幅下滑，水質惡化，水產品產量與質量同步下滑，養殖戶經濟效益受損。此外，很多養殖戶使用的藥物嚴重違背食品安全規范，其內部含有大量重金屬，而這些重金屬將伴隨藥物投放而溶于水體之中，水生物吸收后，無法將其分解并排出體外，這些重金屬在水生物體內大量累積，人們在食用這些水產品后，重金屬物質也會同步進入人體，進而造成人體機能受損，嚴重時將出現重金屬中毒事件，如鉛中毒、汞中毒、鎘中毒等，直接危害人民群眾身心健康。

1.2 直接危害區域生態環境，水生態惡化進一步加重養殖負擔

現如今，我國很多水產養殖戶為實現更高的經濟效益，普遍采取集約化養殖模式，水產養殖密度連年增長，水體中水生物代謝物含量持續增加，而這些代謝物不僅造成水體中氨氮物質含量增加，也同樣影響水體含氧量。此時，水生物將很難獲取足夠氧氣，其正常生長難以保持穩定，生長速度減緩，養殖戶經濟效益也將同步下滑。此外，水生物密度增加也會導致水體中有機物含量持續上升，若養殖戶未能及時進行處理，這些有機污染物將造成水體含氧量進一步下滑，嚴重時將造成水生物大量死亡。與此同時，水產養殖廢水中含有大量氨氮與亞硝酸鹽等物質，而這些物質將極大刺激水體細菌與微生物的生長，水體富營養化問題進一步加重，水質進一步下滑。因此，水產養殖廢水在未經處理的情況下直接排放到自然環境中，也會造成區域生態環境大幅惡化，其后續治理難度極大，成本極高。

2 當前我國水產養殖廢水處理環節存在的不足與缺陷

水產養殖過程需占用大量水體空間，養殖區域覆蓋面積廣泛，廢水總量十分龐大，因此，水產養殖廢水無法依靠水體自凈系統完成無害化處理。與此同時，伴隨著生活水平的不斷提高，人們對水產品的需求總量也在快速增長，養殖戶為獲取更高的經濟效益，不顧區域生態承受能力，盲目擴張，水產養殖數量與范圍野蠻生長，進而造成養殖廢水量也在持續增加，現已嚴重超出自然生態系統的自我處理能力。總而言之，我國水產養殖廢水處理工作存在以下幾點問題：

2.1 養殖戶自身認知不足

受歷史因素影響，我國多數水產養殖戶受教育水平相對偏低，很多養殖戶由基層農業工作者轉型而來，雖然在養殖過程接受一定程度的技術培訓，其養殖經驗也在大量實踐中更加豐富，但對于養殖廢水處理方面卻缺少足夠的了解與認知。受此影響，多數水產養殖戶將大量生活廢水直接排入養殖水體之中，養殖廢水在未經處理的情況下直接應用于農業灌溉或排放至其他區域，即便周邊水生態環境已受到嚴重影響，養殖戶也很難將區域水生態污染與水產品養殖聯系到一起，加之利益因素驅使，水產品養殖廢水危害不斷累積，已嚴重影響人們的生活健康與生態環境穩定。

2.2 化學藥劑的濫用

除水產品自身代謝物及飼料外，化學藥劑是水產養殖廢水的另一個主要來源。養殖戶在水產養殖環節大量投放化學藥劑，而這些化學藥劑難以在水體中有效分解，部分化學藥劑含有大量重金屬，抑或是其他有毒物質，而這些物質將長時間滯留在水體中，進而造成污染加重。與此同時，化學藥劑的大量使用也會導致養殖水體中細菌與微生物大量滋生，水體富營養化問題愈發嚴重。

2.3 水產養殖廢水處理技術不合適

水產養殖廢水處理過程相對復雜，需相關人員具備一定的專業能力，采用合適的技術手段。此外，水產養殖廢水與工業廢水及生活污水存在很大差異，因此，其無害化處理過程也存在一定的特殊性。水產養殖廢水中含有大量細菌、微生物、重金屬、氨氮等物質，其整體構成與其他廢水不同，若養殖戶在飼料使用方面未能做好管理，也會造成污水成分的進一步復雜化。在此影響下，很多廢水處理人員在技術選擇層面未能做好具體分析，水體中含有的各類化學物質未被分解。

3 水產養殖廢水處理技術應用

進入21世紀以來，伴隨著科學技術的快速發展，各種高新技術與設備被廣泛應用于水產養殖廢水處理環節，廢水無害化處理水平與效率不斷提高。現如今，水產養殖廢水常用處理技術主要有物理處理技術、化學處理技術、物化聯合處理技術、生物處理技術與人工濕地處理技術五大類。

3.1 物理處理技術

物理處理技術是水產養殖廢水處理作業常用手段之一，養殖戶及廢水處理技術人員可借助機械設備對廢水進行過濾，同步實施泡沫分離處理機制，這兩種手段的有效運用，可大幅削減養殖廢水中有害物質含量。

機械過濾的核心機理為阻隔吸附，其整體技術難度較低，處理成本可控，處理效果相對良好，是當前最基礎的水產養殖廢水處理手段。水產養殖過程中，養殖戶需大量投放飼料，水產品也會產生大量代謝物，這些殘余飼料與代謝物將以懸浮形態存在于養殖水體之中，此時，在特定機械設備幫助下，工作人員可將這些懸浮物進行快速處理，整體過濾效果相對良好。除特定過濾設備外，廢水處理人員亦可借助砂濾池，進一步改善廢水處理效果。現如今，機械過濾技術多用于循環水養殖類的養殖場中。物理處理技術主要處理水體中的懸浮顆粒物，無法去除水體中COD、BOD、氮磷化合物等。

針對機械過濾技術存在的不足與弊端，廢水處理人員可使用泡沫分離技術對水產養殖廢水進行深度處理。泡沫處理技術是將空氣注入水產養殖廢水中。此時，水體中將出現大量氣泡，而這些氣泡會將廢水中具有表面活性的微生物帶到水體表面，工作人員再對泡沫進行分離處理，這樣可初步解決水產養殖廢水中溶解態污染物以及部分懸浮狀態污染物。泡沫分離技術不僅可去除水產養殖廢水中的有毒有害物質，亦可進一步提高水體中含氧量，為水體環境優化提供有利條件，水生物可正常生長。現如今，泡沫處理技術與機械過濾技術已成為水產養殖廢水處理作業常用手段。

3.2 化學處理技術

化學處理技術學借助化學氧化反應，在特定的化學物質幫助下，水體中含有的有毒有害物質被進一步分解，進而形成無害物質，有效減少水產養殖廢水對水產養殖以及水生態環境帶來的負面影響。化學處理技術應用期間，主要借助化學氧化反應，其中，臭氧是最常用的氧化劑，其整體氧化性非常強，可快速分解廢水中含有的各類有機物，可實現水產養殖廢水的深度無害化處理。臭氧氧化處理機制不僅可有效降低COD等有機物含量，亦可大幅提高水體中氧氣含量，進一步改善水質，提高水產品養殖水平，尤其是在龍蝦混養廢水中，借助臭氧氧化措施，水產品養殖品質可得到大幅改善，若臭氧投放量維持在0.59mg/L，其整體殺菌效果可達到99%以上，COD含量大幅降低，HN3-N與亞硝態氮的濃度也得到有效控制，但是，臭氧消耗量相對較大。試驗研究表明，化學處理技術可有效提高水產養殖廢水處理效率，但是，其處理過程應在特定容器與試劑的幫助下進行，處理人員需具備足夠的專業能力，可足夠了解化學試劑的使用要求，若應用控制出現問題，很容易引發二次污染，水產養殖廢水處理效能受到影響，且會帶來嚴重的成本浪費。進入21世紀以來，生物化學技術飛速發展，臭氧氧化技術愈發成熟，該項技術措施已在西方發達國家廣泛應用，養殖廢水處理能力持續改善，大量實踐應用已成為我國水產養殖業提供足夠數據。因此，我國水產養殖廢水處理工作亦可大力推廣臭氧氧化處理技術措施，強化技術應用的有效性，避免出現操作失誤。

3.3 物理化學聯合處理技術

水產養殖廢水成分十分復雜，大量懸浮顆粒物與可溶于水的有機物及其他化學成分都會影響最終處理效果，因此，單獨使用物理處理技術或化學處理技術，其局限性十分明顯，無法真正完成水產養殖廢水的無害化處理作業，將物理處理技術與化學處理技術進行有效融合，可大幅改善整體處理效果。例如，技術工作者可將臭氧處理技術與膜處理技術相融合，這樣不僅可有效去除養殖廢水中的污染物，亦可避免因濾膜頻繁更換而造成的工作強度與處理成本上升。機械過濾環節，臭氧可有效保持濾膜穩定，提高各類污染物的降解速度與質量，避免懸浮污染物堵塞濾膜，二者有機結合，可實現水產養殖廢水的深度處理，大幅削減水體中有毒有害物質含量，濾膜截留下的各類污染物亦可在降解作用下迅速消除。此外，機械過濾與臭氧處理技術結合使用，可進一步減少因化學藥劑使用而帶來的二次污染現象，進一步提高臭氧與水體污染物的接觸面積，氧化效率大幅改善，臭氧注入量進一步削減，氧化基團的綜合利用率提升，并降低處理成本。

3.4 生物處理技術

與傳統化學處理技術相比，生物處理技術更加綠色環保，其不會出現二次污染現象，是一種可持續且發展前景廣闊的水產養殖廢水處理手段。生物處理技術借助微藻等水生物，快速處理水產養殖廢水水體中的各類有害成分。試驗研究表明，微藻細胞內部含有大量特異性轉運蛋白，此類蛋白質可促使有機碳源在協助擴散或協同運輸的機制在，進入到微藻細胞內部，此時，有機碳源被微藻細胞處理為無害物質，進而實現廢水無害化處理目標。與此同時，微藻細胞對銨鹽以及其他形態的氮源進行快速處理，如亞硝酸鹽與硝酸鹽，此類物質在進入微藻細胞內部后，會被轉變為銨鹽，而銨鹽物質在特異性轉運蛋白處理下，將被固定在微藻細胞內部，并產生其他無害成分。水產養殖廢水處理過程中，微藻細胞在光合作用下，可進一步提高水體pH值，pH值的上升也會促使正磷酸鹽的進一步沉淀，從而實現除磷目的。與此同時，微藻細胞在絡合反應及離子交換過程促進下，可快速吸附廢水中含有的各類重金屬，廢水重金屬含量大幅下滑，整體處理效果良好。微藻處理技術多采用單細胞藻類，如小球藻、斜生柵藻等等，其應用模式又可分為藻菌共生系統、藻類塘、固定化藻類處理、光生物反應器等，不同的處理方式在實際處理效果以及應對場景層面也存在一定差異，因此，相關技術工作者應按廢水成分特征進行優化選擇。

3.5 人工濕地處理技術

人工濕地處理技術是一種更為新穎且環保高效的水產養殖廢水處理模式，其不僅可實現廢水無害化處理，亦可進一步改善區域生態環境，提高養殖水體水質，優化養殖產量與品質。人工濕地處理技術需采用人為介入措施，在養殖廢水處理區域適量種植各類水生植物，以人工的方法模擬自然濕地生態系統，尤其注重濕地環境的完善性，以生物學角度實現對水產養殖廢水的科學處理。人工濕地處理技術可視作多種傳統處理技術與生態環境保護的有機結合，其過程機理十分復雜，涉及物理、化學、生物等多個層面的共同作用，植物、基質與微生物相互作用，廢水處理能力較強，且具備連續性與可發展特征。人工濕地處理技術對應步驟較多，如基質過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物根系吸附與吸收、微生物代謝、水生植物光合作用等等諸多環節，經過一系列復雜處理，養殖廢水中含有的有機物、無機物、重金屬以及各類病原體、微生物、細菌等都可得到有效祛除。

結束語：綜上所述，水產養殖廢水直接影響區域水生態環境穩定，水產品產能與質量也會受到干擾，因此，行業工作者應認真研究水產養殖廢水處理技術，重視廢水處理手段的科學性與有效性，著重分析水產養殖廢水的具體來源、成分與特點，綜合物理、化學、生物等多種手段，尤其是人工濕地系統，應不斷加強濕地環境的有序搭建與可持續擴張，在提升水產養殖廢水處理效能的前提下，進一步改善區域生態環境，促進區域經濟高質量發展。