牛蛙養殖對生態環境污染現狀及防治對策研究

＊林宗彬

（漳州市云霄生態環境局 福建 363000）

1.概述

2018年全國水產養殖產量4.9×1010kg[1]，占世界水產養殖產量的60%以上[2]。我國的水產養殖業位居世界前列同時也成為農業面源污染的重要來源[3]。水產品的低脂肪、高蛋白質含量獲得人們的青睞。牛蛙屬兩棲綱、無尾目、蛙科、蛙屬，原產于北美洲，牛蛙生長周期短，而且全身都是寶。蛙肉肉質鮮美，且脂肪含量低、蛋白質含量高；蛙內臟可以入藥；蛙皮皮薄、柔軟、堅韌，可以制作高級皮革、上等錢包等，也是外科手術線的優質原料；蛙油可制作高級潤滑油[4]。我國牛蛙養殖基本以規模化、高密度養殖為主，在一定程度上忽略了對環境帶來的影響，導致了一系列食品安全、生態環境問題。

2020年《福建省探索建立九龍江流域生態環境保護議事協調工作機制》中提到，劃定流域禁養紅線，徹底取締漳浦縣、云霄縣、詔安縣、南靖縣等地牛蛙養殖場35起。《創新生態修復 提升人居環境閩清推動生態文明建設不斷邁上新臺階》中也提到，閩清縣就環境污染問題關停取締了梅溪流域的8家牛蛙養殖點。由此可見，在牛蛙養殖過程中產生的污染會對人居環境以及生態環境引起嚴重影響，對牛蛙養殖污染控制刻不容緩。

本文通過對牛蛙養殖模式及對環境污染的調查，總結分析牛蛙養殖污染現狀、問題及成因并提出相應的環境保護防治對策。

2.牛蛙養殖主要環境問題

(1)污染水體

牛蛙養殖密度高，攝食量大，排泄物多，養殖尾水若不做妥善處理，容易造成水體富營養化嚴重，總氮、總磷、SS及總大腸菌群超標明顯，溶解氧不足，影響生態安全。牛蛙養殖廢水具有：

①有機質濃度高，水體紅褐色并帶有腥臭；

②污水中富含蛋白質和油脂，含鹽量也較高，一般不含重金屬及有毒化學物質；

③廢水中含有環丙沙星、培氟沙星、恩諾沙星和磺胺甲噁唑等抗生素，成為新型污染物來源之一；

④水質、水量變化大。

除此之外，一定量的分子氨會使牛蛙的免疫力降低，而達到一定濃度的亞硝酸鹽易引起牛蛙中毒、窒息死亡[7]。

(2)產生固廢及污染土壤

養殖戶對死蛙不規范處置，隨意丟棄于田間、河道，進一步污染土壤和水體。牛蛙養殖廢水中有害、有毒成分流入水渠、農田，污染地表水和土壤，導致持久性污染，不完全分解而殘留的大量有機物、抗生素等物質，會引起地質的改變進而破壞土地的基本功能，對土壤環境造成不可逆的危害[8]。

(3)污染大氣

牛蛙養殖廢水還會產生腥臭味，影響養殖場及其周邊的大氣環境。在2021年9月信訪投訴情況中，福建寧德市古田縣平湖鎮下嵩州村某牛蛙場因為牛蛙養殖廢水產生的惡臭和異味被投訴3次。

總之，隨著牛蛙的長期養殖，養殖區域和周邊生態環境會持續惡化，水體自我調節能力不斷下降。

3.牛蛙養殖環境污染防治對策

(1)合理布局，嚴控容量，劃定禁限養區

堅持生態優先、分類指導，嚴禁新、改、擴建牛蛙養殖場，對不符合規劃布局的牛蛙養殖聯合相關部門開展綜合整治。科學合理布局，嚴格控制養殖容量，有效養殖面積中牛蛙的產量控制在7.5kg/m2以內，建立相關操作規程，與資源環境承載力相匹配。

(2)推行生態循環養殖模式

按生態優先原則，以養殖環境和產品質量安全為核心，引導牛蛙養殖依照相關國家無公害相關要求進行改造，實現規模和標準化，以“稻蛙共生”等方式發展生態健康循環養殖，嚴格用藥，最終實現“生態、綠色、高效”的新目標。

(3)完善養殖廢水處理設施

鼓勵和引導規模養殖戶，配套生物塘等生態化改造，同時配備足夠的污染治理設施，建立相應管理制度，做好臺賬，加強環境管理，減少環境影響。

(4)加強管理監督工作

各執法部門加強巡查，指導督促牛蛙養殖單位（戶）規范生產和用藥，做好臺賬記錄，加強日常檢查和專項抽查，增設監控系統接入政府監控平臺，或者委托第三方加強巡查并引導養殖標準化。

(5)鼓勵無害化處理

采取無害化焚燒爐焚化處理病死牛蛙，減少對水體、土地和周邊空氣的影響。

4.牛蛙污染防治工藝

(1)科學進行混養和立體養殖

利用山區地勢落差自然流水進行全天候換水養殖牛蛙。采用魚蛙混養、蛙鱉混養、蛙藕混養及蛙-樹-菜“水—空—陸”立體養殖，廢水循環使用，節能減排。

有研究表明，稻田能去除32% TN和24% TN，蓮藕能去除TN300kg/(hm2·a)和TP43kg/(hm2·a)[9]。牛蛙、水稻、蓮藕及芋頭搭配種養，牛蛙可為水稻、蓮藕、芋頭捕捉害蟲，水稻、蓮藕、芋頭發達的根系凈化被牛蛙污染的水體。田埂上種植葡萄等植物供觀賞，游客可以垂釣牛蛙，吃肉質鮮美的牛蛙肉。每養殖10畝牛蛙配套建設3～5畝尾水凈化池，或10～20畝茭白田，起到凈化作用，減少環境污染。

安徽潤天農業發展有限公司充分利用藕塘的生態環境和空間，轉化池中的昆蟲、浮萍等，進行“藕—泥鰍—牛蛙—豬糞”種養結合高效循環利用模式進行牛蛙放養試驗。藕、泥鰍、牛蛙投入產出比高達1:2.55，單位面積平均收入245818元/hm2，遠遠高于一般種植模式[10]，循環利用經濟效益、生態效益顯著。

衡陽縣茂晨農業開發有限公司推行大棚蛙魚共養，加大進排水管道直徑，梯度出水，方便排污，以保持良好的水質。配套飼養胖頭魚、大口鯰魚、鰱魚、鳙魚、草魚等不同魚類品種，用于消化底泥，防止富營養化，調節酸堿度、增氧、改善透明度。

(2)牛蛙養殖廢水處理工藝

①物理化學處理方法

在牛蛙養殖過程中，大量飼料的使用和牛蛙代謝物的積累可以通過吸附的方法去除，通過過濾法可以截留廢水中懸浮的雜質。化學處理技術常用的是臭氧氧化法、絮凝法和電化學處理技術，對牛蛙廢水中的色度、COD和氨氮都有一定的去除效果。物理化學處理技術操作方便，但實際應用成本較高，添加氧化劑如過氧化氫、高鐵酸鉀、二氧化氯、四羥甲基硫酸磷等可能產生二次污染，絮凝沉降只是將養殖水廢水中污染物截留在池塘底部，有可能再次釋放，一般作為牛蛙養殖廢水的預處理或后續處理過程。

相比物理和化學處理技術，使用生物處理技術治理牛蛙養殖廢水的效果更好，具有綠色、環保、污染小、成本低、無二次污染等優點。

②生態塘工藝

可充分利用空閑池塘構建生物塘系統，如水生植物塘—養殖塘串聯可去除25.3% TN和50.6% TP。此外，可建設表面流、垂直流人工濕地系統，利用基質—微生物—植物，利用過濾、吸附、離子交換和微生物降解聯合凈化污水。葛川[11-12]研究表明TN、TP、CODMn的去除率分別達到31%、31%、65%。但是生物塘模式均需要占用較大面積、較長水力停留時間、處理效果受各種因素制約較大的缺陷[12]。

③生物處理法

厭氧生物處理技術主要利用厭氧微生物將牛蛙養殖廢水中復雜的有機物轉化為簡單有機物，常用于處理高濃度有機廢水。據報道，養殖廢水經過厭氧處理可以去除掉80%溶解在水中的有機物。此外，厭氧處理技術可以殺死病菌，保護牛蛙免受傳染病危害等。好氧生物處理技術特點是成本低、處理效果顯著，并且處理過程中不受溫度、pH值影響。通過好氧池中的微生物把廢水中的有機物分解為無機鹽、二氧化碳和水。單一處理技術無法有效處理牛蛙養殖廢水，達標排放。因此，近年來將兩種技術進行結合，形成厭氧-好氧生物處理技術，最終使牛蛙養殖廢水得到有效治理，達到廢水排放標準[13]。

A.UASB-A/O-MBR組合工藝

UASB-A/O-MBR組合工藝可對牛蛙養殖廢水進行有效治理（見圖1）。先用粗格柵攔截牛蛙養殖廢水中殘余飼料和糞渣，然后廢水進入調節池均化水質，接著廢水通過固液分離設施，以物理篩分、離心、重力分離去除廢水中的懸浮顆粒，然后進入到UASB反應器進行厭氧處理。牛蛙養殖廢水經過UASB反應器后，廢水中大部分的COD、BOD得到去除，出水流入一沉池，通過加入除磷劑，沉淀排泥去除部分磷，最后出水進入兼氧池。兼氧池通過反硝化作用進一步去除氨氮，兼氧出水流入好氧池。好氧池采用活性污泥法，徹底將廢水中的有機物降解為無機鹽、二氧化碳和水，同時將廢水中的氨氮轉化為硝態氮、亞硝態氮，并進一步轉化為氮氣得以去除。然后回流到兼氧池進行脫氮處理，達到去除COD、氨氮、總磷目的。廢水經過膜生物反應器（MBR）后進行泥水分離，可以提高牛蛙養殖廢水的清澈度，提升出水水質。通過以上技術治理的牛蛙養殖廢水在排放前，還要經消毒池的二氧化氯消毒裝置，對廢水進行消毒，將水中的細菌、病毒去除，以達到排放標準。

圖1 UASB-A/O-MBR組合工藝處理牛蛙養殖廢水

B.“兩壩三區”系統

胡庚東等構建了一個由水源地、進排水渠、養殖池塘、生態溝渠（Ⅰ級凈化)、Ⅱ級凈化塘和Ⅲ級凈化塘組成的“兩壩三區”凈水系統對養殖池塘尾水進行處理，TN、TP去除率最高達87.38%、99.30%[14-16]。廢水處理系統主要分為3單元，利用溢流壩阻擋沉淀污染物、增加表面流、提高水體含氧量；采用潛流壩阻擋懸浮污染物，提供低氧環境、促進厭氧凈水微生物生長，交替構成好氧-厭氧生物處理模式。

5.未來展望

隨著國家對生態環境保護的要求日益嚴格，企業在牛蛙養殖的過程中應融合環境保護的理念，實現經濟效益和環境保護雙贏的養殖模式。并且企業應不斷設計優化牛蛙養殖廢水的新工藝的研發，提高牛蛙養殖廢水的處理技術，同時促進牛蛙養殖企業的健康、可持續發展。