利用工程化循環水槽養殖大口黑鱸對小型水庫水質的影響分析

程鴻鶴,賀春玉,國振秀

(1.貴陽市白云區農業農村局,貴州 貴陽 550000; 2.煙臺申航物聯網技術有限公司,山東 煙臺 264000;3.陽谷縣農業農村局,山東 陽谷 252300)

工程化循環水養殖是集成池塘循環流水養殖技術、生物凈水技術、高效集污技術等于一體的新型池塘養殖模式。自2012年開始在我國池塘養殖水域發展迅猛,但在小水庫中應用此項技術的還較少[1]。2022年7月,筆者在貴州省貴陽市羅家寨水庫開展工程化循環水養殖大口黑鱸(Micropterussalmoides)試驗示范,獲得了客觀的養殖前后水質數據,表明采用該技術養殖大口黑鱸沒有對水質造成破壞和影響。

1 材料與方法

1.1 試驗點基本情況

試驗區位于貴州省貴陽市羅家寨水庫,蓄水水面13 hm2,庫容74萬m3,為灌溉小二型水庫。采用工程化循環水養殖標準,把水庫水面劃分為養殖區和生態凈化區。

在水庫養殖區,建造20條不銹鋼養殖槽和1個管理浮臺。每條槽長22 m,寬5 m,深2.2 m;浮臺長30 m,寬20 m。養殖槽和浮臺共占用水面面積2 800 m2。養殖槽上安裝標準的工程化循環水養殖設備。

2022年7月,槽內投放了37萬尾鱸魚苗,每槽平均約18 500尾,平均規格100 g/尾。同年12月出魚,養殖周期155 d。

在生態凈化區搭建浮臺,種植水生植物;按照比例1∶3,投放2萬尾鰱、鳙,規格0.25 kg/尾。

水壩下游建造了獨立的尾水處理設施,用于養殖區尾排水的處理。水庫養殖區和尾水處理設施(初期建設局部)如圖1所示。

圖1 養殖區和尾水處理設施

1.2 養殖前水質檢測

2022年在養殖前,檢測機構于4月14日在白云區麥架鎮麥架村羅家寨水庫養殖區的推水設備外側取水樣進行檢測。由于貴州省沒有漁業養殖水排放標準,所以參考了《地表水質量標準》(GB 3838-2002)[3]III類標準。因羅家寨水庫水質是地表水3類,所以排放要求不低于原水質。取樣位置如圖2所示。

1.3 養殖

養殖區安裝槽體等養殖設備,魚在槽內“圈養”。魚的尿液等液態污物通過生態凈化區的水生植物進行吸收、降解。殘餌糞便等固體污物通過吸污泵提取,排入水壩下游的尾水處理設施,進行處理和再利用。

1.3.1 養殖設備

建造不銹鋼養殖槽20條,槽兩側和底面為封閉結構,槽前端靠近水面部分安裝推水增氧設備,設備以下部分為封閉的擋水板。槽尾端靠近水面部分為攔污網,攔污網以下部分為封閉的擋污板。槽體外部的水通過前端推水增氧設備進入槽內,通過尾端的攔污網流到槽外;在攔魚網的作用下,魚在槽內“ 圈養 ”;投飼機在智能控制系統作用下,根據魚的規格,進行定時定量、精準的投喂。養殖產生的殘餌糞便在推水和底增氧設備的推送作用下,沉降到集污區漏斗中,由吸污泵定時抽取。

養殖槽內安裝有水質監測設備,采用進口的熒光法傳感器,監測槽內溶解氧和溫度的變化。

1.3.2 生態凈化

在距離槽體集污漏斗位置約15 m處,搭建生態浮床。浮床長30 m,寬3 m,種植菖蒲、水葫蘆。

在距離槽體推水設備端約15 m處,安裝6臺水車。水車功率3 kW,沿著20條槽的推水側均勻分布。

按照鰱、鳙比例1∶3,投放了2萬尾濾食魚苗,苗規格250 g/尾。

1.3.3 養殖管理

養殖區的推水設備不間斷運行,增氧的同時,提供水體動力,推動殘餌糞便有效沉積到集污漏斗;底部增氧設備在投喂期間開啟,吸污結束后停止。增氧的同時,配合推水設備,將殘餌糞便推送到集污漏斗。另外,在溶氧監測數值低于設定下限時,底部增氧設備開啟運行,直至溶氧數值上升到上限閾值,關閉。

生態凈化區的水車在夏秋季節每日4時、6時及11時各開機1 h,春冬季節每日6時和13時各開機1 h。增加水體上下對流,助力整個水體微循環,促進有機物分解。設備操作流程如圖3所示。

1.3.4 尾水處理設施

在水庫大壩的下游,建有五池三壩結構的尾水處理設施,尾水處理量40 t/d。處理設施包括沉淀池、曝氣池、凈化池、過濾壩、固液分離機、吸污車等。

配套了農業用地,種植水稻,進一步凈化尾水。實現種、養結合,循環利用。

養殖槽內20臺吸污泵在每次投喂飼料30 min后,每5槽一組,分別啟動5 min;每日吸污總量為40～50 m3。養殖尾水匯集到主污水管后,先注入干濕分離設備,進行壓濾收集,再經過沉淀反抽過濾后,尾水先后進入一級過濾壩、曝氣增氧池、二級過濾壩、生物凈化池、三級過濾壩、生態凈化池。并輔助生物綜合凈化措施。

尾水處理達標后,一部分用于種植作物灌溉,另一部分可反抽利用。

操作流程如圖4所示。

圖4 尾水處理操作流程

1.4 養殖后檢測

經六個月養殖后,檢測機構現場踏勘,于2022年12月7日,在設備進水口(推水端)30 m處、在設備出水口(集污區)30 m處、槽體右側(水庫來水方)200 m處,槽體左側(水庫尾端)30 m處各取一位置,作為地表水取樣檢測點,取水深度0.5 m和5 m。

養殖槽內和生態凈化區有水質在線檢測設備,實時檢測溶氧和溫度,檢測數據存儲在當地服務器。

養殖槽集污漏斗中的殘餌糞便等污物由20臺水泵匯總到一根主污水管后,注入水壩下游的尾水處理設施,所以,養殖尾水取樣點確定在尾水處理設施收集池和尾水處理設施排水口。

在設備出水口(集污區)10 m處,生態浮床下方設養殖后底泥取樣點。取樣位置如圖5所示。

圖5 養殖后取樣位置

2 結果與分析

2.1 養殖前檢測數據

養殖前的兩次水質檢測項目主要是依據NY/T391-2021《綠色食品 產地環境質量》[2]漁業水水質要求進行,見表1,檢測結果說明該水庫水質適合漁業生產。

表1 養殖前水質檢測報告

2.2 養殖區取樣點檢測數據對比

養殖6個月后水質檢測項目主要針對漁業養殖過程中產生的對水質有較大影響的因素。養殖前后水質檢測數據對比見表2。

表2 養殖前后水質檢測數據對比

由此表可看出,養殖后遠離養殖槽的取樣點,處于水庫來水位置,氨氮值與養殖前檢測結果差別不大。五日生化需氧量增大的主要原因是養殖期間干旱少雨,上游補給水量減少。經過設備推水曝氣增氧后,五日生化需氧量有所下降。

養殖槽內的水體經過集污區的沉淀、抽排,以及生態浮床水生植物的吸收凈化后,懸浮物有所下降。

基于以上數據和現場的實際情況,在后期養殖過程中,應適當加大生態浮床與養殖槽體間的距離;在生態浮床位置增加一定數量的推水水車;及時清理水生植物脫落的根須、殘葉,這些措施,可有效提高水體交互能力,提升水質。

另外,應優化養殖設備的運行與控制,實現精準投喂、高效吸污。這對水質的提升也是至關重要的。

2.3 尾水處理設施取樣點檢測數據對比

養殖區的尾水注入水壩下游的尾水處理設施,進水口和出水口的水質檢測數據見表3。

表3 尾水處理設施進、出水口檢測數據

2.4 養殖數據分析

經統計得出,20條槽產量21萬 kg,均重600 g/尾。飼料系數1.0,養殖成本16元/kg(包括:水庫租金、設備折舊、電費、人工、苗種、飼料)。按照當季批發價格30元/kg計算,20條養殖槽的總產值為 600萬元,純利潤為280萬元。

2.5 養殖后地表水檢測結果

見表4。

表4 養殖后地表水檢測結果

2.6 養殖尾水檢測結果

見表5。

表5 養殖尾水檢測結果

3 討論與結論

通過試驗表明,經過6個月的養殖對水庫水質的影響不大,完全可以達到漁業養殖用水標準。

因此,在農灌型水庫,科學配置工程化循環水槽的規模(0.5～0.7 hm2水面安裝一條槽),在水槽外增設一定比例的生態浮島以及投放一定比例的濾食性魚類,是能夠取得經濟和生態效益的雙豐收。