方 磊,孔赤平,李樂康,李海峰,付紋琪,陳 穎,許 群,杜時強
(九江市農業科學院,江西 九江 332000)
為了給人們提供更多的優質蛋白質,并給養殖戶帶來更多收入,水產養殖業逐漸走向集約化和高密度養殖模式。在集約化和高密度的養殖過程中,養殖戶投放飼料和肥料等營養物質。營養物質的主要成分為脂質、蛋白質、碳水化合物和無機礦物質,這些營養物質一部分被水產動物消化利用,一部分成為池塘底泥,而大部分通過養殖尾水的排放離開養殖池塘,此部分水被稱為養殖戶尾水。研究資料表明,僅有13.9%的氮素和25.4%的磷素轉化為養殖產品,其余部分沉積于底泥或散逸于養殖水體。未被轉化成養殖產品的營養物質會向外部水體輸出氮、磷等植物性營養元素和蛋白質、碳水化合物、脂質等有機物。過量的植物性營養元素會造成水體富營養化,使藻類大量繁殖,而有機物會促進細菌增殖,降低水體中的溶解氧含量,造成水生動植物死亡,進而使生態失衡。目前的水產養殖中,絕大部分養殖尾水未經處理直接排放,這使其造成的問題更加嚴重。水產養殖尾水處理問題會造成水體富營養化、影響水系的自然生態功能,并容易帶來水華、赤潮等自然災害,不僅降低了居民的生活質量,還給居民的健康財產帶來了巨大的影響。
為降低水產養殖業對自然環境造成的不良影響,農業農村部等有關部委出臺的《有關加快推進水產養殖業綠色的若干意見》,對我國水產業的健康發展提出了指導建議,在第十一條具體的優惠政策中提出推動養殖尾水綜合治理,提倡采取合理利用人工濕地和生態凈化的方法,對養殖尾水進行資源化利用并達標排放。
物理處理技術主要是指運用具有物理特性的方法來進行對養殖尾水的處理。例如過濾法,是指通過利用一些相應的過濾設備對水體中大量懸浮顆粒物質以及具有吸附功能的物質進行過濾篩選,同時去除部分金屬元素,以此來達到水體過濾,垃圾物質篩選,凈化水體的目的見圖1。

圖1 物理處理技術流程圖Fig.1 Physical processing technology flow chart
化學處理技術主要是利用化學反應使尾水中的污染物質發生反應并分解,以此來清理養殖尾水。例如氧化法,該方法主是通過利用化學元素當中氧化能力較強的物質,以此作為氧化劑,將其放入水產養殖尾水中,通過氧化作用讓水中物質相互作用,發生反應,以達到分解的目的,來使養殖尾水得到凈化。但在使用化學處理時,需要嚴格掌控好相關添加劑的使用量,以免造成不必要的二次污染。
水生植物在繁殖過程中可以吸附并利用養殖水域中的有機質、營養鹽等,使之轉變為其所必需的營養物質,從而有效降低了水產養殖水體中的尾水處理問題。另外,由于植物生長時必須經過呼吸作用和光合作用,從而形成了水體循環所必需的氯氣,為水產動物的繁殖與生活創造了環境。水生植物的選擇必須根據栽培區域的條件具體分析,同時還要進行循環水體系的建設,確保水生植物能夠起到應有的效果。藻類在發育增殖的過程中,能夠吸附有機質、重金屬等,通過代謝生成有機物,從而促使水產繁殖體的正常發育。科學研究證實,藍細菌與黑虎蝦聯合飼養,能夠合理吸收水產飼養體系中的氨氮與硝氮元素,起到提純尾水的效果。
綜合處理技術的凈化流程是使用專門配備的篩網對養殖系統尾水加以處置,但因為篩網的口徑有限,污物會滯留在篩網里,從而起到了空氣凈化的功效。因為在土地上和水體中還存在著大量的細微顆粒物,所以必須對篩網的口徑加以調節,并通過微濾機對養殖尾水加以深入的管理,這種過濾處理雜質的效率一般為80%左右。采用機械過濾系統需要很大的成本,同時需大批人力作業,且運行環節較多,并不適合在大型養殖場應用。機械過濾器與泡沫分離處理技術的效果突出在工廠化規模養殖的尾水處理中得到應用。因為大部分的殘餌糞便都是以大顆粒狀、漂浮狀態出現在水產養殖尾水中,可以用機械過濾器高效除去水中有機質與氨氮,這是在尾水處理的前期階段是一項非常實用的物理處理手段。在除去微、細、中、小有機粒子物理技術方面,泡沫分離工藝技術具有明顯的優越性。它能夠高效利用氣泡的表面張力,吸收水中的生物絮體、膳食纖維素、蛋白質等溶解狀態物質,以及小粒態的有機雜質。氣泡既能夠吸收帶負電的微細粒子,也能夠吸收帶正電的微細粒子,從而最大程度除去水產養殖尾水中約80%的有機代謝物質。另外,反映接觸點上的二氧化碳與空氣也實現了更密集的流動,因為經過泡沫工藝處理后的水中含有大量的空氣,還帶有少許的二氧化碳和維生素。
設施凈化和池塘凈化的基本原理上有著更多相似之處,但是設施凈化的專業性比較強,而且作業工藝也更為精細,但是所需要的資金投入相對較多,也需要相應的經營能力支撐,而且由于在水產養殖中具有一定的較小的膠態物,很容易水解也無法沉降,并且使用機械過濾不能實現很好的凈化作用,只有使用化學藥物破壞了它們在水體的穩定性,進而導致粒徑增加,才能通過使用機械過濾器去除尾水處理問題物。所以,通過使用設備進行凝聚處理可以對去除微小的尾水處理問題物產生非常好的效果,并且有著很大的市場前景。常用的方法還有借助活性炭的吸附功能去除水體的色素、蛋白質、化學碎屑物等,但處理的水體積較小,且成本高昂,因此使用面積也較小。
從業人員主要是50周歲以上的長者,這些從業者教育程度偏低,養殖活動不規律,對進行氮磷攔截、養殖尾水處理的意識不強。此外,大部分養殖池都具備了租用期限較短的優勢,期限在10 年或以上的情況較少,且一般為1~3 年簽1 次。而養殖戶對池塘設施的投資也較低,且一般免維護(少曬塘,清淤措施等)。
目前在我國沒有制定池塘水產養殖尾水處理問題方面的限制性要求,沒有相應的執行倒逼措施,執法依據不足。由于目前的工業尾水處理問題源整治工作仍由生態環境保護部門全權負責,因此關于農村面源環境尾水處理問題方面的責任界定也還未能明晰,農業農村部門并不具有對農村面源尾水處理問題方面的環保工作行政權力,而是僅僅從農業科技角度進行引導,因此在推進農村漁業養殖尾水整治工作方面的能力還不足。
指導養殖戶牢固樹立好水產養殖尾水誰養殖、誰治理的基本思想可以有效避免由于責任落實不到位而產生的不必要尾水處理成本。同時明確鄉鎮的集體土地所有者治理職責、鄉鎮(街道)轄區屬地治理職責和縣生態保護機構的監管執法和專業治理職責。根據當前水產養殖管理流程上出現的情況,各鄉鎮下一步將繼續強化尾水整治項目實施能力,因地制宜實施水產養殖尾水整治項目。這樣一來也可以更好地利用當地環境設施,采取科學合理的尾水處理設計方案,一方面要充分利用水池的原有設備和進排氣管道,另一方面又要根據所排放的尾水處理問題指標及超標狀況進行精細化處理,以盡可能減少處理成本,并增加處理可行性。同時,對有條件的整治點鼓勵采取開展池塘加稻田池塘轉稻田的形式,進行水產養殖尾水整治。大力提倡科學的生態養殖模式。以省部級以上水產科學養殖示范場創建工作為載體,大力推動綠色生態的科學養殖模式,加強節水減排和對環境友好的養殖方法的宣傳工作,科學合理放養密度,嚴格投入品使用,以降低對養殖水面尾水處理問題。只有從多方面去進行一個尾水處理規劃,才能更好地控制尾水處理成本,降低成本的同時,減少資源浪費,保護環境。
要充分運用報刊、互聯網、電視節目、直播或者微信公眾號等新媒體,繼續強化對《漁業法》等相關法律及政府漁業主管部門水產養殖尾水處理行動計劃等政策措施的宣傳力度,繼續增強養殖者主體意識和主動投入程度,積極營造水產養殖尾水處理工作的良好氛圍。
加大環境監管力度主要可以采取3 個措施:一是形成生態環境行政部門、自然資源部門和農業綜合執法機關之間的共同執行管理常態化機制,以加大對養殖尾水處理,并通過專項執行、雙隨機檢查的方式,強化執行力量,共同推動環境管理工作深入開展;二是加強指導各鄉鎮(街道)做好日常監督管理,以保障尾水管理系統的正常運行;探索形成以村集體為管理運維單位的運維管理機制,做好設備的日常運營和維修,建立運維服務監管制度,把運維管理落到實處;三要指導養殖單位逐步改革養殖方法和管理理念,強化生態循環種養模式的推廣運用,形成養殖尾水零直排的生態環境保護觀念。
綜上所述,在堅持資源節約型與環境友好型經濟社會共同構建的大背景下,通過促進水產養殖資源的合理配置,有效提升水產養殖及尾水處理技術,更符合經濟社會發展的新潮流態勢。