青蝦養殖池塘生態化改造實踐

張力，王麗君，陳義浦，方昊，陳亮，黃鴻兵

（1.南京市水利規劃設計院股份有限公司，江蘇 南京 210000；2.江蘇省淡水水產研究所，江蘇 南京 210000）

江蘇省地處長江下游，是全國唯一擁有大江大河大湖大海的省份，水產品種豐富，漁業一直是其農業的重要組成部分[1-2]。青蝦因具有養殖周期短、投入少、病害少、適應力強、價格穩定等優勢，已成為我國重要的淡水蝦養殖品種[3]，也是江蘇水產養殖的傳統、特色品種。南京市浦口區永寧街道青蝦產業，2020年獲得國家農產品地理標志保護認定。

目前，農業面源污染是農村生態環境惡化的主要因素，并已成為水體污染的重要來源之一[4]。池塘養殖業的快速發展，帶來了新的亟待解決的水環境污染問題。水產養殖過程中的剩餌、藥殘、化肥和生物排泄物，通過尾水排放至周邊水系[5]，污染環境，影響水產養殖業的可持續發展[6]。如何凈化池塘養殖尾水、改善養殖環境，已成為生態養殖研究的熱點[7]。

江蘇省生態環境廳2021年6月發布《池塘養殖尾水排放標準》（DB 32/4043—2021），南京市浦口區農業農村局2019年8月發布《南京市浦口區養殖池塘生態化改造實施方案（2019—2022年）》，提出推廣生態健康養殖技術模式，不斷提高池塘養殖尾水處理水平。南京市浦口區永寧街道某農莊于2021年7—12月，實施青蝦養殖池塘生態化改造方案。

1 項目區現狀

1.1 項目區位

永寧街道位于南京市浦口區西北部，老山山脈以北，東鄰南京高新區，西與安徽滁州接壤，是“跨江發展”“輻射蘇北”“連接中東部地區”的戰略要地。區位交通優越，104 國道、寧滁省道和寧淮高速以及寧啟、津浦、寧西三條鐵路線穿境而過。

永寧街道總面積109 km2，轄11 個社區，總人口3.9 萬，農業人口約2.8 萬，是現代農業主導型街道。某農莊位于永寧街道北城大圩，圩區總面積40.01 km2。北城大圩澇水主要由圩區內排澇泵站排入滁河、朱家山河、永寧河等，灌溉主要通過底涵及泵站引水。

1.2 養殖池

項目區位于余家灣梅莊橋永寧街道某農莊內，東西向0.27 km，南北向0.45 km，區域總面積約12.67 hm2。養殖池已完成格田成方，約30 口養殖池，單口養殖池面積2 001.0~3 001.5 m2，總養殖面積約8.53 hm2，主要養殖青蝦。養殖池邊坡為混凝土材質，坡比1∶1~1∶2，年久失修，岸坡上雜草叢生。目前養殖生產、銷售、運行等皆由某農莊統一管理。

1.3 河道

共涉及河道4 條。其中，河道1、河道4 是項目區外圍河道，河道寬10~20 m，梯形斷面，土質邊坡，坡比1.0∶2.0~1.0∶2.5。河道兩岸均零散分布蘆葦等水生植物。河道2、河道3 是項目區內部河道，河道寬3~4 m，梯形斷面，土質邊坡，坡比1.0∶2.0~1.0∶2.5。經2021年6月實地測量，河道2、河道3 有0.5~1.0 m 深淤泥；河道兩岸均零散分布蘆葦水生植物。

1.4 進排水

目前進排水未完全分離。進水時，主要采用臨時潛水泵，從周邊河道提水至養殖池；排水時，主要利用臨時潛水泵，將養殖池尾水就近排入周邊河道中，以滿足排水需求。

1.5 道路

項目區周邊有余慈線等瀝青道路；內部生產道路主要為土路，路寬2.0~2.5 m，兩側雜物堆放、植被雜亂生長。

1.6 存在問題

（1）項目區內進排水不分，進水、排水河道存在共用的情況；

（2）缺少引水泵站、道路，農業基礎設施標準偏低；

（3）河道淤積嚴重，水生態服務功能較弱，無養殖尾水處理設施；

（4）信息化程度弱，管理體制不完善。

2 方案設計

養殖池塘生態化改造方案分為了3 個部分。

2.1 高標準養殖配套設施

進一步細分為進排水分離，高效節水灌溉，溝渠疏浚，尾水收集管道，完善水利配套設施，合理布局道路，養殖池標準化等。

2.2 生態環境提升

進一步細分為尾水凈化系統構建，尾水區內循環回用，打造適宜的生態景觀等。

2.3 科技化運行管理體系

進一步細分為應用信息化技術，高效管理調度系統、長效運行管理機制等。

通過3 個部分的建設，為水產養殖生產實現“高效、節水、增產、減污、智能”提供技術支撐。根據《南京市浦口區養殖池塘生態化改造實施方案（2019—2022）》，主要建設內容包括：進排水分離、養殖池標準化、生產道路建設、排澇工程、尾水凈化系統構建以及尾水區內循環回用等，見圖1。

圖1 項目總平面

3 方案實施

3.1 進排水體系

結合項目區現狀水系，形成“進水河道——引水泵站（管道）——養殖池——尾水河道（尾水收集管道）——尾水凈化區”的水流循環模式。

3.2 進水

我國農田水利建設中，節水灌溉技術主要包括微灌、噴灌、步行式灌溉、低壓管道輸水等[8]。該工程建設后，項目區仍然以養殖青蝦為主，采用低壓管道輸水為主的節水灌溉技術。

在項目區西側新建引水泵站，引河道1 水源進入項目區。泵站規模按照清塘后首次補水的需水量計算，補水定額為300 m3，補水周期為5~10 d。進水主管設置在東西兩側養殖池中間的塘埂上，主管徑De400，在每個養殖池設置De110 放水管1 個，配套給水蝶閥。引水泵站采用一體化智能泵站，集成水泵、真空泵、變頻恒壓供水裝置、控制柜、蝶閥、逆止閥等設備。

該工程建設完成后，新建的引水泵站、進水管道等皆由某農莊統一管理運行，設備使用產生的電費、設備維護費用等也皆有某農莊支付，在一定程度上保證了建設后泵站、管道的長期正常運行。

3.3 排水

沿西側養殖池新建尾水收集管道，按清塘收獲時項目區整體排水周期30~45 d 計，尾水管道管徑De400，每2 個養殖池中間設置1 座排水檢查井。項目區位于平原圩區，上、下游高差難以滿足尾水完全自流排放的要求。該工程尾水收集管道結合地形、養殖戶以往生產習慣，主要利用臨時泵輔助的方式進行排水，減少了管道深埋與開挖量，節約了部分工程成本。

西側養殖池內尾水，通過臨時泵排入尾水收集管道，最終輸送到項目區東側的河道2 內。東側養殖池，通過臨時泵排水入河道2 內。

此外，對河道2 清淤，邊坡采用木樁+竹籬笆的生態處理方式，設計河底高程低于青蝦養殖池0.8~1.0 m。河道2 設計寬度4.0~5.0 m、深度1.5~2.0 m、常水位低于養殖池約0.5 m。

3.4 養殖池

改造養殖池邊坡刷坡至約1∶2，常水位以下30 cm至岸坡頂鋪設聚乙烯網片，利用錨固溝固定；將聚乙烯網片[9]鋪設在岸坡上，可以阻礙雜草生長并防滑，便于養殖池日常管理。

平整養殖池內土方，設計深度1.3 m，水深0.8 m。每個養殖池設置1 條口寬5 m、深0.4 m 的集蝦溝，在集蝦溝末端預留1 個直徑6 m 集蝦坑，便于捕獲青蝦，集蝦溝臨排水檢查井或河道2 側。工程建設后，共28 個標準化養殖池，合計養殖面積約7.93 hm2。另有2 個原養殖池，約0.6 hm2，改造為尾水凈化池。

3.5 生產道路

將養殖池四周土路建設成生產道路，其結構層由上至下，分別為瓜子片、泥結石路面、碎石墊層等，寬度1.5~2.5 m。配套道路新建涵閘3 座。

3.6 尾水凈化系統

目前采取的養殖尾水處理凈化方式，主要分為池塘容納量控制凈化模式、原位凈化模式和異位凈化模式3 種[10]。該工程結合現場實際，采用原位凈化模式和異位凈化模式。

青蝦養殖池內種植苦草、伊樂藻、輪葉黑藻和金魚藻等，覆蓋面50%~60%。養殖過程中，保持養殖水體ρ（溶解氧）為4~5 mg/L，形成養殖池原位凈化功能[11]。

該工程利用河道2、河道3 以及2 個原養殖池共同建設尾水凈化區，合計面積約占養殖面積的9%。尾水凈化工藝為：生態溝渠——增氧過濾壩——潔水池。經過理論計算，尾水停留時間達5 d以上。

該工程養殖尾水從池塘原位凈化——生態溝渠凈化——末端潔水池，進行分級處理。與孫增峰等[12]研究的源頭——過程——末端三層農業面源污染治理體系一致。

3.6.1 生態溝渠

對河道2 進行生態化改造，設置人工浮床，上面主要種植凈化尾水的先鋒植物粉綠狐尾藻[13]，輔以美人蕉、常綠水生鳶尾。生態溝渠作為養殖尾水收納的第1 級河道，可以對養殖尾水初步沉淀。

3.6.2 增氧過濾壩

在生態溝渠末端設置增氧過濾壩。過濾壩內部主要填充由火山巖、煤渣、木屑、果殼、黏結劑組成多介質生物填料，其按比例混合后，經機械一次性擠壓成型，粒徑10~50 mm。填料外側由玻璃鋼網格板和碳鋼箱體等固定。填料內置不銹鋼材質的空氣穿孔管，可以通過外部鼓風機對填料內部進行曝氣，實現對尾水增氧。

3.6.3 潔水池

對河道3 以及2 個原養殖池進行土方平整，形成水深0.5 m 挺水植物種植區及水深1.5 m 沉水植物種植區，挺水植物區與沉水植物區面積比約1∶1。

水生植物選用抗污染、具有環境適應能力的品種[14]。其中，挺水植物區主要種植水芹、旱傘草、水生美人蕉、菖蒲等；沉水植物區主要種植苦草、伊樂藻、輪葉黑藻等，沉水植物區邊坡種植挺水植物，利用水生植物攔截、過濾、吸收作用凈化水體。在潔水池放養鰱、鳙、螺螄等水生動物。并在沉水植物區內設置太陽能噴泉曝氣，人工浮床等，進一步改善水質。

潔水池的常水位低于生態溝渠0.7~1.0 m。常水位以上邊坡，主要采用生態連鎖磚護坡，便于現場管理。

3.7 尾水監測

在潔水池的末端設置太陽能水質在線監控系統，24 h 連續監測潔水池末端的氨氮、pH 值、氧化還原電位、溶解氧、水溫等參數。每日監測頻次可以本地設置，也可以遠程設置；監測數據與狀態信息實時發送管理端口。

3.8 尾水區內循環回用

該工程引水泵站設2 處引水管，可分別引外圍河道1 以及潔水池中經凈化后的尾水。日常情況下，青蝦養殖池用凈化后的尾水進行循環補水，當水量不足時，引外圍河道1 水源進入項目區。

3.9 排澇設施

在潔水池與外圍河道1 交界處，設排澇泵站1 座，連通涵1 座，可實現在圩區水位低時通過連通涵，潔水池內的水可自流入河道1；圩區水位高時，利用排澇泵站將項目區澇水強排入河道1。流量按照農村圩區排澇標準，達20年一遇、雨后1 d 排出進行計算。

4 效益

目前，該工程已經驗收，并經過1 個完整年度的實際生產運行。工程中各項建設內容運轉良好，改造后，項目區年度實現每667 m2增產15 kg，節水1 萬m3。經浦口區農業農村局多次檢測，尾水均能達到《池塘養殖尾水排放標準》（DB 32/4043—2021）一級標準。

5 結語

通過新建引水泵站、尾水收集管道、河道清淤等工程，實現養殖池塘進排水分離；通過生態溝渠、增氧過濾壩、潔水池等工藝實現養殖尾水達標處理。該工程建設后，所有設施均由某農莊統一管理、運行，并承擔設備使用產生的相關費用，保證了泵站、管道、尾水處理設施的長期正常運行。