生態浮床在海水循環養殖尾水處理中的運用效果

摘要：隨著海水循環養殖規模的不斷擴大，尾水處理問題日益突出。傳統尾水處理方法存在一些問題，難以滿足實際需求。生態浮床技術以其低成本、高效能的特點，逐漸成為尾水處理的研究熱點。該技術能夠有效去除尾水中的污染物，同時改善水體生態環境。本文對生態浮床在海水循環養殖尾水處理中的運用效果進行探討。

關鍵詞：生態浮床；海水循環養殖；尾水處理；運用效果

海水循環養殖作為一種高效、可持續的養殖模式，近年來得到了廣泛應用。然而，養殖過程中產生的尾水含有大量污染物，若未經處理直接排放，將對海洋生態環境造成嚴重威脅。生態浮床作為一種綠色環保的水處理技術，通過植物、微生物和基質的協同作用，能夠有效去除尾水中的污染物。研究生態浮床在海水循環養殖尾水處理中的運用效果，對于優化養殖尾水處理技術、保護海洋生態環境具有重要意義。

1 海水循環養殖尾水處理系統的建立

海水循環養殖尾水處理系統（圖1）的構建與優化，是一項關乎生態與經濟效益的重要工程。該系統通過精密設計與科學布局，實現了高效的水質凈化與資源循環利用。尾水池被改造為7個長15 m、寬3.5 m的狹長水道，采用0.3 m厚的水泥墻作為隔斷，并在其間開設1 m寬的門洞，使水流呈S型繞行，確保水體充分接觸凈化設施。水道于2020年11月竣工，有效水深達1.5 m，為后續處理提供了充足的空間。系統核心包括集水管道、沉淀池、植物凈化池、曝氣池及沙濾罐，各環節緊密銜接，形成完整的處理鏈條。此外，可移動棚頂的設計兼顧了季節變化，冬季采用薄膜保溫，夏季加蓋防曬網隔熱，有效提升了系統的穩定性與適應性[1]。通過工廠化循環水養殖模式，該系統每日處理水量可達2.4×103～3.6×103 m3，水力停留時間控制在7.5～11.4 h，顯著提高了水質凈化效率，為海水養殖業的可持續發展提供了有力支撐。

2 生態浮床在海水循環養殖尾水處理中的運用效果

2.1 生態浮床對尾水中污染物的去除效果

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中表現出顯著的污染物去除效果。其核心機制是通過植物根系、微生物群落以及基質材料的協同作用，實現對尾水中氮、磷、有機物等污染物的高效去除。植物根系能夠吸收尾水中的氮磷營養鹽，同時為微生物提供附著表面，促進微生物的繁殖與代謝活動。微生物通過硝化、反硝化等生化反應，將氮污染物轉化為無害的氮氣釋放到大氣中，同時降解有機物，降低尾水的化學需氧量（COD）。基質材料則通過吸附作用，進一步去除尾水中的懸浮物和部分重金屬離子。研究表明，生態浮床對氨氮、總磷和COD的去除率分別可達到70%、60%和50%以上。

2.2 生態浮床對水體生態環境的改善作用

生態浮床在去除尾水污染物的同時，對水體生態環境也起到了顯著的改善作用。浮床植物通過光合作用釋放氧氣，增加水體中的溶解氧含量，改善水體的氧化還原條件，為水生生物提供良好的生存環境。浮床植物根系形成的微生態系統為魚類、浮游生物等提供了棲息地與食物來源，促進了水生生物多樣性的恢復與提升。此外，生態浮床還能夠抑制藻類的過度繁殖，降低水體富營養化風險，維持水體的生態平衡[2]。研究顯示，在生態浮床系統中，水體中的溶解氧含量可提高20%以上，水生生物多樣性指數顯著提升。這種對水體生態環境的改善作用使得生態浮床不僅是一種尾水處理技術，更是一種生態修復手段，為海水循環養殖的可持續發展提供了重要保障。

2.3 生態浮床的經濟性與可持續性優勢

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中展現出顯著的經濟性與可持續性優勢。與傳統尾水處理技術相比，生態浮床具有建設成本低、運行維護簡單、能耗低等特點。浮床植物可選擇耐鹽、耐污的本地物種，降低種植與養護成本；微生物群落通過自然繁殖與代謝活動，無需額外添加化學藥劑，減少了運行成本。此外，生態浮床的基質材料可選用可再生資源，如椰殼、秸稈等，進一步降低了資源消耗與環境污染。從可持續性角度來看，生態浮床通過植物與微生物的協同作用，實現了污染物的自然降解與資源化利用，符合循環經濟與綠色發展理念。研究表明，生態浮床的運行成本僅為傳統處理技術的30%～50%，且具有較長的使用壽命。這種經濟性與可持續性優勢使得生態浮床在海水循環養殖尾水處理中具有廣闊的應用前景，為養殖業的綠色轉型提供了重要技術支持。

3 海水循環養殖尾水特點

3.1 尾水中污染物濃度高且成分復雜

海水循環養殖尾水的一個顯著特點是污染物濃度高且成分復雜。養殖過程中，飼料殘渣、魚類排泄物以及生物代謝產物等會大量積累在尾水中，導致其含有高濃度的有機物、氮、磷等污染物[3]。有機物主要以懸浮物和溶解態形式存在，增加了尾水的化學需氧量和生物需氧量（BOD）。氮污染物包括氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽，磷污染物則以磷酸鹽為主。此外，尾水中還可能含有抗生素、激素等藥物殘留，以及重金屬離子等有害物質。這些污染物不僅濃度高，而且成分復雜，給尾水處理帶來了巨大挑戰。高濃度的污染物若不及時處理，將對海洋生態環境造成嚴重危害，如水體富營養化、生物多樣性下降等。因此，針對海水循環養殖尾水的這一特點，需要開發高效、綜合的處理技術，以實現污染物的全面去除。

3.2 尾水排放量大且具有間歇性

海水循環養殖尾水的另一個特點是排放量大且具有間歇性。隨著養殖規模的擴大，尾水排放量顯著增加，尤其是在養殖密度較高的系統中，尾水排放量可達每天數百立方米甚至更多[4]。此外，尾水排放具有明顯的間歇性，通常在換水、清洗養殖池或收獲時集中排放。這種間歇性排放導致尾水處理系統需要具備較強的處理能力與靈活性，以應對短時間內的高負荷沖擊。同時，尾水排放量大且間歇性強的特點也對處理設施的規模與運行效率提出了更高要求。若處理設施設計不合理或運行管理不當，可能導致尾水處理不徹底，增加污染物排放風險。因此，針對海水循環養殖尾水的這一特點，需要優化處理設施的規模與運行模式，確保尾水處理系統能夠高效、穩定地運行，滿足實際需求。

3.3 尾水鹽度高且水質波動大

由于養殖水體為海水，尾水中鹽度通常較高，一般在30‰以上。高鹽度環境對尾水處理技術的選擇與運行提出了特殊要求，許多傳統淡水處理技術在海水環境中難以有效應用。此外，尾水水質波動較大，受養殖周期、投喂量、水溫等因素影響，污染物濃度與組成可能發生顯著變化。例如，在投喂高峰期，尾水中的有機物和氮磷濃度會顯著升高；在換水或清洗養殖池時，尾水中的懸浮物濃度會急劇增加。這種水質波動增加了尾水處理的難度，要求處理技術具備較強的適應性與穩定性。針對海水循環養殖尾水的這一特點，需要開發適應高鹽度環境且能夠應對水質波動的處理技術，以確保尾水處理效果的穩定與可靠，為海洋生態環境保護提供有力支持。

4 生態浮床在海水循環養殖尾水處理中的運用

4.1 生態浮床對尾水中氮磷污染物的去除機制

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中，對氮磷污染物的去除主要通過植物吸收、微生物降解以及基質吸附等多重機制實現。植物根系能夠直接吸收尾水中的氨氮、硝酸鹽和磷酸鹽，將其轉化為植物生物量，從而降低尾水中的氮磷濃度。同時，植物根系為微生物提供了附著表面，促進了硝化細菌和反硝化細菌的繁殖與代謝活動。硝化細菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，反硝化細菌則進一步將硝酸鹽轉化為氮氣釋放到大氣中，實現氮污染物的徹底去除。基質材料通過物理吸附和化學沉淀作用，能夠有效去除尾水中的磷酸鹽和部分氨氮。研究表明，生態浮床對氨氮和總磷的去除率分別可達到70%和60%以上。這種多重去除機制使得生態浮床在海水循環養殖尾水處理中表現出高效、穩定的污染物去除能力，為改善水體質量提供了重要技術支持。

4.2 生態浮床對尾水中有機物的降解作用

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中，對有機物的降解主要通過微生物代謝和植物吸收實現。尾水中的有機物包括飼料殘渣、魚類排泄物以及生物代謝產物等，主要以懸浮物和溶解態形式存在。微生物通過好氧和厭氧代謝過程，將有機物分解為二氧化碳和水，從而降低尾水的化學需氧量和生物需氧量。植物根系通過吸收溶解態有機物，進一步降低尾水中的有機物濃度[5]。此外，基質材料通過物理吸附作用，能夠去除尾水中的部分懸浮物和膠體有機物。研究表明，生態浮床對COD的去除率可達到50%以上。這種高效的有機物降解能力使得生態浮床在海水循環養殖尾水處理中發揮了重要作用，為減少有機物對海洋生態環境的負面影響提供了有效解決方案。

4.3 生態浮床對尾水中重金屬離子的吸附與固定

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中，對重金屬離子的吸附與固定主要通過植物吸收和基質吸附實現。尾水中的重金屬離子主要來源于飼料添加劑、藥物殘留以及養殖設施腐蝕等。植物根系能夠吸收尾水中的銅、鋅、鎘等重金屬離子，將其富集在植物體內，從而降低尾水中的重金屬濃度。同時，基質材料通過物理吸附和化學沉淀作用，能夠有效固定尾水中的重金屬離子，防止其再次釋放到水體中。研究表明，生態浮床對銅、鋅等重金屬離子的去除率可達到60%以上。這種對重金屬離子的吸附與固定作用使得生態浮床在海水循環養殖尾水處理中表現出顯著的環保效益，為降低重金屬對海洋生態環境的危害提供了重要技術支持。通過植物與基質的協同作用，生態浮床不僅能夠去除重金屬離子，還能夠實現其資源化利用，符合循環經濟與綠色發

展理念。

4.4 生態浮床對尾水處理系統的穩定性和適應性

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中，展現了良好的系統穩定性和適應性。尾水水質受養殖周期、投喂量、水溫等因素影響，可能出現較大波動，而生態浮床通過植物、微生物和基質的協同作用，能夠有效應對這些變化。植物根系和微生物群落的多樣性增強了系統的抗沖擊能力，使其在不同水質條件下均能保持較高的處理效率。此外，生態浮床的運行無需依賴復雜的機械設備或化學藥劑，降低了系統故障風險，確保了長期穩定運行。研究表明，即使在尾水污染物濃度突然升高的情況下，生態浮床仍能保持穩定的處理效果，對氨氮、總磷和COD的去除率波動較小。這種穩定性和適應性使得生態浮床成為海水循環養殖尾水處理的可靠選擇，為養殖業的可持續發展提供了重要保障。

4.5 生態浮床對養殖尾水處理的綜合效益

生態浮床在海水循環養殖尾水處理中，不僅具有顯著的環保效益，還帶來了可觀的經濟和社會效益。從環保角度來看，生態浮床通過去除尾水中的污染物，降低了養殖活動對海洋生態環境的負面影響，促進了水體的生態修復。從經濟角度來看，生態浮床的建設與運行成本較低，且無需額外添加化學藥劑，減少了養殖企業的運營負擔。同時，浮床植物如蘆葦、海馬齒等具有經濟價值，可通過收割利用實現資源化收益。從社會效益來看，生態浮床的應用提升了養殖尾水處理的技術水平，推動了養殖業的綠色轉型，增強了公眾對海水養殖產品的信任度。研究表明，采用生態浮床技術的養殖企業，其尾水處理成本可降低30%～50%，同時產品市場競爭力顯著提升。這種綜合效益使得生態浮床在海水循環養殖尾水處理中具有廣闊的應用前景，為養殖業的可持續發展提供了重

要支持。

5 結語

生態浮床技術在海水循環養殖尾水處理中展現了良好的運用效果，為養殖尾水處理提供了一種綠色、高效的解決方案。通過植物與微生物的協同作用，生態浮床能夠有效去除尾水中的污染物，改善水體生態環境。應進一步優化生態浮床的設計與運行參數，提升其處理效率與穩定性，推動其在海水循環養殖中的廣泛應用。生態浮床技術的推廣與應用，將為海水養殖業的可持續發展提供有力支持，助力海洋生態環境保護與修復。

參考文獻

[1] 林永青，鄭惠東，鄭盛華，等.生態浮床在海水循環養殖尾水處理中的運用效果[J/OL].廈門大學學報（自然科學版），1-9[2025-07-11].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/35.1070.N.20241029.1416.002.html.

[2] 萬佳誠.北方工廠化海水養殖碳足跡分析及環境影響評價[D].大連：大連海洋大學，2024.

[3] 李楠，胡超魁，王昆，等.海水養殖尾水防控技術研究進展[J].水產科學，2023，42（5）：911-920.

[4] 劉琦，徐光景，楊舒涵，等.海水養殖尾水污染治理方案與建議[J].環境生態學，2022，4（8）：76-79.

[5] 姜妍君，強志民，董慧峪.海水循環養殖系統水處理工藝綜述[J].環境化學，2022，32（3）：410-418.