池塘养殖尾水处理技术初探

2020-12-18张圆圆

河南水产 2020年4期

张圆圆，贾滔

（河南省水产科学研究院，郑州450044）

随着我国渔业经济的高速发展及养殖者对效益的过度追求，目前池塘养殖多采用集约化、规模化的养殖模式，放养密度过大，投饵过多，水体中粪便残饵日益积累，饲料和渔药添加剂富集，导致水质恶化，诱发各种水生动物疾病[1]。同时，养殖尾水直接排放污染了周边环境，对人类健康造成危害，严重违背了水产绿色健康养殖的理念。2019年农业农村部联合十部委下发《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》，要求渔业大力发展绿色生态养殖。2020年农业农村部在全国实施水产健康养殖“五大行动”，其中包括生态健康养殖模式推广行动、养殖尾水治理模式推广行动、水产养殖用药减量行动、配合饲料替代幼杂鱼行动、水产种业质量提升行动等，旨在通过广泛开展“五大行动”，在全国范围内推广生态健康养殖模式，稳步推动水产养殖尾水治理。本文通过对水产养殖尾水特点和几种典型的养殖尾水治理技术模式进行介绍，探讨今后养殖发展方向，旨在引起人们对水产健康养殖方式的重视，推进渔业绿色健康发展。

一、水产养殖尾水特点

引起水质污染的物质主要包括氨氮、亚硝酸盐、磷、有机物等。在池塘养殖中投喂的饲料，未被鱼类食用的占5%-10%，而在被鱼类食用的饲料中又有25%-30%以粪便代谢排出。鱼体排泄物、残饵等沉积在塘底越来越厚，底泥向水体大量释放氨氮、亚硝酸盐、硫化物、硫酸盐等有害废物，直接破坏养殖水域生态平衡，使水产动物疾病频发，水产品产量下降，质量和安全得不到保障。

氨氮（又称氨态氮）是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮，氨氮和硝态氮（包括硝酸盐氮NO3--N和亚硝酸盐氮NO2--N）统称为无机氮。池塘水体中氨氮的主要来源是池水和底泥中含氮有机物的分解、残饵及水生生物的代谢2]。氨氮对水生生物起危害作用的主要是游离氨，当水体pH值达到7以上时，氨离子逐渐转变成氨分子（氨气），其毒性远远超过铵盐，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与水体的pH值及水温密切相关，通常pH值及水温越高，毒性越强。在集约化的养殖水体中，防止分子氨升高，是水质控制的关键[3]。

亚硝酸盐是养殖水体中的致“癌”物质，会导致水生动物细胞及组织“癌”变，含量过高会造成养殖对象中毒而死。亚硝酸盐可将鱼红血球中的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，使红血球不能和氧气分子结合，丧失运输氧的能力，导致养殖对象输送氧功能瘫痪，神经麻痹，最终窒息死亡[4]。

池塘中磷主要来自水中生物代谢废物和尸体残骸、投饵、补给水源以及人工施肥，大部分为不可溶的结合态磷（有机磷、铁结合磷、铝结合磷、钙结合磷），约占98%。养殖水体中的磷主要是被水中的藻类光合作用吸收的，大部分以难溶性的磷储存在塘泥中。塘泥中有效磷仅占0.02%，大部分退出池塘物质循环而沉积在池底，形成磷井。有效磷是池塘初级生产力的限制因子，水体中有效磷增加，藻类大量繁殖，水体的初级生产力则大大提高。但是，水中有效磷高时水体极易富营养化。水体中的有效磷浓度是衡量水体是否富营养化或富营养化程度的重要指标。

水体中有机物主要由浮游生物的代谢产物、残饵及养殖动物的排泄物分解产生。养殖水体尤其是精养池中有机物含量高，易造成水质恶化，鱼类生长缓慢，泛池甚至死亡。太阳辐射能是天然水体浮游植物进行光合作用、合成有机物质的唯一能源。

二、池塘养殖尾水处理技术模式

1、池塘底排污尾水处理技术模式

传统池塘鱼体排泄物、残饵、水生生物尸体等沉积池底腐烂、分解释放氮、磷、钾、硫化氢等有毒有害物质，破坏水生环境，影响鱼类生长；同时水中渔药、消毒药物等不加处理会富集于鱼体内，影响水产品质量安全。该技术模式通过在池塘底部建排污口，将养殖过程中产生的包含粪便、残饵等废弃物的废水排出池塘，经三级固液分离池过滤、鱼菜共生湿地净化处理后，上清液泵回养殖池塘重新利用或直接排放，固体有机颗粒物则作为优质的农用有机肥使用。该模式可排出养殖水体底层50%以上污染物，达到池塘有效清淤、沉积物作为农用有机肥、上清液达到渔业水质标准、100%循环利用、养殖废水零排放的目的，有效防治面源污染。

2、集中连片池塘养殖尾水处理技术模式

该模式对养殖尾水进行多级处理后循环利用，或者达标排放。尾水设施总面积占养殖总面积较大的应建立“四池三坝”，处理工艺流程主要包括：“生态沟渠—沉淀池—过滤坝—曝气池—过滤坝—生物净化池—过滤坝—洁水池”；养殖投入较少的品种可采用“四池两坝”的治理模式，处理工艺流程主要包括：“生态沟渠—沉淀池—过滤坝—曝气池—生物净化池—过滤坝—洁水池”。养殖尾水处理面积可根据不同养殖品种确定。如大宗淡水鱼、淡水虾类养殖尾水处理设施面积不低于养殖总面积的6%；翘嘴红鲌、乌鳢、黄颡鱼、加州鲈及龟鳖类养殖尾水处理设施面积不低于养殖总面积的10%；其他品种尾水处理设施面积约占养殖总面积的8%。

3、人工湿地尾水处理技术模式

该技术模式主要通过构建各种类型的人工湿地，以及生态沟塘、生物浮床等工程化设施，综合应用理化及生物净化处理手段，对水产养殖池塘尾水进行高效净化处理，以达到循环利用和达标排放的目的。人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将养殖尾水有控制的投配到经人工建造的湿地上，尾水在沿一定方向流动的过程中，主要利用人工介质、植物、土壤、微生物的生物、化学、物理等作用对尾水进行处理。通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解，对废水进行高效净化[5]。研究表明尾水经人工湿地处理后，总氮量、总磷量去除率分别为50%和40%，悬浮物去除率达80%以上，化学需氧量和生化需氧量去除率分别为60%和50%，水质提高1～2级。

4、“流水槽+”尾水处理模式

该模式是在池塘、稻田（非基本农田）田埂或环沟中集中或分散建设前后端分别带有气提推水和集排污设备的过水性水槽，多个水槽并列组合，面积约占池塘面积的1.5%-2%，水槽作为养殖区高密度集约化养殖鱼类；池塘作为净化区，主要用于净化水质，适当放养免投饵养殖品种和种植水生植物、培育藻相和菌相，与池塘或稻田形成一个闭合的良性生态循环系统，实现“一水两用、生态循环”。该模式使养殖鱼类始终处于高溶氧流水中，提高了饲料转化率，降低了饲料损耗和饲料系数，保障了水产品质量安全。其次利用大面积池塘生物净化处理技术，闭合循环利用，节约水资源，收集残饵粪便方便，解决水体富养化和污染问题。同时多个槽多品种养殖，避免品种单一风险，提高了产量和效益。

5、工厂化循环水处理技术模式

该模式在室内建设养殖车间，通过对养殖水进行物理过滤、生物净化、杀菌消毒、脱气增氧等一系列处理，去除代谢产物和饵料废物，使全部或部分养殖水得以循环利用。同时采取推水、增氧等措施，为鱼类创造最佳的生长条件。该模式在不补充或少量补充水的前提下，利用流水从事小水体养殖，不受水温、季节和病菌感染的影响，提高生产效率，确保水产品质量安全。由于养殖过程全程受控，不受土地和水等自然资源条件限制，因而具有节水、节地、节约控温能耗、养殖生物生长速度快、生长周期短、可实现常年生产等显著优势。