新发展阶段水产养殖的水环境调控模式和技术选择(下)

谢 骏

(中国水产科学研究院珠江水产研究所，广东 广州 510380)

五、池塘水环境调控

池塘养殖环境容量是在满足水产养殖生物正常生产和生态环境不受损害的前提下池塘养殖环境所能容纳污染物的最大负荷量。池塘养殖环境容量与实现养殖生态环境友好、产出效益最大化和水产品质量优质化密切相关。为了实现水产养殖业的可持续健康发展，需要通过综合调控和优化养殖环境要素、优化养殖模式等方式达到养殖容量的最佳利用。由于尾水达标排放的要求越来越严格，加上2021年1月6日农业农村部颁布的《农业农村部关于加强水产养殖用投入品监管的通知(农渔发〔2021〕1号)》(下称“1号文件”)，严格限制了水产养殖动保类产品的范围，因此生态养殖的水环境调控更应该根据第一性原则来开展，尤其是应该围绕池塘环境容量开展研究。在新的形势下要实现水产养殖的绿色发展，需要发展环境友好型水产养殖业，实施养殖容量规划管理是实现水产养殖业绿色发展的关键，是解决水产养殖发展与生态环境保护矛盾、实施绿色可持续发展的重大举措。

水产养殖水环境调控模式和技术主要有物理方法、化学方法、生物方法和综合方法。

1.物理方法

物理方法是根据养殖环境的特点，通过换水、沉淀、过滤、泡沫分离、吸附、翻耙、疏浚等物理方法去除水体和沉积物中的有害物质。该方法需要考虑的是人工、水资源和电力的成本等因素。南方高位池养虾模式通常采用这种大排大放的方式，越南的巴沙鱼养殖也是采用这种方式。众所周知，我国大部分地区是限制这种模式的应用和推广的。根据“1号文件”的精神，物理方法将是下一步养殖水调控的主要方法，当然，所选用的方法也要考虑节约水资源和保护环境这个前提。泡沫分离对海水养殖具有一定作用，能够将一部分蛋白质成分分离出来，是集约化海水养殖值得推荐的方式。比较典型的方法是池塘干塘后的晒塘、翻耙、疏浚等手段，现在较少采用，下一步还是需要推广。

2.化学方法

化学方法有氧化、混凝、离子交换、化学消毒等。前些年水质调控利用池塘底改产品非常多，主要是过氧化盐产品，在一定的阶段起到了较好的作用，但是由于缺乏标准和有效的风险评估，根据“1号文件”的精神，这一类产品都不能继续使用了。国际上对硝酸钙在水产中的应用有比较多的研究，也有一些比较系统的效果评价，在包括河道治理方面的研究也比较多，其实可以逐步推进基础研究，如果解决好安全和效果评价，将来还是有成功申报批文的潜在可能的。

3.生物方法

生物方法是利用微生物、藻类、水生动植物等，将养殖环境中的污染物吸收、分解或降解为无害物质。近年调水用的微生物等非药品类制剂应用较多，逐步减少了抗生素和化学药物的用量，但是该系列产品的标准未能及时制定，受到了目前“1号文件”的限制。不过农业农村部较早前提供的口服类微生物制剂目录提供了一些可以在饲料中添加的微生物制剂，这能够提高鱼的免疫力，鱼排泄的微生物代谢产物也能够在养殖水环境调控中起到有效的作用；同样发酵饲料也有类似效果，值得进一步加大评价力度，建立标准，推广应用。

(1)池塘集约化养殖的细菌或异养技术。包括添加硝化细菌，增加池水曝气与沉积物的混合，改善池塘内悬浮培养与硝化作用，还有在池塘中添加含碳物质，促进异养细菌生长以促进氮素吸收。所有这些技术需要大功率的水泵抽水或池水曝气。这些技术已被证明能降低池塘中的氨浓度以增加产量，不过，通过这种技术增加产量通常不足以抵消抽水和曝气所增加的能源成本和投入资金成本。

(2)池塘沉积物、污泥管理或去除技术。已被证明能减少池塘中的氮素循环从而增加产量，大多数的污泥去除技术表明，迄今为止一直局限于相对较小的系统，还没证明能被转移到大型系统。池塘沉积物管理最广泛的应用技术是干燥池塘沉积物，经过矿化作用和脱氮作用过程以减少沉积物中的有机碳和氮含量，这种做法需要将池塘里的水排干，或移到另一个存储区域，被清除的池塘有很长一段时间不能从事生产。

(3)生物絮团技术(BFT)是借鉴城市污水处理中的活性污泥技术，通过人为向养殖水体中添加有机碳物质(如糖蜜、葡萄糖等)，调节水体中的碳氮比(C/N)，提高水体中异养细菌的数量，利用微生物同化无机氮，将水体中的氨氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，形成可被滤食性养殖对象直接摄食的生物絮凝体，能解决养殖水体中的腐屑和饲料滞留问题，实现饵料的再利用，起到净化水质、减少换水量、节省饲料、提高养殖对象存活率及增加产量等作用。以色列养殖专家Avnimel ech(1999)首次提出了“生物絮团”技术(BFT)在水产养殖中的应用，并在世界各地推荐和倡导生物絮团技术的应用。笔者所在的珠江水产研究所研究团队申请并获得国内首个发明专利“一种水产养殖用生物絮团的培养方法”(专利号为ZL 201110341362.3)。生物絮团技术目前无法有效推进的关键仍然是受限于成本太高，主要是电费成本。理论上维持生物絮团的正常生存需要24小时不间断增氧，这对于大多数模式而言均有难度，再者，用碳源平衡氮素，而且比例要求碳氮比为1∶(12～15)，碳源增加的成本也是一笔不菲的费用，这是最起码也是绕不过的一道障碍，再加上该技术相对以往的技术难以掌握，有反映说生物絮团在实际生产中的应用并不是很理想也是可以理解的事情。

(4)双碳源非典型生物絮团技术。针对生物絮团技术存在的成本高和操控困难的问题，笔者研究团队结合实际提出了双碳源非典型生物絮团概念(Dcabt)：两种不同碳水平的饲料或者两种不同碳水平的养殖废水二次耦合利用，以“高碳低氮”饲料以及代谢物来降低的二次利用，培养“非典型生物絮团”微生物，达到降低氮污染排放的效果，碳源差异越大，效果越好。

4.综合方法

综合方法是将物理、化学、生物等方法集于一体的高效调控与优化方式，例如池塘工程化水处理系统，就是通过物理过滤、生物净化、杀菌消毒、增氧等综合调控步骤来实现养殖用水的循环利用或达标排放。绿色发展已经成为当今世界潮流，代表了当今时代科技革命和产业变革的方向，代表了人民对美好生活的向往和人类社会文明进步的方向。新发展阶段的水产养殖水环境调控应该牢记人与自然是生命共同体，人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。

(全文完)