重庆市池塘水产养殖中的水体净化技术

张鹏程，何为媛

（重庆市农业生态与资源保护站，重庆 401420）

随着我国经济的不断发展，人们对物质的要求越来越高，对高品质水产品的需求量也进一步提高，各种水产品已经是人类生活中不可缺少的一部分。我国的水产养殖工作逐渐朝着规模化、集约化的方向发展，但由于技术等因素的限制，还存在着许多问题制约着水产养殖的发展。水产品的养殖过程中存在的水质问题，不仅会影响水产品的质量，还会导致河、湖水体的污染，加剧面源污染问题。但目前重庆市水产养殖业中的自动化程度不高，水质监测技术体现的尤其明显，因此水质监测技术必然要进行一些改进。本文通过对长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社的现场调查，总结目前重庆市水产养殖中水质处理技术及其存在的问题，结合国外和国内其他省份先进的水质监测技术，为重庆市水产养殖业水质监测技术发展提供思路。

1 研究区概述

选定长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社作为研究对象，于2020 年开展现场调查。长寿区葛兴渔业有限公司的整个养殖场面积约为133400m2，平均水深约3m，养殖密度约1000kg/667m2。养殖模式为静水混凝土池塘养殖，养殖种类以鲈鱼为主，还包括贝类等。铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社规模大约867100m2，80%的面积用于建造池塘进行水产养殖，池塘养殖深度约2m，养殖密度约为1500～2000kg/667m2。养殖模式为静水土质池塘养殖，特色鱼种为乌鱼，与其他常见鱼类品种（四大家鱼）混养。

2 结果与分析

2.1 调查结果为：（1）重庆市长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社均使用了物理技术（清塘换水、人工打捞、应用机械装置）、生物技术（水生植物净化水体）和化学技术改善水质，但仍存在一定的水质污染问题。（2）两个水产养殖点的水质处理技术都较为单一，且都是较为传统的方法，自动化程度不高，没有形成一个完整的投饲和集排污体系。建议水产养殖点在有条件的情况下可使用自动化系统对水体进行监测和处理，选择适合的饲料合理投喂，加强对工作人员和监测人员的技术培训。

2.2 物理技术处理分析

2.2.1 清塘换水 调查发现，长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社均使用了人工清塘的方式改善水质。人工清塘主要是清除池底的淤泥、腐殖物，这些物质主要来源于养殖水产品过程中撒播的饲料、外部环境进入池塘的杂物以及死掉未及时打捞的养殖产品。通过定期清理池塘底部的淤泥，更换洁净的水体，可有效保证池塘水体的水质。清理的淤泥养分含量极高，处理后可用于绿化、还田等，实现可持续发展。长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社也使用了注换新水的方式改善水质，适时注换新水对保持良好的水质、补充溶氧也起到较大作用。定期注人新水可将原来池塘里的有害物质稀释，从而达到改善水质的效果，也是养殖业经常采用的方法。对于使用过的水可以通过沉淀、过滤、消毒等方法净化水体，或采用生态净化技术降低水体污染，循环利用水资源。

2.2.2 水面清理 通过现场调查，长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作社也采用人工水面打捞的方式清理水面。人工水面打捞是简单、有效的清理水面垃圾的方式之一，目前两个养殖点都是采用人工划船打捞的方式。主要打捞水面的藻类，还包括死鱼尸体以及其他进入池塘的外界垃圾（树枝、塑料等）。藻类可以改变膨压，在高温强光照的天气情况下，聚集在水体表层会吸收大部分阳光，在自己大量繁殖的同时抑制其它水生植物的生长。藻类的大量繁殖会不断向水体分泌有毒代谢物质，从而影响浮游生物的种群演替、繁殖周期，还可引起一些浮游动物的大量死亡，造成水体中的溶氧供应严重不足。在严重缺氧和有毒物质存的条件下，水产品会大量死亡。因此通过人工打捞，可在一定程度上控制藻类的生长，但会耗费较大的人力物力。

2.2.3 应用机械装置 应用机械装置来调节水质也是常用的方法，主要是利用增氧机和水质改良机。水质改良机是一种翻喷淤泥的机械装置，由人工牵引操作，翻喷淤泥可释放淤泥中的营养物质，能起到一定的施肥作用，有提高磷酸盐含量、浮游生物量和降低复瞬比等多种功能。增氧机是利用气体转移理论，依靠单纯物理机械方式增氧。利用氧气在向水体溶解过程中的物理特性，通过机械、人工或其他手段的作用，提高氧气向水体溶解的速率，增加水体中的溶解氧，是目前应用最广泛的一种增氧方式。

2.3 生物技术 动物、植物和微生物之间能够共生互补，利用自然界的物质循环系统，可以在人工养殖水域中构建相对完整的生态系统，保证水体环境进行稳定有序的自然循环，从而帮助水产养殖减少污染、提高质量。在两个养殖点都采用了植物净化方式，这是一种节能、环保的生态净水方式。长寿区葛兴渔业有限公司利用环保材料制成的浮漂养殖器养殖水葫芦和空心菜，利用水葫芦和空心菜吸收水体中的氮磷元素和重金属物质。水葫芦本是入侵物种，也属于观赏性水生植物，喜欢生长在浅水里面，尤其是流速不快的水域。水葫芦可以净化水质，它能监测到水中的砷元素，还能有效的净化水中的汞和铅，并且它在生长的过程中还能吸收水中的氮、磷以及重金属元素。空心菜是日常生活中常见的蔬菜，但在净化水质方面也有不容忽视的作用。有研究报道，在水产养殖池中养殖空心菜，不仅空心菜可以正常存活，还能够降低水体中氨氮、亚硝酸盐的含量，同时空心菜本事可以提供一定的经济价值。而在铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作养殖点则利用分级降低污染的方法对水质进行改善，首先池塘内种植的水白菜对水体有初步的改善作用，与乌鱼混养的四大家鱼可以通过进食浮萍来改善水质，然后将水塘里的水排进稻田，利用水稻对水质进行二次净化，最后将各级净化的水排进附近水源。

2.4 化学技术 在长寿区葛兴渔业有限公司和铜梁区高碑乌鱼养殖股份合作都利用化学技术来调节水质。化学技术主要是添加化学药剂，利用其化学作用增氧或除去水中的有害物质。养殖点主要的化学处理方法有氧化增氧法和絮凝技术。常用的增氧剂为过氧化钙、过碳酸钠等，主要用于缺氧时的急救，高密度养殖中的增氧。絮凝是指用有机或无机化学试剂将水体中小颗粒物及胶体等絮凝，形成大的絮凝体，使其沉淀的方法。常用的化学试剂有生石灰、明矾、二氧化氯、沸石粉等，可以促使有害物混凝沉淀和络合。利用化学方法净化水体的优势在于效率高、速度快，然而化学物质的使用也存在对水体环境和生物造成负面影响的可能。

3 讨论与结论

通过调查发现，两个水产养殖点的水质处理技术都较为单一，且都是较为传统的方法。传统物理技术虽然简单直接，但是会浪费较大的人力和物力，且效果不够持久，只能短时期的维持水质。传统的生物技术虽然净水效果能够达到长期化，但见效时间久，而且在规模养殖这种高量、密集的养殖模式中，传统生物技术则显得较为无力。化学技术是用的最普遍，也是效果最好的，不需要耗费大量人力物力即可达到净水的要求，但是不合理的使用不仅会造成环境的污染，还会对水产品的质量产生影响，导致鱼病甚至死亡。这三种方法是我国目前主流的水体净化技术，除了这三种方法，其他先进的水体净化技术还包括生物膜技术以及活性污泥处理技术。生物膜是附着在载体表面上的高亲水性物质，在膜的一侧和内部具有大量微生物和微型动物，生物膜处理技术具有很强的抗冲击性，更经济、节能具有一定的硝化和反硝化功能，并且在微生物的作用下，生物膜处理技术能够有效去除水体中的氮磷元素，防止水体出现富营养化问题。相比活性污泥处理技术，生物膜技术克服了活性污泥生产中污泥膨胀和浮选的问题，在许多情况下，生物膜技术不仅可以取代活性污泥工艺进行城市污水的二次生物处理，而且可以稳定运行。

此外，无论是传统的物理净水技术、生物净水技术，还是化学净水技术，都要依靠人力来维持，自动化程度不高。李双等人提出了一种无人机水质检测自主巡航作业监测与报警控制方法，利用无人机平台进行水质检测巡航作业，以实现全天候实时遥感监测报警，有效提升水质检测的作业效率和作业精度。但现有技术中，水质检测无人机尚没有得到充分的开发和应用，但是毫无疑问，利用自动化系统进行实时的水质监测和水质净化处理，不仅能充分保证养殖水体的质量，还能减少巨大的人力物力，前提是要进行大量的资金投入与技术培训。但是自动化程度也不是越高越好，轻松便捷的自动化机械都是以各种资源的消耗为基础的。自动化理论家John.Diebold 在他写的《自动化工厂》一书中说道：“当一个工厂的自动化程度达到80%～90%时，将会给工厂带来可观的节约。然而，如果试图将余下的10%～20%也变成自动化，这将会重新使整个自动化系统变得无节约可言”。

排污和投饲是水产养殖中的关键步骤，提高水产品质和降低生产成本的有效途径之一就是建立和优化投喂与集排污的流程。养殖点采用的是自动化投饲与人工投饲两种投喂方法。自动投饲机独立工作，只负责投喂工作，无法与自动化排污设备配合形成一个完整的投饲和集排污体系，只能通过人工操作来调节，并不适用于追求高度自动化的现代养殖场。在养殖过程中选择适合的饲料也是水产养殖中非常重要的内容之一，在饲料选择上要根据实际养殖的品种对营养的不同需求来选择性价比高、营养均衡且对环境污染力小的绿色饲料。同时需要结合不同品种、不同生长阶段对饲料的投放时间、数量和次数进行科学规划，以增加饲料的利用程度。饲料的过度投放不仅导致浪费，多余的饲料残留在养殖场内还会对水体造成污染。

水产养殖想要健康发展，离不开技术的支持，因此必须创新水产养殖技术，注重良种繁育技术的研发和病害防控技术的创新，还要注重养殖体系与信息技术相结合。除了创新技术外，水产养殖还需要建立科学系统的防控体系，既要对水产养殖病害进行防控，又要对养殖水资源的生态环境进行监测，以及时应对风险。从目前的情况看，各水产养殖场可根据自身的要求和经济实力采购一些国内外的自动化监测设备和系统，例如基于无线传感器网络监测器、水产养殖监控多运动鱼体目标监测系统、集中式养殖在线监测系统、基于紫外光谱水质总氮快速测定、基于物联网标准化监测系统、氨氮在线监测（软测量）系统等，用于实时监测。应用信息网络进行动态监测与管理，加强水资源的保护与利用，促进水产养殖可持续发展。现代化养殖还应有效利用水循环，将水资源进行二次净化实现循环利用，有效实现水资源节约。同时要开展水产养殖业的专门技术培训，规范技术流程，提高监测结果质量，使水产养殖业的专门技术人员可以高效准确的进行监测并操控系统。