水产养殖尾水排放对生态环境影响的探讨
2022-06-23黄樱初
黄樱初
(广西钦州市钦南区沙埠镇农业农村服务中心,广西 钦州 535000)
在水产养殖实践中,尾水排放对周围生态环境的影响不容忽视。当前形势下,有必要从水产养殖的客观实际需求出发,精准把握尾水排放对生态环境的影响,采取行之有效的方法与策略,全面控制水产养殖尾水排放的整个实施过程。本文就此展开了探讨。
1.研究背景
在经济社会持续快速发展的宏观背景下,水产养殖行业发展进入新的历史时期,并在现代化养殖技术方法的支持下,开辟了水产养殖行业发展新局面。与此同时,水产养殖尾水排放所导致的生态环境问题也开始逐渐凸显出来,其中含有大量残饵、粪便等有机污染物,成为行业高质量发展进程中一项不容忽视的重点问题。近年来,我国水产养殖行业发展成就喜人,同时带来的生态环境问题同样亟需作出技术处理,以确保水产养殖行业发展的综合效益。水产养殖行业对于生态环境的依赖性与交互性相对较强,水质问题与水产养殖行业的发展成效密切相关,为有效确保水产养殖的水质,应密切分析与把握水产养殖技术方法,淡化水产养殖尾水排放对生态环境的影响,促进产业发展与生态环境之间的衔接融合。近年来,相关技术部门在优化水产养殖尾水排放路径,构造层次性的生态环境影响评价体系等方面进行了卓有成效的探索,效果突出。但在行业发展形势的推动下,水产养殖尾水排放的环境控制工作效能依旧有待于进一步提升,水产养殖面积呈下降趋势,周边水质恶化问题有待于强化控制,理应对水产养殖尾水排放开展系统性研究分析,形成相应的生态环境防治方法策略,因地制宜构造水处理系统。
2.水产养殖尾水治理现状及原因分析
2.1 治理现状分析
2.1.1 形势整体向好发展
纵观当前水产养殖尾水处理实际,养殖从业者的生态环境保护意识不断增强,所采取的尾水治理技术更加先进,在提升水产养殖环境效益等方面积累了丰富而宝贵的实践经验,促进了尾水治理发展形势的持续向好。在部分地区,水产养殖户和合作社等均开展了尾水处理设施建设实践,完善了尾水治理的基础设施条件,出现了“生态沟渠”等具有显著特色的治理体系,初步构建形成了基于沉淀池、一级过滤坝、曝气池、二级过滤坝及生物净化池的尾水生态处理设施系统。
2.1.2 治理效果仍不理想
尽管部分地区和单位在水产养殖尾水治理中取得了显著成效,但受限于诸多主客观要素,治理效果仍旧不甚理想,与更高标准的治理技术要求尚且存在较大差距。一方面,传统的水产养殖模式向绿色生态模式的转变效果欠佳,养殖水体水质超标问题不同程度存在,氨氮、总氮、总磷、化学需氧量等指标超标。另一方面,部分水产养殖户的尾水处理设施运行实效不佳,未能积累形成可供推广借鉴的实践经验,处理技术难度系数较大。
2.2 原因分析
2.2.1 表观原因
在水产养殖中,废水的主要来源是未被水生生物利用的残余饲料、水生生物的代谢产物、药物、化学添加接及底质释放等。在特定化学反应条件约束下,容易诱发水质恶化等问题。部分水产养殖户的基础设施条件运行状态不良,未能及时清理底泥,致使底质有机质增多,对相关基础设施的运行状态具有较高要求,但既有设施无法满足上述需求。此外,水产养殖技术不高同样是表观原因之一,需要对精准投喂技术、水质调控技术等进行强化运用。
2.2.2 内在因素
首先,尾水达标排放的社会意识尚未全面形成,尽管受生态环境保护政策导向影响,部分水产养殖户强化了环保意识,但洁水养殖、达标排放的环境尚未形成,相应的技术储备相对薄弱,与当前高要求的水产养殖尾水治理需求不相吻合。其次,绿色生态养殖模式未能全面有效创新,水产养殖结构调整成效不理想,成本投入高,经济效益低,一定程度上形成了恶性循环。
3.水产养殖尾水排放对生态环境的影响分析
3.1 水体富营养化及生态环境风险
在水产养殖尾水中,含有大量的氮元素和磷元素等,该部分尾水排放是周围水体营养输入的关键来源之一。研究表明,最近十年以来,我国养殖水源中的总氮释放量提升了40%以上,溶解态氮和磷元素的贡献率同步提升。水产养殖对于水质状况的要求较高,而部分水域的水交换条件相对欠佳,不利于尾水的高效有序排放,加之受工农业和生活污水的影响,对水生态环境形成了多重叠加影响,成为水体富营养化的重要驱动因素,形成了生态环境风险隐患。在现行技术条件下,养殖密度和水交换条件对周边水质状况的影响极为显著,部分污染物都会沉积在养殖水体底部,致使底部沉积物耗氧量增大,甚至出现硫化氢等有毒气体,影响底栖动物多样性。有研究表明,水产养殖排放的重铬酸盐指数呈现出攀增态势,成为发展现代水产养殖产业不容忽视的重要难点问题,尤其是在经济发展状况相对欠发达的地区,上述问题表现得更为突出,水体的富营养化特征也同样更加鲜明。
3.2 造成抗生素污染问题
水产养殖中通常会用到抗生素,若处理不当,则会导致周围水体或水底沉积物的抗生素污染问题。有研究证实,在经过对特定流域磺胺甲恶唑、氧氟沙星、罗红霉素和土霉素进行检测后,抗生素的过量使用是导致相关参数指标超高的重要原因,且呈现出一定的时空分布差异特点。同时,可使用联合指数进行流域水质的抗生素风险评价,得出水产养殖废水中的抗生素含量远高于其他不同类型的水体,增大了水生生物的风险性。无论是海水养殖,还是淡水养殖,磺胺类和四环素浓度超高等抗生素污染等问题均成为实践领域中需要重点关注的问题之一。在此过程中,风险评估法对抗生素污染问题的评价分析具有直接作用,可检测到水生生物体内的抗生素存量,为制定详细可行的抗生素污染防控策略提供依据与参考。在水产养殖场废水中可分离出多种不同类型的耐药性菌株,易形成抗性基因,威胁食物链安全稳定。
4.水产养殖尾水排放处置及污染防治对策探讨
4.1 水产养殖尾水处置技术
4.1.1 物理手段
物理手段是当前技术条件下水产养殖尾水排放处置的常用方法之一,主要可分为机械过滤、泡沫分离技术、膜分离技术等,这些不同的物理处理方法在执行规范、标准参考以及处理效果等方面存在显著差异,应根据水产养殖尾水处置的基本需求予以灵活选择。其中,机械过滤技术需要依托于特定孔径参数的筛网对固体废弃物进行定向过滤,进行分层控制,可有效滤除粒径相对较大的悬浮物;泡沫分离技术则需向水中进行通气,使气体的浮动作用去除水中的杂质,构造相对封闭的泡膜分离状态;膜过滤技术则具有较强的针对性,可大大提高处置效率,具有无化学试剂添加等显著优势,符合当前高标准的尾水处理需求。
4.1.2 化学手段
现代水产养殖尾水处理技术的创新发展,为尾水处置化学手段的运用提供了更为丰富的技术手段,使得传统技术条件下难以完成的尾水处理目标任务更具实现可能。化学手段需要依托强氧化剂的氧化还原作用,有效破坏尾水中各类菌类的生存环境,最终使其丧失活性,起到杀菌消毒和净化水质的作用。由于化学手段需要运用一定量的化学物质,若尾水处理过程控制不当,则容易导致一定负面作用,因此应采取行之有效的方法有效排除残留臭氧所产生的不良影响,最大限度上降低其毒性,将尾水处理的生态风险降到最低。
4.1.3 生态学手段
水产养殖尾水处理中的生态学手段主要利用植物、动物、微生物等对养殖水体内的污染物进行吸收、转化、利用。在生态学手段运用中,藻类的关键应有优势不言而喻,可有效促进尾水有机物、无机物和重金属的代谢与降解。研究表明,在生态学手段条件下,采用空心菜、水芹、水葫芦等经济植物去除水产养殖尾水中的有机物、化学需氧量等具有显著去除效果,其具体数据如表1所示。需要注意的是,可通过建设人工湿地的方式对上述植物进行合理搭配与选型,即所谓的人工湿地法,并适当掌握养殖尾水停留时间,具有显著的经济性与便捷性等优势,其具体流程如图1所示。
表1 植物对养殖废水部分有机物、COD的去除效率
图1 湿地净化模式下的尾水处理流程示意图
4.2 基于生态系统的养殖模式推广
建立健全基于生态系统的养殖模式,强化生态养殖技术的推广与运用,构建具有层次性、协同性的尾水排放生态系统,强调多方面参与,搭建符合现代生态管理理念的可持续发展方式。在生态系统养殖模式下,生态系统功能将得到充分发挥,实现对各类资源要素价值利用的最优化,防止营养物质的不当排放而造成的生态环境损伤问题。提高水产养殖户的生态养殖观念,以资源化的方式处理营养物质,降低养殖尾水的排放量,实现水产养殖的良性循环,促进生态效益的彰显。
4.3 最佳管理实践(BMPs)应用
最佳管理实践理念自诞生至今,经历了诸多演变与发展,其价值内涵与时代意义愈发明确,并拓展衍生出系列性的污染控制方法,在实践运用中取得了理想效果。在该理念约束条件下,可对养殖选址、饲料投放和设备配置等具有明确要求,应根据因地制宜的基本原则,对水产养殖尾水处理的全过程进行约束管理,以提高养殖水质、降低养殖尾水排放风险。制定规范化的水产养殖业尾水排放规则,为最佳管理实践的运用提供基础性依据与保障,合理设定水产养殖的品种和规模,科学划定水产养殖区域,促进生态环境保护措施的有序实施。
4.4 发挥政府部门职能
水产养殖尾水排放所涉及到的范围相对较广,相关职能部门需要充分发挥职能,强化政策引导与约束,确保将尾水排放治理的相关政策规定与技术方法全部落实到位。强化对地方性水产养殖场地的许可管理,建立基于现代化理念的水产养殖尾水排放管控体系,针对不同规模类型的水产养殖户进行差异化管理,将尾水排放对生态环境的影响降到最低,对创新型的尾水处理技术进行鼓励和推广,有效提高新型饵料的使用效果,获取协同效益。
5.结语
综上所述,在当前技术条件下,水产养殖尾水排放对生态环境带来的影响是多方面的,所产生的水产养殖水体的污染等系列问题,理应采取更加行之有效的技术方法与应用策略予以控制。对此,技术人员应宏观审视当前水产养殖技术的运用模式,建立健全完善系统的尾水排放规范流程,强化对生态环境要素的分析与把握,从养殖技术手段和养殖方式以及管理模式等多方位考虑,有效引入智能化的环境影响分析判断手段,将尾水排放对生态环境的影响降到最低,全面优化提升水产养殖的经济效益、环境效益和社会效益。