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鳗鲡养殖污染现状及整治对策
——以永泰县清凉溪流域为例

2022-07-02黄玮玮

能源与环境 2022年3期
关键词:废水流域水产

黄玮玮

(福州市永泰环境监测站 福建福州 350700)

鳗鲡是福建省淡水养殖出口的主要创汇品种之一。福建作为全国鳗鲡养殖的重要生产基地,拥有五个全国第一的产业地位,即鳗鱼养殖品种数量全国第一、鳗鱼养殖产量全国第一、烤鳗产量全国第一、鳗鱼饲料产量全国第一、鳗鱼出口创汇全国第一[1]。鳗鲡养殖快速发展的同时,也给水域生态环境带来了压力,并影响水产养殖业的可持续发展,学者们就此进行了相关研究。倪琦等[2]利用循环水系统和湿地水处理系统进行养殖鳗鲡试验,结果表明双系统中水质明显高于对照组,成活率达92.7%;王晓用等[3]研究生物絮凝反应器对循环水养殖系统吉富罗非鱼养殖废水的处理效果,实验表明中试生物絮凝反应器具有较好的脱氮效果;朱历等[4]采用出水回流的上流式曝气生物滤池处理水产养殖废水,化学需氧量、氨氮和总磷的平均去除率分别达71.09%、96.29%和78.26%。当前研究都集中在养殖废水处理系统和循环水处理系统方面,缺乏从县域层面结合实例进行分析。永泰县水资源、地热资源丰富,且水质常年保持在Ⅲ类以上,适宜开展鳗鲡养殖,现共有保留鳗鲡养殖企业19 家,养殖品种以欧洲鳗、美洲鳗、日本鳗为主,养殖方式多为工厂化精养池,养殖场总面积达28.96 hm2,年养殖总产量2 250 t[5],鳗鲡养殖已逐步成为永泰县的一大特色。因此,本文以福建省永泰县清凉溪流域鳗鲡养殖污染整治为例,探讨鳗鲡养殖污染整治的关键点控制及产业可持续发展对策。

1 永泰县清凉溪流域鳗鲡养殖污染现状

1.1 鳗鲡养殖水质污染情况

永泰县清凉溪为大樟溪中游左岸的一条支流,流域面积为255.4 km2,主河道长度为40 km,流域范围涉及永泰县红星、白云、盘谷、清凉、城峰和樟城等6 个乡镇。清凉溪由渔溪和白云溪两条支流在清凉镇汇集,经樟城镇后汇入大樟溪。其中渔溪发源于盘谷乡方壶山,集水面积119.3 km2,主河道长度29.4 km;白云溪发源于白云乡樟洋村,集水面积110.2 km2,主河道长度33.3 km[6]。根据《福州市生态环境监测方案》(2017—2021 年)[7],2017 年起开始对永泰县 小流域水质进行监测,共设置23 个小流域监测断面,监测项目共6 项:pH 值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、五日生化需氧量。2021 年起监测项目共5 项:pH 值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷。监测频次:2017—2018 年上半年每半年监测1 次,2018 年下半年至2019 年每季度监测1 次,2020—2021 年每2 个月监测1 次(期间因南门桥桥梁施工停测2 次,时间为2020 年12 月和2021 年2 月),总共监测19 次。根据监测数据结果显示:2017—2021 年清凉溪断面水质指标年均值达到 《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[8]Ⅱ类水质比例在5.26%,Ⅲ类水质比例在78.95%,Ⅳ类水质比例在15.79%。2020 年6 月、8月、10 月清凉溪水质超标的主要因子为氨氮、总磷。经过污染源溯源排查,清凉溪流域上10 家鳗鲡养殖废水未经处理直接排入清凉溪,是造成清凉溪断面水质超标主要原因之一。

1.2 鳗鲡养殖对水环境的影响

(1)鳗鲡养殖排水量大。鳗鲡养殖主要污染来源于养殖过程中的外源性饵料,高投入高产出的养殖模式必然采用过量的肥料、饲料,大量的残饵、养殖排泄物、生物残骸和养殖池底部沉积物,导致养殖池水质污染增大,超过了养殖池水体的环境容量[9-10]。为了维持养殖池水体的自净能力,必须通过每天更新1/4~1/3 养殖池水量来保证鳗鲡正常生长,这就导致大量鳗鲡养殖的废水未经处理直接外排,影响周边的水域环境。

(2)鳗鲡养殖废水氮、磷含量高。水产养殖污水与工业污水和生活污水相比,污染物种类少,污染物含量变化小,生化过程耗氧量低[11]。水产养殖污水污染物主要为氮、磷等,主要来源于日常投放的饲料、饵料中。根据相关统计分析,1.4 t 含氮36%的粗饵料中含磷16.8 kg,其中通过尿和粪便溶解于水中的磷为3.7 kg,占饵料磷的22%[12]。同时鳗鲡对饲料、饵料中氮、磷的利用率为20%~30%,残余氮、磷分别附着于鳗鲡粪便、残饵和溶于水中[13],进一步加剧了水体中的磷含量。

2 永泰县清凉溪流域鳗鲡养殖整治措施及成效

2.1 整治措施

(1)减少养殖废水排放量。由于永泰县塘前断面2018 年起水质全年均值标准从Ⅱ类下降为Ⅲ类,主要影响因子为总磷,特别是2019 年总磷浓度达到历年最高值,因此2021 年永泰县人民政府出台 《大樟溪水质提升和保护工作方案》(樟政综〔2021〕9 号)[14]。其中,专门制定了《永泰县小流域水产养殖提质工程实施方案》,对全县37 家水产养殖企业进行限期污染整治。永泰县清凉溪流域上共有10 家鳗鲡养殖场,拆除其中5 家,仅保留永泰县信德养鳗场、永泰县春生养殖场、永泰县兴榕养鳗场(文潭溪)、永泰县礼柄养鳗场(恶坑溪)和永泰县白云岭下海生源养鳗场(白云溪)5 家鳗鲡养殖场,位置分布如图1 所示。鳗鲡养殖场每日产生的养殖废水75%进行回用养殖,25%排放到外环境水体,进一步减少清凉溪流域上养殖废水排放量,排污情况如表1 所示。

表1 整治后清凉溪流域鳗鲡养殖排污情况

图1 清凉溪鳗鲡养殖分布图

(2)减少养殖废水排放浓度。通过对5 家保留鳗鲡养殖场排污口水质检测,总磷浓度在0.43 mg/L~2.04 mg/L,排污口污染物浓度如表2 所示。整治要求鳗鲡养殖场配套污水处理设施,养殖废水经过处理后达到 《污水综合排放标准》(GB8978—1996)[15]表4 中一级标准,减少养殖废水污染物排放浓度。

表2 清凉溪流域鳗鲡养殖场排污口污染物浓度情况

2.2 整治成效

通过限期污染整治,清凉溪流域上保留的5 家养鳗场污水排放能达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)表4 中一级标准,2021 年清凉溪流域水质均能稳定达到Ⅲ类,且特征污染物总磷的年监测均值比2018 年、2019 年、2020 年有所下降,总磷浓度变化如图2 所示。

图2 2017—2021 年清凉溪流域总磷浓度变化

3 整治关键点控制

3.1 选址符合各部门红线管控要求

本次整治依托永泰县“多规合一”平台,对鳗鲡养殖场选址进行多部门会商,审核内容包含农业农村局、自然资源和规划局、林业局、住建局、水利局和生态环境局等多部门红线管控,重点审查水源保护区、基本农田、生态公益林、自然保护区、河道岸线蓝线、传统村落,符合条件的养殖场才予以保留。

3.2 配套污水处理设施

为削减项目污染物排放、提高水资源利用效率、减少项目养殖废水对清凉溪水质的不利影响,对现有排污口进行标准化改造,并配套污水处理设施。推荐采用的工艺为“调节池+曝气氧化池+除磷反应池+沉淀池+清水池”,具体为养殖废水先进入调节池,后通过提升水泵输送至曝气氧化池,投加絮凝除磷剂后再进入除磷反应池,最后经沉淀池处理。处理后的废水75%暂存于清水池中,而后通过循环水泵经回流管道输送至蓄水池作为养殖用水回用,另25%排入外环境。该工艺可有效去除养殖废水中大部分的氮磷。

3.3 综合测算水域纳污能力

水域纳污能力是指在设计水文条件下,满足计算水域的水质目标要求时,该水域所能容纳的某种污染物的最大数量[16]。清凉溪流域内排污主要为工厂化水产养殖、农村生活污水、乡镇污水处理站以及工业企业等排污来源。通过综合测算清凉溪流域环境容量和环境剩余容量,以清凉溪纳污能力限制该流域鳗鲡养殖规模量。

3.4 采用循环用水养殖模式

永泰县鳗鲡养殖模式仍然多采用大换大排式,大部分日换水量在千吨以上,养殖废水未经处理直接排放,对水资源造成极大的浪费。本次整治要求对经过污水处理设施处理后的鳗鲡养殖废水75%进行回用养殖、25%排放到外环境水体,因此可有效降低排水量,进一步降低养殖废水对水环境的影响。

4 鳗鲡养殖可持续发展对策建议

4.1 重视规划及规划环评的必要性

根据本次水产养殖业综合整治成效,农业部门委托编制了《永泰县“十四五”水产养殖业发展规划》。由于是县级专项规划,没有对规划环评编制有强制性要求,对于规划养殖场分布和养殖规模不够确定,排放的养殖废水易超出环境容量。建议在规划颁布之前,进行规划环评,根据每个流域的纳污能力规划水产养殖企业分布。

4.2 制定入河排污口监督管理技术指南和地方标准

在现行水产养殖废水污染物排放标准中,目前生态环境部门对鳗鲡养殖废水污染防控主要以 《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)进行监管。而《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)[17]为行业规范性要求,并不作强制性要求,由于我国养殖区域分布广,管理难度大,该排放要求执行效果不佳。为更契合地方实际,应制定相应的地方水产养殖业污染控制标准。目前,生态环境部对《入河排污口监督管理技术指南》 和 《地方水产养殖业水污染物排放控制标准制订技术导则》已公开征询意见,正式发布后不仅指导各地因地制宜确定尾水排放污染控制项目和排放浓度限值,还对空间管控、生态养殖模式、投入品管理、循环水利用、生态修复功能等严格要求,对水产养殖业的监督管理进行进一步的规范,实现“收纳水体—排污口—排污通道—排污单位”全链条管理。

4.3 限制取水量管控废水排放量

因鳗鲡养殖用水质量要求较高且用水量巨大,现有鳗鲡养殖企业基本位于小流域中上游,水利部门应通过限制取水量来降低废水排放量,以缓解枯水期淡水资源紧缺问题,同时减缓对水环境的污染。

4.4 发展工厂化循环水养殖模式

本次整治对象都是20 世纪80—90 年代的旧场或者利用原有养殖池改建的鳗鲡养殖场,大部分污水处理设施是由养殖池清养后改建,并要求对经过污水处理设施处理后的鳗鲡养殖废水75%进行回用养殖、25%排放到外环境水体。该方案最主要缺点是经过污水处理设施处理后的养殖废水回用量无法稳定达到75%,虽然正在逐步增加回水量,但养殖场还在不断增加新鲜用水量。面对水资源及水环境资源的日益匮乏,寻求一种可持续的养殖模式便显得尤为重要。可持续的循环水养殖技术,是从每日排水的75%进入循环水系统处理后再回用于养殖池,25%的排水进入污水处理设施后达标排放。以水体再循环的方式运行,不但可以摆脱淡水资源短缺及水质污染对鳗鲡养殖的干扰和影响,而且可以降低鳗鲡养殖废水对水环境的污染影响。因此,工厂化循环水养殖模式是水产养殖技术未来发展的必然趋势之一。

4.5 论证农灌资源化利用的可行性

虽然通过循环用水减少鳗鲡养殖废水排放量,但对水域生态环境承载压力还是很大。为满足农作物生长氮、磷需要,将养殖废水经过沉淀池,上层溢流水应用于农田灌溉,沉淀池底泥作为肥料使用,这样既避免污染水环境又可资源化利用。这种模式适用于周边有足够大面积农作物的鳗鲡养殖场,对于永泰县山区县水产工厂化养殖极具优势。但由于不同作物对氮、磷需求不同,还需要进一步论证农灌资源化利用的可行性。

5 结语

永泰县鳗鲡养殖整治虽然取得了初步成效,但为切实保护生态环境,还需要养殖户增强法律意识,加强污水处理设施运行管理和维护,强化“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念,保护渔业水环境可持续发展。

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