顧燦根
(靖江市西來鎮(zhèn)經濟發(fā)展和農業(yè)農村局,江蘇靖江 214516)
水產養(yǎng)殖是畜牧業(yè)發(fā)展的重要組成,有良好的發(fā)展前景。水產品也是國民十分喜愛的產品,在近年來備受消費者關注。在水產養(yǎng)殖中,池塘養(yǎng)殖是最常見的類型,也是最普遍的養(yǎng)殖方式,但養(yǎng)殖過程中產生的養(yǎng)殖尾水的處理,對于很多養(yǎng)殖單位和地方以及環(huán)境是一項很大的挑戰(zhàn)。為了保證養(yǎng)殖水產品的品質和產量,一般養(yǎng)殖過程都需要定期更換用水,而這就意味著會產生大量的養(yǎng)殖尾水。如何進行妥善處理不僅關系到養(yǎng)殖戶的成本投入,也關系到生態(tài)環(huán)境保護,所以本次就對淡水養(yǎng)殖尾水的處理技術進行簡單分析。
養(yǎng)殖尾水指的就是水產養(yǎng)殖過程中或者養(yǎng)殖工作結束后,整個養(yǎng)殖體系排出的不再使用的養(yǎng)殖水,一般會排放給自然水域。包括池塘、育苗池等場所會產生大量的養(yǎng)殖尾水。而相對于普通水源,其排放具備不定期排放、排水期集中、排水量大、污染物濃度低、非點源排放等特點。養(yǎng)殖尾水中存在大量的污染物質,包括未吃光的餌料、使用的化學藥物、水產品的排泄物等,其中富含氨氮、亞硝酸鹽、硫化物等有害物質,會直接破壞水域,帶來富營養(yǎng)化等問題。還有,水中本身存在一些浮游生物,也會產生有機物,這會導致水質惡化,降低魚類的生長速度。
淡水養(yǎng)殖尾水中主要的污染物有氨氮、亞硝酸鹽、有機物等,如果得不到及時有效的處理,不僅會污染養(yǎng)殖環(huán)境,帶來富營養(yǎng)化等問題,還會導致養(yǎng)殖水產出現(xiàn)疾病,甚至爆發(fā)疫病,出現(xiàn)大面積死亡,降低養(yǎng)殖產量和品質,進而給養(yǎng)殖戶造成損失。因此養(yǎng)殖尾水的處理工作成為新時期淡水養(yǎng)殖的關鍵內容之一。目前來說,進行淡水養(yǎng)殖尾水處理的技術主要有物理、化學和生物三種技術方面,以下就對這三類技術的要點進行簡單分析。
物理方法是借助機械設備對養(yǎng)殖尾水進行處理,一般是利用孔徑大小不同的濾材,對水中的雜質進行阻隔、吸附和分離,從而保持水質的良好。但該技術對于有機物的處理基本沒有效果,只能用于處理顆粒物等。同時該技術應用的投入成本較高,環(huán)節(jié)比較復雜,操作起來有一定難度,所以對于大面積的水產養(yǎng)殖不太適用。目前該技術主要有機械過濾和膜分離兩種技術,效果十分明顯,所以在淡水的工廠化養(yǎng)殖尾水處理中應用比較廣泛。
一是機械過濾。這是借助特定的設備分離養(yǎng)殖尾水中的固態(tài)和液態(tài)物質,一般選擇的是篩網(wǎng),孔目不同,可以過濾的固態(tài)物質也不同,這屬于對養(yǎng)殖尾水的簡單凈化處理。因為孔徑的限制,尾水中的雜質會過濾掉,產生凈化效果,孔徑越小,產生的凈化效果越強;所以要調整篩網(wǎng)的孔徑,使用微濾機進行再次處理,可以實現(xiàn)80%左右的雜質過濾率。因為養(yǎng)殖尾水中存在大量的殘餌糞便,多數(shù)都是大顆粒的懸浮物,懸浮在養(yǎng)殖尾水中,所以進行機械過濾可以有效去除其中的有機物以及氨氮,相對來說可以作為尾水處理的前期環(huán)節(jié),簡單實用。
二是膜分離。是選擇不同孔徑的膜進行顆粒物的過濾,根據(jù)孔徑的大小可以過濾不同粒徑的顆粒物。但實踐中一般用于過濾直徑<20~25 μm的顆粒。該技術的過濾效果十分明顯,而且生物濾池中膜的選擇對于處理結果有很大影響,相流程調整改變更明顯。比如裝有十字交叉和多孔生物膜的生物濾池對養(yǎng)殖尾水的處理效果良好。
三是泡沫分離技術。這是利用氣泡的表面張力吸附水中的生物絮體、纖維素、蛋白質等溶解態(tài)物和小顆粒態(tài)有機雜質。氣泡既可以吸附帶負電的微小顆粒,又可以吸附帶正電的微小顆粒,最大程度清除水產養(yǎng)殖尾水中80%的有機新陳代謝產物。此外,反映接觸點部分的二氧化碳和氧氣還進行了密集的交換。因此經泡沫分離技術處理后的尾水充滿了豐富的氧氣,只含有少量的二氧化碳、微量元素和維生素。該技術對于清除微、細、小有機顆粒物方面有突出的優(yōu)勢。
化學方法主要是借助各類化學反應產生作用,比如化學試劑、臭氧處理等,清除養(yǎng)殖尾水中的污染物,可以去除污水中的重金屬,軟化水質,調節(jié)酸堿度,并具有一定的消毒作用。比如臭氧處理技術,臭氧可以清除養(yǎng)殖尾水中的氨氮、亞硝酸鹽,降低有機碳的含量以及COD濃度,清除其中的大部分還原性污染物,進而可以凈化水質,優(yōu)化水產養(yǎng)殖環(huán)境。還有絮凝劑也有一定效果。但該技術也有一定缺陷,即在處理有害物質的同時,一些有益菌也可能被殺滅,反而帶來二次污染。所以采取化學方法進行尾水處理,需要堅持適量和科學的原則,控制化學制劑的使用。
相對來說,生物凈化技術更加安全環(huán)保,是遵循綠色可持續(xù)發(fā)展要求的技術種類,也是新時期淡水養(yǎng)殖處理養(yǎng)殖尾水的技術發(fā)展重點。該技術是借助水生動植物以及微生物的代謝活動,吸收尾水中的有機物、氮磷營養(yǎng)鹽等,以凈化水質。
一是水生植物凈化,投資成本少,操作比較簡單,不會產生二次污染。水生植物在生長過程中可以吸收、吸附或者富集尾水中的有機物、重金屬等,這不僅可以為水生植物的生長提供養(yǎng)分,還可以促使水生植物產生和輸送氧氣,為水中其他生物的生長提供條件。不同的水生植物有不同的凈化水質效果,而且可吸收的有害物質也不一樣,需要結合實際合理選擇,搭建起循環(huán)水系統(tǒng)。比如水葫蘆、香蒲、蘆葦?shù)?,都可以吸收尾水中的營養(yǎng)鹽、氨氮、重金屬等物質,吸收效率各不相同。比如有研究對鳳眼蓮、輪葉黑藻、香根草和水雍菜對于污水的精華作用進行分析,發(fā)現(xiàn)都有良好的凈化效果,可以改變水中的氮、磷、化學需氧量、pH值和溶解氧等指標情況。
二是水生動物,主要是濾食性的水生動物可以過濾水體中的有機物顆粒以及浮游的動植物,降低水體中的有機物含量,產生凈化作用。比如有鰱鳙魚、牡蠣、貽貝和扇貝等都有一定的生物濾除能力。這些動物可以吸收和利用水體中的有機物,一方面凈化水質,一方面也促進自己的生長,為水產產品的養(yǎng)殖提供天然餌料,減少人工飼料的使用。這樣又可以產生較好的經濟和生態(tài)效益。
三是微生物凈化。微生物具有降解作用,可以降解水體中的有機物、氨氮、亞硝酸鹽等物質,同時可以抑制病原菌的生長,不僅可以凈化水質,也能起到水產動物疾病防治的效果。目前來說,對于水體存在凈化作用的微生物有光合細菌、芽孢桿菌、一些微生態(tài)制劑等。微生物產生作用的原理就是借助有益菌調節(jié)水體中菌相和藻相的平衡,避免因為殘留的餌料、水生動植物的代謝產物帶來的水體環(huán)境惡化問題,有十分突出的池塘水質、底質的改良與修復效果。但實踐中可以看出,目前應用于養(yǎng)殖尾水處理的微生態(tài)制劑的品種較少,比較單一,而且適應性差,可供使用的范圍有很大的局限性。
很多地區(qū)提出了要加強水產養(yǎng)殖過程中的污染治理工作,同時為此發(fā)布明文規(guī)定,比如推出水產健康養(yǎng)殖示范項目,并積極借此機會推廣工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖、池塘生態(tài)循環(huán)水養(yǎng)殖等技術。要想實現(xiàn)養(yǎng)殖尾水的達標排放,需要進行相關改造,利用技術和設備的支持在池塘系統(tǒng)內部實現(xiàn)水內循環(huán),養(yǎng)殖水產的糞便、殘留的餌料等這些大顆粒的殘余物會集中排出,進行無害化處理之后再次利用。這樣池塘水發(fā)揮自身的自我凈化作用,經過循環(huán)使用,不需要向外部環(huán)境排放,也就不會造成污染,符合節(jié)能減排的要求。這樣可以使養(yǎng)殖水產在池塘內實現(xiàn)集中養(yǎng)殖,方便養(yǎng)殖人員投喂餌料,提高了餌料利用率。同時這樣也方便進行病蟲害的防治,能夠快速發(fā)現(xiàn)病害的可能,有效進行預防和處理。另外,因為池塘水處于始終循環(huán)的狀態(tài),養(yǎng)殖水產在養(yǎng)殖過程中屬于流水養(yǎng)殖,最終的養(yǎng)殖水產品品質會比較高。因為養(yǎng)殖尾水處理所占面積較大,有沉淀池、生物凈化池。需要安裝監(jiān)控系統(tǒng),遠程進行養(yǎng)殖尾水參數(shù)的實時監(jiān)測,包括溶氧、pH、總氮、總磷、COD等參數(shù),經凈化后可以循環(huán)使用。
進行養(yǎng)殖尾水處理改造需要安裝新的生態(tài)化處理設施,重點是生態(tài)渠道(進排水管道)、沉淀池、曝氣池、過濾壩和生物凈化池,其占地面積在養(yǎng)殖水域的10%左右。具體應用時需要結合養(yǎng)殖規(guī)模和形式實際情況進行科學調整,保證因地制宜。具體進行尾水處理的流程如下:水產養(yǎng)殖過程產生的尾水,經過排水管道,直接流入到沉淀池進行沉淀,在沉淀池可以添加絮凝劑提高沉淀速度,提升處理效率;進行沉淀之后,處理過的水再次流入曝氣池,在這個設備中增加水體溶氧量,此時可以添加微生態(tài)制劑,培養(yǎng)有益細菌,分解水體有機物;之后處理過的水再次經過濾壩,過濾掉水中的懸浮物,最終進入生物凈化池,利用水生植物吸收水體中的氮磷營養(yǎng)鹽,實現(xiàn)多重凈化。按照要求,最后排出的凈化水的水質需要符合國家、行業(yè)以及地區(qū)提出的養(yǎng)殖尾水排放要求,最低也要滿足的三級標準,之后才能排入外部河流或者排入池塘進行循環(huán)利用。
進行養(yǎng)殖尾水的處理需要在當前池塘養(yǎng)殖基礎上進行適當改造調整,增加部分設備設施。具體的改造情況需要結合池塘的實際情況進行設計,池塘類型不同,改造程度不同,需求的養(yǎng)殖系統(tǒng)材質也有一定區(qū)別,最終的造價也不同。但整體來說,進行改造的造價在30~60萬元左右,按照十年使用壽命期限來分析,每年的折舊成本為3~6萬元,相對來說投入成本比較適中,很快就能收回成本。
一方面是從法律法規(guī)約束上分析。因為在很多地區(qū)淡水養(yǎng)殖成為水產養(yǎng)殖的重點,也是畜牧領域的重點發(fā)展方向,對于各地區(qū)的經濟發(fā)展做出重要貢獻,所以淡水養(yǎng)殖規(guī)模很大,每天產生的養(yǎng)殖尾水量很高。但國家一直重視環(huán)境污染的治理,關注污水的排放與控制,這給淡水養(yǎng)殖尾水的處理帶來難題。特別是江蘇、湖南等漁業(yè)大省,水產品作為繼糧食和畜禽之后的第三大宗農產品,在養(yǎng)殖過程中帶來嚴重的水體富營養(yǎng)化問題。所以如何處理養(yǎng)殖尾水成為這些地區(qū)關注的重點。為此各地區(qū)規(guī)定養(yǎng)殖尾水的排放標準,并提出處理要求,比如湖南省制訂了地方標準《水產養(yǎng)殖尾水污染物排放標準》(DB43/1752-2020);江蘇省出臺《池塘養(yǎng)殖尾水排放標準》(DB32/4043-2021)。這兩項標準的內容基本上圍繞養(yǎng)殖尾水排放的分級分類、排放限值、監(jiān)測方法、結果判定、實施與監(jiān)督等方面,整體來說比國家行業(yè)標準要嚴格,特別是對于重點水域的標準,要求更加嚴格。這兩項標準的制訂,也將將池塘養(yǎng)殖尾水達標排放從行業(yè)自律變成法律上的剛性約束,這有助于強化治理污染的主體責任,對于生態(tài)文明建設有積極意義。另外這也為各地區(qū)淡水養(yǎng)殖尾水處理工作的發(fā)展指明方向,未來這項工作將形成強制性的工作,并且有明確的參考依據(jù)和標準。
另一方面是從技術研發(fā)上分析。目前對于淡水養(yǎng)殖尾水處理的技術種類主要分為物理、化學和生物三大類,各自有不同的技術類型,并且各有各的優(yōu)缺點。相對來說,物理處理技術適用于小面積的水產養(yǎng)殖,而化學處理技術因為可能造成二次污染,所以在生態(tài)文明建設的背景下不太提倡,與這兩類技術相比,生物處理技術發(fā)展前景更加廣闊。未來要想實現(xiàn)水產養(yǎng)殖業(yè)的生態(tài)綠色養(yǎng)殖,需要積極采取生態(tài)化技術,比如可以放養(yǎng)濾食性的雜魚、蝦、貝類等,比如鰱魚、鳙魚、鯽魚、青蝦;如果外池塘的水過深,可以搭建淺水網(wǎng)箱,養(yǎng)殖青蝦和田螺。還可以建造生物浮床,并栽種空心菜等水生植物。適當使用增氧機,一般每5畝一臺增氧機,晴天中午、陰天清晨或者連綿陰雨天的半夜啟動,高溫天氣或負荷大時增加啟動時間,低溫天氣或負荷小時減少啟動時間,實現(xiàn)增氧、攪水、曝氣的作用。如何發(fā)揮各種養(yǎng)殖尾水處理技術的最大優(yōu)勢以及最大程度優(yōu)化和減小處理設施的面積占比,是未來養(yǎng)殖尾水處理技術的發(fā)展方向。
近年來,我國的淡水產業(yè)不斷發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大,產業(yè)技術不斷完善.但與此同時,淡水養(yǎng)殖業(yè)也對我國的環(huán)境問題造成了一定程度上的污染.經過相關調查研究發(fā)現(xiàn),我國淡水養(yǎng)殖產業(yè)在養(yǎng)殖的過程中會投入過多的飼料等,使許多水域產生富營養(yǎng)化,增加水體自身凈化的負擔,從而導致水域被污染.水域內的富營養(yǎng)程度升高,細菌增多,并且也沒有經過專業(yè)的尾水處理就排放到鄰近的水域內,就會造成嚴重的水體污染。面對綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求,各地區(qū)在發(fā)展淡水養(yǎng)殖的過程中,也要關注養(yǎng)殖尾水的處理工作開展,積極對養(yǎng)殖尾水處理技術工作進行創(chuàng)新,建立起系統(tǒng)的生態(tài)化處理技術體系,解決水資源污染問題,改善整體水環(huán)境,打造良好水生態(tài),實現(xiàn)淡水養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。