摘 要 水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理是推進水產(chǎn)養(yǎng)殖健康發(fā)展、推廣綠色健康養(yǎng)殖的必然要求。福建省詔安縣水產(chǎn)養(yǎng)殖在全縣農(nóng)業(yè)中占有重要地位,2022年全縣水產(chǎn)產(chǎn)值占全縣農(nóng)牧漁總產(chǎn)值的48.21%。水產(chǎn)養(yǎng)殖為詔安縣帶來巨大經(jīng)濟效益的同時,其尾水中磷、氮等物質(zhì)含量過高也給水域造成了較大負擔,開展水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理已刻不容緩。根據(jù)詔安縣的水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀進行水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理的分析,重點從詔安縣的養(yǎng)殖實際分析池塘養(yǎng)殖、高位池養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖3個養(yǎng)殖類型,探討詔安縣水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀及尾水治理方式,為今后水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理提供參考。
關鍵詞 水產(chǎn)養(yǎng)殖;尾水治理;工廠化養(yǎng)殖;池塘養(yǎng)殖;高位池養(yǎng)殖;福建省詔安縣
中圖分類號:S959 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.03.055
水產(chǎn)品作為當今世界重要的糧食供應品種,以優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)、豐富的營養(yǎng)物質(zhì)受到人們的喜愛。水產(chǎn)養(yǎng)殖是獲得水產(chǎn)品的重要方式,巨大經(jīng)濟利益促使這幾年水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的高速發(fā)展,養(yǎng)殖數(shù)量、養(yǎng)殖密度不斷增加,但也給水域環(huán)境帶來了較大壓力。陳奇亮研究福建省近岸海域水體氮磷時空分布特征,發(fā)現(xiàn)不斷擴張的海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)是造成東海海域水質(zhì)營養(yǎng)化程度較高的重要因素[1]。孫策策等計算了2003—2018年長江流經(jīng)主要省份淡水養(yǎng)殖引起的總氮和總磷年排放量,結果顯示長江流域淡水養(yǎng)殖產(chǎn)生的總氮和總磷釋放量具有一致的空間分布[2]。如果不對養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的尾水進行處理,大量的尾水排入自然水域,極易誘發(fā)水體富營養(yǎng)化,引起水域環(huán)境中的氮、磷超標。開展尾水治理是改善水域環(huán)境,也是促進漁業(yè)養(yǎng)殖健康發(fā)展、減少漁業(yè)疫病的重要手段。只有通過開展尾水處理,才能促進水產(chǎn)養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型升級和漁業(yè)水域環(huán)境改善,促進水產(chǎn)養(yǎng)殖的綠色健康發(fā)展,從而實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
1 詔安縣水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀
1.1" 地理環(huán)境優(yōu)勢
詔安縣地處福建省最南端,閩粵兩省交界處,南瀕東海與南海交匯處,是一個海洋經(jīng)濟大縣。其海水水域面積較廣,擁有詔安灣、宮口灣、大埕灣3個主要海灣,擁有廣闊的淺海灘涂及沿岸圍墾池塘、陸地工廠化養(yǎng)殖池,自然環(huán)境得天獨厚,海域水質(zhì)優(yōu)良,含氧量充足,近年無赤潮發(fā)生,是水產(chǎn)養(yǎng)殖的理想海域。漁業(yè)在詔安縣經(jīng)濟中有著重要地位,2022年全縣水產(chǎn)養(yǎng)殖面積為8 277 hm2,漁業(yè)產(chǎn)值 54.34億元,占全縣農(nóng)牧漁總產(chǎn)值的48.21%。
1.2" 水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀
詔安縣的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)以對蝦、牡蠣養(yǎng)殖為主,涵蓋鮑魚、石斑魚、鱸等品種。詔安縣被稱為中國生態(tài)牡蠣之鄉(xiāng),擁有“大梧蠔”“梅嶺牡蠣”兩個地理標志。詔安縣還是國家級出口對蝦質(zhì)量安全示范區(qū)、全國重點對蝦幼體培育基地,主要培育品種是南美白對蝦、金剛蝦等。轄區(qū)內(nèi)的工廠化對蝦育苗場更是實現(xiàn)了對蝦池和育苗溫室的智慧化繁育。
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展在推動社會經(jīng)濟發(fā)展的同時,也對海洋生態(tài)環(huán)境帶來了一定的威脅。高密度養(yǎng)殖,在大量投喂飼料的同時,尾水產(chǎn)生氨、氮、亞硝酸鹽等有害因子,導致水質(zhì)富營養(yǎng)化,這種尾水直接排放或治理不及時會造成環(huán)境污染。高磷飼料的不合理使用也會導致海水活性磷酸鹽超標。這一系列水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展所帶來的尾水問題也引起了當?shù)卣母叨戎匾暋?/p>
根據(jù)詔安縣的養(yǎng)殖現(xiàn)狀調(diào)查,目前存在的主要養(yǎng)殖模式有海上筏式養(yǎng)殖(占比42%)、海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖(占比1%)、灘涂養(yǎng)殖(占比21%)、水庫養(yǎng)殖(占比1%)、池塘養(yǎng)殖(占比33%)、高位池養(yǎng)殖(占比1%)、工廠化養(yǎng)殖(占比1%)。海上筏式養(yǎng)殖、海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖、灘涂養(yǎng)殖屬于開放式養(yǎng)殖,不存在尾水排放問題;水庫養(yǎng)殖密度很小,也不是尾水治理的主要目標。目前需列入尾水治理養(yǎng)殖的類型為池塘養(yǎng)殖、高位池養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖。本文根據(jù)3種養(yǎng)殖模式的不同現(xiàn)狀特點(見表1)展開分析,提出不同養(yǎng)殖模式的尾水治理方法。
2" 不同養(yǎng)殖方式的尾水治理
2.1" 池塘養(yǎng)殖現(xiàn)狀及尾水治理方式
詔安縣養(yǎng)殖池塘面積為2 767 hm2,在詔安縣水產(chǎn)養(yǎng)殖中占33%,是水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要養(yǎng)殖模式。池塘養(yǎng)殖可分為兩種:一種是淡水池塘,養(yǎng)殖面積約1 254 hm2,主要養(yǎng)殖品種為對蝦、草魚、羅非魚等;另一種是海水池塘,養(yǎng)殖面積約1 513 hm2,主要養(yǎng)殖品種為蝦類、魚類,有部分混養(yǎng)花蛤、青蟹等貝類和蟹類。池塘養(yǎng)殖尾水的特點為水量大,每公頃養(yǎng)殖池塘日排水量約700 t,但是池塘養(yǎng)殖密度較小,池塘排水的污染物濃度低,主要為養(yǎng)殖過程中投放過剩的殘余餌料、魚蝦糞便等,表現(xiàn)為水體的富營養(yǎng)化,具體表現(xiàn)為尾水中氮、磷及化學需氧量(COD)的提高。目前詔安縣的池塘養(yǎng)殖尾水排放多數(shù)還處于簡單的過濾處理后直接排放到公共河流或海域,養(yǎng)殖也是以單個品種養(yǎng)殖為主,其中不管淡水還是海水的池塘養(yǎng)殖,主要養(yǎng)殖品種均為對蝦,占比約81%,以南美白對蝦及日本對蝦為主,其中小部分會混養(yǎng)青蟹。魚類占比約17%,其中淡水魚類養(yǎng)殖以四大家魚及羅非魚為主,海水魚苗以黑鯛、石斑魚為主。貝類占比約2%,主要是花蛤,因此池塘養(yǎng)殖治理的重點是養(yǎng)蝦池塘的治理。
池塘養(yǎng)殖相對于高位池和工廠化養(yǎng)殖,養(yǎng)殖密度較低,因此池塘養(yǎng)殖重點是改善進排水、供電、交通等基礎設施條件,推行生態(tài)養(yǎng)殖模式,也就是采取多種生物混養(yǎng)生態(tài)模式,一般采用魚、蝦、貝、蟹等生物的混養(yǎng)。一方面不同生物可以充分利用養(yǎng)殖水體的空間提高養(yǎng)殖產(chǎn)量,另一方面不同種類的混養(yǎng)也可以減少病害。在生態(tài)混養(yǎng)模式下,飼料的利用率高,氮、磷等排泄物少,有利于水域環(huán)境的保護[3]?;祓B(yǎng)模式下,魚、蝦類產(chǎn)生的排泄物和飼料殘渣可以被貝類和藻類利用,從而提升了資源利用率,增加了養(yǎng)殖效益。另外也可以在排水口前和池埂上修建過濾壩和過濾渠。這樣通過一系列的生態(tài)混養(yǎng)、簡單的尾水過濾等方式,減低了尾水中的氮、磷、化學需氧量等物質(zhì),從而使養(yǎng)殖尾水得以治理。也有研究發(fā)現(xiàn)尾水經(jīng)過沉淀-吸附過濾-曝氣-紅樹林人造潛流濕地后可繼續(xù)作為南美白對蝦及其他魚類養(yǎng)殖的水源[4]。通過不同的方式對池塘養(yǎng)殖尾水進行處理,可減少尾水中的氮、磷等物質(zhì),使尾水排放達標。
2.2" 高位池養(yǎng)殖現(xiàn)狀及尾水治理方式
詔安縣高位池養(yǎng)殖面積93 hm2,養(yǎng)殖品種主要為南美白對蝦、珍珠斑、石斑魚等,其中南美白對蝦是最主要的養(yǎng)殖品種,占比超過90%。高位池養(yǎng)殖是一種高度集約化的養(yǎng)殖模式,與池塘養(yǎng)殖相比高位池有著投資大、產(chǎn)量高、養(yǎng)殖效益高等特點[5]。高位池養(yǎng)殖的主要品種蝦多用配合飼料飼養(yǎng)。目前詔安縣對蝦配合飼料蛋白質(zhì)含量約為41%~45%,磷含量約為1%~2%。在高位池養(yǎng)殖過程中,飼料是最主要的氮、磷輸入形式,因而高位池養(yǎng)殖尾水經(jīng)常呈嚴重富營養(yǎng)化現(xiàn)象,不僅氮、磷含量高,而且化學需氧量也很高,特別是養(yǎng)殖中期和后期投飼量快速增加,導致水體中氮、磷含量快速增加。因此高位池治理中飼料的優(yōu)化是一個重要的環(huán)節(jié),建議采用低磷飼料,飼料的投入不宜過多,可根據(jù)需要投入適量的飼料,降低尾水治理的壓力。
高位池養(yǎng)殖是尾水治理的重點也是難點。高位池養(yǎng)殖尾水的處理,最直接有效的措施是收集水體中的懸浮顆粒,可采用物理過濾、濾膜分離和泡沫分離等方法。鑒于詔安縣的高位池養(yǎng)殖現(xiàn)狀以連片養(yǎng)殖居多,可以多個養(yǎng)殖場聯(lián)合進行尾水處理。比較分散的高位池可以養(yǎng)殖主體為單位單獨進行尾水處理。目前較為有效的處理方式是采取物理、化學、生物混合模式的多級化處理模式,即尾水排放后通過沉淀過濾、貝類藻類形成的多級沉淀、消納來處理尾水。具體流程為:養(yǎng)殖尾水匯入沉淀池,通過沉淀及砂濾作用,去除掉大部分的殘余餌料及糞便,經(jīng)過沉淀過濾后的水流入消納池,此時尾水中大顆粒物質(zhì)基本去除。消納池中投放芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、硝化細菌、反硝化細菌及光合細菌等菌類及小球藻、卵囊藻等多種小型藻類;種植海馬齒等浮水植物,投放牡蠣、花蛤等貝類;適當增加曝氣、增氧裝置,用來促進水體中各種藻類和微生物的生長;利用貝藻類吸收過多的富營養(yǎng)物,降低尾水的氮磷和化學需氧量。固定化藻球比懸浮藻液對氮、磷處理效果更好[6],因此在消納池中設置附著基便于各種藻類、菌類附著固定,提高其凈化能力。建議消納池一般設2~3個,沉淀池、消納池深度不小于1.5 m,尾水處理池面積不小于養(yǎng)殖面積的8%。通過尾水沉淀消納池的逐級消化,尾水中殘余的餌料、糞便及其他氮、磷等物質(zhì)可以逐漸消耗掉,從而使尾水得到治理。
2.3" 工廠化養(yǎng)殖現(xiàn)狀及尾水治理方式
詔安縣工廠化養(yǎng)殖約88 hm2,主要養(yǎng)殖南美白對蝦、金剛蝦等蝦類及鰻、石斑魚、鮑魚等成品,也包括一些水產(chǎn)苗種的培育。工廠化養(yǎng)殖是一種高度集約化養(yǎng)殖,其尾水中一般含有較多的餌料殘渣、糞便及其各種有機物。治理的方式目前主要有兩種:一種方式是通過循環(huán)水設備來處理養(yǎng)殖用水。養(yǎng)殖用水的重復利用是循環(huán)水處理體系的核心,其特點是通過物理、生物、化學等手段,通過沉淀、濾渣收集、生態(tài)凈化等過程處理后,把養(yǎng)殖水體中的大分子顆粒、懸浮物、可溶性物質(zhì)和氣體排出物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),并補充溶氧,尾水重新進入養(yǎng)殖過程,使養(yǎng)殖水體得以循環(huán)使用。循環(huán)水養(yǎng)殖模式水資源消耗少、對環(huán)境污染小,解決了水產(chǎn)養(yǎng)殖用水、排水的問題,是實現(xiàn)綠色、健康養(yǎng)殖的重要途徑,對漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護有著重要的作用。目前詔安縣一些規(guī)模的工廠化養(yǎng)殖已采取循環(huán)水養(yǎng)殖模式,并取得了良好的效果,以其中一個規(guī)模化養(yǎng)鰻場為例分析尾水的循環(huán)處理模式。養(yǎng)鰻池的尾水流入旋流沉淀池,通過旋流沉淀池把尾水中的顆粒物分離出來,顆粒物質(zhì)通過集污池等處理形成污泥,后續(xù)可以作為農(nóng)作物肥料使用。尾水部分再經(jīng)過過濾器過濾掉殘余的小顆粒后進入清水池,清水池中通過加入臭氧和氧氣降解水中的氨氮,最后尾水通過加入合適的菌藻進行調(diào)水,調(diào)節(jié)后的水再次進入養(yǎng)殖池,從而實現(xiàn)尾水的循環(huán)使用。由于尾水循環(huán)系統(tǒng)比較復雜,建設和使用成本均較高,因而在小型的養(yǎng)殖場中很少使用。大型養(yǎng)殖場通過合理利用尾水循環(huán),可以在較高養(yǎng)殖密度下進行生產(chǎn),且解決了養(yǎng)殖場用水的問題,從而降低了成本,提高了收益。目前詔安縣部分工廠化的養(yǎng)殖場已采取循環(huán)用水的模式,避免了尾水外排的問題。
另一種方式是根據(jù)工廠化養(yǎng)殖設施生產(chǎn)的特點,設計尾水處理設施,除去養(yǎng)殖尾水中的殘餌、糞便及養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的廢棄物,根據(jù)需要設計多級沉淀消納池,具體可以參考高位池的尾水治理。
3" 尾水治理存在的困難
3.1" 尚未有強制執(zhí)行標準
目前國內(nèi)的漁業(yè)尾水排放尚未頒布統(tǒng)一的強制執(zhí)行標準,盡管一些省市已經(jīng)頒布了尾水排放標準,但是福建尚未出臺地方標準,這樣給尾水的治理帶來了一定困難。
3.2" 養(yǎng)殖場標準化程度低,改建成本大
詔安縣大部分的水產(chǎn)養(yǎng)殖場建設時間較早,且沒有統(tǒng)一的規(guī)劃,這導致養(yǎng)殖場的分布比較隨意,大多根據(jù)各自的需求進行建設。很多養(yǎng)殖場的尾水處理只是簡單的過濾處理,個別養(yǎng)殖場更是沒有尾水處理設施,而是直接排放。開展尾水治理,勢必要求養(yǎng)殖企業(yè)更改養(yǎng)殖場的設施、設備,這樣容易造成養(yǎng)殖場總體布局的改變,投入增大,致使養(yǎng)殖成本增高,因此養(yǎng)殖戶對于開展尾水治理的熱度并不高。另外,水產(chǎn)飼料與改良劑等的不合理使用、養(yǎng)殖密度過高等問題依然存在,也是造成水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水氮、磷過高的主要原因,因而急需推廣生態(tài)養(yǎng)殖方式,建設標準化的養(yǎng)殖場。
3.3" 尚未有成熟的適合各種水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理的設施和設備
目前國內(nèi)尚無成熟的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水、底泥排放處理的設施設備和治理技術工藝路線。尾水的處理還需要進一步摸索出一條適合不同養(yǎng)殖場需要的工藝,降低尾水處理的成本,以適應不同養(yǎng)殖場的需求。
4" 展望
當前,環(huán)境保護勢在必行,漁業(yè)的可持續(xù)性也要求發(fā)展綠色健康的水產(chǎn)養(yǎng)殖,因此不論是傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖還是高位養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖,都同樣面臨著尾水處理問題。建議相關部門加強與養(yǎng)殖戶的溝通交流,了解養(yǎng)殖場養(yǎng)殖尾水改造工程的重點、難點,降低企業(yè)的運行成本,盡快推出較為成熟的尾水治理設施和尾水處理工藝,進而提高養(yǎng)殖戶進行尾水工程改造的積極性,逐步推進水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理工作。
發(fā)展“安全、綠色、高效、經(jīng)濟”的水產(chǎn)養(yǎng)殖方式。通過對養(yǎng)殖過程的控制,如控制飼料投放量、控制養(yǎng)殖方式、采用適合的微生物制劑、循環(huán)水養(yǎng)殖等,或者通過有效的物理化學處理,降低尾水中氮、磷及化學需氧量的排放量,從而使我們的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水排放達標,真正實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)性發(fā)展。
參考文獻:
[1] 陳奇亮.福建省近岸海域水體氮磷時空分布特征[J].漁業(yè)研究,2019,41(2):130-139.
[2] 孫策策,吳文濤,劉軍等.淡水養(yǎng)殖對長江氮磷輸出的貢獻及其河口環(huán)境效應[J].漁業(yè)科學進展,2023,44(1):35-46.
[3] 李金亮. 精養(yǎng)蝦池氮磷收支研究及養(yǎng)殖效果分析[D].海口:海南大學,2010.
[4] 張濤,史會來,平洪領,等.“浙江省南美白對蝦(海水)集約化養(yǎng)殖尾水處理現(xiàn)狀”調(diào)研報告[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖,2020,41(3):71-73.
[5] 方云東.EM有效微生物技術在南美白對蝦高位池養(yǎng)殖中的應用[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖,2016,37(9):55.
[6] 丁一,侯旭光,郭戰(zhàn)勝,等.固定化小球藻對海水養(yǎng)殖廢水氮磷的處理[J].中國環(huán)境科學,2019,39(1):336-342.
(責任編輯:易" 婧)
收稿日期:2023-07-29
作者簡介:沈冰玲(1981—),碩士,工程師,主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖。E-mail:bing33443344@163.com 。