高效藻類塘技術(shù)分析及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

李剛

[摘 要] 高效藻類塘技術(shù)是一種污水處理技術(shù)，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，該技術(shù)已非常成熟，除了應(yīng)用在污水處理上，也開始應(yīng)用水產(chǎn)養(yǎng)殖中，充分利用水中生態(tài)系統(tǒng)的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換關(guān)系，凈化養(yǎng)殖水體，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供優(yōu)良的水下空間。

[關(guān)鍵詞] 水產(chǎn)養(yǎng)殖 高效藻類塘技術(shù) 凈化水體 污染

[中圖分類號(hào)] S96 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2014）09-0281-01

一、高效藻類塘技術(shù)概述

高效藻類塘技術(shù)是由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校Oswald教師提出來(lái)的一種傳統(tǒng)穩(wěn)定塘改進(jìn)形式，與傳統(tǒng)生物處理技術(shù)相比，該技術(shù)具有投資少、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，在土地資源豐富而技術(shù)水平落后的農(nóng)村地區(qū)有較大推廣價(jià)值，目前，該技術(shù)已在美國(guó)、英國(guó)、印度、德國(guó)、新加坡等國(guó)得到廣泛應(yīng)用。在我國(guó)，該技術(shù)除了應(yīng)用在污水處理上，也開始應(yīng)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖中，凈化養(yǎng)殖水體。有報(bào)道稱：應(yīng)用高效藻類塘技術(shù)凈化富營(yíng)養(yǎng)化的養(yǎng)殖水體，能取得良好的經(jīng)濟(jì)性、高效性效益，對(duì)于解決養(yǎng)殖水體污染和水資源緊缺問(wèn)題有重大現(xiàn)實(shí)意義。

高效藻類塘技術(shù)就是利用水體中的藻類與菌類的協(xié)同作用，形成藻、菌共生系統(tǒng)，進(jìn)行污水處理和凈化，是一種高效生態(tài)修復(fù)技術(shù)。藻類是水體中的初級(jí)生產(chǎn)者，它通過(guò)光合作用將水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與二氧化碳發(fā)生作用，合成有機(jī)質(zhì)；細(xì)菌是系統(tǒng)中的分解者和降解者。高效藻類塘技術(shù)將菌與藻結(jié)合起來(lái)，將水中的含碳有機(jī)物降解為二氧化碳和水，將含磷有機(jī)物降解為磷酸鹽，將含氮有機(jī)物氮化和硝化，從而為藻類的光合作用提供大量的碳源和應(yīng)用物質(zhì)，而藻類在光合作用下產(chǎn)生氧，這些氧氣與細(xì)菌發(fā)生作用，促進(jìn)氧菌的代謝活動(dòng)。由于高校藻類塘創(chuàng)造了利于藻類和細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境，也促進(jìn)了二者的相互作用，便于形成藻、菌共生系統(tǒng)，將水中的有機(jī)物、氨氮、磷等物質(zhì)去除掉，凈化水體。高效藻類塘技術(shù)是在傳統(tǒng)生物塘技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，其水深一般在0.3-0.6m，水力停留時(shí)間在4-10d；傳統(tǒng)生物塘的水深則在0.5-2.0m之間，水力停留時(shí)間在40-70d。由于高校藻類塘一般會(huì)將塘分成許多狹長(zhǎng)的廊道，這使得高效藻類塘較窄，而這也更利于藻類和細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，這樣不僅能取得良好的水體凈化效果，還能節(jié)約占地面積。

二、高效藻類塘技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

Hammouda等人在處理水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水時(shí)，應(yīng)用四尾欄藻和小球藻處理，處理后的廢水COD、BOD5等標(biāo)準(zhǔn)在一定程度達(dá)標(biāo)，可以完全去除廢水中的氮和磷。Green等人的研究分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)水體的pH值為9.2時(shí)，24h后，水產(chǎn)養(yǎng)殖污水中的大部分病原菌都能被高效藻類塘清除掉。Wang等人建立了一個(gè)由柵藻、小球藻、亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌組合成的復(fù)合藻、菌凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效去除水體中的氨態(tài)氮、亞硝酸態(tài)氮，同時(shí)，他們將柵藻、小球藻、亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌的配合比例確定為：2.13：1：2.38：3.73。應(yīng)用該凈化系統(tǒng)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)氨氮與亞硝酸鹽的去除率分別達(dá)到97.3%、68.8%，比單藻、單菌系統(tǒng)的去除效果好很多，而藻菌系統(tǒng)又不是藻類和細(xì)菌的隨意疊加，必須設(shè)計(jì)出合理的配合比，創(chuàng)造出良好的去除效果。Moutin等人研究出一種活性藻，由60%的藻類和40%細(xì)菌培育而成，這種活性藻在去除養(yǎng)殖水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有非常好的效果。

利用高效藻類塘技術(shù)進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理，不僅能有效減少養(yǎng)殖污水，而且還能充分利用食物鏈結(jié)構(gòu)，優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料，提高養(yǎng)殖效益，減少凈化水體的費(fèi)用，并形成一種循環(huán)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，這對(duì)于推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。在凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖排放水上，孟睿等人研究出一種藻菌系統(tǒng)，四尾柵藻：月芽藻：地衣芽孢桿菌：硝化細(xì)菌=2：2：1：2，經(jīng)實(shí)踐研究表明，去除水體中的污染物效果非常好，其中，地衣芽孢桿菌在清除水體中的CODCr、NO3--N上效果非常好，而硝化細(xì)菌則能去除水體中的可溶磷等物質(zhì)，月芽藻能去除水體中的NH4--N，四尾柵藻能去除水體中的NO2--N。這四種藻類與菌類以上述比例組合起來(lái)后形成一個(gè)藻、菌共生系統(tǒng)，能取得更大的水體污染物去除效果，解決水產(chǎn)養(yǎng)殖排放水的凈化問(wèn)題，緩解水產(chǎn)養(yǎng)殖污染狀況。

三、應(yīng)用前景

從當(dāng)前的報(bào)道和實(shí)踐應(yīng)用成果來(lái)看，高效藻類塘技術(shù)有非常廣闊的應(yīng)用前景，在水產(chǎn)養(yǎng)殖的水體凈化處理中，工作效率高、投入成本和運(yùn)行成本皆較低，設(shè)備簡(jiǎn)單，啟動(dòng)快，能迅速發(fā)揮作用。但是，由于該技術(shù)中起作用的主要是藻類，而藻類的繁殖受到的限制因素多，藻類的繁殖也會(huì)導(dǎo)致塘內(nèi)含有大量的懸浮物，故而必須注意藻類的清除工作，既可以在出水后設(shè)置的自然沉淀塘去除藻類，也可以在沉淀塘中栽種一些水生植物或是安裝設(shè)備來(lái)減少水體中的懸浮物。

伴隨著高效藻類塘技術(shù)的發(fā)展，其在水產(chǎn)養(yǎng)殖的廢水污水處理中的應(yīng)用逐漸得到推廣，有效減輕水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染狀況，利用該技術(shù)生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的飼料，增加水產(chǎn)養(yǎng)殖收益，逐步推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的構(gòu)建和發(fā)展。當(dāng)然，高效藻類塘技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用還有一些技術(shù)難題沒(méi)能得到解決，譬如：如何構(gòu)建高效藻、菌共生系統(tǒng)；如何合理調(diào)整水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的藻類、菌類以及二者的合成體；如何培育出更優(yōu)良的藻類、菌類品種，尤其是培育出具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、水體凈化效果佳的優(yōu)質(zhì)藻類。生物技術(shù)、信息技術(shù)、微生物技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等的發(fā)展必將推動(dòng)高效藻類塘技術(shù)的發(fā)展，使其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中發(fā)揮更大的效用，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的構(gòu)建和發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

高效藻類塘技術(shù)在傳統(tǒng)生物塘的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出占地面積少、凈化效果好的污水處理技術(shù)，凈化養(yǎng)殖水體，為水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，且凈化水體的費(fèi)用非常低，得到廣大水產(chǎn)養(yǎng)殖戶的喜愛，目前已得到大家的普遍認(rèn)可，具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景，而完善、改進(jìn)該技術(shù)，培育出優(yōu)質(zhì)藻類，發(fā)明優(yōu)質(zhì)藻、菌共生系統(tǒng)則是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)需要解決的難題。

參考文獻(xiàn)

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