流水養(yǎng)殖水體綜合凈化養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)介紹

文/張清靖

北京市鱘魚、鮭鱒魚創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專欄

過去，一提到虹鱒流水養(yǎng)殖，大家一方面會(huì)聯(lián)想到周末去懷柔山區(qū)溝域吃烤魚和生魚片，另一方面也會(huì)聯(lián)想到養(yǎng)殖對(duì)下游造成的環(huán)境污染，上游養(yǎng)魚必然污濁下游水質(zhì)是當(dāng)?shù)販嫌驖O業(yè)一道邁不過去的坎兒。而今，在北京市鱘魚、鮭鱒魚創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)各位專家們的努力下，這種流水養(yǎng)魚對(duì)下游水體造成污染的現(xiàn)象得到明顯改觀。

那么，專家們是采用什么方法對(duì)流水養(yǎng)殖水體進(jìn)行凈化處理的呢？

由于冷水魚流水養(yǎng)殖為串聯(lián)式養(yǎng)殖方式，下游養(yǎng)殖來水即為上游養(yǎng)殖排水，因此，要想凈化好流水養(yǎng)殖溝域的水體，就必須以每個(gè)養(yǎng)殖場為單位進(jìn)行各個(gè)擊破。專家們以懷柔懷沙河溝域虹鱒流水養(yǎng)殖水體為對(duì)象，研究并建立了一套集“源頭凈化－過程消減－尾水深度處理”的養(yǎng)殖水體綜合養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，并建立水體養(yǎng)護(hù)示范點(diǎn)。

一、源頭凈化

一般來說，對(duì)于串聯(lián)式的冷水魚流水養(yǎng)殖，下游養(yǎng)殖來水多為上游養(yǎng)殖排水，如果不對(duì)源頭來水進(jìn)行處理，那么其上游養(yǎng)殖場的排水就直接經(jīng)過河道進(jìn)入了下游養(yǎng)殖場，勢必會(huì)對(duì)下游養(yǎng)殖場的冷水魚養(yǎng)殖產(chǎn)生負(fù)面影響。因此源頭水質(zhì)凈化十分必要。

源頭凈化多為在進(jìn)入養(yǎng)殖場之前設(shè)置沉淀池，并利用沉淀池的條件采用生物高效絮凝技術(shù)、復(fù)合納米功能陶粒與生物菌種配合處理技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)等綜合凈化處理后，再將水引入養(yǎng)殖池，這樣就能為養(yǎng)殖池的魚類提供相對(duì)清潔的水源。

生物高效絮凝技術(shù)是在進(jìn)水端的沉淀池入口處，安裝一套高效絮凝沉淀裝置，對(duì)來水進(jìn)行絮凝沉淀處理。生物絮凝技術(shù)一般具有以下特點(diǎn)：（1）絮凝劑采用食品級(jí)生物絮凝劑，能生物分解，安全性高，無毒、無二次污染，不會(huì)對(duì)養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生危害。（2）絮凝效率高，能有效去除水中SS、TP、TN、COD等。（3）絮凝過程由計(jì)量泵自動(dòng)完成，耗能小（功率僅15W），運(yùn)行成本低，而且只有在上游進(jìn)行刷池操作的時(shí)候，下來的水才會(huì)很渾濁，這時(shí)打開計(jì)量泵進(jìn)行生物絮凝處理就會(huì)產(chǎn)生非常高的絮凝效果。

復(fù)合納米功能陶粒與生物菌種配合處理技術(shù)是將篩選出的本土高效菌種植入到復(fù)合納米陶粒的微孔中，充分發(fā)揮二者吸附過濾、離子分解及生物降解等作用，進(jìn)一步降低水體中COD等污染物含量。應(yīng)用該技術(shù)要注意以下兩點(diǎn)：（1）菌種最好從河道或水體中采集本土菌種，并經(jīng)分離、純化、馴化、擴(kuò)增后，制成高濃度菌劑，然后將其植入到復(fù)合納米陶粒的微孔中，組成快速滲濾箱，將其安裝在沉淀池出口處。當(dāng)然，如果不具有相關(guān)條件和操作技術(shù)，亦可以到市面上購買現(xiàn)成產(chǎn)品并植入其中。（2）復(fù)合納米陶粒要求具有較高的比表面積和較強(qiáng)的分解能力，材料能自潔。

生態(tài)浮床技術(shù)就是利用水土種植技術(shù)在不同載體上種植水生植物，通過植物根系的吸附和吸收作用，富集水中氮、磷等營養(yǎng)鹽，降解、富集其他有害無毒污染物，從而達(dá)到凈化水質(zhì)和美化環(huán)境的目的。生態(tài)浮床凈化設(shè)置在沉淀池中。本系統(tǒng)選擇植物種類原則：（1）選擇多年生、生長旺盛、景觀效果好的水生植物，如黃花鳶尾、千屈菜等。（2）生態(tài)浮床要以高分子材料為載體和基質(zhì)，持久耐用。

試驗(yàn)證明，通過源頭凈化相關(guān)技術(shù)處理后，可使上游來水中TP、TN、COD和SS的去除率分別達(dá)到68%、89%、75%和88%，出水達(dá)到漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足下游養(yǎng)殖安全用水要求。

二、過程消減

過程消減包括兩部分，一是通過健康養(yǎng)殖增加內(nèi)源性營養(yǎng)源的利用率，減少氮磷等的流失；二是通過河道型表流濕地技術(shù)對(duì)污染物進(jìn)行消減，從而最大限度地減少和控制養(yǎng)殖過程的水質(zhì)污染。

開展冷水魚類健康養(yǎng)殖要針對(duì)北京地區(qū)的水質(zhì)條件及養(yǎng)殖條件選取生長速度快、抗病力強(qiáng)、飼料轉(zhuǎn)化率高、商品價(jià)值高的冷水魚品種，并根據(jù)不同養(yǎng)殖品種的營養(yǎng)需求優(yōu)化飼料配方，選擇其最佳投飼粒徑、最佳投飼量和放養(yǎng)密度等，提高內(nèi)源性營養(yǎng)源的利用效率，減少氮磷等向水體的流失。

河道型表面流濕地技術(shù)是通過構(gòu)建河道型表面流濕地系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入河道中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷等污染物進(jìn)行過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物同化分解和植物吸收，有效降低水體的污染負(fù)荷。濕地植物要選擇多年生、長勢旺盛、景觀效果好的水生植物，這樣種植后可自發(fā)生長，基本無需維護(hù)。選擇的植物凈化能力高，能有效去除進(jìn)入河道的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷等污染物。

試驗(yàn)證明，通過冷水魚苗種培育、種群調(diào)節(jié)、水質(zhì)調(diào)控、飼料投飼和病害防治等健康養(yǎng)殖技術(shù)的應(yīng)用，在同等養(yǎng)殖條件下，人工飼料利用率提高10%以上，TN、TP減少15%以上。經(jīng)過河道型表面流濕地處理后的TN、TP和COD去除率分別平均達(dá)到26%、19%、35%，DO含量在6mg/L以上。

三、尾水深度處理

尾水深度處理通過構(gòu)建以生態(tài)浮床、碳素纖維生態(tài)草和太陽能動(dòng)水機(jī)復(fù)合而成的生態(tài)多功能凈化塘，實(shí)現(xiàn)其生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞，將進(jìn)入塘中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化。試驗(yàn)證明，經(jīng)生態(tài)多功能凈化塘深度處理后的水TP、TN和COD達(dá)到達(dá)到淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求，能直接供下游養(yǎng)殖使用，實(shí)現(xiàn)流水資源的高效利用。

本生態(tài)浮床以高分子材料為基質(zhì)，種植黃花鳶尾、千屈菜等幾種多年生水生植物，其顯著優(yōu)勢為系統(tǒng)無需維護(hù)，植物第二年可自發(fā)生長，且長勢明顯優(yōu)于種植當(dāng)年，對(duì)池塘中氮、磷的去除效果好。

碳素纖維生態(tài)草是利用生物膜中微生物的新陳代謝分解水中的污染物。碳素纖維生態(tài)草具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）具有高比表面積（1000m2/g），對(duì)污染物凈化效率高，無二次污染。（2）具有良好的生物親和性，其表面在水體中能快速形成活性生物膜，具有“人工魚巢”功能。（3）生態(tài)草置于浮床下方，纖維材料可在水中搖擺的，不易堵塞、好維護(hù)。

太陽能動(dòng)水機(jī)是以太陽能作為動(dòng)力的浮體式水質(zhì)凈化裝置，能夠大面積、持續(xù)性地讓水體產(chǎn)生上下層對(duì)流，從而提高水體流動(dòng)性，增加溶氧。太陽能動(dòng)水機(jī)也具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）利用太陽能電板驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)無電耗，經(jīng)濟(jì)安全。（2）設(shè)計(jì)美觀、施工便捷且無運(yùn)行費(fèi)用，維修方便。（3）根據(jù)水深及處理面積，選擇不同功率的動(dòng)水機(jī)能夠使水體“雙向循環(huán)”，讓水體產(chǎn)生上下層對(duì)流，起到增加溶氧、凈化水質(zhì)、激活生態(tài)系統(tǒng)功能的作用，解決靜止水體易惡化的問題。

經(jīng)過這三道關(guān)排出的水，比起源頭來水更加清澈，藻類、絨絮也不見蹤影，經(jīng)檢測完全可以滿足下游養(yǎng)殖安全用水要求。該系統(tǒng)還具有成本低廉、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、易于推廣應(yīng)用等優(yōu)勢，能為京郊山區(qū)溝域經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。