新發(fā)展階段水產(chǎn)養(yǎng)殖的水環(huán)境調(diào)控模式和技術(shù)選擇(下)

謝 駿

(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣東 廣州 510380)

五、池塘水環(huán)境調(diào)控

池塘養(yǎng)殖環(huán)境容量是在滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖生物正常生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境不受損害的前提下池塘養(yǎng)殖環(huán)境所能容納污染物的最大負(fù)荷量。池塘養(yǎng)殖環(huán)境容量與實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境友好、產(chǎn)出效益最大化和水產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)質(zhì)化密切相關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，需要通過綜合調(diào)控和優(yōu)化養(yǎng)殖環(huán)境要素、優(yōu)化養(yǎng)殖模式等方式達(dá)到養(yǎng)殖容量的最佳利用。由于尾水達(dá)標(biāo)排放的要求越來越嚴(yán)格，加上2021年1月6日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布的《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖用投入品監(jiān)管的通知(農(nóng)漁發(fā)〔2021〕1號(hào))》(下稱“1號(hào)文件”)，嚴(yán)格限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)保類產(chǎn)品的范圍，因此生態(tài)養(yǎng)殖的水環(huán)境調(diào)控更應(yīng)該根據(jù)第一性原則來開展，尤其是應(yīng)該圍繞池塘環(huán)境容量開展研究。在新的形勢下要實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的綠色發(fā)展，需要發(fā)展環(huán)境友好型水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，實(shí)施養(yǎng)殖容量規(guī)劃管理是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵，是解決水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)矛盾、實(shí)施綠色可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。

水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控模式和技術(shù)主要有物理方法、化學(xué)方法、生物方法和綜合方法。

1.物理方法

物理方法是根據(jù)養(yǎng)殖環(huán)境的特點(diǎn)，通過換水、沉淀、過濾、泡沫分離、吸附、翻耙、疏浚等物理方法去除水體和沉積物中的有害物質(zhì)。該方法需要考慮的是人工、水資源和電力的成本等因素。南方高位池養(yǎng)蝦模式通常采用這種大排大放的方式，越南的巴沙魚養(yǎng)殖也是采用這種方式。眾所周知，我國大部分地區(qū)是限制這種模式的應(yīng)用和推廣的。根據(jù)“1號(hào)文件”的精神，物理方法將是下一步養(yǎng)殖水調(diào)控的主要方法，當(dāng)然，所選用的方法也要考慮節(jié)約水資源和保護(hù)環(huán)境這個(gè)前提。泡沫分離對(duì)海水養(yǎng)殖具有一定作用，能夠?qū)⒁徊糠值鞍踪|(zhì)成分分離出來，是集約化海水養(yǎng)殖值得推薦的方式。比較典型的方法是池塘干塘后的曬塘、翻耙、疏浚等手段，現(xiàn)在較少采用，下一步還是需要推廣。

2.化學(xué)方法

化學(xué)方法有氧化、混凝、離子交換、化學(xué)消毒等。前些年水質(zhì)調(diào)控利用池塘底改產(chǎn)品非常多，主要是過氧化鹽產(chǎn)品，在一定的階段起到了較好的作用，但是由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)和有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)“1號(hào)文件”的精神，這一類產(chǎn)品都不能繼續(xù)使用了。國際上對(duì)硝酸鈣在水產(chǎn)中的應(yīng)用有比較多的研究，也有一些比較系統(tǒng)的效果評(píng)價(jià)，在包括河道治理方面的研究也比較多，其實(shí)可以逐步推進(jìn)基礎(chǔ)研究，如果解決好安全和效果評(píng)價(jià)，將來還是有成功申報(bào)批文的潛在可能的。

3.生物方法

生物方法是利用微生物、藻類、水生動(dòng)植物等，將養(yǎng)殖環(huán)境中的污染物吸收、分解或降解為無害物質(zhì)。近年調(diào)水用的微生物等非藥品類制劑應(yīng)用較多，逐步減少了抗生素和化學(xué)藥物的用量，但是該系列產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)未能及時(shí)制定，受到了目前“1號(hào)文件”的限制。不過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部較早前提供的口服類微生物制劑目錄提供了一些可以在飼料中添加的微生物制劑，這能夠提高魚的免疫力，魚排泄的微生物代謝產(chǎn)物也能夠在養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控中起到有效的作用；同樣發(fā)酵飼料也有類似效果，值得進(jìn)一步加大評(píng)價(jià)力度，建立標(biāo)準(zhǔn)，推廣應(yīng)用。

(1)池塘集約化養(yǎng)殖的細(xì)菌或異養(yǎng)技術(shù)。包括添加硝化細(xì)菌，增加池水曝氣與沉積物的混合，改善池塘內(nèi)懸浮培養(yǎng)與硝化作用，還有在池塘中添加含碳物質(zhì)，促進(jìn)異養(yǎng)細(xì)菌生長以促進(jìn)氮素吸收。所有這些技術(shù)需要大功率的水泵抽水或池水曝氣。這些技術(shù)已被證明能降低池塘中的氨濃度以增加產(chǎn)量，不過，通過這種技術(shù)增加產(chǎn)量通常不足以抵消抽水和曝氣所增加的能源成本和投入資金成本。

(2)池塘沉積物、污泥管理或去除技術(shù)。已被證明能減少池塘中的氮素循環(huán)從而增加產(chǎn)量，大多數(shù)的污泥去除技術(shù)表明，迄今為止一直局限于相對(duì)較小的系統(tǒng)，還沒證明能被轉(zhuǎn)移到大型系統(tǒng)。池塘沉積物管理最廣泛的應(yīng)用技術(shù)是干燥池塘沉積物，經(jīng)過礦化作用和脫氮作用過程以減少沉積物中的有機(jī)碳和氮含量，這種做法需要將池塘里的水排干，或移到另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，被清除的池塘有很長一段時(shí)間不能從事生產(chǎn)。

(3)生物絮團(tuán)技術(shù)(BFT)是借鑒城市污水處理中的活性污泥技術(shù)，通過人為向養(yǎng)殖水體中添加有機(jī)碳物質(zhì)(如糖蜜、葡萄糖等)，調(diào)節(jié)水體中的碳氮比(C/N)，提高水體中異養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量，利用微生物同化無機(jī)氮，將水體中的氨氮等含氮化合物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白，形成可被濾食性養(yǎng)殖對(duì)象直接攝食的生物絮凝體，能解決養(yǎng)殖水體中的腐屑和飼料滯留問題，實(shí)現(xiàn)餌料的再利用，起到凈化水質(zhì)、減少換水量、節(jié)省飼料、提高養(yǎng)殖對(duì)象存活率及增加產(chǎn)量等作用。以色列養(yǎng)殖專家Avnimel ech(1999)首次提出了“生物絮團(tuán)”技術(shù)(BFT)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用，并在世界各地推薦和倡導(dǎo)生物絮團(tuán)技術(shù)的應(yīng)用。筆者所在的珠江水產(chǎn)研究所研究團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)并獲得國內(nèi)首個(gè)發(fā)明專利“一種水產(chǎn)養(yǎng)殖用生物絮團(tuán)的培養(yǎng)方法”(專利號(hào)為ZL 201110341362.3)。生物絮團(tuán)技術(shù)目前無法有效推進(jìn)的關(guān)鍵仍然是受限于成本太高，主要是電費(fèi)成本。理論上維持生物絮團(tuán)的正常生存需要24小時(shí)不間斷增氧，這對(duì)于大多數(shù)模式而言均有難度，再者，用碳源平衡氮素，而且比例要求碳氮比為1∶(12～15)，碳源增加的成本也是一筆不菲的費(fèi)用，這是最起碼也是繞不過的一道障礙，再加上該技術(shù)相對(duì)以往的技術(shù)難以掌握，有反映說生物絮團(tuán)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用并不是很理想也是可以理解的事情。

(4)雙碳源非典型生物絮團(tuán)技術(shù)。針對(duì)生物絮團(tuán)技術(shù)存在的成本高和操控困難的問題，筆者研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合實(shí)際提出了雙碳源非典型生物絮團(tuán)概念(Dcabt)：兩種不同碳水平的飼料或者兩種不同碳水平的養(yǎng)殖廢水二次耦合利用，以“高碳低氮”飼料以及代謝物來降低的二次利用，培養(yǎng)“非典型生物絮團(tuán)”微生物，達(dá)到降低氮污染排放的效果，碳源差異越大，效果越好。

4.綜合方法

綜合方法是將物理、化學(xué)、生物等方法集于一體的高效調(diào)控與優(yōu)化方式，例如池塘工程化水處理系統(tǒng)，就是通過物理過濾、生物凈化、殺菌消毒、增氧等綜合調(diào)控步驟來實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖用水的循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放。綠色發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)今世界潮流，代表了當(dāng)今時(shí)代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的方向，代表了人民對(duì)美好生活的向往和人類社會(huì)文明進(jìn)步的方向。新發(fā)展階段的水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控應(yīng)該牢記人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然。

(全文完)