海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

龍?jiān)僭?丁曉非 施偉 鞠恒 謝忠東 李正一

摘要：隨著海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的擴(kuò)大，我國的工業(yè)海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在過去十年中發(fā)展迅速。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中殘留的誘餌和化學(xué)殘留物中富含氮，赤潮現(xiàn)象等其他海洋問題造成的原因是水產(chǎn)養(yǎng)殖海域的富營養(yǎng)化和大面積的水體污染，類似磷這樣的有毒有害物質(zhì)污染水源，限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展。面對這樣嚴(yán)峻的問題，水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的污水的處理問題和再利用應(yīng)該得到群眾的廣泛關(guān)注。本文針對內(nèi)源性污染，分析了目前海洋養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的處理廢水方式和發(fā)展情況，探索我國海水養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的新道路。

關(guān)鍵字：養(yǎng)殖海水，廢水處理

前言

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)歷到了快速發(fā)展的階段。在國外進(jìn)行了一系列有關(guān)海洋污染控制的科學(xué)研究，代表性國家包括日本，英國和荷蘭等資本主義國家。美國高度重視法律在海洋污染控制整個(gè)過程中的有效性，其完善的法律規(guī)范是海洋自然環(huán)境治理的關(guān)鍵。在整個(gè)海洋污染控制過程中，美國重視民主協(xié)商，并在有關(guān)國際法規(guī)中明確規(guī)定了民主協(xié)商的方式[1]。法國制定了多方面的治理方法，這體現(xiàn)在政府部門法律，群眾的環(huán)境教育教學(xué)計(jì)劃、社會(huì)組織的監(jiān)督、銷售市場方法和道德標(biāo)準(zhǔn)的多元化融合中[2]。聯(lián)合國組織制定了全球的海洋生態(tài)和環(huán)境保護(hù)公約，例如《國際防止海洋污染公約》。

國外對海洋環(huán)境修復(fù)水平的科學(xué)研究較早，補(bǔ)救和預(yù)防措施相對完善。它高度重視法律法規(guī)的保障，注重群眾的參與。與我國海洋環(huán)境整治相關(guān)法律法規(guī)相比不健全，整治對象單一情況更具對比性，但海水養(yǎng)殖廢水的處理必須結(jié)合我國獨(dú)特發(fā)展趨勢和基本國情考慮，結(jié)合多種方式改善內(nèi)源污染，并找到適合我國海洋環(huán)境整治的預(yù)防措施。

一、海水養(yǎng)殖環(huán)境其污染狀況概述

所謂海水養(yǎng)殖，是指將魚蝦、貝類、藻類等海洋生物在漁業(yè)水域（通常是近海、淺海、灘涂上）通過長期管理和培育、喂食肥料等進(jìn)行人工方式使動(dòng)植物的幼苗成長為成體的生產(chǎn)過程。

海洋水養(yǎng)殖污染是指在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)和制造的整個(gè)過程中直接或間接將生產(chǎn)過程中的廢水排入漁業(yè)水域，造成對深海漁業(yè)等自然資源的損害，對人體健康、經(jīng)濟(jì)以及對漁業(yè)在其他水域上的損害。海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖污染分為兩類：外源性污染和內(nèi)源性污染。第一類是由陸源的化學(xué)廢水、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)污染水、日常污水、以及船舶工程和沿海港口工程造成的對水產(chǎn)養(yǎng)殖漁業(yè)的損害;內(nèi)源性污染是指水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成的污染，是指海水養(yǎng)殖生產(chǎn)對漁業(yè)水域的污染物超標(biāo)，造成養(yǎng)殖者的人身和經(jīng)濟(jì)損失。造成污染的表現(xiàn)形式如下：首先，經(jīng)營者在整個(gè)生產(chǎn)過程中違反法律法規(guī)的要求，投入有毒有害的魚餌、濃縮飼料或者不科學(xué)地投餌、施肥、使用化學(xué)藥水等造成對漁業(yè)水域自然環(huán)境的污染。第二，在養(yǎng)殖和生產(chǎn)工作中，人工養(yǎng)殖生物的代謝和日常生產(chǎn)的廢棄物所造成的污染，例如魚糞、殘留的餌料和養(yǎng)殖者的沒有及時(shí)清理的生活垃圾[3]。這些東西包含大量的磷、氮物質(zhì)。會(huì)直接導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化。盡管與海洋污染的總排放量相比，海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖的內(nèi)源污染所占比例不大，但是由于海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)大多集中在潮灘，近海和沿海地區(qū)，在那些地區(qū)，漁業(yè)水域的海面互換頻率低，凈化能力差。另外，大多數(shù)漁業(yè)水域是沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)的集中地區(qū)，并且有許多陸源污染，因此很容易在漁業(yè)水域引起赤潮。

而海水富營養(yǎng)化、沉積物富集和藥物濫用造成的污染是對沿海海洋生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面影響的主要原因。過去，由于育種技術(shù)相對落后，育種主要是粗養(yǎng)或半精養(yǎng)，育種自污染的影響不大。自上個(gè)世紀(jì)70年代以來，集體化水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來的水源大面積污染和水產(chǎn)養(yǎng)殖加快生物多樣性導(dǎo)致的嚴(yán)重后果[4]，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注，對此問題的大量研究就此展開。到目前為止，全球已經(jīng)對海洋生態(tài)環(huán)境高度關(guān)注，但我國在這一領(lǐng)域的研究還處在萌芽中，暫時(shí)還沒有符合我國國情的先進(jìn)且合理的技術(shù)去處理海水養(yǎng)殖廢水。

二、海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)

物理處理技術(shù)是主要的海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)，越來越多這個(gè)方面的科學(xué)研究在現(xiàn)階段得到了廣泛的應(yīng)用。該方法的設(shè)備工程成本和運(yùn)行成本較低，采用沉淀過濾技術(shù)去除海水養(yǎng)殖廢水中的懸浮物和部分有機(jī)化學(xué)耗氧量（COD）BOD，但對于可溶性有機(jī)化合物，無機(jī)化合物和總N、P而言，去除的實(shí)際效果并不好[5]。

人們通過硫酸銅、漂白粉、孔雀石綠等化學(xué)藥劑來改善水質(zhì)是早期處理海水養(yǎng)殖廢水的方法，雖然這些古老的方法也能對對養(yǎng)殖后的廢水進(jìn)行略微的改善和具有一定效果的處理，但是這種辦法還是會(huì)對水體進(jìn)行污染，且處理后的水再利用后對人的身體健康不利，現(xiàn)在已經(jīng)不再使用這種簡單的化學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理了。

低碳、環(huán)保、低成本且適用于各種水體問題，使生物技術(shù)成為處理環(huán)境污染的最有前途的先進(jìn)技術(shù)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展趨勢，這種技術(shù)的優(yōu)勢變得越來越突出[6]。它使用可再生原料，消耗的能源少，并且不容易對自然環(huán)境造成二次污染。自然地，在選擇此方法時(shí)，應(yīng)考慮許多其他指標(biāo)值，例如耐久性，采集開發(fā)潛力，生產(chǎn)和加工能力以及潛在的生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力[7]。

三、對海水養(yǎng)殖環(huán)境未來的展望

現(xiàn)階段，我國海水養(yǎng)殖廢水的環(huán)境污染問題尚未引起足夠的重視，相關(guān)的法律法規(guī)、政策還沒有制定出來以控制養(yǎng)殖廢水的排放。因此，大部分海水養(yǎng)殖廢水的排放沒有進(jìn)行有效處理就立即排放，造成水體污染。未來，社會(huì)發(fā)展將對海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提出越來越高的要求。在以后的研究中，有必要參考相關(guān)的國外工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況，對各種工藝處理的合理配置和海水養(yǎng)殖廢水的回收利用進(jìn)行研究。創(chuàng)建高效的凈化和處理方法，以適應(yīng)我國國情下的海水養(yǎng)殖廢水解決方案系統(tǒng)，以幫助減少或防止養(yǎng)殖廢水的排放并減少水體污染。創(chuàng)建高效的高密度養(yǎng)殖系統(tǒng)，降低產(chǎn)品成本。這對于節(jié)約海洋資源及維持其海水養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]閥文靜，張秋豐，石海明，等.近年來渤海灣營養(yǎng)鹽變化趨勢研究[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2010，29（2）：238—241.

[2]吳在興.我國典型海域富營養(yǎng)化特征，評價(jià)方法及其應(yīng)用[D].青島：中國科學(xué)院海洋研究所，2013.

[3]劉鷹，劉寶良.我國海水工業(yè)化養(yǎng)殖面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2012，39（6）：1-9.

[4]陳謙，張新雄，趙海，等.用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的微生態(tài)制劑的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2012，18（3）：524-530.

[5]王冰，周集體，楊寶靈，等.光合細(xì)菌-藻類共固定深度凈化污水的研究[J].大連民族學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，16（3）：249-252.

[6]Sauthier N， Grasmick A， Blancheton J P. Biological denitrification applied to a marine closed aquaculture system[J].Water Research， 1998， 32（6）;2016-1938

作者簡介

龍?jiān)僭疲?995-），女，侗族，學(xué)生，研究生，研究方向：農(nóng)業(yè)工程與信息技術(shù)，大連海洋大學(xué)。