水芹菜、空心菜浮床在池塘養(yǎng)殖尾水處理中的應(yīng)用效果

楊東燁，宋 建，陸正一，韓登峰，李大鵬，湯 蓉

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，池塘健康養(yǎng)殖湖北省工程實(shí)驗室，國家大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系工程化養(yǎng)殖崗位，湖北武漢 430070；2.武漢市五七東方水產(chǎn)養(yǎng)殖有限責(zé)任公司，湖北武漢 430070)

在尾水處理池塘的水面架設(shè)浮床，并種植蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物，利用植物的吸收對水體中的營養(yǎng)元素進(jìn)行再利用，是提升尾水處理效果的有效手段。筆者利用水芹菜、空心菜浮床進(jìn)行池塘尾水處理試驗，現(xiàn)總結(jié)如下。

一、材料與方法

1.池塘條件

試驗池塘位于湖北省武漢市五七東方水產(chǎn)養(yǎng)殖有限責(zé)任公司的養(yǎng)殖基地，該養(yǎng)殖基地的養(yǎng)殖尾水處理包括由沉淀區(qū)、過濾區(qū)、曝氣區(qū)構(gòu)成的沉淀曝氣池和池塘底部種植沉水植物的生物凈化池，排放量約為36米3/時。

2.浮床架設(shè)

在沉淀曝氣池和生物凈化池表面布設(shè)生物浮床，采用間隔固定的方式，池塘總面積為8.8 畝。在生物凈化池架設(shè)2米×2米浮床50個，占池塘水域面積8%；在沉淀曝氣池架設(shè)2 米×2 米浮床50 個，占池塘水域面積6%。浮床選取的植物為根系發(fā)達(dá)、喜水生的空心菜和水芹菜，兩者混合移植，移植時間在5月初，于5月中旬完成全部浮床的移植和架設(shè)。

3.水質(zhì)檢測

2021年，對4月移植前和5月移植后的池塘進(jìn)行了水體氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、可溶性磷酸鹽、總氮及總磷的指標(biāo)測定，并在4-10月持續(xù)對池塘的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行定點(diǎn)檢測。水樣采用0.22 微米的微孔濾膜處理過濾，過濾后的水用于測定硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨態(tài)氮指標(biāo)，未過濾的水樣用于測定總磷、總氮指標(biāo)?？偟?TN)采用堿性過硫酸鉀法測定，硝酸鹽采用紫外分光光度法測定，亞硝酸鹽采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法測定，氨態(tài)氮采用納氏試劑光度法測定，總磷(TP)采用鉬酸銨分光光度法測定。其他水化指標(biāo)具體測定方法參考《水和廢水監(jiān)測分析方法》第四版。

各指標(biāo)的去除率按下式計算：去除率(%)＝(Co-Ci)/Co×100，式中，Co為尾水進(jìn)水水體中的污染物濃度，Ci為出水水體中該污染物的濃度。

二、結(jié)果分析

1.浮床對水體中氮的去除效果

4-10月，養(yǎng)殖尾水處理區(qū)水體中的氨氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、總氮的監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析可知，浮床架設(shè)初期總氮的去除率在8%左右，后續(xù)隨著浮床植物的生長對于氮元素的去除速率逐漸增加并達(dá)到穩(wěn)定，趨于15%～20%。在9月氨氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、總氮去除率均顯著提升。5月后尾水中氨氮的去除率從30%提升至了50%，在后續(xù)可以穩(wěn)定維持在50%上下；亞硝態(tài)氮的去除率從40%提升至了90%，且在后續(xù)可以穩(wěn)定維持在60%(圖1)。

圖1 浮床對水體中氮的去除率

2.浮床對水體中磷的去除效果

對4-10月養(yǎng)殖尾水處理區(qū)水體中的總磷和可溶性磷的檢測結(jié)果統(tǒng)計分析可知，未架設(shè)浮床前，尾水中總磷的去除為20%，對于可溶性磷的去除效果并不明顯。架設(shè)浮床后，磷的去除效率明顯加強(qiáng)，最高去除率可以達(dá)到50%以上，后續(xù)穩(wěn)定在40%的水平以上(圖2)。

圖2 浮床對水體中磷的去除率

3.浮床植物的生長情況

本次試驗在5月中旬開始搭建水芹菜、空心菜混合生物浮床。直至10月采樣結(jié)束，試驗時間包含空心菜生長旺季及水芹生長旺季，整個試驗過程中，植株生長狀況良好。4 米2的植物浮床采收水芹菜和空心菜總量可以達(dá)到30 千克，每個浮床平均增加收入約360元。

三、討論與總結(jié)

試驗發(fā)現(xiàn)，架設(shè)浮床后，尾水處理池塘中氮磷的去除效果有顯著提升，且隨著浮床植物的生長對于水體中氮磷元素的需求增加，氮磷去除率不斷增加并達(dá)到穩(wěn)定。氨氮和亞硝酸鹽是影響水體質(zhì)量的主要因素，氨氮的含量直接影響水體中藻類的暴發(fā)情況；亞硝酸鹽過高則會對水生動植物產(chǎn)生毒害作用。水體中磷的含量是評價水體環(huán)境的重要指標(biāo)，磷含量較高表現(xiàn)為水體富營養(yǎng)化。

架設(shè)生物浮床后，氨氮的去除率從30%提升至了50%，亞硝態(tài)氮的去除率從40%提升至了60%，磷的去除率由20%提升至40%。由此可知，生物浮床的架設(shè)顯著提升了尾水處理池塘的尾水凈化效果。

生物浮床中空心菜和水芹菜的混合種植可以有效提升浮床的應(yīng)用效率。這是因為空心菜的生長旺盛期在4-7月，而水芹菜的生長旺季在8月之后持續(xù)到次年1月，兩種植物混合種植充分利用了兩種植物不同的生長季節(jié)，延長了浮床的使用時間，同時有效增加了收入。在生物浮床的實(shí)踐應(yīng)用中，可以考慮混合種植利用更多生長周期不同的植物，既可持續(xù)增強(qiáng)凈化效能，又能提升生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。