重慶市池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水體凈化技術(shù)

張鵬程，何為媛

（重慶市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護站，重慶 401420）

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對物質(zhì)的要求越來越高，對高品質(zhì)水產(chǎn)品的需求量也進一步提高，各種水產(chǎn)品已經(jīng)是人類生活中不可缺少的一部分。我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖工作逐漸朝著規(guī)?；?、集約化的方向發(fā)展，但由于技術(shù)等因素的限制，還存在著許多問題制約著水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展。水產(chǎn)品的養(yǎng)殖過程中存在的水質(zhì)問題，不僅會影響水產(chǎn)品的質(zhì)量，還會導(dǎo)致河、湖水體的污染，加劇面源污染問題。但目前重慶市水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的自動化程度不高，水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)體現(xiàn)的尤其明顯，因此水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)必然要進行一些改進。本文通過對長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社的現(xiàn)場調(diào)查，總結(jié)目前重慶市水產(chǎn)養(yǎng)殖中水質(zhì)處理技術(shù)及其存在的問題，結(jié)合國外和國內(nèi)其他省份先進的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)，為重慶市水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展提供思路。

1 研究區(qū)概述

選定長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社作為研究對象，于2020 年開展現(xiàn)場調(diào)查。長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司的整個養(yǎng)殖場面積約為133400m2，平均水深約3m，養(yǎng)殖密度約1000kg/667m2。養(yǎng)殖模式為靜水混凝土池塘養(yǎng)殖，養(yǎng)殖種類以鱸魚為主，還包括貝類等。銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社規(guī)模大約867100m2，80%的面積用于建造池塘進行水產(chǎn)養(yǎng)殖，池塘養(yǎng)殖深度約2m，養(yǎng)殖密度約為1500～2000kg/667m2。養(yǎng)殖模式為靜水土質(zhì)池塘養(yǎng)殖，特色魚種為烏魚，與其他常見魚類品種（四大家魚）混養(yǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查結(jié)果為：（1）重慶市長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社均使用了物理技術(shù)（清塘換水、人工打撈、應(yīng)用機械裝置）、生物技術(shù)（水生植物凈化水體）和化學(xué)技術(shù)改善水質(zhì)，但仍存在一定的水質(zhì)污染問題。（2）兩個水產(chǎn)養(yǎng)殖點的水質(zhì)處理技術(shù)都較為單一，且都是較為傳統(tǒng)的方法，自動化程度不高，沒有形成一個完整的投飼和集排污體系。建議水產(chǎn)養(yǎng)殖點在有條件的情況下可使用自動化系統(tǒng)對水體進行監(jiān)測和處理，選擇適合的飼料合理投喂，加強對工作人員和監(jiān)測人員的技術(shù)培訓(xùn)。

2.2 物理技術(shù)處理分析

2.2.1 清塘換水 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社均使用了人工清塘的方式改善水質(zhì)。人工清塘主要是清除池底的淤泥、腐殖物，這些物質(zhì)主要來源于養(yǎng)殖水產(chǎn)品過程中撒播的飼料、外部環(huán)境進入池塘的雜物以及死掉未及時打撈的養(yǎng)殖產(chǎn)品。通過定期清理池塘底部的淤泥，更換潔凈的水體，可有效保證池塘水體的水質(zhì)。清理的淤泥養(yǎng)分含量極高，處理后可用于綠化、還田等，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社也使用了注換新水的方式改善水質(zhì)，適時注換新水對保持良好的水質(zhì)、補充溶氧也起到較大作用。定期注人新水可將原來池塘里的有害物質(zhì)稀釋，從而達到改善水質(zhì)的效果，也是養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)常采用的方法。對于使用過的水可以通過沉淀、過濾、消毒等方法凈化水體，或采用生態(tài)凈化技術(shù)降低水體污染，循環(huán)利用水資源。

2.2.2 水面清理 通過現(xiàn)場調(diào)查，長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作社也采用人工水面打撈的方式清理水面。人工水面打撈是簡單、有效的清理水面垃圾的方式之一，目前兩個養(yǎng)殖點都是采用人工劃船打撈的方式。主要打撈水面的藻類，還包括死魚尸體以及其他進入池塘的外界垃圾（樹枝、塑料等）。藻類可以改變膨壓，在高溫強光照的天氣情況下，聚集在水體表層會吸收大部分陽光，在自己大量繁殖的同時抑制其它水生植物的生長。藻類的大量繁殖會不斷向水體分泌有毒代謝物質(zhì)，從而影響浮游生物的種群演替、繁殖周期，還可引起一些浮游動物的大量死亡，造成水體中的溶氧供應(yīng)嚴(yán)重不足。在嚴(yán)重缺氧和有毒物質(zhì)存的條件下，水產(chǎn)品會大量死亡。因此通過人工打撈，可在一定程度上控制藻類的生長，但會耗費較大的人力物力。

2.2.3 應(yīng)用機械裝置 應(yīng)用機械裝置來調(diào)節(jié)水質(zhì)也是常用的方法，主要是利用增氧機和水質(zhì)改良機。水質(zhì)改良機是一種翻噴淤泥的機械裝置，由人工牽引操作，翻噴淤泥可釋放淤泥中的營養(yǎng)物質(zhì)，能起到一定的施肥作用，有提高磷酸鹽含量、浮游生物量和降低復(fù)瞬比等多種功能。增氧機是利用氣體轉(zhuǎn)移理論，依靠單純物理機械方式增氧。利用氧氣在向水體溶解過程中的物理特性，通過機械、人工或其他手段的作用，提高氧氣向水體溶解的速率，增加水體中的溶解氧，是目前應(yīng)用最廣泛的一種增氧方式。

2.3 生物技術(shù) 動物、植物和微生物之間能夠共生互補，利用自然界的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，可以在人工養(yǎng)殖水域中構(gòu)建相對完整的生態(tài)系統(tǒng)，保證水體環(huán)境進行穩(wěn)定有序的自然循環(huán)，從而幫助水產(chǎn)養(yǎng)殖減少污染、提高質(zhì)量。在兩個養(yǎng)殖點都采用了植物凈化方式，這是一種節(jié)能、環(huán)保的生態(tài)凈水方式。長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司利用環(huán)保材料制成的浮漂養(yǎng)殖器養(yǎng)殖水葫蘆和空心菜，利用水葫蘆和空心菜吸收水體中的氮磷元素和重金屬物質(zhì)。水葫蘆本是入侵物種，也屬于觀賞性水生植物，喜歡生長在淺水里面，尤其是流速不快的水域。水葫蘆可以凈化水質(zhì)，它能監(jiān)測到水中的砷元素，還能有效的凈化水中的汞和鉛，并且它在生長的過程中還能吸收水中的氮、磷以及重金屬元素?？招牟耸侨粘Ｉ钪谐Ｒ姷氖卟?，但在凈化水質(zhì)方面也有不容忽視的作用。有研究報道，在水產(chǎn)養(yǎng)殖池中養(yǎng)殖空心菜，不僅空心菜可以正常存活，還能夠降低水體中氨氮、亞硝酸鹽的含量，同時空心菜本事可以提供一定的經(jīng)濟價值。而在銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作養(yǎng)殖點則利用分級降低污染的方法對水質(zhì)進行改善，首先池塘內(nèi)種植的水白菜對水體有初步的改善作用，與烏魚混養(yǎng)的四大家魚可以通過進食浮萍來改善水質(zhì)，然后將水塘里的水排進稻田，利用水稻對水質(zhì)進行二次凈化，最后將各級凈化的水排進附近水源。

2.4 化學(xué)技術(shù) 在長壽區(qū)葛興漁業(yè)有限公司和銅梁區(qū)高碑烏魚養(yǎng)殖股份合作都利用化學(xué)技術(shù)來調(diào)節(jié)水質(zhì)。化學(xué)技術(shù)主要是添加化學(xué)藥劑，利用其化學(xué)作用增氧或除去水中的有害物質(zhì)。養(yǎng)殖點主要的化學(xué)處理方法有氧化增氧法和絮凝技術(shù)。常用的增氧劑為過氧化鈣、過碳酸鈉等，主要用于缺氧時的急救，高密度養(yǎng)殖中的增氧。絮凝是指用有機或無機化學(xué)試劑將水體中小顆粒物及膠體等絮凝，形成大的絮凝體，使其沉淀的方法。常用的化學(xué)試劑有生石灰、明礬、二氧化氯、沸石粉等，可以促使有害物混凝沉淀和絡(luò)合。利用化學(xué)方法凈化水體的優(yōu)勢在于效率高、速度快，然而化學(xué)物質(zhì)的使用也存在對水體環(huán)境和生物造成負面影響的可能。

3 討論與結(jié)論

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，兩個水產(chǎn)養(yǎng)殖點的水質(zhì)處理技術(shù)都較為單一，且都是較為傳統(tǒng)的方法。傳統(tǒng)物理技術(shù)雖然簡單直接，但是會浪費較大的人力和物力，且效果不夠持久，只能短時期的維持水質(zhì)。傳統(tǒng)的生物技術(shù)雖然凈水效果能夠達到長期化，但見效時間久，而且在規(guī)模養(yǎng)殖這種高量、密集的養(yǎng)殖模式中，傳統(tǒng)生物技術(shù)則顯得較為無力?；瘜W(xué)技術(shù)是用的最普遍，也是效果最好的，不需要耗費大量人力物力即可達到凈水的要求，但是不合理的使用不僅會造成環(huán)境的污染，還會對水產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響，導(dǎo)致魚病甚至死亡。這三種方法是我國目前主流的水體凈化技術(shù)，除了這三種方法，其他先進的水體凈化技術(shù)還包括生物膜技術(shù)以及活性污泥處理技術(shù)。生物膜是附著在載體表面上的高親水性物質(zhì)，在膜的一側(cè)和內(nèi)部具有大量微生物和微型動物，生物膜處理技術(shù)具有很強的抗沖擊性，更經(jīng)濟、節(jié)能具有一定的硝化和反硝化功能，并且在微生物的作用下，生物膜處理技術(shù)能夠有效去除水體中的氮磷元素，防止水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化問題。相比活性污泥處理技術(shù)，生物膜技術(shù)克服了活性污泥生產(chǎn)中污泥膨脹和浮選的問題，在許多情況下，生物膜技術(shù)不僅可以取代活性污泥工藝進行城市污水的二次生物處理，而且可以穩(wěn)定運行。

此外，無論是傳統(tǒng)的物理凈水技術(shù)、生物凈水技術(shù)，還是化學(xué)凈水技術(shù)，都要依靠人力來維持，自動化程度不高。李雙等人提出了一種無人機水質(zhì)檢測自主巡航作業(yè)監(jiān)測與報警控制方法，利用無人機平臺進行水質(zhì)檢測巡航作業(yè)，以實現(xiàn)全天候?qū)崟r遙感監(jiān)測報警，有效提升水質(zhì)檢測的作業(yè)效率和作業(yè)精度。但現(xiàn)有技術(shù)中，水質(zhì)檢測無人機尚沒有得到充分的開發(fā)和應(yīng)用，但是毫無疑問，利用自動化系統(tǒng)進行實時的水質(zhì)監(jiān)測和水質(zhì)凈化處理，不僅能充分保證養(yǎng)殖水體的質(zhì)量，還能減少巨大的人力物力，前提是要進行大量的資金投入與技術(shù)培訓(xùn)。但是自動化程度也不是越高越好，輕松便捷的自動化機械都是以各種資源的消耗為基礎(chǔ)的。自動化理論家John.Diebold 在他寫的《自動化工廠》一書中說道：“當(dāng)一個工廠的自動化程度達到80%～90%時，將會給工廠帶來可觀的節(jié)約。然而，如果試圖將余下的10%～20%也變成自動化，這將會重新使整個自動化系統(tǒng)變得無節(jié)約可言”。

排污和投飼是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的關(guān)鍵步驟，提高水產(chǎn)品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本的有效途徑之一就是建立和優(yōu)化投喂與集排污的流程。養(yǎng)殖點采用的是自動化投飼與人工投飼兩種投喂方法。自動投飼機獨立工作，只負責(zé)投喂工作，無法與自動化排污設(shè)備配合形成一個完整的投飼和集排污體系，只能通過人工操作來調(diào)節(jié)，并不適用于追求高度自動化的現(xiàn)代養(yǎng)殖場。在養(yǎng)殖過程中選擇適合的飼料也是水產(chǎn)養(yǎng)殖中非常重要的內(nèi)容之一，在飼料選擇上要根據(jù)實際養(yǎng)殖的品種對營養(yǎng)的不同需求來選擇性價比高、營養(yǎng)均衡且對環(huán)境污染力小的綠色飼料。同時需要結(jié)合不同品種、不同生長階段對飼料的投放時間、數(shù)量和次數(shù)進行科學(xué)規(guī)劃，以增加飼料的利用程度。飼料的過度投放不僅導(dǎo)致浪費，多余的飼料殘留在養(yǎng)殖場內(nèi)還會對水體造成污染。

水產(chǎn)養(yǎng)殖想要健康發(fā)展，離不開技術(shù)的支持，因此必須創(chuàng)新水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，注重良種繁育技術(shù)的研發(fā)和病害防控技術(shù)的創(chuàng)新，還要注重養(yǎng)殖體系與信息技術(shù)相結(jié)合。除了創(chuàng)新技術(shù)外，水產(chǎn)養(yǎng)殖還需要建立科學(xué)系統(tǒng)的防控體系，既要對水產(chǎn)養(yǎng)殖病害進行防控，又要對養(yǎng)殖水資源的生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測，以及時應(yīng)對風(fēng)險。從目前的情況看，各水產(chǎn)養(yǎng)殖場可根據(jù)自身的要求和經(jīng)濟實力采購一些國內(nèi)外的自動化監(jiān)測設(shè)備和系統(tǒng)，例如基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測器、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控多運動魚體目標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)、集中式養(yǎng)殖在線監(jiān)測系統(tǒng)、基于紫外光譜水質(zhì)總氮快速測定、基于物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測系統(tǒng)、氨氮在線監(jiān)測（軟測量）系統(tǒng)等，用于實時監(jiān)測。應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)進行動態(tài)監(jiān)測與管理，加強水資源的保護與利用，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)代化養(yǎng)殖還應(yīng)有效利用水循環(huán)，將水資源進行二次凈化實現(xiàn)循環(huán)利用，有效實現(xiàn)水資源節(jié)約。同時要開展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的專門技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范技術(shù)流程，提高監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量，使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的專門技術(shù)人員可以高效準(zhǔn)確的進行監(jiān)測并操控系統(tǒng)。