水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染危害及處理技術(shù)研究

胡桂飛

（銅陵市義安區(qū)水產(chǎn)管理站，安徽 銅陵 244151）

1 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染危險(xiǎn)

我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但與水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)手段卻起步較晚，加之不同地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)條件、交通條件與氣候條件等因素限制，行業(yè)整體養(yǎng)殖技術(shù)不夠先進(jìn)，部分水產(chǎn)養(yǎng)殖戶管理手段十分粗糙，一味追求產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益，不注重品牌塑造與產(chǎn)品質(zhì)量問題。在此思維影響下，這些養(yǎng)殖戶未能按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖過程采用的技術(shù)措施十分落后，而這些廢水不僅會(huì)直接危害周邊生態(tài)環(huán)境，也會(huì)伴隨著生態(tài)循環(huán)而危害人體健康。總體而言，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染危害可分為兩個(gè)層面，分別為：水產(chǎn)品質(zhì)量層面與生態(tài)環(huán)境層面。

1.1 水產(chǎn)品質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，食品安全受到極大挑戰(zhàn)

現(xiàn)如今，我國(guó)部分地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖戶在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)一味追求成本控制，只關(guān)注最終經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)常使用劣質(zhì)飼料與有毒添加劑，如穩(wěn)定劑、顏料、消毒劑等，這些物質(zhì)直接危害養(yǎng)殖區(qū)域水生物健康，并會(huì)長(zhǎng)時(shí)間存在水體之中，進(jìn)而造成區(qū)域水環(huán)境大幅下滑，水質(zhì)惡化，水產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量同步下滑，養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)效益受損。此外，很多養(yǎng)殖戶使用的藥物嚴(yán)重違背食品安全規(guī)范，其內(nèi)部含有大量重金屬，而這些重金屬將伴隨藥物投放而溶于水體之中，水生物吸收后，無法將其分解并排出體外，這些重金屬在水生物體內(nèi)大量累積，人們?cè)谑秤眠@些水產(chǎn)品后，重金屬物質(zhì)也會(huì)同步進(jìn)入人體，進(jìn)而造成人體機(jī)能受損，嚴(yán)重時(shí)將出現(xiàn)重金屬中毒事件，如鉛中毒、汞中毒、鎘中毒等，直接危害人民群眾身心健康。

1.2 直接危害區(qū)域生態(tài)環(huán)境，水生態(tài)惡化進(jìn)一步加重養(yǎng)殖負(fù)擔(dān)

現(xiàn)如今，我國(guó)很多水產(chǎn)養(yǎng)殖戶為實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益，普遍采取集約化養(yǎng)殖模式，水產(chǎn)養(yǎng)殖密度連年增長(zhǎng)，水體中水生物代謝物含量持續(xù)增加，而這些代謝物不僅造成水體中氨氮物質(zhì)含量增加，也同樣影響水體含氧量。此時(shí)，水生物將很難獲取足夠氧氣，其正常生長(zhǎng)難以保持穩(wěn)定，生長(zhǎng)速度減緩，養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)效益也將同步下滑。此外，水生物密度增加也會(huì)導(dǎo)致水體中有機(jī)物含量持續(xù)上升，若養(yǎng)殖戶未能及時(shí)進(jìn)行處理，這些有機(jī)污染物將造成水體含氧量進(jìn)一步下滑，嚴(yán)重時(shí)將造成水生物大量死亡。與此同時(shí)，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中含有大量氨氮與亞硝酸鹽等物質(zhì)，而這些物質(zhì)將極大刺激水體細(xì)菌與微生物的生長(zhǎng)，水體富營(yíng)養(yǎng)化問題進(jìn)一步加重，水質(zhì)進(jìn)一步下滑。因此，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水在未經(jīng)處理的情況下直接排放到自然環(huán)境中，也會(huì)造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境大幅惡化，其后續(xù)治理難度極大，成本極高。

2 當(dāng)前我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理環(huán)節(jié)存在的不足與缺陷

水產(chǎn)養(yǎng)殖過程需占用大量水體空間，養(yǎng)殖區(qū)域覆蓋面積廣泛，廢水總量十分龐大，因此，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水無法依靠水體自凈系統(tǒng)完成無害化處理。與此同時(shí)，伴隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)水產(chǎn)品的需求總量也在快速增長(zhǎng)，養(yǎng)殖戶為獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，不顧區(qū)域生態(tài)承受能力，盲目擴(kuò)張，水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)量與范圍野蠻生長(zhǎng)，進(jìn)而造成養(yǎng)殖廢水量也在持續(xù)增加，現(xiàn)已嚴(yán)重超出自然生態(tài)系統(tǒng)的自我處理能力。總而言之，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理工作存在以下幾點(diǎn)問題：

2.1 養(yǎng)殖戶自身認(rèn)知不足

受歷史因素影響，我國(guó)多數(shù)水產(chǎn)養(yǎng)殖戶受教育水平相對(duì)偏低，很多養(yǎng)殖戶由基層農(nóng)業(yè)工作者轉(zhuǎn)型而來，雖然在養(yǎng)殖過程接受一定程度的技術(shù)培訓(xùn)，其養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)也在大量實(shí)踐中更加豐富，但對(duì)于養(yǎng)殖廢水處理方面卻缺少足夠的了解與認(rèn)知。受此影響，多數(shù)水產(chǎn)養(yǎng)殖戶將大量生活廢水直接排入養(yǎng)殖水體之中，養(yǎng)殖廢水在未經(jīng)處理的情況下直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉或排放至其他區(qū)域，即便周邊水生態(tài)環(huán)境已受到嚴(yán)重影響，養(yǎng)殖戶也很難將區(qū)域水生態(tài)污染與水產(chǎn)品養(yǎng)殖聯(lián)系到一起，加之利益因素驅(qū)使，水產(chǎn)品養(yǎng)殖廢水危害不斷累積，已嚴(yán)重影響人們的生活健康與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定。

2.2 化學(xué)藥劑的濫用

除水產(chǎn)品自身代謝物及飼料外，化學(xué)藥劑是水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的另一個(gè)主要來源。養(yǎng)殖戶在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)大量投放化學(xué)藥劑，而這些化學(xué)藥劑難以在水體中有效分解，部分化學(xué)藥劑含有大量重金屬，抑或是其他有毒物質(zhì)，而這些物質(zhì)將長(zhǎng)時(shí)間滯留在水體中，進(jìn)而造成污染加重。與此同時(shí)，化學(xué)藥劑的大量使用也會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖水體中細(xì)菌與微生物大量滋生，水體富營(yíng)養(yǎng)化問題愈發(fā)嚴(yán)重。

2.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)不合適

水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理過程相對(duì)復(fù)雜，需相關(guān)人員具備一定的專業(yè)能力，采用合適的技術(shù)手段。此外，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水與工業(yè)廢水及生活污水存在很大差異，因此，其無害化處理過程也存在一定的特殊性。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中含有大量細(xì)菌、微生物、重金屬、氨氮等物質(zhì)，其整體構(gòu)成與其他廢水不同，若養(yǎng)殖戶在飼料使用方面未能做好管理，也會(huì)造成污水成分的進(jìn)一步復(fù)雜化。在此影響下，很多廢水處理人員在技術(shù)選擇層面未能做好具體分析，水體中含有的各類化學(xué)物質(zhì)未被分解。

3 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)應(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種高新技術(shù)與設(shè)備被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理環(huán)節(jié)，廢水無害化處理水平與效率不斷提高。現(xiàn)如今，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水常用處理技術(shù)主要有物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、物化聯(lián)合處理技術(shù)、生物處理技術(shù)與人工濕地處理技術(shù)五大類。

3.1 物理處理技術(shù)

物理處理技術(shù)是水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理作業(yè)常用手段之一，養(yǎng)殖戶及廢水處理技術(shù)人員可借助機(jī)械設(shè)備對(duì)廢水進(jìn)行過濾，同步實(shí)施泡沫分離處理機(jī)制，這兩種手段的有效運(yùn)用，可大幅削減養(yǎng)殖廢水中有害物質(zhì)含量。

機(jī)械過濾的核心機(jī)理為阻隔吸附，其整體技術(shù)難度較低，處理成本可控，處理效果相對(duì)良好，是當(dāng)前最基礎(chǔ)的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理手段。水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖戶需大量投放飼料，水產(chǎn)品也會(huì)產(chǎn)生大量代謝物，這些殘余飼料與代謝物將以懸浮形態(tài)存在于養(yǎng)殖水體之中，此時(shí)，在特定機(jī)械設(shè)備幫助下，工作人員可將這些懸浮物進(jìn)行快速處理，整體過濾效果相對(duì)良好。除特定過濾設(shè)備外，廢水處理人員亦可借助砂濾池，進(jìn)一步改善廢水處理效果?，F(xiàn)如今，機(jī)械過濾技術(shù)多用于循環(huán)水養(yǎng)殖類的養(yǎng)殖場(chǎng)中。物理處理技術(shù)主要處理水體中的懸浮顆粒物，無法去除水體中COD、BOD、氮磷化合物等。

針對(duì)機(jī)械過濾技術(shù)存在的不足與弊端，廢水處理人員可使用泡沫分離技術(shù)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水進(jìn)行深度處理。泡沫處理技術(shù)是將空氣注入水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中。此時(shí)，水體中將出現(xiàn)大量氣泡，而這些氣泡會(huì)將廢水中具有表面活性的微生物帶到水體表面，工作人員再對(duì)泡沫進(jìn)行分離處理，這樣可初步解決水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中溶解態(tài)污染物以及部分懸浮狀態(tài)污染物。泡沫分離技術(shù)不僅可去除水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的有毒有害物質(zhì)，亦可進(jìn)一步提高水體中含氧量，為水體環(huán)境優(yōu)化提供有利條件，水生物可正常生長(zhǎng)?，F(xiàn)如今，泡沫處理技術(shù)與機(jī)械過濾技術(shù)已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理作業(yè)常用手段。

3.2 化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)學(xué)借助化學(xué)氧化反應(yīng)，在特定的化學(xué)物質(zhì)幫助下，水體中含有的有毒有害物質(zhì)被進(jìn)一步分解，進(jìn)而形成無害物質(zhì)，有效減少水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖以及水生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面影響?；瘜W(xué)處理技術(shù)應(yīng)用期間，主要借助化學(xué)氧化反應(yīng)，其中，臭氧是最常用的氧化劑，其整體氧化性非常強(qiáng)，可快速分解廢水中含有的各類有機(jī)物，可實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的深度無害化處理。臭氧氧化處理機(jī)制不僅可有效降低COD等有機(jī)物含量，亦可大幅提高水體中氧氣含量，進(jìn)一步改善水質(zhì)，提高水產(chǎn)品養(yǎng)殖水平，尤其是在龍蝦混養(yǎng)廢水中，借助臭氧氧化措施，水產(chǎn)品養(yǎng)殖品質(zhì)可得到大幅改善，若臭氧投放量維持在0.59mg/L，其整體殺菌效果可達(dá)到99%以上，COD含量大幅降低，HN3-N與亞硝態(tài)氮的濃度也得到有效控制，但是，臭氧消耗量相對(duì)較大。試驗(yàn)研究表明，化學(xué)處理技術(shù)可有效提高水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理效率，但是，其處理過程應(yīng)在特定容器與試劑的幫助下進(jìn)行，處理人員需具備足夠的專業(yè)能力，可足夠了解化學(xué)試劑的使用要求，若應(yīng)用控制出現(xiàn)問題，很容易引發(fā)二次污染，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理效能受到影響，且會(huì)帶來嚴(yán)重的成本浪費(fèi)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，生物化學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，臭氧氧化技術(shù)愈發(fā)成熟，該項(xiàng)技術(shù)措施已在西方發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用，養(yǎng)殖廢水處理能力持續(xù)改善，大量實(shí)踐應(yīng)用已成為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供足夠數(shù)據(jù)。因此，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理工作亦可大力推廣臭氧氧化處理技術(shù)措施，強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用的有效性，避免出現(xiàn)操作失誤。

3.3 物理化學(xué)聯(lián)合處理技術(shù)

水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水成分十分復(fù)雜，大量懸浮顆粒物與可溶于水的有機(jī)物及其他化學(xué)成分都會(huì)影響最終處理效果，因此，單獨(dú)使用物理處理技術(shù)或化學(xué)處理技術(shù)，其局限性十分明顯，無法真正完成水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的無害化處理作業(yè)，將物理處理技術(shù)與化學(xué)處理技術(shù)進(jìn)行有效融合，可大幅改善整體處理效果。例如，技術(shù)工作者可將臭氧處理技術(shù)與膜處理技術(shù)相融合，這樣不僅可有效去除養(yǎng)殖廢水中的污染物，亦可避免因?yàn)V膜頻繁更換而造成的工作強(qiáng)度與處理成本上升。機(jī)械過濾環(huán)節(jié)，臭氧可有效保持濾膜穩(wěn)定，提高各類污染物的降解速度與質(zhì)量，避免懸浮污染物堵塞濾膜，二者有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的深度處理，大幅削減水體中有毒有害物質(zhì)含量，濾膜截留下的各類污染物亦可在降解作用下迅速消除。此外，機(jī)械過濾與臭氧處理技術(shù)結(jié)合使用，可進(jìn)一步減少因化學(xué)藥劑使用而帶來的二次污染現(xiàn)象，進(jìn)一步提高臭氧與水體污染物的接觸面積，氧化效率大幅改善，臭氧注入量進(jìn)一步削減，氧化基團(tuán)的綜合利用率提升，并降低處理成本。

3.4 生物處理技術(shù)

與傳統(tǒng)化學(xué)處理技術(shù)相比，生物處理技術(shù)更加綠色環(huán)保，其不會(huì)出現(xiàn)二次污染現(xiàn)象，是一種可持續(xù)且發(fā)展前景廣闊的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理手段。生物處理技術(shù)借助微藻等水生物，快速處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水水體中的各類有害成分。試驗(yàn)研究表明，微藻細(xì)胞內(nèi)部含有大量特異性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，此類蛋白質(zhì)可促使有機(jī)碳源在協(xié)助擴(kuò)散或協(xié)同運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制在，進(jìn)入到微藻細(xì)胞內(nèi)部，此時(shí)，有機(jī)碳源被微藻細(xì)胞處理為無害物質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢水無害化處理目標(biāo)。與此同時(shí)，微藻細(xì)胞對(duì)銨鹽以及其他形態(tài)的氮源進(jìn)行快速處理，如亞硝酸鹽與硝酸鹽，此類物質(zhì)在進(jìn)入微藻細(xì)胞內(nèi)部后，會(huì)被轉(zhuǎn)變?yōu)殇@鹽，而銨鹽物質(zhì)在特異性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白處理下，將被固定在微藻細(xì)胞內(nèi)部，并產(chǎn)生其他無害成分。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理過程中，微藻細(xì)胞在光合作用下，可進(jìn)一步提高水體pH值，pH值的上升也會(huì)促使正磷酸鹽的進(jìn)一步沉淀，從而實(shí)現(xiàn)除磷目的。與此同時(shí)，微藻細(xì)胞在絡(luò)合反應(yīng)及離子交換過程促進(jìn)下，可快速吸附廢水中含有的各類重金屬，廢水重金屬含量大幅下滑，整體處理效果良好。微藻處理技術(shù)多采用單細(xì)胞藻類，如小球藻、斜生柵藻等等，其應(yīng)用模式又可分為藻菌共生系統(tǒng)、藻類塘、固定化藻類處理、光生物反應(yīng)器等，不同的處理方式在實(shí)際處理效果以及應(yīng)對(duì)場(chǎng)景層面也存在一定差異，因此，相關(guān)技術(shù)工作者應(yīng)按廢水成分特征進(jìn)行優(yōu)化選擇。

3.5 人工濕地處理技術(shù)

人工濕地處理技術(shù)是一種更為新穎且環(huán)保高效的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理模式，其不僅可實(shí)現(xiàn)廢水無害化處理，亦可進(jìn)一步改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，提高養(yǎng)殖水體水質(zhì)，優(yōu)化養(yǎng)殖產(chǎn)量與品質(zhì)。人工濕地處理技術(shù)需采用人為介入措施，在養(yǎng)殖廢水處理區(qū)域適量種植各類水生植物，以人工的方法模擬自然濕地生態(tài)系統(tǒng)，尤其注重濕地環(huán)境的完善性，以生物學(xué)角度實(shí)現(xiàn)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的科學(xué)處理。人工濕地處理技術(shù)可視作多種傳統(tǒng)處理技術(shù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的有機(jī)結(jié)合，其過程機(jī)理十分復(fù)雜，涉及物理、化學(xué)、生物等多個(gè)層面的共同作用，植物、基質(zhì)與微生物相互作用，廢水處理能力較強(qiáng)，且具備連續(xù)性與可發(fā)展特征。人工濕地處理技術(shù)對(duì)應(yīng)步驟較多，如基質(zhì)過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物根系吸附與吸收、微生物代謝、水生植物光合作用等等諸多環(huán)節(jié)，經(jīng)過一系列復(fù)雜處理，養(yǎng)殖廢水中含有的有機(jī)物、無機(jī)物、重金屬以及各類病原體、微生物、細(xì)菌等都可得到有效祛除。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水直接影響區(qū)域水生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，水產(chǎn)品產(chǎn)能與質(zhì)量也會(huì)受到干擾，因此，行業(yè)工作者應(yīng)認(rèn)真研究水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)，重視廢水處理手段的科學(xué)性與有效性，著重分析水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的具體來源、成分與特點(diǎn)，綜合物理、化學(xué)、生物等多種手段，尤其是人工濕地系統(tǒng)，應(yīng)不斷加強(qiáng)濕地環(huán)境的有序搭建與可持續(xù)擴(kuò)張，在提升水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理效能的前提下，進(jìn)一步改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。