常見(jiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)與模式

養(yǎng)殖水體的水質(zhì)直接關(guān)系到養(yǎng)殖生產(chǎn)的質(zhì)量和效益。研究表明，養(yǎng)殖過(guò)程中，水產(chǎn)動(dòng)物只能吸收利用飼料中25%～50%的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，未被攝食的飼料殘餌及養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物被水體中的微生物分解后會(huì)產(chǎn)生較多氨氮、亞硝酸鹽、氮、磷和有機(jī)懸浮物。養(yǎng)殖水體中氨氮及亞硝酸鹽超過(guò)一定濃度，不僅會(huì)危害水產(chǎn)動(dòng)物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致病害頻發(fā)，還會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成不良影響。養(yǎng)殖尾水排放的主要特點(diǎn)是排水期集中、排放量大、非點(diǎn)源排放，未經(jīng)處理的尾水排放會(huì)引起周邊水域水體的富營(yíng)養(yǎng)化。此外，尾水中的殘留藥物不僅會(huì)導(dǎo)致一些對(duì)藥物較為敏感的水生動(dòng)物和植物的死亡，還可能誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性而威脅人體健康。2021年，我國(guó)不同種類水產(chǎn)品排污系數(shù)之和的平均值為52.98g·kg-1，一般而言，當(dāng)某種水產(chǎn)品排污系數(shù)超過(guò)100g·kg-1時(shí)，表明養(yǎng)殖這種水產(chǎn)品存在污染風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)提高養(yǎng)殖技術(shù)或改進(jìn)養(yǎng)殖模式。對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行凈化處理，使之達(dá)到《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》等相關(guān)規(guī)定，不僅可以實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，還能避免對(duì)周邊水體的污染，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究概述了目前我國(guó)常見(jiàn)的養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)與模式，以期為水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理提供參考，保護(hù)水域生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色健康發(fā)展。

一、尾水治理存在的問(wèn)題

為提高經(jīng)濟(jì)效益，養(yǎng)殖戶通常采用高密度養(yǎng)殖模式，養(yǎng)殖密度越高，飼料投喂量越大，未被攝食的大量殘餌和養(yǎng)殖動(dòng)物的糞便融入水體，導(dǎo)致水體嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化。常規(guī)養(yǎng)殖池塘缺少排水渠、沉淀池等控制水體污染的設(shè)施，且養(yǎng)殖池塘土地承包期不確定，高標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘建設(shè)與改造耗資大，稻田綜合種養(yǎng)推廣存在一定的條件限制，立體綜合種養(yǎng)受養(yǎng)殖效益和養(yǎng)殖技術(shù)的影響較大，這些困難嚴(yán)重影響著養(yǎng)殖尾水治理。

二、養(yǎng)殖尾水處理主要技術(shù)

養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)主要包括物理處理、化學(xué)處理和生物處理等3大類技術(shù)，其中生物處理技術(shù)因其環(huán)保、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景更加廣泛。

（一）物理處理技術(shù)

物理處理技術(shù)是指通過(guò)物理作用，分離養(yǎng)殖尾水中的大顆粒和懸浮物。物理處理技術(shù)成本較低，對(duì)水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的去除效果差。主要包括沉淀法（重力分離）、過(guò)濾法（截流）、氣浮法（泡沫分離法）等。

1.沉淀法（重力分離）。沉淀法是利用養(yǎng)殖水體中懸浮物密度與水密度不同這一特點(diǎn)，通過(guò)平流式或輻流式沉淀池的處理工藝，使密度比水大的懸浮物在重力作用下下沉形成沉淀物，密度小的懸浮物則上浮到水面形成浮渣，從而達(dá)到固液分離的目的。該方法操作簡(jiǎn)便，常作為水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理的第一個(gè)步驟。

2.過(guò)濾法（截流）。過(guò)濾法是利用篩濾介質(zhì)截流尾水中的懸浮物，從而使水體變得澄清。機(jī)械過(guò)濾法（如使用砂濾器）是除去養(yǎng)殖尾水中固體懸浮物的常用且效果較好的方法。

3.氣浮法（泡沫分離法）。對(duì)于一些密度接近于水的細(xì)微顆粒，難以在水中下沉或上浮，為將它們除去，可將空氣充入水體中形成氣泡，尾水中的微小顆粒黏附到氣泡上，并隨氣泡升至水面，形成泡沫浮渣，通過(guò)清除這些泡沫浮渣即可去除污染物。

（二）化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)是指利用化學(xué)反應(yīng)改變尾水中的污染物的理化性質(zhì)，進(jìn)而分離去除尾水中的污染物，或使污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。該方法還能調(diào)節(jié)水體的pH，但要防止因化學(xué)物質(zhì)用量不對(duì)引起的二次污染。

1.氧化還原法。尾水中呈溶解狀態(tài)的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，遇到氧化劑或還原劑后，發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，形成無(wú)害物質(zhì)。常用的氧化劑有臭氧、漂白粉、二氧化氯、氯氣等，常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等。工廠化養(yǎng)殖中常用臭氧處理水體，可以降低水體的懸浮物含量和化學(xué)需氧量，還能抑制病原菌和有害物質(zhì)的生成，但成本較高，還要防止臭氧殘留于水體而影響?zhàn)B殖動(dòng)物的生長(zhǎng)。

2.混凝法。尾水中呈膠體狀的污染物通常帶負(fù)電荷，混凝法就是向尾水中投入一定量的帶有正電荷的電介質(zhì)（即混凝劑），經(jīng)電中和反應(yīng)使水體中的污染物凝聚成大顆粒并沉降，常用的混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵和三氯化鐵等。

3.電絮凝技術(shù)。電化學(xué)法是將一定強(qiáng)度的電流導(dǎo)入到養(yǎng)殖尾水，水體中發(fā)生電解作用，產(chǎn)生具有絮凝特性的金屬陽(yáng)離子，經(jīng)水解、聚合形成一系列多核羥基絡(luò)合物，然后通過(guò)絮凝沉淀或氣浮分離等方式去除污水中的污染物，凈化尾水。電化學(xué)法對(duì)去除養(yǎng)殖尾水中磷、氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)效果顯著。

（三）生物處理技術(shù)

養(yǎng)殖尾水的生物處理法就是利用微生物的新陳代謝功能，降解養(yǎng)殖尾水中的有機(jī)污染物，使之轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)，從而凈化水質(zhì)。生物處理技術(shù)主要分為生物分解和模擬自然環(huán)境兩大類。生物分解是利用水生植物、藻類和微生物的生長(zhǎng)特性來(lái)吸收、分解養(yǎng)殖尾水中的氨氮和有機(jī)物等；模擬自然環(huán)境是指通過(guò)建造人工濕地等設(shè)施，營(yíng)造出有利于水體自凈的環(huán)境，從而清除尾水中的氮、磷、有機(jī)物等污染物。生物處理技術(shù)環(huán)保生態(tài)，無(wú)二次污染，但技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用效果受環(huán)境影響較大。

1.活性污泥法。活性污泥法是一種好氧生物處理法，該方法是將空氣連續(xù)鼓入含有大量有機(jī)物的養(yǎng)殖尾水中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的曝氣，水體中形成大量好氧微生物的絮凝體——活性污泥，活性污泥上微生物群落以水體中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，不斷生長(zhǎng)繁殖，分解水體中的污染物，使尾水得以凈化。

2.生物膜法。生物膜處理法是使尾水連續(xù)流經(jīng)固體填料，微生物附著在固體填料表層，大量繁殖后形成污泥垢狀的生物膜，生物膜可以吸附、降解養(yǎng)殖尾水中的有機(jī)污染物，能起到和活性污泥同樣的凈化污水的效果。從填料上脫落的死亡的生物膜隨污水流入沉淀池。生物膜法有多種處理構(gòu)筑物，如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床等。其中，生物濾池抗沖擊性較強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，養(yǎng)殖尾水凈化后較穩(wěn)定，應(yīng)用最廣泛。

3.生態(tài)處理法。生態(tài)處理法是利用植物的根部吸收養(yǎng)殖尾水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要包括生態(tài)浮床、人工濕地、生態(tài)溝渠、水生植物等。生態(tài)處理法在保持生態(tài)平衡的同時(shí)又能凈化水質(zhì)。

三、養(yǎng)殖尾水處理主要模式

（一）連片池塘工程化養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)模式

1.模式簡(jiǎn)介。連片池塘工程化養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)模式又稱“三池兩壩”模式。“三池”是指沉淀池、曝氣池、生態(tài)凈化池；“兩壩”即兩個(gè)過(guò)濾壩。該模式采用“生態(tài)溝渠→沉淀池→過(guò)濾壩→曝氣池→過(guò)濾壩→生態(tài)凈化池”的工藝流程，該處理工藝是集物理沉淀、填料過(guò)濾、曝氣氧化、生物同化等于一體的處理技術(shù)，具有處理效果好、占地面積小，建設(shè)成本低、后期維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適合內(nèi)陸地區(qū)連片養(yǎng)殖池塘或面積超過(guò)3.33公頃的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)。因其主要利用生物技術(shù)進(jìn)行凈化，故對(duì)低溫地區(qū)養(yǎng)殖尾水處理效果一般。“三池兩壩”模式下養(yǎng)殖蝦蟹等低污染品種，則尾水處理設(shè)施面積不低于養(yǎng)殖總面積的6%，養(yǎng)殖翹嘴紅鲌、羅氏沼蝦等中污染品種則不少于8%，每公頃產(chǎn)量超過(guò)22 500 kg的大口黑鱸、黃顙魚等高污染品種則不應(yīng)少于10%。盡可能做到養(yǎng)殖用水循環(huán)使用，若有尾水排出，則水質(zhì)應(yīng)符合《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）。

2.技術(shù)要點(diǎn)。養(yǎng)殖尾水首先經(jīng)過(guò)生態(tài)溝渠或PVC暗管進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀預(yù)處理，除掉水體中大的懸浮顆粒。然后經(jīng)過(guò)第1道過(guò)濾壩進(jìn)一步去除和分解細(xì)微懸浮物，再進(jìn)入曝氣池中，曝氣池的曝氣設(shè)備促使水體中的有害物質(zhì)揮發(fā)，并增加了水體溶氧，加快了水體中有機(jī)物的氧化分解，降低了尾水化學(xué)耗氧量和氨氮等物質(zhì)。最后經(jīng)過(guò)第2道過(guò)濾壩，將水體引入生態(tài)凈化池，生態(tài)凈化池是種植有水生植物，放養(yǎng)了一定數(shù)量水生動(dòng)物的綜合立體生態(tài)處理系統(tǒng)，可以轉(zhuǎn)化尾水中的氮磷等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水體循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放。

3.綜合效果。采用“三池兩壩”模式處理不同類型的內(nèi)陸池塘養(yǎng)殖尾水，總體而言，對(duì)總?cè)芙庑怨腆w、化學(xué)耗氧量、總氮的去除率可為50%～60%、對(duì)總磷和氨氮的平均去除率分別為65%～70%和70%～80%，水質(zhì)凈化效果明顯。

（二）“池塘+人工濕地”尾水處理技術(shù)模式

1.模式簡(jiǎn)介?！俺靥?人工濕地”尾水處理技術(shù)模式是將人工濕地與池塘相結(jié)合構(gòu)建的生態(tài)工程化養(yǎng)殖系統(tǒng)。系統(tǒng)中養(yǎng)殖池塘通過(guò)過(guò)水設(shè)施串聯(lián)相通，池塘排放的尾水通過(guò)水位控制管溢流到生態(tài)溝渠，經(jīng)過(guò)生態(tài)溝渠中動(dòng)植物和微生物的初步凈化后，再通過(guò)水泵提升到生態(tài)塘，生態(tài)塘內(nèi)放養(yǎng)有魚、蚌、螺、鴨、鵝等動(dòng)物，這些動(dòng)物與水體中的藻類和微生物等通過(guò)食物鏈構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)，可以進(jìn)一步凈化水質(zhì)，降低水中藻類含量，然后再自流到潛流濕地，經(jīng)過(guò)種有多種水生植物的潛流濕地強(qiáng)化處理后進(jìn)入復(fù)氧池，提升水體中的溶氧量，復(fù)氧池水最后自流到首端的養(yǎng)殖池塘中，形成循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)。

2.技術(shù)要點(diǎn)。由于養(yǎng)殖尾水屬于富營(yíng)養(yǎng)化水體，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度低、排放量時(shí)空差異大，構(gòu)建“池塘+人工濕地”尾水處理技術(shù)模式，除需要明確養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)、養(yǎng)殖容量外，還需要重點(diǎn)關(guān)注復(fù)合人工濕地的占地面積、設(shè)計(jì)水深、基質(zhì)類型、預(yù)處理方法及濕地植物選擇等關(guān)鍵因素。

3.綜合效果。研究表明人工濕地尾水凈化模式可使尾水總氮和總磷指標(biāo)有效降低65%以上，養(yǎng)殖水體可循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

（三）池塘底排污尾水處理模式

1.模式簡(jiǎn)介。池塘底排污尾水處理技術(shù)模式是指對(duì)傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘進(jìn)行升級(jí)改造，在池塘底部修建排污設(shè)施，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水中殘餌、糞便等有機(jī)顆粒廢棄物排出池塘及尾水的達(dá)標(biāo)排放。池塘的塘底具有一定坡度，在塘底的最低處設(shè)置排污口，在排污口處設(shè)置攔魚柵，池塘通過(guò)塘底的排污口與排污管道系統(tǒng)連通。多個(gè)池塘一側(cè)設(shè)置污水固液分離池，將養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的殘餌、殘?jiān)陀袡C(jī)廢物進(jìn)行固液分離，底層污水進(jìn)入沉淀池沉淀，固體沉積物可作為農(nóng)作物的有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物資源化利用；上清液則排入人工濕地，進(jìn)行生物凈化，達(dá)標(biāo)后可循環(huán)使用或排入溝渠。

2.技術(shù)要點(diǎn)。池塘底排污是指在養(yǎng)殖池塘底部最低處的不同位置，根據(jù)池塘大小建多個(gè)漏斗形的排污攔魚口，在水體的靜壓力和抽提排污管自溢作用下，殘餌、殘?jiān)图S便等從養(yǎng)殖水體中排出。固液分離技術(shù)是利用養(yǎng)殖尾水中污染顆粒的密度不同進(jìn)行沉淀分離。養(yǎng)殖尾水依次流經(jīng)生態(tài)溝、沉淀池、生物濾池、生物凈化池、人工濕地等，通過(guò)多級(jí)生態(tài)處理實(shí)現(xiàn)尾水凈化。

3.綜合效果。研究表明，池塘底排污尾水處理模式可以使草魚精養(yǎng)池塘氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、亞硝酸鹽分別下降8.8%、13.5%和16.3%，總磷大幅下降69.6%；黃顙魚養(yǎng)殖池塘尾水經(jīng)過(guò)pH、化學(xué)耗氧量、總磷、總氮達(dá)到淡水養(yǎng)殖二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

四、推廣措施

一是政府部門要進(jìn)一步總結(jié)能夠平衡各方利益成功開(kāi)展水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理工作的典型案例;二是聯(lián)合高校、研究所等技術(shù)單位，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)模式進(jìn)行改進(jìn)，加快探索適合本地區(qū)的養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)模式；三是要根據(jù)不同的養(yǎng)殖模式和對(duì)象，因地制宜制訂尾水治理方案，凝練出可復(fù)制、可推廣的標(biāo)準(zhǔn)化“不同養(yǎng)殖模式尾水治理技術(shù)”方案。

作者簡(jiǎn)介：朱文婷（1987— ），女，鹽城東臺(tái)人，博士，副教授，主要從事農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)研究。

基金項(xiàng)目：2023年度蘇州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（SNG2023012；SNGD202313）。

（責(zé)任編輯" "王倩）