王 芳

（內(nèi)江師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，四川 內(nèi)江 641112）

基于生態(tài)農(nóng)業(yè)園的水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)改善技術(shù)

王 芳

（內(nèi)江師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，四川 內(nèi)江 641112）

近年來，隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，由于水產(chǎn)養(yǎng)殖排水的排污量大，污染負(fù)荷高，而對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染問題.本文結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)園自身特點從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，對種植水生經(jīng)濟作物浮床、水生植物以及放養(yǎng)水生動物，修筑生態(tài)護岸等污水處理辦法，進行詳細介紹.在改善排水水質(zhì)的同時提高生態(tài)農(nóng)業(yè)園的經(jīng)濟效益.為生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)的改善和生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)經(jīng)濟收益的提高提供一定的技術(shù)依據(jù).

生態(tài)農(nóng)業(yè)園；排水水質(zhì)；經(jīng)濟效益；養(yǎng)殖排水

在實際操作中，為體現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)園的生態(tài)模式，可使用水生經(jīng)濟作物浮床、放養(yǎng)水生動物和水生植物，建造生態(tài)護岸對排水水質(zhì)進行改善.可以在河道中種植水葫蘆等去污能力較強的水生作物，或種植空心菜等經(jīng)濟作物，在凈化水質(zhì)的同時，最大化的提高園區(qū)經(jīng)濟效益.為軟化園區(qū)中的硬質(zhì)護岸，可以采用生物材料構(gòu)成的生物混凝土技術(shù)，恢復(fù)河岸兩側(cè)的生態(tài)植被，在為生物提供良好的棲息場所的同時產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益.

1 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在我國有著悠久的歷史，近年來，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高，傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的水產(chǎn)品無論在價格、種類還是品質(zhì)上都已漸漸無法滿足市場和消費者的需求，只能通過加大養(yǎng)殖密度的方法來增加產(chǎn)量.這就為我國的水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)帶來了諸如水產(chǎn)品種類的減少，質(zhì)量的退化，養(yǎng)殖過程中化肥、農(nóng)藥等化學(xué)藥品的大量濫用，對水環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，造成了水產(chǎn)品中藥物殘留量超標(biāo)，質(zhì)量檢測不過關(guān)等問題.而這樣的水產(chǎn)品被人食用后，對人體健康的危害也極為嚴(yán)重.多年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展一直受到這些問題嚴(yán)重的限制.近幾十年來，通過對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，完善水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的質(zhì)量檢測體系，增強環(huán)保意識等方法，在確保了較好的經(jīng)濟效益的同時，也確保了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展.

隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖排水的排放已經(jīng)成為了一個嚴(yán)重的環(huán)境問題，與其它的廢水相比，水產(chǎn)養(yǎng)殖排放的廢水具有濃度高，水力負(fù)荷高，處理難度大等特點，如果在排放到天然河道之前沒有經(jīng)過合理的處理，將會對當(dāng)前水域的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染破壞.

2 排水水質(zhì)改善處理技術(shù)

近年來，我國對城市生活污水和工業(yè)廢水的處理技術(shù)已經(jīng)較為成熟，然而因為水產(chǎn)養(yǎng)殖排水具有污染物種類少，污染物含量變化小，但排水量極大，污染負(fù)荷高等特點，加上其間歇性排放的形式，在一定程度上加大了水產(chǎn)養(yǎng)殖排水的處理難度.對水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)的處理既要滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，有要滿足生態(tài)農(nóng)業(yè)對物質(zhì)循環(huán)利用的基本要求.目前，水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)改善技術(shù)主要包括以下三種：

2.1 物理處理技術(shù)

2.1.1 過濾技術(shù)

過濾技術(shù)主要包括膜過濾技術(shù)和機械技術(shù).機械過濾主要采用過濾設(shè)備，通過吸附作用去除養(yǎng)殖排水中的參與餌料，養(yǎng)殖生物的排泄物，甚至重金屬等溶解態(tài)的污染物.膜過濾技術(shù)是指通過采用不同孔徑的膜濾除顆粒物，截留不同粒徑顆粒物的過程.其中橫流式微濾及超濾技術(shù)提供了為膜過濾技術(shù)提供了一種針對小粒徑顆粒物的去除方法.這種方法可應(yīng)用于養(yǎng)殖經(jīng)濟價值較高的水產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢水的處理.

2.1.2 泡沫分離技術(shù)

該技術(shù)從20世紀(jì)70年代開始廣泛應(yīng)用與工業(yè)廢水的處理當(dāng)中.其原理是通過向污水中大量注入空氣，使水中的表面活性物附著在微小氣泡上，并被這些氣泡帶上水面形成泡沫，然后只需分離水面泡沫就可達到去除污水中溶解態(tài)、懸浮態(tài)污染物的目的.近年來，在處理養(yǎng)殖排水時也開始使用這一方法.其擁有為養(yǎng)殖水提供溶解氧，避免有毒物質(zhì)在水中積累等優(yōu)點，然而由于淡水養(yǎng)殖排水缺乏電解質(zhì)，形成的泡沫有限，導(dǎo)致這一技術(shù)的應(yīng)用效果較差.

2.1.3 其他污水處理技術(shù)

除上述兩種方法以外，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中經(jīng)常使用的物理處理方法還有排換水和機械增氧兩種.除此之外還有反滲透技術(shù)、活性炭吸附以及高分子重金屬吸附等處理方法.

2.2 化學(xué)處理技術(shù)

2.2.1 紫外輻射消毒技術(shù)

通過紫外輻射進行消毒，可以有效破壞水中殘留的臭氧并殺死大量病菌，具有低成本、無毒等優(yōu)點.目前，國外對這種技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，在國內(nèi)也有許多生態(tài)農(nóng)業(yè)園開始應(yīng)用，這一技術(shù)主要還是應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖排水的循環(huán)應(yīng)用方面.

2.2.2 混凝沉淀技術(shù)

所謂混凝沉淀即是指利用化學(xué)原理，在水中加入混凝劑，去除水中的污染物.目前常用的混凝劑主要有石灰、鐵鹽及有機絮凝劑等.由于化學(xué)藥品大多含有有毒物質(zhì)，所以這一方法不能直接應(yīng)用與養(yǎng)殖用水，而是用來處理水產(chǎn)養(yǎng)殖排水.

2.2.3 臭氧氧化處理技術(shù)

具有強氧化性的臭氧可在短時間內(nèi)在水中自行分解，不會造成二次污染.其主要作用在于除臭、殺菌、去除有機物以及脫色，是理想的綠色氧化藥劑.目前，在污水處理的許多方面，這一技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用.在海水工廠化養(yǎng)殖排水的處理中，這一類化學(xué)氧化劑的氧化作用，被廣泛應(yīng)用于分解難生物降解溶解態(tài)有機物的過程中.目前，在歐美等發(fā)達國家，這一技術(shù)已被應(yīng)用于對海水養(yǎng)殖系統(tǒng)循環(huán)水的處理當(dāng)中.

2.2.4 其他化學(xué)處理技術(shù)

在水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)處理中，除上訴技術(shù)外還有電化學(xué)技術(shù)和離子交換技術(shù).目前離子交換技術(shù)主要應(yīng)用與科研與水族館的水生生物養(yǎng)殖中，還不能實際應(yīng)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)的處理中；而電化學(xué)技術(shù)由于還處于試驗階段，應(yīng)用于水質(zhì)處理的案例不是很多.

另外，由于化學(xué)技術(shù)所使用的化學(xué)藥品大多含有一定毒素，考慮到生態(tài)農(nóng)業(yè)園的實際需要，故不予推薦.

2.3 生物生態(tài)處理技術(shù)

2.3.1 生態(tài)浮床技術(shù)

這一技術(shù)又稱作人工浮床技術(shù)，是通過對自然界規(guī)律進行模擬，通過高分子材料，混凝土等載體種植水生植物的方式，達到去除水體中的污染物的人工生態(tài)系統(tǒng).這一技術(shù)以其改善景觀，凈化水質(zhì)及創(chuàng)造生物生存空間等功能，近年來已被廣泛應(yīng)用與湖泊及觀賞水體的生態(tài)修復(fù)當(dāng)中.這一技術(shù)主要通過以下幾種途徑達到其凈化水質(zhì)的目的：

2.3.1.1 水生植物的生長代謝作用.通過這一作用可以直接或間接的吸收水體中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)和水中的有機污染物，起到水體的凈化作用；同時，在植物進行光合作用的過程中向水中釋放大量氧氣，可以有效提高水中溶解氧的含量，加快污染物的分解速度.

2.3.1.2 大量的微生物.水生植物的根系上附著有大量的微生物，這些微生物中有很多真菌.細菌都具有一定的降解有機物及脫氮除磷的作用.這些微生物在凈化水體中的污染物的過程中發(fā)揮了重要作用.

2.3.1.3 水生植物的遮蔽性.水生植物能夠分泌克制藻類生長的化學(xué)物質(zhì)，同時具有一定的這筆作用，在抑制藻類的生長繁殖上有重要作用.

由以上幾點可知，人工浮床的主體是水生植物，因此，在實際操作中既要選擇去污能力強的水生植物，同時也要注意所選植物的經(jīng)濟價值.而除了凈化水質(zhì)的作用之外，生態(tài)浮床還能為鳥類提供良好的棲息地，有利于附近環(huán)境的生物多樣性發(fā)展，在一定程度上促進生態(tài)系統(tǒng)的完善.

2.3.2 人工濕地凈化技術(shù)

這一技術(shù)主要是指根據(jù)具體地理位置及水體條件，對天然濕地的結(jié)構(gòu)功能進行模擬，人為的設(shè)計并建造一種能夠?qū)ξ鬯M行綜合凈化的系統(tǒng).構(gòu)成人工濕地的主要元素有基質(zhì)、水體、水生植物和微生物種群.其中，濕地最明顯的生物特征是水生植物.這一技術(shù)能夠有效去除氮、銨、硝酸鹽、亞硝酸鹽等化學(xué)物質(zhì).

2.3.3 水生植物凈化

這一技術(shù)的主要特點在于成本低，操作簡單，有一定的觀賞價值和經(jīng)濟價值.這里所說的水生植物主要包括浮葉植物、沉水植物、以及漂浮植物.其中，由于沉水植物對藻類的生長具有很強的化感抑制作用，用于生態(tài)修復(fù)的案例較多.浮葉植物如睡蓮等，多具有一定的觀賞價值.在凈化水體之外也具有一定的經(jīng)濟價值.

在眾多水生植物中，多年生漂浮植物水葫蘆，以其生命力旺盛，繁殖速度快等特點，而成為一種廉價高效的改善水質(zhì)的水生植物.被廣泛應(yīng)用到富營養(yǎng)化水體與工業(yè)廢水的處理過程中.這種植物的生長過程中需要大量的汲取水中的氮、磷等物質(zhì)，可以說其生長過程就是對水體的一種高效的凈化過程；于此同時，水葫蘆發(fā)達的根系也為大量的微生物提供了理想的生存場所.

然而水葫蘆本身也存在著一定的副作用，由于其生長力過于旺盛，如果不能定期進行收割，將會加重水體的富營養(yǎng)化.因此，在種植水葫蘆時，必須經(jīng)常進行后期清理.

2.3.4 水生動物凈化

在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中放養(yǎng)水生動物，在凈化水質(zhì)的同時，又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，可謂一舉兩得.因此，近年來國內(nèi)外的許多研究人員都致力于研究如何利用水生動物來進行水質(zhì)改善的項目.

2.3.5 生物膜法

這一技術(shù)是指細菌等微生物通過附著在載體或介質(zhì)的表面生長繁殖，形成膜狀的活性生物污泥，利用其對污水中的有機物的降解作用凈化水質(zhì)的處理方法.這一方法被廣泛應(yīng)用于去除水產(chǎn)養(yǎng)殖排水中的有機物.

由于受條件限制，本文只能在此列出已知的數(shù)種生態(tài)農(nóng)業(yè)園的水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)改善技術(shù)，而無法提供實際應(yīng)用的具體數(shù)據(jù).但是文中仍盡力推薦了大量的污水凈化方法，尤其是生物凈化技術(shù)，不僅能有效凈化污水，并且在水質(zhì)改善的同時能夠帶來一定的經(jīng)濟效益，在實際工作中值得應(yīng)用嘗試.

本文針對生態(tài)農(nóng)業(yè)園的水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)改善技術(shù)進行了大量論述，尤其針對與生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)進行了大量闡述.應(yīng)用上述生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可在改善環(huán)境，優(yōu)化水質(zhì)的同時產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，較好的體現(xiàn)了生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)的貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的循環(huán)生態(tài)模式.可為水產(chǎn)養(yǎng)殖排水水質(zhì)改善提供一定的技術(shù)依據(jù)與指導(dǎo)作用.

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