养鱼循环水水质的分析

侯世全，洪蔚，范英宏，黄大鹏

(中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)

近年来，工厂化养鱼业得到了快速发展，这对提高农民收入、发展农村多元化经济、保障市场供给均起到重要作用。但因工厂化养鱼对养殖水的水质要求比较高，为满足其水质要求，养殖过程中经常需要换水，产生大量污水。以鲟鱼养殖为例，面积为1 000 m2年产7 500 kg鲟鱼的养殖大棚一年约排放污水25 550 m3，其中SS、COD、BOD5等污染物超标，且含有氮、磷等物质［1～2］，需要对其进行处理，达标后再排放，否则会污染周围的水环境。

同时解决污水处理和补充水源两个问题的途径是将养鱼污水处理至满足循环水质要求后再利用。目前，有关养鱼污水达标排放的处理技术已进行过较多研究，但将污水处理至满足水质要求后循环利用于养鱼的研究不多，特别是尚未发现专门研究养鱼污水处理后循环水水质的文献，也未见相应的水质标准。

本文在相关资料调研的基础上，类比相关的水质标准，结合北京市郊区某鲟鱼养殖基地情况，分析并提出了养鱼污水处理后循环利用的水质指标和最高限值要求。

1 养鱼循环水水质指标分析

1.1 养鱼水被污染的原因

养鱼水被污染主要是由残余饵料造成的。据调查，养鱼饲料中主要物质为:粗蛋白质≥42.0%、粗纤维≤5.0%、粗灰分≤18.0%、钙0.80% ～4.50%、总磷≥1.0%、食盐 0.30% ～3.50%、赖氨酸≥2.0%。有文献报道［3］，人工养殖过程中投放的饲料在鱼类养殖过程中只有20%～30%被鱼摄食，其余70% ～80%的投喂饲料以溶解和颗粒物的形式进入水体环境中。全部饲料中，所含的氮、磷大约只有9.1%和17.4%被鱼同化，故养殖水极易受到污染。另外，养殖水中浮游生物的代谢产物和鱼的排泄物也是水质被污染的原因。

1.2 水质指标分析

养鱼水质通常可以用如下指标表述。

(1)pH值

水体中的氨主要以NH+4和非离子化NH3两种形式存在，pH高，则以NH3形式存在，超过某一限值时，其毒性较强，具体症状是鱼极度活跃或抽搐，失去平衡，无生气或昏迷。另外，水中 pH的高低也会影响鱼的发育。一般鱼类在中性水体中生长最好。

(2)SS

非溶解性的残余饵料、鱼的排泄物等悬浮物会产生大量的氮、亚硝酸盐、硝酸盐以及颗粒有机腐屑和溶解有机腐屑，如不及时清除这些悬浮物，则会很快污染水质，影响鱼类生长并诱发鱼病。

(3)COD

通过化学方法氧化水中有机物的需氧量，间接表征污染物的含量。水体中有机物含量过高会造成水中溶解氧降低，引起水质恶化，导致鱼类生长缓慢，甚至死亡或泛池。

(4)BOD5

通过生物方法氧化水中有机物的需氧量，间接表征可生化污染物的含量。

(5)溶解氧

污染物被氧化造成水中的溶解氧降低，溶解氧是水中生物呼吸所必不可少的，也是保证水中有机物进行无机化分解所必须的。

(6)氨氮

残饵、排泄物及有机碎屑等物质不断地被水体中的微生物氧化分解，导致水体中氨氮富集。氨氮可以破坏鱼的鳃组织，导致其呼吸机能下降，皮肤充血，甚至失去活力。

(7)亚硝态氮

残饵、排泄物及有机碎屑等这些物质不断地被水体中的微生物氧化分解，导致水体中亚硝态氮富集。NO2-N对鱼类有很强的毒性，NO2-N的存在会导致鱼、虾血液中的亚铁血红蛋白被氧化成高铁亚铁血红蛋白，而后者不能运载氧气，从而抑制血液的载氧能力，造成组织缺氧，鱼类摄食能力降低甚至死亡。

(8)硝态氮

氨氮和亚硝态氮的氧化分解，导致水体中硝态氮增加。硝态氮的浓度可表征氨氮和亚硝态氮的氧化分解程度，也能表征反硝化程度。

(9)总氮

氮的相互转化使得总氮成为表征水质的重要指标。

(10)总磷

总磷是水体富营养化的主要限制因子之一。

(11)总大肠菌群(MPN)

养殖污水中常用的细菌学指标。

(12)铝

考虑到污水处理过程中可能选用铝盐作为絮凝剂，人长期饮用铝浓度高的水则可能导致老年痴呆［4］，故选取铝作为参考控制指标。

2 养鱼循环水水质指标限值分析

目前，尚未见国家和行业主管部门制定出处理养鱼污水后回用于养鱼的水质标准和相关规定，可供参考借鉴的相关标准有:

(1)GB8978—1996《污水综合排放标准》

为一般排污单位执行的排放标准，虽为排放标准，但也有参考意义，对1.2中列出的指标，参考标准中要求最严格的一级标准限值。

(2)GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》

为城镇污水处理厂执行的排放标准，对1.2中列出的指标，参考标准中要求最严格的一级标准限值。

(3)GB11607—1989《渔业水质标准》

为适用于天然养殖水体的水质标准，虽低于养鱼循环水水质要求，但仍有重要的参考意义。该标准指标较多，对1.2中列出的指标，参考标准限值，其他所有未列出的指标均按本标准参考标准限值。

(4)NY5051—2001《无公害食品淡水养殖用水水质标准》

选取其中的淡水养殖用水水质中总大肠菌群作为参考指标，参考标准中要求限值。

(5)GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》

该标准要求远高于养鱼水水质要求，考虑到处理过程中可能选用铝盐作为絮凝剂，选取铝作为参考指标，参考标准中要求限值。

将以上标准和参考文献中各指标的限值列入表1。取各标准和参考文献的最小值作为处理后的养鱼循环水质的水质限值，见表1中设计水质栏。

表1 不同标准的污染物限值比较

［1］ 陈龙，李杰，钟成华，等.植物床人工湿地处理养殖废水研究［J］.环境工程学报，2011，5(7):1542－1547.

［2］ 韩炳泉，郭志涛，蒋磊.移动床生物膜变形工艺原位处理水产养殖废水的研究［J］.安徽农业科学，2011，39(12):7270－7271，7277.

［3］ 宋伟，韩士群，刘海琴，等.池塘养殖废水处理技术研究进展［J］.江苏农业科学，2008(6):77－80.

［4］ 邱军强，乐韵，郑文炳，等.微生物絮凝剂在养殖废水处理中的应用［J］.生物学杂志，2011，28(6):102－105.

［5］ 黄晓婷，张再利，刘伟，等.生物活性炭处理循环水产养殖废水及其影响因子研究［J］.环境科学学报，2011，31(11): 2380－2386.