顾兆俊 刘兴国等
摘 要:针对养殖池塘水体富营养化的问题,构建了一种组合式的池塘生态养殖设施,兼备了人工湿地和底质改良机两种净化功能。结果表明:利用生态养殖系统的池塘,在一个养殖周期内,水质状态有显著的改善,总氮、总磷、氨氮和亚硝酸盐的质量浓度比普通养殖池塘平均降低了23%、13.0%、34%和36%,养殖产量提高了14%。
关键词:池塘生态;养殖设施;水生植物;生物填料
引言
池塘养殖水产品是我国水产品供给的主要来源。据2012年渔业统计年鉴显示,2011年我国有池塘养殖面积2566.86千公顷,占淡水养殖总面积的43.45%,占全国水产养殖面积的31.74%;池塘养殖产量1866.42万吨,占淡水产品产量的70.58%,占全国水产品总产量的43.52%。池塘养殖模式已成为渔业发展中不可或缺的力量。但池塘养殖中存在的一些问题也越来越突出,尤其是水资源大量浪费与水域环境污染问题。
综合国内外的研究成果发现,养殖过程中投入的氮磷等营养物质,除20%-30%被养殖生物吸收利用外,其余的全部进入养殖环境中,养殖水体中的富营养物质除部分随排放水排放到外部环境中外,大约60-70%沉积到池塘底泥中,养殖过程中投入的药物和化学品等也在水体或底泥中的积存。池塘底泥中大量有机物的存在,不仅会导致池塘水体下层长期缺氧,池塘底部处于还原状态,还会导致氨氮、亚硝酸盐、甲烷、硫化氢等对鱼类有毒有害物质的产生,引起池塘养殖水质恶化,病菌大量繁殖,严重影响到养殖生产安全。大量的研究文献认为,池塘底泥即是污染源也是营养库,池塘水体初级生产力需要的大量营养盐来自底泥,合理的释放和利用池塘底泥中的富营养物质是改善底质环境、提高池塘水体生产力的重要途径。同时,改善淡水鱼类养殖生态环境也去除异味改善品质的有效方法。
目前国内很多大中型养殖基地采用加配一定比例面积的人工湿地进行生态养殖。其方式主要是把数个池塘和一片人工湿地串联起来进行微流水循环净化的生态养殖模式,但此种模式也存在很多弊端。如在养殖生产过程中一定某个池塘发生病害就会连带到整片区域的其它池塘;还有此种养殖模式所需要配备的客观条件不适用于小型养殖场。文章针对上述情况,构建了一套组合式的的池塘生态养殖设施,通过养殖环境生态化调控,既有利于环境改善,节约用水、减少污染,又有利于鱼肉品质的改善。
1 构建技术
1.1 构建工艺
在标准化养殖池塘(一般为面积5-20亩的矩形池塘)内,每间隔8-15米布置一套生态设施,其两端用绳索固定在池塘坡埂上;每套生态设施与池塘两边和投饲台、增氧机的间距不能小于10米(图1所示)。生态设施水面上由若干段浮性框架组合成,每段浮性框架呈矩形,比例1:3;水面下是一个亚克力材料制成箱体,箱体两边钻若干个过水孔,孔径1.5cm,周围相邻每两个过水孔之间间距为30cm,保证过水通畅性;箱体内放置占体积80%左右的陶粒作为净化用生物调料和植物生长基质,粒径约2cm;在陶粒上种植水雍菜、水芹菜等生物量较大的、可作为青饲料补充给养殖池塘内鱼食用的本地优势品种;浮性框架两边垂直各布置一层聚乙烯网,网目大小1.5cm,网四周一圈的固定细的圆钢;每套生态设施中间区域底部放置一个600瓦功率的水泵,抽水时通过进水管从两边连接到箱体内,在里面的两根进水管的两边,每间隔20cm钻上一个出水孔,孔径大约0.5cm,让池塘的水流进生态设施内,进水管制作材料为直径5cm的PVC管(图2-图4所示)。
1.2 运行机理
通过上层经过生态设施水下箱体平流过水,起到人工湿地的净化作用;通过水泵把底层水抽上来经过生态设施过滤又回到水里起到底质改良机的底层搅动、水层交换的循环净化作用;在净化过程把污染元素作为特定植物的生长元素,即最终转化为可供池塘内养殖鱼补充食用的青饲料,充分体现了鱼菜共生的生态养殖模式。
2 應用效果
在池塘养殖生产期间,每间隔20天定点采集一次水样进行分析,同时选取旁边一个相同条件普通养殖池塘做对照。根据监测结果(表1),构建生态设施的养殖池塘,在生产运行期间水中总氮、总磷、氨氮和亚硝酸盐的质量浓度比普通养殖池塘平均降低了23%、13.0%、34%和36%,养殖产量提高了14%。
3 结束语
在养殖池塘内构建组合式生态设施对养殖水域环境调控具有显著的效果,在一个养殖生产周期内能够明显降低水体中氮、磷营养盐的含量,并间接改善养殖水产品质量,提高养殖产量;同时水中的营养盐在被净化吸收后能作为植物的生长元素,具有额外的经济价值和美观价值。
参考文献
[1]牛盾,赵兴武,李书民,等.中国渔业年鉴[M].中国农业出版社,2012:1-30.
[2]李春雁,崔毅.生物操纵法对养殖水体富营养化防治的探讨[J].海洋水产研究,2002,23(1):71-75.
[3]顾兆俊,刘兴国,朱浩,等.一种水产养殖污水的净化方法及基于该方法的生态浮床:中国,201310138547.3[P].2013-04-19.
[4]胡雄.鱼-菜混养模式的构建与初步应用研究[D].武汉:华中农业大学,2011.
[5]安鑫龙,周启星.水产养殖自身污染及其生物修复技术[J].环境污染治理技术与设备,2006,7(9):1-6.
作者简介:顾兆俊(1983-),男,助理研究员,主要从事池塘生态工程方面的研究。