水产养殖废水污染危害及处理技术研究

胡桂飞

（铜陵市义安区水产管理站，安徽 铜陵 244151）

1 水产养殖废水污染危险

我国水产养殖产业发展迅猛，但与水产养殖相关的各项技术手段却起步较晚，加之不同地区之间的经济条件、交通条件与气候条件等因素限制，行业整体养殖技术不够先进，部分水产养殖户管理手段十分粗糙，一味追求产量与经济效益，不注重品牌塑造与产品质量问题。在此思维影响下，这些养殖户未能按照相关标准与规范对水产养殖废水进行处理，水产养殖过程采用的技术措施十分落后，而这些废水不仅会直接危害周边生态环境，也会伴随着生态循环而危害人体健康。总体而言，水产养殖废水污染危害可分为两个层面，分别为：水产品质量层面与生态环境层面。

1.1 水产品质量受到严重影响，食品安全受到极大挑战

现如今，我国部分地区水产养殖户在水产养殖环节一味追求成本控制，只关注最终经济效益，经常使用劣质饲料与有毒添加剂，如稳定剂、颜料、消毒剂等，这些物质直接危害养殖区域水生物健康，并会长时间存在水体之中，进而造成区域水环境大幅下滑，水质恶化，水产品产量与质量同步下滑，养殖户经济效益受损。此外，很多养殖户使用的药物严重违背食品安全规范，其内部含有大量重金属，而这些重金属将伴随药物投放而溶于水体之中，水生物吸收后，无法将其分解并排出体外，这些重金属在水生物体内大量累积，人们在食用这些水产品后，重金属物质也会同步进入人体，进而造成人体机能受损，严重时将出现重金属中毒事件，如铅中毒、汞中毒、镉中毒等，直接危害人民群众身心健康。

1.2 直接危害区域生态环境，水生态恶化进一步加重养殖负担

现如今，我国很多水产养殖户为实现更高的经济效益，普遍采取集约化养殖模式，水产养殖密度连年增长，水体中水生物代谢物含量持续增加，而这些代谢物不仅造成水体中氨氮物质含量增加，也同样影响水体含氧量。此时，水生物将很难获取足够氧气，其正常生长难以保持稳定，生长速度减缓，养殖户经济效益也将同步下滑。此外，水生物密度增加也会导致水体中有机物含量持续上升，若养殖户未能及时进行处理，这些有机污染物将造成水体含氧量进一步下滑，严重时将造成水生物大量死亡。与此同时，水产养殖废水中含有大量氨氮与亚硝酸盐等物质，而这些物质将极大刺激水体细菌与微生物的生长，水体富营养化问题进一步加重，水质进一步下滑。因此，水产养殖废水在未经处理的情况下直接排放到自然环境中，也会造成区域生态环境大幅恶化，其后续治理难度极大，成本极高。

2 当前我国水产养殖废水处理环节存在的不足与缺陷

水产养殖过程需占用大量水体空间，养殖区域覆盖面积广泛，废水总量十分庞大，因此，水产养殖废水无法依靠水体自净系统完成无害化处理。与此同时，伴随着生活水平的不断提高，人们对水产品的需求总量也在快速增长，养殖户为获取更高的经济效益，不顾区域生态承受能力，盲目扩张，水产养殖数量与范围野蛮生长，进而造成养殖废水量也在持续增加，现已严重超出自然生态系统的自我处理能力。总而言之，我国水产养殖废水处理工作存在以下几点问题：

2.1 养殖户自身认知不足

受历史因素影响，我国多数水产养殖户受教育水平相对偏低，很多养殖户由基层农业工作者转型而来，虽然在养殖过程接受一定程度的技术培训，其养殖经验也在大量实践中更加丰富，但对于养殖废水处理方面却缺少足够的了解与认知。受此影响，多数水产养殖户将大量生活废水直接排入养殖水体之中，养殖废水在未经处理的情况下直接应用于农业灌溉或排放至其他区域，即便周边水生态环境已受到严重影响，养殖户也很难将区域水生态污染与水产品养殖联系到一起，加之利益因素驱使，水产品养殖废水危害不断累积，已严重影响人们的生活健康与生态环境稳定。

2.2 化学药剂的滥用

除水产品自身代谢物及饲料外，化学药剂是水产养殖废水的另一个主要来源。养殖户在水产养殖环节大量投放化学药剂，而这些化学药剂难以在水体中有效分解，部分化学药剂含有大量重金属，抑或是其他有毒物质，而这些物质将长时间滞留在水体中，进而造成污染加重。与此同时，化学药剂的大量使用也会导致养殖水体中细菌与微生物大量滋生，水体富营养化问题愈发严重。

2.3 水产养殖废水处理技术不合适

水产养殖废水处理过程相对复杂，需相关人员具备一定的专业能力，采用合适的技术手段。此外，水产养殖废水与工业废水及生活污水存在很大差异，因此，其无害化处理过程也存在一定的特殊性。水产养殖废水中含有大量细菌、微生物、重金属、氨氮等物质，其整体构成与其他废水不同，若养殖户在饲料使用方面未能做好管理，也会造成污水成分的进一步复杂化。在此影响下，很多废水处理人员在技术选择层面未能做好具体分析，水体中含有的各类化学物质未被分解。

3 水产养殖废水处理技术应用

进入21世纪以来，伴随着科学技术的快速发展，各种高新技术与设备被广泛应用于水产养殖废水处理环节，废水无害化处理水平与效率不断提高。现如今，水产养殖废水常用处理技术主要有物理处理技术、化学处理技术、物化联合处理技术、生物处理技术与人工湿地处理技术五大类。

3.1 物理处理技术

物理处理技术是水产养殖废水处理作业常用手段之一，养殖户及废水处理技术人员可借助机械设备对废水进行过滤，同步实施泡沫分离处理机制，这两种手段的有效运用，可大幅削减养殖废水中有害物质含量。

机械过滤的核心机理为阻隔吸附，其整体技术难度较低，处理成本可控，处理效果相对良好，是当前最基础的水产养殖废水处理手段。水产养殖过程中，养殖户需大量投放饲料，水产品也会产生大量代谢物，这些残余饲料与代谢物将以悬浮形态存在于养殖水体之中，此时，在特定机械设备帮助下，工作人员可将这些悬浮物进行快速处理，整体过滤效果相对良好。除特定过滤设备外，废水处理人员亦可借助砂滤池，进一步改善废水处理效果。现如今，机械过滤技术多用于循环水养殖类的养殖场中。物理处理技术主要处理水体中的悬浮颗粒物，无法去除水体中COD、BOD、氮磷化合物等。

针对机械过滤技术存在的不足与弊端，废水处理人员可使用泡沫分离技术对水产养殖废水进行深度处理。泡沫处理技术是将空气注入水产养殖废水中。此时，水体中将出现大量气泡，而这些气泡会将废水中具有表面活性的微生物带到水体表面，工作人员再对泡沫进行分离处理，这样可初步解决水产养殖废水中溶解态污染物以及部分悬浮状态污染物。泡沫分离技术不仅可去除水产养殖废水中的有毒有害物质，亦可进一步提高水体中含氧量，为水体环境优化提供有利条件，水生物可正常生长。现如今，泡沫处理技术与机械过滤技术已成为水产养殖废水处理作业常用手段。

3.2 化学处理技术

化学处理技术学借助化学氧化反应，在特定的化学物质帮助下，水体中含有的有毒有害物质被进一步分解，进而形成无害物质，有效减少水产养殖废水对水产养殖以及水生态环境带来的负面影响。化学处理技术应用期间，主要借助化学氧化反应，其中，臭氧是最常用的氧化剂，其整体氧化性非常强，可快速分解废水中含有的各类有机物，可实现水产养殖废水的深度无害化处理。臭氧氧化处理机制不仅可有效降低COD等有机物含量，亦可大幅提高水体中氧气含量，进一步改善水质，提高水产品养殖水平，尤其是在龙虾混养废水中，借助臭氧氧化措施，水产品养殖品质可得到大幅改善，若臭氧投放量维持在0.59mg/L，其整体杀菌效果可达到99%以上，COD含量大幅降低，HN3-N与亚硝态氮的浓度也得到有效控制，但是，臭氧消耗量相对较大。试验研究表明，化学处理技术可有效提高水产养殖废水处理效率，但是，其处理过程应在特定容器与试剂的帮助下进行，处理人员需具备足够的专业能力，可足够了解化学试剂的使用要求，若应用控制出现问题，很容易引发二次污染，水产养殖废水处理效能受到影响，且会带来严重的成本浪费。进入21世纪以来，生物化学技术飞速发展，臭氧氧化技术愈发成熟，该项技术措施已在西方发达国家广泛应用，养殖废水处理能力持续改善，大量实践应用已成为我国水产养殖业提供足够数据。因此，我国水产养殖废水处理工作亦可大力推广臭氧氧化处理技术措施，强化技术应用的有效性，避免出现操作失误。

3.3 物理化学联合处理技术

水产养殖废水成分十分复杂，大量悬浮颗粒物与可溶于水的有机物及其他化学成分都会影响最终处理效果，因此，单独使用物理处理技术或化学处理技术，其局限性十分明显，无法真正完成水产养殖废水的无害化处理作业，将物理处理技术与化学处理技术进行有效融合，可大幅改善整体处理效果。例如，技术工作者可将臭氧处理技术与膜处理技术相融合，这样不仅可有效去除养殖废水中的污染物，亦可避免因滤膜频繁更换而造成的工作强度与处理成本上升。机械过滤环节，臭氧可有效保持滤膜稳定，提高各类污染物的降解速度与质量，避免悬浮污染物堵塞滤膜，二者有机结合，可实现水产养殖废水的深度处理，大幅削减水体中有毒有害物质含量，滤膜截留下的各类污染物亦可在降解作用下迅速消除。此外，机械过滤与臭氧处理技术结合使用，可进一步减少因化学药剂使用而带来的二次污染现象，进一步提高臭氧与水体污染物的接触面积，氧化效率大幅改善，臭氧注入量进一步削减，氧化基团的综合利用率提升，并降低处理成本。

3.4 生物处理技术

与传统化学处理技术相比，生物处理技术更加绿色环保，其不会出现二次污染现象，是一种可持续且发展前景广阔的水产养殖废水处理手段。生物处理技术借助微藻等水生物，快速处理水产养殖废水水体中的各类有害成分。试验研究表明，微藻细胞内部含有大量特异性转运蛋白，此类蛋白质可促使有机碳源在协助扩散或协同运输的机制在，进入到微藻细胞内部，此时，有机碳源被微藻细胞处理为无害物质，进而实现废水无害化处理目标。与此同时，微藻细胞对铵盐以及其他形态的氮源进行快速处理，如亚硝酸盐与硝酸盐，此类物质在进入微藻细胞内部后，会被转变为铵盐，而铵盐物质在特异性转运蛋白处理下，将被固定在微藻细胞内部，并产生其他无害成分。水产养殖废水处理过程中，微藻细胞在光合作用下，可进一步提高水体pH值，pH值的上升也会促使正磷酸盐的进一步沉淀，从而实现除磷目的。与此同时，微藻细胞在络合反应及离子交换过程促进下，可快速吸附废水中含有的各类重金属，废水重金属含量大幅下滑，整体处理效果良好。微藻处理技术多采用单细胞藻类，如小球藻、斜生栅藻等等，其应用模式又可分为藻菌共生系统、藻类塘、固定化藻类处理、光生物反应器等，不同的处理方式在实际处理效果以及应对场景层面也存在一定差异，因此，相关技术工作者应按废水成分特征进行优化选择。

3.5 人工湿地处理技术

人工湿地处理技术是一种更为新颖且环保高效的水产养殖废水处理模式，其不仅可实现废水无害化处理，亦可进一步改善区域生态环境，提高养殖水体水质，优化养殖产量与品质。人工湿地处理技术需采用人为介入措施，在养殖废水处理区域适量种植各类水生植物，以人工的方法模拟自然湿地生态系统，尤其注重湿地环境的完善性，以生物学角度实现对水产养殖废水的科学处理。人工湿地处理技术可视作多种传统处理技术与生态环境保护的有机结合，其过程机理十分复杂，涉及物理、化学、生物等多个层面的共同作用，植物、基质与微生物相互作用，废水处理能力较强，且具备连续性与可发展特征。人工湿地处理技术对应步骤较多，如基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物根系吸附与吸收、微生物代谢、水生植物光合作用等等诸多环节，经过一系列复杂处理，养殖废水中含有的有机物、无机物、重金属以及各类病原体、微生物、细菌等都可得到有效祛除。

结束语：综上所述，水产养殖废水直接影响区域水生态环境稳定，水产品产能与质量也会受到干扰，因此，行业工作者应认真研究水产养殖废水处理技术，重视废水处理手段的科学性与有效性，着重分析水产养殖废水的具体来源、成分与特点，综合物理、化学、生物等多种手段，尤其是人工湿地系统，应不断加强湿地环境的有序搭建与可持续扩张，在提升水产养殖废水处理效能的前提下，进一步改善区域生态环境，促进区域经济高质量发展。