浅谈水产养殖尾水的生态处理技术

2024-06-07 09:24杜海香
新农民 2024年13期
关键词:人工湿地水产养殖尾水

杜海香

摘要:随着水产养殖业的快速发展,养殖尾水处理问题也日渐突出。其不仅会影响到水产养殖业的持续、健康发展,还会造成水资源的严重浪费;鱼类病害问题也日益凸显,直接影响了水产品品质和养殖效益。基于此,本文讨论了水产养殖尾水的生态处理技术优势,并深入探讨水产养殖尾水的生态处理技术要点和应用,以供参考。

关键词:生态处理;人工湿地;排放系统;水产养殖;尾水

水产养殖尾水的生态处理技术是指通过对养殖尾水进行收集、净化、排放等过程,将水产养殖尾水中的污染物转化为其他可用物质,再经相关生物和物理等处理技术将污染物降解并转化为可利用物质的过程,该技术使渔业生态系统内部各单元之间达到了相对平衡,有助于解决水体富营养化问题,提升水体的自净能力。

1 水产养殖尾水的生态处理技术优势

1.1 提高水体自净能力

生态处理技术在处理过程中,可以将水生植物作为吸收池和沉淀池,这些植物可以有效地吸收水中的氮、磷等物质,促进其生长,并通过根系的分泌物刺激水体中生物的生长和繁殖。水生植物吸收水中营养物质的同时又将其自身产生的有机质作为肥料释放到水环境中,因此对养殖尾水有很好的净化作用。另外,水生植物还具有提高养殖水体中溶解氧含量、改善水环境条件等作用,通过生态处理技术可有效提高水体自净能力。

1.2 改善养殖水生态环境

水生生物群落是自然界最基本的生态系统,其结构和功能高度分化并高度适应水质条件。水生生物是水产养殖生态系统的重要组成部分,在物质循环、能量流动以及产品生产等方面发挥着重要作用。因此,通過人工调控提高水生动物的种群密度或采用人工围隔等方式来控制养殖水体内群落结构和生物量平衡状况,既可以维持和稳定养殖水体内的生态系统结构与功能,又可以改善养殖池内环境生态状况。

1.3 有效控制养殖水产品的密度和规格

通过生态处理,可有效控制养殖水产品的密度和规格,使水产养殖的密度和规格得到有效控制。因此,可减少水产品对环境的污染,同时还可节约大量能源,减少对自然资源的浪费。生态处理技术所需材料主要包括:过滤用过滤器(过滤网)、曝气头、曝气机等设备设施、培养微生物菌群所需的相关材料等。该技术流程主要包括:打捞处理池中多余的水,投放所需要的过滤器和曝气机等设备设施,微生物菌群所需要的培养基(碳源、矿物质和维生素)等,控制水体温度及pH的药品或肥料等,最后是生物滤池中水生植物或动物生长所需要的肥料或添加剂。

1.4 保障水产品的安全

从我国水产品安全的现状来看,问题主要表现在以下方面:水产品中有害物质严重超标和水生生物质量下降。水产养殖业已成为影响我国经济发展和居民健康的重要因素,如何解决水产品安全问题也成为摆在人们面前的一个重要课题。传统的物理处理方法通过投加消毒剂、二氧化碳等物质来抑制有害菌,这一方法虽然短期内能使水质得到改善,但是随着时间的延长,即使没有产生大量污染物质也会对水体产生较大污染。因此,亟须寻找一种新的水质改善方案,同时还需要保障水产品安全。生态处理技术通过生物多样性、物种丰富度等为养殖水体营造良好生态环境的同时还能有效提高水产品品质,是一种值得推广应用的有效解决方案[1]。

2 水产养殖尾水的生态处理技术要点

2.1 水产养殖尾水排放系统的设计

在进行水产养殖尾水生态处理时,首先需要考虑的就是其尾水排放系统。我国有关部门针对这方面已经发布了相关的指导意见,根据意见可知,应严格按照设计规范进行水产养殖尾水中污染物浓度的控制,并积极建设专门的尾水排放系统。具体而言,水产养殖尾水中含有大量氮、磷等营养物质,因此可以将其排放到池塘中用于维持水生生物的生长与繁殖。由于养殖尾水含有大量有机物和氮磷等营养物质,因此在排放之前需要进行预处理,也就是去除其中大部分养分和部分氮磷等营养物质。通常情况下,养殖尾水可通过池塘中自然沉淀的方法进行营养物质的沉淀;也可以采用机械设备或者人工手段对养殖尾水中污染物进行截留和吸收,一般情况下需要根据尾水中重金属、有机物、氨氮、亚硝酸盐等物质含量将其分为2级或3级排放标准。同时需要根据尾水中营养物质浓度设计相应的过滤装置,其中过滤装置包括物理滤器和化学滤器两类。

2.2 生物处理技术

在水产养殖尾水生态处理过程中,生物技术是非常重要的组成部分,不仅可以充分利用水产养殖尾水中的有机物质,还可以有效处理其中的有害物质。在具体应用中,可以利用藻类、微生物或者是水生植物等对废水中的氮和磷进行去除。通过研究发现,藻类虽然能吸收水体中较多的氮和磷元素,但如果藻类数量较多时则会导致水体富营养化问题。因此为了避免此类情况发生,可以利用水生植物或者是水生动物对废水进行净化处理。在应用藻类时需要注意选择合适的藻类种类作为研究对象,而这种藻类是否能够有效去除水中的氮元素则取决于其生长繁殖速度以及吸附氮元素能力等因素。通常情况下高密度养殖尾水中可选用大型水藻。微生物处理技术是目前应用较为广泛的一种水产养殖尾水生态处理技术。在具体应用过程中主要可以通过絮凝沉淀、微电解-好氧法、厌氧氧化法以及生物滤池等方式对废水进行净化处理,而具体如何选择则取决于具体的水质情况。在实际应用时,可以通过对废水中悬浮物质进行絮凝沉淀,以此来提高有机物质与无机物质之间的结合力,还可以通过对废水中溶解氧含量进行测定来判断水体中是否存在缺氧现象。

2.3 人工湿地技术

人工湿地是指利用一定的植物(如芦苇、香蒲、水葱等)或其他水生植物构建的人工生态系统,其与自然环境相似,具有一定的净化能力,同时可以节约土地资源。在处理水产养殖尾水中污染物时,人工湿地技术可以实现两方面作用:一方面可以吸附降解其中的营养物质,另一方面可以对净化后的污水进行进一步处理。具体而言:①吸收污染物:人工湿地通过植物、微生物以及水生动物的共同作用来完成对污染物的净化工作。在这项技术中,湿地内会存在大量微生物以及浮游生物,其中微生物负责降解水中有机物、氮元素以及磷元素等,浮游生物负责吸收水体中的营养物质,水生植物负责吸收水分和营养物质。在对水产养殖尾水进行处理时,人工湿地系统中会种植一定量的水生植物包括挺水植物和浮叶植物等等。当有阳光照射时水生植物会将光能转化为化学能储存在根系中;当没有阳光照射时则利用沉淀作用来去除水中污染物。②分解污染物:由于生物能够吸收一些有毒有害物质并转化成可被利用的营养物质,因此人工湿地技术也可以将微生物所产生的细胞色素氧化分解为氧气和二氧化碳从而使水体得以净化。比如:在水产养殖尾水中投放光合细菌或硝化细菌等微生物,将铁盐、碳酸盐或者磷酸盐等加入人工湿地系统中,投加一些藻类生物来吸收营养物质等等。

2.4 生态浮床技术

生态浮床技术是指利用水生植物(如挺水植物)及各种基质等构建的漂浮生物床,它在净化水体中发挥着重要的作用。根据浮床基质结构和功能的不同,可以将生态浮床分为四大类:第一,以微生物为基础的生态浮床型,例如藻类、细菌、放线菌等微生物。第二,以植物为基础的生态浮床型,例如藻类、沉水植物等。第三,以多营养级生物为基础的生态浮床型,例如光合细菌、硝化细菌等。第四,以动物为基础的生态浮床型,例如水蚤等。在进行水产养殖尾水處理时要注重对各种污染物进行处理,包括总氮、总磷、COD、BOD和无机磷等成分。因此在使用生态浮床时应选择合适的处理方法:对于COD要使用活性炭去除方法,对于总磷要采用氧化塘方法去除,对于氨氮则要采用曝气塘去除;要注意多种技术之间的联系,在进行水产养殖尾水处理时应合理应用多种技术,尤其是综合利用各种生态浮床技术和其他生物修复技术等,这样才能有效提升尾水处理效果。

2.5 综合利用技术

将尾水中的氮磷等营养物进行资源化利用,实现尾水的有效处理。针对氮含量较高的情况,可以将其制成颗粒状、饼状或块状等产品,作为饲料使用;还可以制作有机肥,针对磷含量较高的情况,可以将其制成微肥;在条件允许的情况下还可将其与水生植物进行混合使用;在水产养殖中还可以将其作为微生物菌剂加以利用,并与水生植物一同进行种植。除此之外,还可根据水体内所含营养物质对养殖种类进行合理划分,将对营养物质需求量较小的种类单独提出来单独养殖或单独利用,而对于氮磷含量相对较高的水产种类,可使用生态处理技术并搭配使用化学处理

技术[2]。

3 水产养殖尾水的生态处理技术应用

3.1 水生植物

水生植物主要包括沉水植物、挺水植物和浮叶植物等。沉水植物具有较强的自净能力,如睡莲、浮萍等,能够降低水体的富营养化程度。挺水植物是指其根系在水中可以固定土壤中的氮、磷等营养元素,并将其固定在水体中,而水生花卉植物则主要以吸收水体中的氮、磷元素为主。浮叶植物虽然对氮磷等营养物质具有一定的吸收效果,但是其容易被鱼类啃食,从而降低了水体整体的净化效果。在养殖过程中,应该合理选择浮叶植物进行尾水中营养物质处理,尤其在夏季时,应注重提升浮叶植物对水体中营养物质的吸收效果。

3.2 微生态制剂

微生态制剂是在养殖尾水中的处理中应用的一种生态制剂,是具有生物活性和生长繁殖能力的活微生物,能够有效地改善养殖尾水的水质状况,降低水体中的有毒物质。在水产养殖过程中,微生态制剂对提高水体水质有很好的效果,如乳酸菌、芽孢杆菌等。乳酸菌通过发酵可将水中的有机物质分解成简单无机物。因此在养殖尾水中添加乳酸菌可减少水产养殖动物在养殖过程中出现消化不良等现象,提高其成活率。

3.3 人工湿地技术

人工湿地技术是通过在人工基质上构建水生植物和微生物群落,以实现污水净化和资源再生的目的。这种技术的特点就是运用了生态原理,通过水生植物、微生物以及动植物之间的协同作用,实现水体净化。例如,在水产养殖中使用的人工湿地主要有以下几种:①间歇式湿地技术。其主要是在池塘边建设好湿地,然后对水位进行控制,使其保持稳定状态,为水生植物提供充足的生长空间。当有大量废水进入时就会开始将部分废水吸收转化成氧气释放出来并使微生物再次生长繁殖,这样就会使水体中产生大量氧气。②床土种植技术。使用床土进行植物种植具有较高的净化能力与应用价值,在实际操作中需要注意床土选择和种植技术问题,主要是因为床土一般由淤泥、污泥以及有机质组成的一种材料,具有较强的吸附能力且能够对净化水质有一定帮助。

3.4 过滤系统

过滤系统主要是指通过生物滤器将养殖废水中的悬浮物、有机物、氮以及磷等有效地截留,从而实现净化的目的。养殖废水中存在的氮主要包括氨和亚硝酸盐,而磷则包括磷酸盐和有机磷。经过生物滤器后,其中的氨氮含量就会降低,而亚硝酸盐含量也会大大减少,能够有效降低养殖废水中氮的含量。当然,在应用过程中需要注意几个问题:生物滤器不能使用时间过长,否则就会出现“死藻”现象。生物滤器应当定期进行排污管理,避免沉积物过多造成堵塞。养殖废水中含有大量的悬浮颗粒以及少量的有机污染物和氮磷等物质。水处理技术的发展为养殖尾水处理提供了新思路:可在养殖尾水进入到生态处理系统之前使用生物滤器进行预处理,也可根据水质情况以及水体理化特性来决定是否需要使用生物滤器。在实际应用中发现,采用人工湿地来对水产养殖尾水进行生态处理也具有一定的效果。

3.5 人工曝气系统

人工曝气系统是指在水产养殖的过程中,通过增加水体内氧气含量来有效降低水产养殖水体内有机污染物浓度。采用该技术的优点是可以有效利用时间,为水产养殖提供充足的氧气,减少鱼体上黏液对氧的消耗;能够对水质进行多次循环利用。但是该技术在运行过程中需要定期对其进行维护管理,才能有效降低成本。利用人工曝气系统可以将池塘划分成若干个区域,每个区域都设置一个曝气头,用来给每个区域输送氧气。其中,曝气头采用PVC材料制成的微孔曝气管。曝气头距离水面30~60 cm为宜,曝气头在使用过程中不能被水冲倒。在养殖过程中,通常会将水抽干,再加上自然因素影响,导致水中溶氧量不足。此时,需要人工进行曝气,通常情况下采取二氧化铝粉和水泥进行混合均匀之后直接放在曝气管上就可以,曝气后可立即进行施肥处理。

3.6 沉淀池与净化塘

沉淀池是尾水生态处理技术中应用最广泛的一种模式,主要是指养殖尾水经过沉淀池之后,再将水中的杂质进行过滤,以达到净化水质、调节水质的作用。沉淀池属于自然生态处理模式,不需要进行人工干预和管理,但是需要定期进行清理。净化塘是指将养殖尾水经过净化之后,在里面种植一些水生植物或养殖一些水产动物,以达到净化水质和改善水体的作用。净化塘通常位于养殖区的最后方,通常情况下其面积较小,但净化效果要比沉淀池好很多。

4 结语

在当前时代背景下,合理运用水产养殖尾水生态处理技术有着重要的意义,需要结合当前实际情况,了解该技术优势,并合理运用人工曝气系统、过滤系统、人工湿地技术等一系列技术,保证水产养殖有效进行,推动养殖业发展和进步。

参考文献

[1] 梁月枝.水产养殖尾水生态处理技术与应用[J].畜牧兽医科技信息,2022(1):136-138.

[2] 张芬.水产养殖尾水的生态处理技术研究[J].河南农业,2021(23):53-54.

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