APP下载

对虾池塘养殖尾水处理系统对氮磷的净化效果解析

2022-10-13

农村科学实验 2022年19期
关键词:尾水对虾水体

严 峻

(浙江省海洋水产研究所,浙江 舟山 316000)

前言

近年来,随着人们生活条件的日益提升,对虾养殖产业实现了快速发展。目前,我国在对虾养殖方面,根据具体的养殖方式,可分为港塭养殖、池塘养殖、围网养殖、工业化养殖和网箱养殖等几大类。其中,池塘养殖模式是当前我国对虾养殖的主要方式。这种养殖方式主要是养殖户在潮间带或者潮上带进行围筑,构建大小不一的养殖池塘,然后通过自然纳潮的方式或者是利用机械来提取海水或者灶碱水的方式进行对虾的养殖。在这种养殖模式下,产生的养殖尾水属于低污染水,其中主要的污染物,如氮、磷等污染物的浓度相对较低。但池塘养殖模式作为一种规模化的养殖方式,为了减少对虾养殖病害问题,往往会加强日常换水,这样就会产生大量的养殖尾水。这些养殖尾水中含有的氮磷元素,对环境具有一定的污染性,排放总量越大,环境污染负荷越高,进而引发区域环境污染问题。为了推动对虾养殖产业的健康持续发展,需要对养殖尾水实施无害化处理。目前,我国大多数养殖户在进行对虾池塘养殖时,往往会构建尾水处理系统,对养殖尾水中的氮、磷元素进行有效处理。

1.对虾池塘传统养殖模式存在的不足分析

1.1 养殖结构和水域利用不合理

当前,我国很多对虾养殖户采用的池塘养殖模式大都形成于20世纪80年代,在养殖结构及水域利用方面并不合理。具体来说,主要是养殖布局不合理,同时虾池的建设标准较低,在排水方面大都采用了开放式的排水模式,这种养殖模式消耗的能源较多,且不利于对虾养殖病害的控制,无法有效对对虾养殖病害问题进行控制和预防,尤其是部分养殖户片面追求高产量、高产值的发展模式,忽视了生态和环境效益,采用了过度养殖模式,使得养殖池塘内的对虾数量超过了容纳量的局面,加之采用了开放式排水模式,对于养殖尾水随意排放,进而使得养殖区域存在较为严重的有机污染,不仅影响到了对虾养殖的品质,导致经常发生病害问题,甚至导致沿海湿地也受到一定程度的破坏。

1.2 养殖池塘存在着自污染问题

对虾池塘养殖模式中,饵料的利用系数约为1.2~1.5,即1kg对虾苗的养成,大约需要1.2~1.5kg的饲料。对虾在食饵方面与鱼类不同,是在游动的过程中采用抱食啃咬的方式进食的,而养殖户投放的饲料颗粒在对虾抱食啃咬的过程中,极易破碎,一旦饲料颗粒破碎,就会逐渐沉积在池底,这样就会造成很大的浪费。而且,对虾的肠道较短,排出较为快速,这也导致对虾对于饲料的吸收率偏低。根据相关研究显示,对虾池塘传统养殖模式下,投喂的饵料约有75%被对虾摄食,其余25%以残饵的形式沉淀在塘底或者是溶解于水中,逐渐散失。此外,对虾摄食的饲料中约有85%被其同化,15%直接排放。而其排放中,约有5%是以氨氮的形式直接排放,另有8%是以有机氮的形式存在。

1.3 养殖池底泥的沉积问题

在对虾池塘养殖过程中,残饵及对虾的粪便等会逐渐堆积在塘底,并逐渐分解,这样会导致虾塘塘底的有机质及硫化物持续增加。根据相关研究显示,人工投饵喂养模式下,虾塘塘底的淤泥中大约存在60%的N。而且,水体对于残饵的溶解作用,导致塘底的N、P等营养盐逐渐增多,进而导致虾塘出现富营养化现象,并使得养殖水环境遭受一定的污染。具体来说,就是虾塘塘底的土壤发生酸化现象,这样就会导致虾塘水环境中原有的生物多样性受到一定影响,导致病原体逐渐增多,进而加大了对虾养殖的风险。

1.4 尾水排放对近岸环境的影响

传统的对虾池塘养殖模式属于开放式养殖系统,无论进水,还是排水,都属于开放式,这种养殖模式为对虾养殖疫病的传播创造了条件,使得养殖的对虾经常发生病害问题,产量很不稳定。很多养殖户为了保证对虾养殖的高产,往往会加大药物用量以有效防治病害问题,这样不仅会对虾塘水质造成不良影响,而且残留的药剂也会逐渐渗入塘底或者是溶解于水体当中被随意排放,这样又会对近岸环境造成不良影响,导致下塘周边的生态环境受到破坏,进而影响到虾塘水质,加大病害问题的发生,形成污染、滥用药、再污染、再发病、再用药的恶性循环。

2.对虾池塘养殖尾水处理系统分析

对虾池塘养殖主要集中在近岸区域或者是港湾内,大多数养殖户设置的养殖尾水处理系统比较单一,一般为物理设施净化、生物制剂净化、人工湿地净化和生态沟渠净化等手段。这些净化手段和技术虽然对养殖尾水的净化处理有着较好的效果,但相对而言,仍具有一定的不足,尤其是在长时间运行下,净化处理效果会逐渐降低。因此,越来越多的养殖户开始构建人工湿地、沟渠、净化池塘等多种手段和技术的组合模式来对养殖尾水进行净化处理。本研究对象采用的对虾池塘养殖尾水处理系统就由生态渠道、沉淀池、曝气池过滤坝和生物净化塘组合成的尾水处理系统(见图1)。

图1 对虾池塘养殖尾水净化处理系统

如图1所示,对虾池塘养殖尾水经过生态渠道进入加入了加紧制剂的沉淀池当中,经过处理后再进入加入了加紧生物制剂的曝气池当中,然后经过过滤坝,最后进入生物净化池当中,经过生物净化后,一部分进入养殖池塘当中得以循环利用,而另一部分达到排放标准后予以排放。这种养殖尾水净化处理系统实现了尾水排放的标准化,促进了生态环境的保护。

3.对虾池塘养殖尾水处理系统对氮磷的净化效果分析

在对虾池塘养殖过程中,氮磷是尾水中主要的污染物,其中,但主要分为有机氮与无机氮两种,其来源主要是饲料投入、残饵及对虾排泄的粪便等,尤其是随着养殖时间的延长,对虾逐渐进入育肥期,导致养殖尾水中的氮元素不断增加;而磷则主要来源于饲料,且磷元素主要淤积在虾塘底泥当中。在尾水排放中,磷元素也主要是以底泥形式输出。

采用SPSS19.0软件对净化处理前的尾水检测数据与净化后的监测数据进行对比,检测结果见表1。

表1 对虾池塘养殖尾水吃力系统对氮磷净化效果数据分析表

从表1数据可以看出,运用了该尾水净化处理系统后,对尾水中氮、磷元素的净化效果十分明显。在净化处理前,尾水中氮元素的质量浓度达到了2.638±0.948mg.L-1,经过净化处理后,其质量浓度达到了1.388±0.408mg.L-1,而磷元素的质量浓度在净化处理前达到了0.877±0.984mg.L-1,在净化处理后达到了0.547±0.498mg.L-1。由此可见,该净化系统对于养殖尾水具有良好的净化效果。

4.对虾池塘养殖尾水处理系统主要应用的技术手段分析

在对虾池塘养殖尾水处理系统当中,主要运用了如下的处理技术手段:

4.1 物理技术

针对对虾池塘养殖尾水中含有大量的氨气及氯气等有害物质进行净化处理,首先运用了水质改良机对虾塘底部的淤泥进行翻搅,以此促进虾塘中的水体的快速循环,进而促进水体溶氧量的增加。在此基础上,借助水质改良机对水体进行过滤,以有效祛除水体中漂浮的固态废弃物及悬浮物。同时,养殖户还需要采用吸附、消毒以及蒸馏的方式,对虾塘的水体进行净化,从而确保虾塘的水质能满足对虾的呼吸及产卵需求。在运用物理技术对虾塘水体进行净化处理时,养殖户必须注意对水体中有毒物质的吸附,尤其是针对氨氮类物质,可以运用活性炭、硅胶以及浮石粉等进行吸附。同时,还要科学处理水体中存在的重金属离子,避免在对虾体内产生重金属残留。

4.2 化学方法

在对虾池塘养殖尾水净化处理系统当中,针对尾水的净化处理还离不开化学技术的运用。具体来说,在本系统当中,化学技术主要包括絮凝、中和、氧化还原、络合以及消毒杀菌等多个环节。其中,絮凝环节主要是借助高分子凝絮剂来聚集水体中的胶体物质与微小颗粒,使其逐渐聚集成大絮凝体,从而实现对微小颗粒的高效处理。而中和环节则是运用生石灰或者石灰水来中和虾塘水体的酸碱度,促使虾塘水体始终处于中性或者弱碱性,这样不仅可以增加虾塘水体中钙的含量,还可以有效杀死水体中的病原体。而氧化还原环节则主要是运用双氧水或者是含氯消毒剂,然后使其与尾水当中的有毒物质进行氧化还原反应,从而有效去除尾水中的有毒有害物质。络合环节则是借助EDTA清除水体中及池底淤积的重金属离子。最后的消毒环节则是采用臭氧磺胺类、甲醛或者中草药来杀死水体中含有的有害生物,从而达到对尾水净化的处理效果。

4.3 生物技术

在对虾池塘养殖尾水净化处理系统当中,生物技术也是对尾水进行净化处理的有效方法。在实际运用中,主要是借助微生物及水生植物来消除虾塘中的残饵及对虾的代谢产物等有机物和无机物,从而改善尾水水质。在这一过程中,水生植物对尾水进行的净化,主要是借助水生植物的光合作用,促使水体的物质与二氧化碳等发生合成作用而产生有机物质。此外,微生物则是主要运用放线菌及光合细菌等来对水体中的有害物质进行消除。例如光合细菌,就可以借助光合作用,在水中进行良好的生存与繁殖,并在生存和繁殖过程中,有效降低水体中的氨氮等有害物质,从而提升水质。

4.4 综合处理技术

以上三种技术手段虽然对于对虾池塘养殖尾水中的氮、磷具有良好的净化处理效果,但在个别季节效果却不是很明显,因此,为了确保对尾水中氮、磷元素的有效净化处理,还应该采用综合处理技术。在实际操作中,主要是将养殖尾水先运用鱼-贝-藻这一顺序,对养殖废水中含有的氨氮、亚硝态氮、磷以及其他微量元素进行净化处理,在此基础上,将处理后的尾水排入人工湿地生态系统当中,进行进一步的净化处理。在人工湿地处理环节,主要是借助人工湿地的基质、水生植物以及微生物对尾水进行一系列的物理、化学、生物途径处理,从而高效完成对尾水中污染物的去除。

经过沉淀、过滤、生物净化和人工湿地调控处理后,养殖尾水基本上可以达到自然状态下的水质标准。在此基础上,还应该对其进行进一步的调控。在实际操作中,先运用砂滤罐对其进行过滤,去除水体中的悬浮物质以及较大的固体杂质。然后再运用臭氧,对经过净化处理后的尾水中仍存留的细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等进行快速灭杀。最后,再经过曝气池处理,并运用过滤坝以及泼洒微生物制剂,以有效增加水体中的溶解氧含量,促进水质的改善。研究证明,在经过这番手段净化处理后的尾水,实现了对病原菌的有效灭杀,同时实现了对固体悬浮物、总氨氮和亚硝酸盐氮的有效去除。

5.结束语

综上所述,对虾养殖是当前我国水产养殖主要的品种之一,并逐渐成为带动区域经济发展的主要手段之一。但传统的池塘养殖模式大都采用了开放式养殖模式,且手段比较粗放,导致对虾养殖病害问题频发,且其产生的尾水具有大量的氮磷元素,易导致富营养化,进而导致水体污染,甚至还会导致区域生态环境受到严重破坏。而尾水处理系统能有效降低水体中的氮、磷含量,实现水质的净化和改善。因此,养殖户应在对虾池塘养殖过程中重视尾水处理系统的应用,实现由传统的粗放式养殖转变为集约化养殖,进而实现健康养殖、生态养殖,推动对虾养殖业的可持续发展。

猜你喜欢

尾水对虾水体
淡水池塘养殖尾水减污达标排放技术措施探讨
对虾养殖弱势群体的管理
大通湖流域稻虾种养尾水分析与治理对策
对虾吃料慢的原因分析和处理
工厂化循环水尾水治理系统技术
农村黑臭水体治理和污水处理浅探
农村黑臭水体治理与农村污水处理程度探讨
本市达到黑臭水体治理目标
虾:蹦蹦跳跳的美味(三)
可爱的对虾