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虾蟹养殖池塘尾水生态化治理方案

2023-10-07王若玉杨建新浦竞文陈敬文彭刚黄鸿兵

水产养殖 2023年9期
关键词:曝气池尾水沉淀池

王若玉,杨建新,浦竞文,陈敬文,彭刚,黄鸿兵*

(1.金坛区农业农村局,江苏 常州 213200;2.金坛区水产技术推广中心,江苏 常州 213200;3.江苏省农业科学院,江苏 南京 210014;4.江苏省淡水水产研究所,江苏 南京 210017)

《池塘养殖尾水排放标准》(DB 32/4043—2021)于2023 年6 月1 日正式实施,对江苏渔业产业的转型发展提出了更高的要求。江苏省常州市金坛区位于太湖流域上游湖西地区的西北部,是江苏省重要的养殖池塘尾水治理推进地区。金坛区西靠茅山,北东两面为丹徒、丹阳及县内洮漏间高地。据统计,金坛区池塘养殖品种多达10 多种,包括鱼类、甲壳类、贝类等淡水养殖品种;其中淡水主要养殖品种有:河蟹、青虾、四大家鱼、鳜、鲈等。因此,因地制宜推进养殖池塘标准化改造,实现养殖池塘尾水达标排放,成为金坛区现代渔业产业提升的必备条件。现提出虾蟹养殖池塘尾水生态化治理方案,以期能为整个行政区的养殖池塘尾水生态化治理提供借鉴。

1 池塘现状

1.1 养殖品种、面积

养殖池塘位于金坛区金城镇沈渎村,养殖品种为河蟹、青虾,养殖面积约369 097.79 m2。

1.2 水系分析

养殖池塘南侧为通济河,口宽约80 m,由东向西流至长江,西侧为高清河,口宽约40 m。该河道为圩区内部河道,东北侧为庄城河,现状口宽约50 m,由北向南流至通济河。

2 存在问题

2.1 饲料利用率低

池塘养殖河蟹、青虾,主要投喂蛋白质含量32%~40%的颗粒饲料。摄食的饲料约占80%,其中25%~35%吸收,45%~55%作为粪便排出体外,20%会成为剩饵,约70%会以各种形式排入水中。

2.2 剩饵和粪便污染

池塘中剩饵和粪便分解时,会消耗水中溶解氧,引起水体富营养化,滋生大量有害病菌,导致水质恶化。

2.3 频繁消毒

在养殖过程中,频繁进行杀虫消毒,未及时补充有益菌群,造成水体缺乏有益微生物,从而引起有益微生物的降解能力大大削弱甚至归零。由于人为的干预,加速了水体富营养化。

3 尾水污染物

池塘养殖尾水,主要是养殖生产过程中少量排出的底层水,以及一个养殖周期完成后为了晒塘、消毒而集中排放的水体。其中含有鱼虾粪便、剩饵等有机物及其分解产生的氮(N)、磷(P)营养物质。现根据《全国第二次污染源普查生活源产排污系数手册》,计算水产养殖品种所产生的污染物负荷量,见表1。

采用排污系数法,根据池塘养殖排污情况,参照内塘精养排污系数进行计算,根据一般水产养殖排污系数及养殖面积,求得一般水产养殖污染物年排放量。

W水产=N×a水产。

式中:W水产——水产养殖污染物年排放量,t/年;

N——水产养殖面积,m2;

a水产——水产养殖产污系数。

水产养殖污染物年排放量见表2。

我国柳属植物资源丰富,但目前对其研究多属于基础性药理研究,临床应用研究较少,药用资源的开发利用还比较薄弱。今后应进一步在中医药理论的指导下,对柳属植物进行系统的药效活性筛选和化学成分分离,从中寻找活性强、疗效高、毒副作用小的天然产物进行药品的研发;利用构效关系对天然化合物进行结构修饰,开发更适于临床的高效低毒的药物;结合分子生物学对药物的作用靶点进行预测,深入研究其作用机制;对活性部位及活性化合物进行临床研究,为柳属植物临床用药的安全性提供可靠的科学依据,进而促进柳属植物的合理开发与应用。

表2 水产养殖污染物年排放量 t/年

4 尾水治理工艺技术路线

由于河蟹、青虾养殖过程中对水体污染较小,根据农业农村部组织遴选并公布的渔业技术,选择“多营养立体生态养殖技术”与“三池两坝尾水处理模式”组合模式。

该组合模式,通过对进、排水系统、养殖池塘进行整体规划,运用生态沟渠、沉淀、生态净化池等多种类型,处理水产养殖尾水。构建“排水生态沟渠+沉淀池+过滤坝+曝气池+过滤坝+生态净化池”系统,在生态净化池中实现“虾、蟹混养”,形成“多营养层级立体养殖模式”,养殖尾水处理后,达标排放或返回养殖池塘。可配套建设在线监测、自动控制系统,提高自动化程度。该组合模式,仅占用6%~8%的土地(因养殖种类、模式而异)。

5 三池两坝尾水净化建设方案

5.1 沉淀池

对现有排水沟进行改造,一方面作为汇水沟收集池塘的养殖尾水;另一方面作为净化区,净化养殖尾水。排水沟利用现有的排水渠改造,边坡比1.0∶1.5~1.0∶2.0,种植水生植物和沉水植物。根据排水沟的分布情况,设置2 道过滤坝,最终经过净化达标后的尾水,通过排涝泵站排往养殖区外。

沉淀池面积不小于尾水处理设施总面积的66.13%。为了多收集养殖尾水,沉淀区设置面积为25 039.18 m2,挖深沉淀区,延长养殖尾水在沉淀区中停留时间。沉淀池四周坡岸不硬化,坡上以草皮绿化或种植低矮树木。为了加强净化效果,沉淀池安置生态浮床,并种植沉水植物,以吸收利用水体中营养盐。

5.2 曝气池

尾水经沉淀池流至曝气池,水流方向按照地势自流,在曝气池里均匀安装曝气增氧装置。尾水通过二级过滤坝流至生态净化池处理区域。安装太阳能喷泉曝气机3 套,以促进上下水层加速循环,避免水体死角,使水体充分曝氧,除去水中有机物质,从而降低生化需氧量、化学需氧量。

曝气池面积为尾水处理设施总面积的6.27%,为2 374.52 m2,种植水生植物和沉水植物,加强净化效果。

5.3 生态净化池

净化区利用现有排水沟进行改造,部分需要开挖修整,以满足尾水净化需要。修整后的净化区,边坡比1∶2,沉淀塘、曝气池深2.5 m,生态净化池深2.0 m。

生态净化池面积应占尾水处理设施总面积的27.6%,沉淀池和曝气池均可起到净化作用,生态净化池面积为10 451.89 m2,池内种植伊乐藻、苦草、铜钱草、空心菜、狐尾藻、莲藕、荷花等水生植物,四周岸边种植美人蕉、菖蒲、鸢尾、再力花等植物。水生植物种植面积应占生态净化池水面的30%左右。

净化区投放底栖动物和滤食性鱼类,完善水域生态系统食物链。主要投放品种有鲢、鳙等,抑制蓝藻、丝状藻的生长,同时带来一定的经济效益。

5.4 过滤坝

过滤坝由空心砖堆砌而成。坝体中填充大小不一的滤料,滤料可选择陶粒、火山石、细沙、碎石、棕片和活性炭等;坝高基本与塘埂持平,坝面中间铺设板块或碎石。过滤坝建设,还应配套安装汛期泄洪设施。

5.5 排水设施

所有排水设施为渠道或硬管,不得使用软管,尽可能做到水体自流。因地势原因无法自流,应建设提升泵站。通过泵站合理控制各处理池水位,确保各设施正常运行,处理效果良好。养殖区三池两坝尾水治理设计见图1。

图1 养殖区三池两坝尾水治理设计

6 净化区长效管理要求

6.1 定时清理污染物

养殖尾水经过沉淀区,会产生大量固体沉淀物,以淤泥的形式堆积在池底,如不及时清理,遇到极端天气时,污染物会重新浮升到水体上层,导致水体浑浊,阻碍了净化区的正常运行。建议定期进行吸污处理,一年进行一次污染物的深度清理。

6.2 及时收割经济作物

在生态净化池内安置生态浮床,种植了空心菜等经济作物,等到经济作物成熟之后及时收割,不仅有利于维持水生态平衡,还可获得额外收入。

6.3 定期检查

主要检查电力设施是否正常运行,观察鱼类动态、水质变化状况,以便及时采取相应措施,防止出现水生态平衡严重失调等现象。

6.4 及时保留净化空间

在突发大雨或暴雨情况下,可以提前放水,降低池塘水位,使水位保持在安全运行的范围内。

6.5 保持水草净化能力

及时清除外来入侵物种,严防水花生、水葫芦、加拿大一枝黄花、紫茎泽兰等植物进入项目区域。

6.6 保持过滤坝净化能力

一个养殖周期结束后,对生态坝进行反冲洗,保持过滤坝的正常使用,滤料建议2~3 年更换1 次。

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