如东县四种南美白对虾养殖尾水处理模式的比较

    靳明建 王超

    摘要：通过实地调研就目前如东县域范围内现有的四种南美白对虾养殖尾水的处理模式进行了汇总和分析，四种模式分别为：长沙镇采用的生物净化和生态沟塘相结合的尾水处理模式、大豫镇采用的四级逐级过滤的尾水处理模式、南通外向型农业开发区采取的污水处理系统的尾水处理模式和丰利镇采取的综合应用水生生物生态系统尾水处理模式，上述模式各有其优缺点，养殖单位或个人应因地制宜，在实际养殖生产的采取科学合理尾水处理手段，减少对周边生态环境的污染。

    关键词：如东;南美白对虾;养殖尾水处理模式;生态化

    南美白对虾小棚养殖是近年来在江苏如东发展起来的一种新模式，该模式由于产量高、效益好，发展快，周边地区纷纷仿效，形成了远近闻名的“如东小棚”模式。如东县也因南美白对虾产业的不断发展，成为中国南美白对虾第一县。统计数据显示，目前全县南美白对虾养殖总面积7 314.1 hm2，全县共有养殖单位或养殖户3 537个，其中本县内养殖单位或养殖户3 303个，本县外养殖单位或养殖户234个。高氮磷含量养殖废水的无序排放和抽采地下水资源已严重影响了周边的水环境和生产用水质量，也成为了虾产业健康持续发展的限制性因素。2018年南通市政府和如东县政府开始了对南美白对虾养殖污染的规范整治工作。根据如东县政府文件精神的要求，主体以省道221为界，向陆侧为内陆区域，其向海侧为沿海区域。规范整治范围为全县陆域范围内南美白对虾养殖区域。整治时间为2018年到2019年底。内陆区域确定为排放尾水含有一定盐度的南美白对虾养殖等禁止养殖区，沿海区域为南美白对虾过渡养殖区。重点要做好养殖尾水、尾气的达标排放，努力实现环保养虾、生态养虾、健康养虾，把产业做得更有质量、更上档次，发展环境友好型的对虾产业。其中养殖尾水的处理和达标排放是全面规范对虾养殖产业主要的主要内容。具体要求是养殖产生的尾水应采取有效处理措施，防止污染周边土壤和水体。根据受纳水体性质特征，尾水排入地表水一般水域应符合国家水产行业标准《淡水池塘养殖水排放要求》（SC/T 9101-2007）;尾水排入近岸海域或与海域直接连通的独立水系应符合《海水养殖水排放要求》（SC/T 9103-2007）。养殖尾水排放标准修订后按照修订标准执行。笔者就目前县域范围内现有的几种养殖尾水的处理模式进行简要的汇总和分析，以便为广大养殖企业或养殖户选用适合自身实际的养殖生产尾水处理模式提供信息参考。

    1现有的四种尾水处理模式介绍

    1.1长沙镇采用的生物净化和生态沟塘相结合的尾水处理模式

    如东县港城水产养殖专业合作社徐同兵的养殖场为县内较早试点尾水处理实验并取得成功的示范点之一。该模式由江苏省海洋水产研究所技术支持。该模式为第一种模式，简称模式一。为了更好地落实省市有关生态文明建设的精神，按照市、县有关南美白对虾养殖规范整治文件要求，徐同兵在原有的南美白对虾小棚养殖模式的基础上进行了系统的改造和升级，应用原位生态修复技术，实现养殖尾水的净化[1]。

    针对南美白对虾温棚养殖模式尾水中有机物超标的问题，通过改进现有温棚结构，增加排污系统，配套过滤、沉降、厌氧、生物接触曝气等装置，实现养殖尾水底部集污、过滤、沉降、硝化，水体中有机物得到有效降解;利用生态沟渠中丰富的水生植物进行水体中氮磷的截留，使养殖尾水中各项指标达到排放要求。

    本技术是基于生态沟渠原理的南美白对虾小棚养殖尾水净化的可复制技术，技术优势和效果较为明显，是实现南美白对虾养殖产业绿色发展与生态环境保护“双赢”目标的有效手段。系统建设完成后投入运行使用正常。通过系统的运行，科研团队人员取得了水质净化的相关数据。根据所获得的数据情况，技术人员对该系统进行了调整优化。从生物曝气池作用菌的选择与强化，沉降、厌氧、生物接触曝气池大小与小棚配比，底污排放频率以及曝气强度等方面进行系统的改进，从排水管道、硝化池材质、最佳适合植物的选择等方面提高该系统的处理能力。

    该模式处理效率较高，占地面积较简单的异位蓄水集中处理相对较少，尾水净化区域面积占所要治理的养殖水面总面积的比例需要达到15%左右。

    处理达到一定标准对人员技术要求和生物制剂的选用相对较高，土建投资和运营费用有所增加。

    1.2大豫镇采用的四级逐级过滤的尾水处理模式

    如东县劲龙水产养殖专业合作社刘福生社长的大规模养殖场主要利用机械和生物相结合的方式对尾水集中分级处理，实现养殖尾水的净化。该模式为第二种模式，简称模式二。技术支持单位为山东海普欧环境设备科技有限公司。

    养虾的尾水首先通过一级处理主要是杂食性鱼类对有机物充分利用，变废为宝，产生一定的经济效益。然后再进行二级处理，通过微滤机过滤水体中200目以上有机质和杂质，作为花圃和蔬菜的肥料。三级处理主要利用杂食性、滤食性鱼类和人工水草結合充分改良水质，降低氨氮有机物含量。最后四级处理通过污水处理过滤一体机进行深度净化，经过该系统的处理，总磷下降70%，总氮下降90%，COD可实现达标排放。经多级过滤和曝气等人工深度处理后的尾水可以实现进入养殖区利用。

    该模式结合了物理和生物的技术手段对尾水进行综合处理。两种配套的机械化设备为一次性投资，对造作人员技术要求一般，处理效率较高。占地较少，尾水净化区域面积占所要治理的养殖水面总面积的比例需要达到10%左右。此模式适合较大规模的养殖企业整体集中化处理尾水。

    1.3南通外向型农业开发区采取的污水处理系统的尾水处理模式

    何丫村是县内主要的渔业村，“小棚模式”的发源地。全村有南美白对虾养殖300户，南美白对虾养殖面积233 hm2，年产量超过2 800 t，产值达1.4亿元。主要采取了全村整体推进的方式，创新应用污水处理的工艺收集处置全部养殖区的尾水。该模式为第三种模式，简称模式三。

    该模式技术支持单位为江苏雄安环保科技有限公司。采用的核心基础技术为快速消劣技术以地表水常规预处理工艺系统技术，同时配套使用自行研发并具有自主知识产权的污水处理设备。该污水处理系统利用微剂絮凝技术、脱氮技术等主要方法。与普通的沉淀、过滤相比，设备具有连续运行，可高效降解高锰酸盐、氨氮等指标以及快速分离水中难沉悬浮物的特点，工艺上具有流程短、占地少、投资省，运行费用低等优势。主要包括以下几种技术：

    1.3.1除磷去渣技术一般来说，在处理地表水尤其是悬浮物、胶体物质、有机物等含量较高的水体前，需较配合投加混凝剂和助凝剂，使水体中的胶体物质和悬浮物颗粒快速凝聚成微小的絮团，并沉淀后通过污泥设备去除。通过此道程序，可以消除COD和总磷等，为下一步去除效果做预前处理[2]。

    1.3.2脱氮技术脱氮技术为公司处理工艺中的核心技术，通过公司自主研发的新型去氮剂，以通过物理性和化学反应性的处理特性，有效去除水中的氨氮、细菌、病原体、藻类等。

    1.3.3生态浮岛技术生态浮岛是一种针对富营养化的水质，利用生态工学原理，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果。公司的生态浮床技术是应用无土栽培的原理，把具有净水、观赏及经济价值的高等水生植物或经改良驯化后的陆生草本、木本植物移栽到富营养化水体的水面种植，利用可漂浮在水面并能够承受较大重量的生态浮板作为载体，通过植物深入水中强大根系的吸收、吸附、截留作用（水生植物如美人蕉、梭鱼草等，浮水植物如水金钱、狐尾藻等），物种竞争相克的机理，以及微生物的生化降解等作用，削减富营养化水体中的N、P及有机物质，并以收获植物体的形式将其搬离水体，从而达到净化水质的效果，是一种行之有效的原位生态修复技术[3]。同时，生长于水面的植物也可以形成多元化的生态环境，可作为鱼类、浮游生物类、昆虫等的栖息地和繁殖产卵区;多种适合观赏的植物间杂生长也能营造良好的水上景观，美化环境。

    该模式整体投资成本高，集中化处理尾水效率高，对大面积的区域管网的要求高，每公顷平均投资的成本在9 000元到15 000元之间，后期运行维护的成本要明显高于其他模式。优势明显的是占地面积较少，尾水净化区域面积占所要治理的养殖水面总面积的比例能控制在5%以下。该模式比较适合应用在类似何丫村土地资源紧张的渔业村，有利于集约化的提高土地的利用率。

    1.4丰利镇采取的综合应用水生生物生态系统尾水处理模式

    如东县丰利镇环渔村的养殖大户石明华在原有的养殖南美白对虾小棚模式的基础上进行了排污系统的升级改造，综合利用多种生物滤器等生态过滤技术手段，通过两级净化实现养殖尾水的净化。该模式为第四种模式，简称模式四。

    养殖场通过对养殖尾水进行集中收集，然后统一排放到生态处理池塘，生态处理池塘里面养殖四大家鱼，种植水生植物，并且全程曝气，养殖尾水经沉降、硝化和吸收转化等处理后，实现一级净化，使水体中有机物得到有效降解;然后再通过两级生物处理池，利用生物处理池中丰富的水生植物，利用水生植物的光合作用抑制富营养化净水，此外通过追加施用光合细菌、芽孢杆菌等微生物净水，降解水中的COD、氮、磷等富营养化元素，实现二级净化，最终使养殖尾水的达标排放[4]。

    上述这种模式比较贴近自然湿地样式，处理效率低，占地面积大，但投资和运营费用低。尾水净化区域面积占所要治理的养殖水面总面积的比例需要达到20%及以上。

    2四种尾水处理模式的对比分析

    随着环保力度的不断加强，渔业主管部门对养殖池塘尾水排放提出了更高的要求。养殖生产者不仅需要采取科学的投喂和管理，还需建立池塘尾水处理系统，探索新的尾水处理模式[5]。这四种主要的尾水处理模式都具备一个相同点，养殖尾水处理工艺均采用了生态化处理的关键技术措施。尾水处理的方法主要依靠生物方法，相比较利用物理和化学方法，具有操作简易、高效、节约成本等优点[6]。前三种模式均加大了在配套过滤机械和曝气设备及生物净化等装置的投入，成本高于丰利镇的处理模式。其中第三种模式投入成本最高，该村为整村推进，集中统一处置尾水，处理的效率高，后续的运维成本也相应较大。丰利镇采取的尾水处置模式投资成本较低。操作简便，利用水生动植物和微生物净水剂对水质进行两级净化处置，全程曝气，增加水体中溶氧量，加快有机污染物氧化分解。主要利用不同营养层次的水生生物最大程度地去除水体中的污染物，利用食物链的传递，将氮磷等营养元素转变为植物体或是优质水产品，水质得到净化的同时还能产生附加的经济价值和显著的生态效益。四种模式在投资运维成本、技术人员要求、达到处理效果所需时间、占地面积和有无额外经济效益等方面各有优缺点。

    养殖尾水的处理必须在运行中简化，使养殖从业者能够轻松操作并适应当前的实际情况。在不显著增加投资成本的情况下能达到水产养殖的获取经济效益的目标。这就要求尾水中的处理系统必须相对稳定，处理达标效果较好。虽然处理尾水的措施和方式各有不同，但是如果没有追溯废水形成的根源，其处理结果也只能是按下葫芦浮起瓢无法解决根本问题，所以要从本质上解决废水中的有机物含量高的问题，必须根据池塘的现场情况分析产生的原因并采取相应的解决方法，才能达到即治标又治本的处理效果[7]。

    养殖尾水处理如果照搬专业化公司采取的方式方法来处理，在运作过程中可能就需要配套相应的工程技术人员，单纯靠目前的养殖人员可能就比较难，而且在经济上可能费用也比较明显偏离目前的养殖成本要求。鉴于尾水处理的主体是水产养殖场和养殖户，生产目标不能脱离水产养殖经济效益的特点，所以养殖尾水的处理过程中尽可能地能够利用上一级尾水为下一级的环节提供经济效益。在尾水处理后能够达到相关的限定水标准的前提下，养殖单位或养殖户优先选择适合自身实际的尾水处理模式。

    水产养殖业的发展与环境保护是对立统一的。養殖者必须从整体通盘考虑，更新观念和认识，选择合适的放养密度，选择优质、蛋白利用率高的配合饲料，科学合理的投喂策略，尽力控制和减少水产养殖自身污染的产生[8]。探索一些生态化养殖、分段式养殖、循环式养殖等创新性养殖思路，完善工厂化养殖、循环水等养殖模式技术，引导应用先进的养殖废水处理技术，也是未来对虾产业健康可持续发展的方向。

    参考文献：

    [1]潘玉兰.三种微生态菌在循环水养殖生物滤池优化中的应用研究[D].中国海洋大学，2015：5-16.

    [2] 黄世明，陈献稿，石建高，等.水产养殖尾水处理技术现状及其开发与应用[J].渔业信息与战略，2016，31（04）：278-282.

    [3] 王甘翔，彭頔，杨庆，等.南美白对虾养殖尾水处理技术试验[J].水产养殖，2019（03）：25-27.

    [4] 刘兴国.新型水处理技术在水产养殖中的应用[J].科学养鱼，2014，02：15-18.

    [5] 李倩，胡廷尖，王雨辰，等.淡水养殖尾水处理研究现状及进展[J].中国水产，2011（07）：43-45.

    [6] 方怀义，张艳秋，石海信.钦州地区海水养殖污染及控制策略[J].钦州学院学报，2010（03）：16-18.

    [7] 彭霈.我国海水养殖污染问题与其治理研究[D].中国海洋大学，2014：26-29.

    [8] 王光辉.海水养殖污染控制对策研究[D].中国海洋大学，2008：56-60.

    （收稿日期：2019-09-25;修回日期：2019-09-30）