水产养殖尾水处理模式及发展建议

水产养殖尾水处理模式及发展建议

戈玮焜1  徐达灵2

（1江苏南大五维电子科技有限公司，江苏省南京市，210000

2南京市农业装备推广中心，江苏省南京市，210000）

摘 要：水产养殖作为我国重要的农业产业之一，其发展已经为人们提供了丰富的水产品供应。然而，随着养殖规模的扩大和生产密度的增加，水产养殖尾水排放量不断增加，给环境带来了一系列的问题。本文旨在探讨水产养殖尾水处理模式及发展建议，以实现水产养殖的可持续发展。文中介绍了水产养殖尾水的成分和特性，包括有机物、氮、磷等污染物的含量和影响。同时，也论述了传统尾水处理方法如物理处理、化学处理和生物处理，着重介绍了先进尾水处理技术如膜分离技术、氧化还原技术和吸附技术。在此基础上，提出了水产养殖尾水处理模式的发展建议。这些建议有助于促进水产养殖尾水处理技术的发展，实现尾水资源化利用和环境友好型养殖方式的转变，推动水产养殖业可持续发展。

关键词：水产养殖；尾水处理；可持续发展；环境污染；技术创新

0 引言

随着养殖规模的扩大和生产密度的增加，水产养殖所面临的尾水排放问题也愈加突出。水产养殖尾水中含有大量的有机物、氮、磷等污染物，其直接或间接的排放给水体和生态环境带来了一系列的挑战和问题。当前，许多水产养殖企业采取传统的尾水处理方式，如物理处理和化学处理，但这些方法在降解有机物和去除营养物方面存在着一定的局限性。因此，寻找高效、经济并符合可持续发展要求的尾水处理模式具有重要意义。本研究旨在探讨水产养殖尾水的处理模式及其发展建议，以实现水产养殖的可持续发展。

1 水产养殖尾水的特性与问题

1.1 水产养殖尾水的成分与特性

有机物是水产养殖尾水的重要成分之一，这些有机物主要包括有机废料、粪便和饲料残渣等。其中含有大量的蛋白质、脂肪、碳水化合物等有机物质，容易被微生物降解和利用。然而，在尾水排放过程中，如果有机物浓度过高，就可能导致水体富营养化、藻类暴发等问题[1]。

此外，水产养殖尾水中也含有大量的氮、磷元素。氮、磷主要以无机氮和有机氮的形式存在，包括氨氮、硝态氮和有机氮等。过高的氮浓度不仅对水质造成污染，还可能对水生生物产生毒害作用，并且促进富营养化现象的发生。下表1为水产养殖尾水主要成分及其大致含量。

表1 水产养殖尾水组分及其含量

1.2 尾水排放对环境的影响

水产养殖尾水的排放对环境具有一定的影响，在不同的场合下可能导致的实际情况也不完全相同，尾水排放可能会给水体生态环境和社会经济带来各种潜在的风险和威胁。

一方面，水产养殖尾水中含有大量的微生物和病原体等，如果不加以处理就直接排放到水体中，可能会污染水源、传播疾病等，并对水生态系统造成危害。因此，对尾水进行适当的处理非常必要，以确保排放水质符合相关标准和规定，保护水体生态安全和人民健康。另一方面，水产养殖尾水可能还含有重金属、抗生素、兽药等有害物质，这些物质如果大量排入水体，就会对水环境和生态造成潜在的环境风险。这些有害物质可能会残留在水体中，进而被水生生物吸收，从而进入人类食物链，对人体健康造成威胁。

1.3 现行尾水处理模式的挑战

现行尾水处理模式往往存在技术和设备的限制，传统的尾水处理方法如化学沉淀、生物处理等在效果和经济性上存在局限性，无法完全满足不同场景下的处理需求。同时，高效的尾水处理设备也需要更多的研发和投入，以提高处理效率和降低成本。此外，尾水排放标准的缺乏或不完善也是一个挑战。不同地区、不同种类的水产养殖可能存在差异，但目前缺乏统一的尾水排放标准，导致对于尾水处理的要求和控制不够明确。

2 水产养殖尾水处理模式

2.1 传统尾水处理方法

传统的水产养殖尾水处理方法主要包括物理处理、化学处理和生物处理三种模式。物理处理方法是将尾水通过沉淀、过滤等手段，将悬浮物质和颗粒物质从尾水中去除，以达到减少浑浊度和改善水质的目的。常见的物理处理设备有旋流分离器、过滤器、静态沉淀池等。化学处理方法是利用化学反应，将尾水中的有机物和无机物进行分解、氧化或沉淀，从而提高尾水的水质。常见的化学处理剂有氯化铁、氢氧化钙、硫酸铝等。然而，化学处理方法的不足之处在于其操作复杂，成本高，并且可能导致二次污染。

传统的水产养殖尾水处理方法在实际应用中也存在一些局限性，其中物理处理能力强，但不适用于处理高浓度污染物；化学处理剂对环境的影响较大，并且操作过程中可能产生有害气体和残留废水。

2.2 先进尾水处理技术

随着科技的进步，一些先进的尾水处理技术被引入到水产养殖行业中，以提高处理效率和降低成本。如生态滤池，该技术利用湿地植物和微生物的共同作用，将尾水中的有机物、氮、磷等污染物通过吸附、降解和转化等方式进行处理。生态滤池具有处理效率高、运行成本低、对环境友好等优点。此外，生态滤池还能起到景观美化和生态保护的作用，将废水处理与生态建设相结合。

微生物电化学系统也是较为先进的尾水处理技术，该技术基于微生物与电极之间的相互作用，通过微生物的代谢活动将有机物质转化为电子和产生电流。这种电流不仅可以提供能源，还可以促进微生物的降解活性，提高废水的净化效果。微生物电化学系统具有节能、高效、可持续等特点，被认为是一种有潜力的尾水处理技术。这些先进的尾水处理技术在实践中已经取得了一定的成果，但仍然需要进一步的研究和优化[2]。

2.3 新兴尾水处理方法

在水产养殖尾水处理领域，一些新兴的尾水处理方法开始得到广泛的关注和应用，以应对传统处理方法存在的局限性。例如生物炭是将生物质材料在高温条件下热解而制成的一种碳质材料，该材料具有多孔结构和高比表面积，能够吸附有机物质和重金属等污染物，同时提供了微生物附着和降解的生境。生物炭可以被添加到尾水中，通过吸附和降解污染物，改善水质，并且可以进一步利用生物炭进行土壤改良和农田肥料的制备。

另一种新兴的尾水处理方法是气浮生物膜反应器，该技术结合了气浮法和生物膜法的特点，通过在反应器中引入气体使悬浮物浮起并形成气泡，利用气泡带动废水中的污染物沉降，在生物膜的附着作用下实现快速而高效的污染物去除。气浮生物膜反应器具有运行稳定、处理效果好、空间占地少等优点，适用于水产养殖尾水中悬浮物和有机物的处理。

3 水产养殖尾水处理模式的发展建议

3.1 环保法规与政策支持

随着水产养殖行业的快速发展，尾水处理已经成为环保工作中的一项重要任务。为了推动水产养殖尾水处理模式的发展，需要加强法规和政策支持。

首先，政府需加强尾水排放标准制定和监管，确定合理的排放限值和监测指标，对不符合标准要求的企业进行处罚，确保其依法排放。同时，要加强对尾水处理设施运行管理的监督和检查，防止设备损坏或者操作不当导致尾水处理效果下降。

其次，环保投入需要进一步增加，鼓励采用先进的尾水处理技术。政府可以提供补贴或者税收优惠等措施，鼓励企业采用生态滤池、微生物电化学系统等先进技术进行尾水处理。此外，还可以引导金融机构提供专门的环保贷款和风险投资，帮助企业扩大尾水处理能力。

最后，加强行业标准制定和推广，促进尾水处理技术的标准化和规范化。在技术研发、设备采购和运营管理等方面，推广统一的行业标准和技术规范，提高设备稳定性和运行效率。此外，还可以建立水产养殖企业尾水处理技术交流平台，促进行业内部技术分享和合作，提升整个行业的尾水处理水平。

3.2 尾水处理技术创新

为了推动水产养殖尾水处理模式的发展，尾水处理技术的创新是至关重要的。对此，必须鼓励开展尾水处理技术研发与创新。政府可以提供资金支持和科研项目，促进研究机构、高校以及企业之间的合作。研究重点可以包括高效去除氨氮、总磷等污染物的新型处理技术，以及资源化利用和能源回收等方面的创新。同时也需要推广应用先进的尾水处理技术，通过建立示范工程和标杆企业，推动先进技术的推广和示范效应的发挥。政府可以给予财政补贴或税收优惠政策，鼓励养殖场主采用先进的尾水处理设备，推动整个行业向高效、安全、环保方向发展。

3.3 智能监测与管理系统

智能监测与管理系统在水产养殖尾水处理模式的发展中扮演着重要角色，对此，可以尝试开发智能化的监测系统。通过安装传感器和监测设备，实时监测尾水的水质参数、流速、温度等关键指标。智能监测系统可以将采集到的数据传输至中央控制中心，并进行实时分析和报警处理[3]。这样的系统可以帮助监测人员及时发现异常情况，采取相应措施，避免尾水处理过程中的污染。也可以引入人工智能技术，通过机器学习和数据分析算法，将历史数据和现场监测数据进行深度学习和分析。基于对水质和处理过程的智能化预测和优化，系统可以自动调整处理参数，提高处理效率和质量。人工智能技术还可以识别异常情况，并根据先前学习到的经验提供相应的解决方案。

3.4 农民培训与意识提升

在水产养殖尾水处理模式的发展中，农民培训与意识提升十分重要。通过提供专业知识和技能培训，可以显著增强农民对尾水处理的认识。这就需要组织针对农民的培训课程，培训内容可以包括尾水产生原因、尾水的污染特点、尾水处理技术和设备的选择与操作等方面。培训机构可以邀请专家学者、技术工程师等行业内的专业人士，为农民提供科学、系统的培训，使其掌握尾水处理的基本知识和技能。此外，建议开展经验交流会和案例分享，通过邀请成功案例的养殖场主或专家，分享其在尾水处理方面的经验和实践。这不仅可以激发农民的学习兴趣，还可以使其从实际案例中获得启发和借鉴，提高农民尾水处理的实践能力。在培训过程中，安排参观示范型尾水处理设施，让农民亲眼见到处理设备的运行效果，并实地操作尾水处理设备。通过实践操作，农民可以更好地理解和掌握设备操作的技巧和注意事项，提高自身的实际应用能力。

4 结论

本研究提出水产养殖尾水处理模式的发展需要引入智能监测与管理系统、推广自动控制技术、提升农民培训与意识。类似方案可以提高处理效率、降低环境风险，推动水产养殖行业朝着可持续发展方向快速迈进。

参考文献：

[1]王扬才,斯烈钢,王海航等.宁波池塘养殖尾水治理实践与探讨[J].中国水产,2023(09):100-102.

[2]李勋.池塘养殖尾水处理技术要点及达标排放对策[J].皮革制作与环保科技,2023,4(16):155-157.

[3]陈天兄,张日喜,刘建龙等.水产养殖尾水处理模式及发展建议[J].水产养殖,2023,44(05):64-67+77.

作者简介：

戈玮焜（1987-），男，硕士研究生，工程师，研究方向：工业污水处理。

徐达灵（1993-），女，工程师，研究方向：农业装备推广。