中国水产养殖尾水污染现状及净化技术研究进展

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中国水产养殖尾水污染现状及净化技术研究进展
作者:王钰钦郑尧钱信宇杨晓曦陈家长吴伟
来源:《农学学报》2022年第03期
摘要:水产养殖业作为农业面源污染的来源之一受到广泛关注,养殖尾水的污染治理已成为当前的研究热点。

为了解养殖尾水净化的机理,促进净化技术效能的增强,研究介绍了中国水产养殖业污染的现状、危害和相关防治政策,并对近20年出现的水产养殖污水净化技术进行了综述。

最终对养殖污水的研究进行了展望,提出可对沉淀单元进行强化、利用新型材料和微生物强化净化系统的可能性。

关键词:水产养殖尾水;污染现状;净化技术
中图分类号: S949 文献标志码:A 论文编号:cjas20200300088
Aquaculture Wastewater Pollution and Purification Technology in China: Research Progress
WANG Yuqin , ZHENG Yao , QIAN Xinyu , YANG Xiaoxi , CHEN Jiazhang , WU Wei121122
(1 Wuxi Fishery College, Nanjing Agricultural University, Wuxi 214081, Jiangsu,China;
2 Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi 214081, Jiangsu, China)
Abstract: Wastewater from aquaculture has attracted wide attention as one of the sources of agricultural non- point source pollution, and the management of aquaculture wastewater has become a current research hotspot. In order to understand the mechanism of aquaculture wastewater purification and enhance the purification technology efficiency, this paper introduces the current status, hazards, and related control policies of aquaculture pollution in China, and reviews the aquaculture wastewater purification technologies developed in the past two decades. Finally, the research direction of aquaculture wastewater is discussed to put forward the possibility of strengthening the sedimentation unit, and using new materials and microorganisms to intensify the purification system.
Keywords: aquaculture wastewater; pollution status; purification technology
0引言
改革开放以来,中国的水产养殖业发展迅猛,是世界上唯一养殖产量超过捕捞产量的国家,养殖产量已连续30年位列世界第一,2018年全国水产养殖产量4.9×1010 kg[1],占世界水产养殖产量的60%以上[2]。

水产养殖产量高,造成的污染也高。

水产养殖业已经成为农业面源污染的重要来源之一,不容忽视。

为了降低养殖尾水的危害,各种养殖尾水净化系统应运而生。

本研究將通过介绍中国水产养殖业污染的现状、危害、防治政策和近20年出现的水产养殖污水净化技术,了解养殖尾水净化的机理和各种净化系统的优缺点,为净化系统的选择提供建议,并对净化系统的研究进行展望。

1中国水产养殖尾水及其污染影响概况
中国的水产行业多采用高密度养殖,通常伴随过量的施肥和投饵,过多的肥料和饵料会残留于水体,并造成养殖水体及周边自然水生态环境中总氮(TN)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)的升高[3-5]。

养殖尾水的总量日益增大,产生的主要污染物也呈上升趋势。

截至目前,中国重要渔业水域普遍出现 TN、TP 和 CODMn 超标的情况。

据中华人民共和国生态环境部《2018生态环境状况公报》所示,TN 是中国江河重要渔业水域主要的超标指标; TN、TP和CODMn 是中国湖泊(水库)重要渔业水域的主要超标指标[6]。

有研究显示,在江苏省农村污染中,水产养殖业产生的TN污染占总污染的11.57%,而TP更是高达51.12%[7]。

为了向人们提供更多的优质蛋白质,并给养殖户带来更多收入,水产养殖业逐渐走向集约化和高密度养殖模式。

在集约化和高密度的养殖过程中,养殖户会向养殖水体中投放饲料和肥料等营养物质[8]。

营养物质的主要成分为脂质、蛋白质、碳水化合物和无机矿物质,这些营养物质一部分被水产动物消化利用,一部分成为池塘底泥,而大部分通过养殖尾水的排放离开养殖池塘。

研究资料表明,养殖中饲料转化为养殖生物过程中,仅有13.9%的氮素和25.4%的磷素转化为养殖产品,其余部分沉积于底泥或散逸于养殖水体[5]。

未被转化成养殖产品的营养物质会向外部水体输出氮、磷等植物性营养元素和蛋白质、碳水化合物、脂质等有机物。

过量的植物性营养元素会造成水体富营养化,使藻类大量繁殖,而有机物会促进细菌增殖,降低水体中的溶解氧(dissolved oxygen, DO)含量,造成水生动植物死亡,进而使生态失衡[9]。

研究表明,水体 DO 含量的下降可降低鱼类摄食量和饵料转换效率,使鱼类生长迟缓[10-12]。

过低的DO甚至会导致水生生物死亡[13]。

并且目前的水产养殖中,绝大部分养殖尾水未经处理直接排放,这使其造成的污染更加严重。

据研究,2018年水产养殖区域污染面积达218
km2,由污染导致的水产品损失4.6×107 kg、直接经济损失8.2 亿元[1]。

水产养殖污染会造成水体富营养化、影响水系的自然生态功能,并容易带来的水华、赤潮等自然灾害,不仅降低了居民的生活质量,还给居民的健康财产带来了巨大的损失[14]。

为了减少水产养殖对生态环境带来的负面影响,多个政府部门陆续出台相关法规和指导意见。

江苏省海洋渔业局早在2010年便制定《江苏省太湖流域池塘循环水养殖工程建设专项规划(2011—2020)》,要求太湖流域的連片池塘进行循环水养殖改造,以达到重复利用养殖尾
水,减少污染排放的目的。

2019年2月农业农村部等部委印发了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》,对中国水产养殖业的发展提供了指导意见,其中第十一项具体的政策措施中要求推进养殖尾水治理,鼓励通过采用人工湿地和生物净化等方式,使养殖尾水得到资源化利用或达标排放。

2水产养殖尾水净化国内外研究现状
目前,养殖尾水的处理和净化方法可以根据处理位置的不同分为原位净化和异位净化。

原位净化指将养殖尾水在养殖池塘内部进行净化,异位净化指将养殖尾水导出养殖水体,在其他的空间中进行净化。

这两种方法各有优劣,原位净化无需占用额外的空间,相对于异位净化能够有效的减少人力、能源、土地资源和资金投入,但水产养殖本身需要的适度肥水,原位净化会影响肥水效果,并且其原位净化受空间、时间、养殖生物的影响,很多净化方法无法使用,导致净化效果存在季节性和波动性。

异位净化净水效果高于原位净化,但需要消耗额外的土地资源,并且需要投入更多资金[5]。

2.1 原位净化
由于原位净化在养殖水体中直接改善水质,可减少对鱼类的不良影响。

原位净化主要通过物理、化学和生物净化方法净化水质。

物理净化方法主要为底泥覆盖法、吸附法。

化学净化方法主要为絮凝沉降法、曝气法。

生物净化方法主要是生态养殖法、水生植物法和微生物法。

2.1.1 物理净化技术养殖池塘中投放的肥料和饵料通常不会马上溶解于水体中,而会以沉积物的形式保留在其底部,形成池塘底泥,然后缓慢地通过扩散和微生物的分解作用增加水体的植物性营养物质和还原性有害物质,并消耗水体DO,造成养殖池塘及周围水体生态环境失衡。

底泥的净化对养殖水体净化有重要意义,物理净化最简单和有效的技术就是底泥的疏竣。

由于底泥中具有还原性有害物质,在养殖过程中进行底泥疏浚可能对养殖生物造成不良影响,故底泥疏浚在养殖周期完成后才能进行,每年年底的清塘就是这项技术的代表。

其次是底泥原位覆盖技术。

底泥原位覆盖技术将清洁材料覆盖于底泥上,将底泥和养殖水体隔离,能够减少底泥和水体之间的物质交换,防止污染物质向水体中扩散,有效地降低水体污染物浓度[15-16]。

有研究表明,原位覆盖技术可以降低水体中水溶性无机磷的浓度[17],并且能够降低氨氮(NH3-N)、多氯联苯、多环芳烃、重金属物质的释放[18]。

但是底泥原位覆盖局限较大,其无法降低污染物总量,当覆盖层受到破坏时依然会造成污染;覆盖材料和其运输、应用都需要一定成本;造成底泥疏浚的难度的增加;会占据池塘空间,减少养殖池塘深度;并且养殖池塘容易形成底泥,新底泥的产生会减少该技术的净化效果[15]。

吸附法主要通过添加吸附材料的吸附作用富集养殖水体中的污染物,达到净化水体的目的。

吸附材料一般为多孔结构,含有大量的介孔和微孔,比表面积较大,能够将水体中的污染物吸附在其表面。

有研究表明,改性凹凸棒土负载铝盐吸附剂对水体中磷的吸收率最高可达98%[5]。

超声—镧改性沸石能有效的降低河道氮磷类物质浓度,其去除率最高可达93.0%和
98.7%[6]。

吸附材料对抗生素具有一定吸附能力,有研究表明,沸石能够有效的去除水体中的磺胺甲恶唑和氧氟沙星[19]。

但吸附法使用量大、成本高,且很难真正将污染物从养殖水体中移除。

目前对于吸附材料的研究成果多数集中在理论方面,用于实践的研究较少,且主要集中于水生动物较少的水体中,实际应用时采用的方式方法有待进一步地研究。

2.1.2 化学净化技术絮凝沉降技术通过添加絮凝剂达到净水效果。

絮凝剂提供多羟基络合离子,可以吸引废水中原本相斥的反相胶体微粒,通过电中和及卷扫作用将水体中的胶体杂质絮凝凝结成容易沉淀的絮状体[20-21]。

有研究显示,氧化偶合絮凝剂对受污染水体有较好处理效果,能够有效的降低 CODMn、生化需氧量(BOD)和TP浓度[22]。

研究发现,聚合氯化铝铁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,CODMn 去除率可达65.57%,NH3- N、硝态氮(NO3--N)和亚硝态氮(NO2--N)的总去除率可达 32.46%[23]。

但是絮凝沉降技术无法将污染物移出水体,只是将养殖水体中的污染物暂时保留在池塘底部,池塘底部的污染物有可能释放出来。

曝气法通过增氧机和铺设通气管等方式向养殖水体中注入空气,一方面增加水和空气的接触面积,促进空气中的氧气进入水体,提高水体DO浓度;另一方面通过气浮将水体中的有害气体和悬浮性颗粒物质带到水体表面。

DO可以将水中的还原性有害物质和溶解有机物转化为无害物质或转化为易于从水中分离的气体或固体。

研究显示,曝气法可以去除水中溶解的
CO2、H2S、NH3等气体,对水中的金属污染物起到氧化作用[24]。

虽然曝气法在养殖中非常常见,但是其设备和运行成本较高。

化学处理技术通过添加过氧化氢、过乙硫酸氢钾、高铁酸钾、二氧化氯、漂白粉等氧化剂,氧化并分解养殖水体中不易分解的有机物。

也有添加硫酸铜、四羟甲基硫酸磷等化学物质净化养殖水体,减少养殖水体中的病菌,但是有些物质会对人体产生不良影响,许多化学物质己被禁止使用[25]。

2.1.3 生物净化技术生态养殖法充分运用物质转化与能量传递理论,能够将“资源—产品—污染排放”的传统生产模式转向“资源—产品—再生资源”的资源节约型生产模式[26]。

综合运用各种生物互补互利特点,充分利用投入的物质和能量,达到减少污染、节约成本、降低病害、增加收益的作用。

常用一些水生动植物进行生态养殖,植物能够通过吸收和转化植物型营养物质降低富营养化;叶冠的覆盖遮光、他感作用改变水体中藻类群落;根系泌氧提供微生物生境等途径净化水质,能够有效降低养殖水体中的TN、TP、悬浮物和重金属离子[27]。

刘耀斌开展了对鱼/虾-稻共养模式的研究,研究表明,相较于单一养殖鱼/虾,鱼/虾-稻共养模式能有效的降低养殖水体中正磷酸盐(PO43-)、NH3-N、 NO3--N浓度[28]。

除了水生植物外,贝类也是很好的净化生物,贝类能够通过摄食清除水中藻类和微生物。

研究表明,有蚌池与无蚌对照池比较,水体叶绿素含量降低57.5%,悬浮物含量降低49.2%,水体透明度提高7~8 cm[29]。

生态养殖法充分利用投入的饵料和饲料,能有效的减少污染排放,但需要结合当地环境因素,考虑配养生物生态位、代谢能力,并针对种类、数量等运行参数做大量研究,且需要较高的专业水平。

为了减少水产养殖对生态环境带来的负面影响,多个政府部门陆续出台相关法规和指导意见。

江苏省海洋渔业局早在2010年便制定《江苏省太湖流域池塘循环水养殖工程建设专项规划(2011—2020)》,要求太湖流域的连片池塘进行循环水养殖改造,以达到重复利用养殖尾水,减少污染排放的目的。

2019年2月农业农村部等部委印发了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》,对中国水产养殖业的发展提供了指导意见,其中第十一项具体的政策措施中要求推进养殖尾水治理,鼓励通过采用人工湿地和生物净化等方式,使养殖尾水得到资源化利用或达标排放。

2水产养殖尾水净化国内外研究现状
目前,养殖尾水的处理和净化方法可以根据处理位置的不同分为原位净化和异位净化。

原位净化指将养殖尾水在养殖池塘内部进行净化,异位净化指将养殖尾水导出养殖水体,在其他的空间中进行净化。

这两种方法各有优劣,原位净化无需占用额外的空间,相对于异位净化能够有效的减少人力、能源、土地资源和资金投入,但水产养殖本身需要的适度肥水,原位净化会影响肥水效果,并且其原位净化受空间、时间、养殖生物的影响,很多净化方法无法使用,导致净化效果存在季节性和波动性。

异位净化净水效果高于原位净化,但需要消耗额外的土地资源,并且需要投入更多资金[5]。

2.1 原位净化
由于原位净化在养殖水体中直接改善水质,可减少对鱼类的不良影响。

原位净化主要通过物理、化学和生物净化方法净化水质。

物理净化方法主要为底泥覆盖法、吸附法。

化学净化方法主要为絮凝沉降法、曝气法。

生物净化方法主要是生态养殖法、水生植物法和微生物法。

2.1.1 物理净化技术养殖池塘中投放的肥料和饵料通常不会马上溶解于水体中,而会以沉积物的形式保留在其底部,形成池塘底泥,然后缓慢地通过扩散和微生物的分解作用增加水体的植物性营养物质和还原性有害物质,并消耗水体DO,造成养殖池塘及周围水体生态环境失衡。

底泥的净化对养殖水体净化有重要意义,物理净化最简单和有效的技术就是底泥的疏竣。

由于底泥中具有还原性有害物质,在养殖过程中进行底泥疏浚可能对养殖生物造成不良影响,故底泥疏浚在养殖周期完成后才能进行,每年年底的清塘就是这项技术的代表。

其次是底泥原位覆盖技术。

底泥原位覆盖技术将清洁材料覆盖于底泥上,将底泥和养殖水体隔离,能够减少底泥和水体之间的物质交换,防止污染物质向水体中扩散,有效地降低水体污染物浓度[15-16]。

有研究表明,原位覆盖技术可以降低水体中水溶性无机磷的浓度[17],并且能够降低氨氮(NH3-N)、多氯联苯、多环芳烃、重金属物质的释放[18]。

但是底泥原位覆盖局限较大,其无法降低污染物总量,当覆盖层受到破坏时依然会造成污染;覆盖材料和其运输、应用都需要一定成本;造成底泥疏浚的难度的增加;会占据池塘空间,减少养殖池塘深度;并且养殖池塘容易形成底泥,新底泥的产生会减少该技术的净化效果[15]。

吸附法主要通过添加吸附材料的吸附作用富集养殖水体中的污染物,达到净化水体的目的。

吸附材料一般为多孔结构,含有大量的介孔和微孔,比表面积较大,能够将水体中的污染物吸附在其表面。

有研究表明,改性凹凸棒土负载铝盐吸附剂对水体中磷的吸收率最高可达98%[5]。

超声—镧改性沸石能有效的降低河道氮磷类物质浓度,其去除率最高可达93.0%和98.7%[6]。

吸附材料对抗生素具有一定吸附能力,有研究表明,沸石能够有效的去除水体中的磺胺甲恶唑和氧氟沙星[19]。

但吸附法使用量大、成本高,且很难真正将污染物从养殖水体中移除。

目前对于吸附材料的研究成果多数集中在理论方面,用于实践的研究较少,且主要集中于水生动物较少的水体中,实际应用时采用的方式方法有待进一步地研究。

2.1.2 化学净化技术絮凝沉降技术通过添加絮凝剂达到净水效果。

絮凝剂提供多羟基络合离子,可以吸引废水中原本相斥的反相胶体微粒,通过电中和及卷扫作用将水体中的胶体杂质絮凝凝结成容易沉淀的絮状体[20-21]。

有研究显示,氧化偶合絮凝剂对受污染水体有较好处理效果,能够有效的降低 CODMn、生化需氧量(BOD)和TP浓度[22]。

研究发现,聚合氯化铝铁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,CODMn 去除率可达65.57%,NH3- N、硝态氮(NO3--N)和亚硝态氮(NO2--N)的总去除率可达 32.46%[23]。

但是絮凝沉降技术无法将污染物移出水体,只是将养殖水体中的污染物暂时保留在池塘底部,池塘底部的污染物有可能释放出来。

曝气法通过增氧机和铺设通气管等方式向养殖水体中注入空气,一方面增加水和空气的接触面积,促进空气中的氧气进入水体,提高水体DO浓度;另一方面通过气浮将水体中的有害气体和悬浮性颗粒物质带到水体表面。

DO可以将水中的还原性有害物质和溶解有机物转化为无害物质或转化为易于从水中分离的气体或固体。

研究显示,曝气法可以去除水中溶解的
CO2、H2S、NH3等气体,对水中的金属污染物起到氧化作用[24]。

虽然曝气法在养殖中非常常见,但是其设备和运行成本较高。

化学处理技术通过添加过氧化氢、过乙硫酸氢钾、高铁酸钾、二氧化氯、漂白粉等氧化剂,氧化并分解养殖水体中不易分解的有机物。

也有添加硫酸铜、四羟甲基硫酸磷等化学物质净化养殖水体,减少养殖水体中的病菌,但是有些物质会对人体产生不良影响,许多化学物质己被禁止使用[25]。

2.1.3 生物净化技术生态养殖法充分运用物质转化与能量传递理论,能够将“资源—产品—污染排放”的传统生产模式转向“资源—产品—再生资源”的资源节约型生产模式[26]。

综合运用各种生物互补互利特点,充分利用投入的物质和能量,达到减少污染、节约成本、降低病害、增加收益的作用。

常用一些水生动植物进行生态养殖,植物能够通过吸收和转化植物型营养物质降低富营养化;叶冠的覆盖遮光、他感作用改变水体中藻类群落;根系泌氧提供微生物生境等途径净化水质,能够有效降低养殖水体中的TN、TP、悬浮物和重金属离子[27]。

刘耀斌开展了对鱼/虾-稻共养模式的研究,研究表明,相较于单一养殖鱼/虾,鱼/虾-稻共养模式能有效的降低养殖水体中正磷酸盐(PO43-)、NH3-N、 NO3--N濃度[28]。

除了水生植物外,贝类也是很好的净化生物,贝类能够通过摄食清除水中藻类和微生物。

研究表明,有蚌池与无蚌对照池
比较,水体叶绿素含量降低57.5%,悬浮物含量降低49.2%,水体透明度提高7~8 cm[29]。

生态养殖法充分利用投入的饵料和饲料,能有效的减少污染排放,但需要结合当地环境因素,考虑配养生物生态位、代谢能力,并针对种类、数量等运行参数做大量研究,且需要较高的专业水平。

为了减少水产养殖对生态环境带来的负面影响,多个政府部门陆续出台相关法规和指导意见。

江苏省海洋渔业局早在2010年便制定《江苏省太湖流域池塘循环水养殖工程建设专项规划(2011—2020)》,要求太湖流域的连片池塘进行循环水养殖改造,以达到重复利用养殖尾水,减少污染排放的目的。

2019年2月农业农村部等部委印发了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》,对中国水产养殖业的发展提供了指导意见,其中第十一项具体的政策措施中要求推进养殖尾水治理,鼓励通过采用人工湿地和生物净化等方式,使养殖尾水得到资源化利用或达标排放。

2水产养殖尾水净化国内外研究现状
目前,养殖尾水的处理和净化方法可以根据处理位置的不同分为原位净化和异位净化。

原位净化指将养殖尾水在养殖池塘内部进行净化,异位净化指将养殖尾水导出养殖水体,在其他的空间中进行净化。

这两种方法各有优劣,原位净化无需占用额外的空间,相对于异位净化能够有效的减少人力、能源、土地资源和资金投入,但水产养殖本身需要的适度肥水,原位净化会影响肥水效果,并且其原位净化受空间、时间、养殖生物的影响,很多净化方法无法使用,导致净化效果存在季节性和波动性。

异位净化净水效果高于原位净化,但需要消耗额外的土地资源,并且需要投入更多资金[5]。

2.1 原位净化
由于原位净化在养殖水体中直接改善水质,可减少对鱼类的不良影响。

原位净化主要通过物理、化学和生物净化方法净化水质。

物理净化方法主要为底泥覆盖法、吸附法。

化学净化方法主要为絮凝沉降法、曝气法。

生物净化方法主要是生态养殖法、水生植物法和微生物法。

2.1.1 物理净化技术养殖池塘中投放的肥料和饵料通常不会马上溶解于水体中,而会以沉积物的形式保留在其底部,形成池塘底泥,然后缓慢地通过扩散和微生物的分解作用增加水体的植物性营养物质和还原性有害物质,并消耗水体DO,造成养殖池塘及周围水体生态环境失衡。

底泥的净化对养殖水体净化有重要意义,物理净化最简单和有效的技术就是底泥的疏竣。

由于底泥中具有还原性有害物质,在养殖过程中进行底泥疏浚可能对养殖生物造成不良影响,故底泥疏浚在养殖周期完成后才能进行,每年年底的清塘就是这项技术的代表。

其次是底泥原位覆蓋技术。

底泥原位覆盖技术将清洁材料覆盖于底泥上,将底泥和养殖水体隔离,能够减少底泥和水体之间的物质交换,防止污染物质向水体中扩散,有效地降低水体污染物浓度[15-16]。

有研究表明,原位覆盖技术可以降低水体中水溶性无机磷的浓度[17],并且能够降低氨氮(NH3-N)、多氯联苯、多环芳烃、重金属物质的释放[18]。

但是底泥原位覆盖局限较大,其
无法降低污染物总量,当覆盖层受到破坏时依然会造成污染;覆盖材料和其运输、应用都需要一定成本;造成底泥疏浚的难度的增加;会占据池塘空间,减少养殖池塘深度;并且养殖池塘容易形成底泥,新底泥的产生会减少该技术的净化效果[15]。

吸附法主要通过添加吸附材料的吸附作用富集养殖水体中的污染物,达到净化水体的目的。

吸附材料一般为多孔结构,含有大量的介孔和微孔,比表面积较大,能够将水体中的污染物吸附在其表面。

有研究表明,改性凹凸棒土负载铝盐吸附剂对水体中磷的吸收率最高可达98%[5]。

超声—镧改性沸石能有效的降低河道氮磷类物质浓度,其去除率最高可达93.0%和98.7%[6]。

吸附材料对抗生素具有一定吸附能力,有研究表明,沸石能够有效的去除水体中的磺胺甲恶唑和氧氟沙星[19]。

但吸附法使用量大、成本高,且很难真正将污染物从养殖水体中移除。

目前对于吸附材料的研究成果多数集中在理论方面,用于实践的研究较少,且主要集中于水生动物较少的水体中,实际应用时采用的方式方法有待进一步地研究。

2.1.2 化学净化技术絮凝沉降技术通过添加絮凝剂达到净水效果。

絮凝剂提供多羟基络合离子,可以吸引废水中原本相斥的反相胶体微粒,通过电中和及卷扫作用将水体中的胶体杂质絮凝凝结成容易沉淀的絮状体[20-21]。

有研究显示,氧化偶合絮凝剂对受污染水体有较好处理效果,能够有效的降低 CODMn、生化需氧量(BOD)和TP浓度[22]。

研究发现,聚合氯化铝铁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,CODMn 去除率可达65.57%,NH3- N、硝态氮(NO3--N)和亚硝态氮(NO2--N)的总去除率可达 32.46%[23]。

但是絮凝沉降技术无法将污染物移出水体,只是将养殖水体中的污染物暂时保留在池塘底部,池塘底部的污染物有可能释放出来。

曝气法通过增氧机和铺设通气管等方式向养殖水体中注入空气,一方面增加水和空气的接触面积,促进空气中的氧气进入水体,提高水体DO浓度;另一方面通过气浮将水体中的有害气体和悬浮性颗粒物质带到水体表面。

DO可以将水中的还原性有害物质和溶解有机物转化为无害物质或转化为易于从水中分离的气体或固体。

研究显示,曝气法可以去除水中溶解的
CO2、H2S、NH3等气体,对水中的金属污染物起到氧化作用[24]。

虽然曝气法在养殖中非常常见,但是其设备和运行成本较高。

化学处理技术通过添加过氧化氢、过乙硫酸氢钾、高铁酸钾、二氧化氯、漂白粉等氧化剂,氧化并分解养殖水体中不易分解的有机物。

也有添加硫酸铜、四羟甲基硫酸磷等化学物质净化养殖水体,减少养殖水体中的病菌,但是有些物质会对人体产生不良影响,许多化学物质己被禁止使用[25]。

2.1.3 生物净化技术生态养殖法充分运用物质转化与能量传递理论,能够将“资源—产品—污染排放”的传统生产模式转向“资源—产品—再生资源”的资源节约型生产模式[26]。

综合运用各种生物互补互利特点,充分利用投入的物质和能量,达到减少污染、节约成本、降低病害、增加收益的作用。

常用一些水生动植物进行生态养殖,植物能够通过吸收和转化植物型营养物质降低富营养化;叶冠的覆盖遮光、他感作用改变水体中藻类群落;根系泌氧提供微生物生境等途径净化水质,能够有效降低养殖水体中的TN、TP、悬浮物和重金属离子[27]。

刘耀斌开展。

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