養(yǎng)魚循環(huán)水水質(zhì)的分析

侯世全，洪蔚，范英宏，黃大鵬

(中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081)

近年來，工廠化養(yǎng)魚業(yè)得到了快速發(fā)展，這對提高農(nóng)民收入、發(fā)展農(nóng)村多元化經(jīng)濟(jì)、保障市場供給均起到重要作用。但因工廠化養(yǎng)魚對養(yǎng)殖水的水質(zhì)要求比較高，為滿足其水質(zhì)要求，養(yǎng)殖過程中經(jīng)常需要換水，產(chǎn)生大量污水。以鱘魚養(yǎng)殖為例，面積為1 000 m2年產(chǎn)7 500 kg鱘魚的養(yǎng)殖大棚一年約排放污水25 550 m3，其中SS、COD、BOD5等污染物超標(biāo)，且含有氮、磷等物質(zhì)［1～2］，需要對其進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后再排放，否則會(huì)污染周圍的水環(huán)境。

同時(shí)解決污水處理和補(bǔ)充水源兩個(gè)問題的途徑是將養(yǎng)魚污水處理至滿足循環(huán)水質(zhì)要求后再利用。目前，有關(guān)養(yǎng)魚污水達(dá)標(biāo)排放的處理技術(shù)已進(jìn)行過較多研究，但將污水處理至滿足水質(zhì)要求后循環(huán)利用于養(yǎng)魚的研究不多，特別是尚未發(fā)現(xiàn)專門研究養(yǎng)魚污水處理后循環(huán)水水質(zhì)的文獻(xiàn)，也未見相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

本文在相關(guān)資料調(diào)研的基礎(chǔ)上，類比相關(guān)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合北京市郊區(qū)某鱘魚養(yǎng)殖基地情況，分析并提出了養(yǎng)魚污水處理后循環(huán)利用的水質(zhì)指標(biāo)和最高限值要求。

1 養(yǎng)魚循環(huán)水水質(zhì)指標(biāo)分析

1.1 養(yǎng)魚水被污染的原因

養(yǎng)魚水被污染主要是由殘余餌料造成的。據(jù)調(diào)查，養(yǎng)魚飼料中主要物質(zhì)為:粗蛋白質(zhì)≥42.0%、粗纖維≤5.0%、粗灰分≤18.0%、鈣0.80% ～4.50%、總磷≥1.0%、食鹽 0.30% ～3.50%、賴氨酸≥2.0%。有文獻(xiàn)報(bào)道［3］，人工養(yǎng)殖過程中投放的飼料在魚類養(yǎng)殖過程中只有20%～30%被魚攝食，其余70% ～80%的投喂飼料以溶解和顆粒物的形式進(jìn)入水體環(huán)境中。全部飼料中，所含的氮、磷大約只有9.1%和17.4%被魚同化，故養(yǎng)殖水極易受到污染。另外，養(yǎng)殖水中浮游生物的代謝產(chǎn)物和魚的排泄物也是水質(zhì)被污染的原因。

1.2 水質(zhì)指標(biāo)分析

養(yǎng)魚水質(zhì)通常可以用如下指標(biāo)表述。

(1)pH值

水體中的氨主要以NH+4和非離子化NH3兩種形式存在，pH高，則以NH3形式存在，超過某一限值時(shí)，其毒性較強(qiáng)，具體癥狀是魚極度活躍或抽搐，失去平衡，無生氣或昏迷。另外，水中 pH的高低也會(huì)影響魚的發(fā)育。一般魚類在中性水體中生長最好。

(2)SS

非溶解性的殘余餌料、魚的排泄物等懸浮物會(huì)產(chǎn)生大量的氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽以及顆粒有機(jī)腐屑和溶解有機(jī)腐屑，如不及時(shí)清除這些懸浮物，則會(huì)很快污染水質(zhì)，影響魚類生長并誘發(fā)魚病。

(3)COD

通過化學(xué)方法氧化水中有機(jī)物的需氧量，間接表征污染物的含量。水體中有機(jī)物含量過高會(huì)造成水中溶解氧降低，引起水質(zhì)惡化，導(dǎo)致魚類生長緩慢，甚至死亡或泛池。

(4)BOD5

通過生物方法氧化水中有機(jī)物的需氧量，間接表征可生化污染物的含量。

(5)溶解氧

污染物被氧化造成水中的溶解氧降低，溶解氧是水中生物呼吸所必不可少的，也是保證水中有機(jī)物進(jìn)行無機(jī)化分解所必須的。

(6)氨氮

殘餌、排泄物及有機(jī)碎屑等物質(zhì)不斷地被水體中的微生物氧化分解，導(dǎo)致水體中氨氮富集。氨氮可以破壞魚的鰓組織，導(dǎo)致其呼吸機(jī)能下降，皮膚充血，甚至失去活力。

(7)亞硝態(tài)氮

殘餌、排泄物及有機(jī)碎屑等這些物質(zhì)不斷地被水體中的微生物氧化分解，導(dǎo)致水體中亞硝態(tài)氮富集。NO2-N對魚類有很強(qiáng)的毒性，NO2-N的存在會(huì)導(dǎo)致魚、蝦血液中的亞鐵血紅蛋白被氧化成高鐵亞鐵血紅蛋白，而后者不能運(yùn)載氧氣，從而抑制血液的載氧能力，造成組織缺氧，魚類攝食能力降低甚至死亡。

(8)硝態(tài)氮

氨氮和亞硝態(tài)氮的氧化分解，導(dǎo)致水體中硝態(tài)氮增加。硝態(tài)氮的濃度可表征氨氮和亞硝態(tài)氮的氧化分解程度，也能表征反硝化程度。

(9)總氮

氮的相互轉(zhuǎn)化使得總氮成為表征水質(zhì)的重要指標(biāo)。

(10)總磷

總磷是水體富營養(yǎng)化的主要限制因子之一。

(11)總大腸菌群(MPN)

養(yǎng)殖污水中常用的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)。

(12)鋁

考慮到污水處理過程中可能選用鋁鹽作為絮凝劑，人長期飲用鋁濃度高的水則可能導(dǎo)致老年癡呆［4］，故選取鋁作為參考控制指標(biāo)。

2 養(yǎng)魚循環(huán)水水質(zhì)指標(biāo)限值分析

目前，尚未見國家和行業(yè)主管部門制定出處理養(yǎng)魚污水后回用于養(yǎng)魚的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定，可供參考借鑒的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有:

(1)GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

為一般排污單位執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，雖為排放標(biāo)準(zhǔn)，但也有參考意義，對1.2中列出的指標(biāo)，參考標(biāo)準(zhǔn)中要求最嚴(yán)格的一級標(biāo)準(zhǔn)限值。

(2)GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

為城鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，對1.2中列出的指標(biāo)，參考標(biāo)準(zhǔn)中要求最嚴(yán)格的一級標(biāo)準(zhǔn)限值。

(3)GB11607—1989《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》

為適用于天然養(yǎng)殖水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，雖低于養(yǎng)魚循環(huán)水水質(zhì)要求，但仍有重要的參考意義。該標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)較多，對1.2中列出的指標(biāo)，參考標(biāo)準(zhǔn)限值，其他所有未列出的指標(biāo)均按本標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)限值。

(4)NY5051—2001《無公害食品淡水養(yǎng)殖用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》

選取其中的淡水養(yǎng)殖用水水質(zhì)中總大腸菌群作為參考指標(biāo)，參考標(biāo)準(zhǔn)中要求限值。

(5)GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

該標(biāo)準(zhǔn)要求遠(yuǎn)高于養(yǎng)魚水水質(zhì)要求，考慮到處理過程中可能選用鋁鹽作為絮凝劑，選取鋁作為參考指標(biāo)，參考標(biāo)準(zhǔn)中要求限值。

將以上標(biāo)準(zhǔn)和參考文獻(xiàn)中各指標(biāo)的限值列入表1。取各標(biāo)準(zhǔn)和參考文獻(xiàn)的最小值作為處理后的養(yǎng)魚循環(huán)水質(zhì)的水質(zhì)限值，見表1中設(shè)計(jì)水質(zhì)欄。

表1 不同標(biāo)準(zhǔn)的污染物限值比較

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