新發展階段水產養殖的水環境調控模式和技術選擇(下)

謝 駿

(中國水產科學研究院珠江水產研究所，廣東 廣州 510380)

五、池塘水環境調控

池塘養殖環境容量是在滿足水產養殖生物正常生產和生態環境不受損害的前提下池塘養殖環境所能容納污染物的最大負荷量。池塘養殖環境容量與實現養殖生態環境友好、產出效益最大化和水產品質量優質化密切相關。為了實現水產養殖業的可持續健康發展，需要通過綜合調控和優化養殖環境要素、優化養殖模式等方式達到養殖容量的最佳利用。由于尾水達標排放的要求越來越嚴格，加上2021年1月6日農業農村部頒布的《農業農村部關于加強水產養殖用投入品監管的通知(農漁發〔2021〕1號)》(下稱“1號文件”)，嚴格限制了水產養殖動保類產品的范圍，因此生態養殖的水環境調控更應該根據第一性原則來開展，尤其是應該圍繞池塘環境容量開展研究。在新的形勢下要實現水產養殖的綠色發展，需要發展環境友好型水產養殖業，實施養殖容量規劃管理是實現水產養殖業綠色發展的關鍵，是解決水產養殖發展與生態環境保護矛盾、實施綠色可持續發展的重大舉措。

水產養殖水環境調控模式和技術主要有物理方法、化學方法、生物方法和綜合方法。

1.物理方法

物理方法是根據養殖環境的特點，通過換水、沉淀、過濾、泡沫分離、吸附、翻耙、疏浚等物理方法去除水體和沉積物中的有害物質。該方法需要考慮的是人工、水資源和電力的成本等因素。南方高位池養蝦模式通常采用這種大排大放的方式，越南的巴沙魚養殖也是采用這種方式。眾所周知，我國大部分地區是限制這種模式的應用和推廣的。根據“1號文件”的精神，物理方法將是下一步養殖水調控的主要方法，當然，所選用的方法也要考慮節約水資源和保護環境這個前提。泡沫分離對海水養殖具有一定作用，能夠將一部分蛋白質成分分離出來，是集約化海水養殖值得推薦的方式。比較典型的方法是池塘干塘后的曬塘、翻耙、疏浚等手段，現在較少采用，下一步還是需要推廣。

2.化學方法

化學方法有氧化、混凝、離子交換、化學消毒等。前些年水質調控利用池塘底改產品非常多，主要是過氧化鹽產品，在一定的階段起到了較好的作用，但是由于缺乏標準和有效的風險評估，根據“1號文件”的精神，這一類產品都不能繼續使用了。國際上對硝酸鈣在水產中的應用有比較多的研究，也有一些比較系統的效果評價，在包括河道治理方面的研究也比較多，其實可以逐步推進基礎研究，如果解決好安全和效果評價，將來還是有成功申報批文的潛在可能的。

3.生物方法

生物方法是利用微生物、藻類、水生動植物等，將養殖環境中的污染物吸收、分解或降解為無害物質。近年調水用的微生物等非藥品類制劑應用較多，逐步減少了抗生素和化學藥物的用量，但是該系列產品的標準未能及時制定，受到了目前“1號文件”的限制。不過農業農村部較早前提供的口服類微生物制劑目錄提供了一些可以在飼料中添加的微生物制劑，這能夠提高魚的免疫力，魚排泄的微生物代謝產物也能夠在養殖水環境調控中起到有效的作用；同樣發酵飼料也有類似效果，值得進一步加大評價力度，建立標準，推廣應用。

(1)池塘集約化養殖的細菌或異養技術。包括添加硝化細菌，增加池水曝氣與沉積物的混合，改善池塘內懸浮培養與硝化作用，還有在池塘中添加含碳物質，促進異養細菌生長以促進氮素吸收。所有這些技術需要大功率的水泵抽水或池水曝氣。這些技術已被證明能降低池塘中的氨濃度以增加產量，不過，通過這種技術增加產量通常不足以抵消抽水和曝氣所增加的能源成本和投入資金成本。

(2)池塘沉積物、污泥管理或去除技術。已被證明能減少池塘中的氮素循環從而增加產量，大多數的污泥去除技術表明，迄今為止一直局限于相對較小的系統，還沒證明能被轉移到大型系統。池塘沉積物管理最廣泛的應用技術是干燥池塘沉積物，經過礦化作用和脫氮作用過程以減少沉積物中的有機碳和氮含量，這種做法需要將池塘里的水排干，或移到另一個存儲區域，被清除的池塘有很長一段時間不能從事生產。

(3)生物絮團技術(BFT)是借鑒城市污水處理中的活性污泥技術，通過人為向養殖水體中添加有機碳物質(如糖蜜、葡萄糖等)，調節水體中的碳氮比(C/N)，提高水體中異養細菌的數量，利用微生物同化無機氮，將水體中的氨氮等含氮化合物轉化成菌體蛋白，形成可被濾食性養殖對象直接攝食的生物絮凝體，能解決養殖水體中的腐屑和飼料滯留問題，實現餌料的再利用，起到凈化水質、減少換水量、節省飼料、提高養殖對象存活率及增加產量等作用。以色列養殖專家Avnimel ech(1999)首次提出了“生物絮團”技術(BFT)在水產養殖中的應用，并在世界各地推薦和倡導生物絮團技術的應用。筆者所在的珠江水產研究所研究團隊申請并獲得國內首個發明專利“一種水產養殖用生物絮團的培養方法”(專利號為ZL 201110341362.3)。生物絮團技術目前無法有效推進的關鍵仍然是受限于成本太高，主要是電費成本。理論上維持生物絮團的正常生存需要24小時不間斷增氧，這對于大多數模式而言均有難度，再者，用碳源平衡氮素，而且比例要求碳氮比為1∶(12～15)，碳源增加的成本也是一筆不菲的費用，這是最起碼也是繞不過的一道障礙，再加上該技術相對以往的技術難以掌握，有反映說生物絮團在實際生產中的應用并不是很理想也是可以理解的事情。

(4)雙碳源非典型生物絮團技術。針對生物絮團技術存在的成本高和操控困難的問題，筆者研究團隊結合實際提出了雙碳源非典型生物絮團概念(Dcabt)：兩種不同碳水平的飼料或者兩種不同碳水平的養殖廢水二次耦合利用，以“高碳低氮”飼料以及代謝物來降低的二次利用，培養“非典型生物絮團”微生物，達到降低氮污染排放的效果，碳源差異越大，效果越好。

4.綜合方法

綜合方法是將物理、化學、生物等方法集于一體的高效調控與優化方式，例如池塘工程化水處理系統，就是通過物理過濾、生物凈化、殺菌消毒、增氧等綜合調控步驟來實現養殖用水的循環利用或達標排放。綠色發展已經成為當今世界潮流，代表了當今時代科技革命和產業變革的方向，代表了人民對美好生活的向往和人類社會文明進步的方向。新發展階段的水產養殖水環境調控應該牢記人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應自然、保護自然。

(全文完)