郭蓉
隨著世界人口的不斷增加,人類對水資源的需求也日益增長,而水污染情況也日趨嚴(yán)重,致使全球水資源短缺的問題日益突出,并嚴(yán)重影響到人類的生存發(fā)展??沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求保護水資源和水環(huán)境,這是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容之一。而水產(chǎn)養(yǎng)殖對水資源和水環(huán)境造成的影響不可忽視,水產(chǎn)養(yǎng)殖是依托于水的漁業(yè),傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖不僅消耗大量的水資源,還會因排放大量養(yǎng)殖廢水而污染水環(huán)境,加劇了對生態(tài)環(huán)境的破壞。
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)屬環(huán)境依賴型產(chǎn)業(yè),水環(huán)境質(zhì)量狀況決定了養(yǎng)殖的成敗及產(chǎn)品的質(zhì)量安全。但水產(chǎn)養(yǎng)殖同時也會產(chǎn)生自身污染,對周邊水域環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅,進而制約其可持續(xù)發(fā)展。從水產(chǎn)養(yǎng)殖整個產(chǎn)業(yè)鏈來看,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是關(guān)鍵所在。
1、水產(chǎn)養(yǎng)殖出現(xiàn)的環(huán)境問題
①水產(chǎn)養(yǎng)殖污染致使水質(zhì)惡化
傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖依靠施肥或者向水中撒魚餌等方式喂養(yǎng)魚群,以獲得更多魚產(chǎn)品。而在養(yǎng)殖過程中施的肥、殘留的魚餌、殘骸、魚群排泄物以及藥物等等會產(chǎn)生水產(chǎn)養(yǎng)殖自污染。特別是近幾年,漁業(yè)發(fā)展迅速,養(yǎng)殖方式逐步轉(zhuǎn)向集約化,水產(chǎn)養(yǎng)殖的密度和投耳量大量增多,相應(yīng)的魚群數(shù)量也逐漸壯大,排泄物、殘餌劇增。據(jù)了解,在養(yǎng)殖玉筋魚的過程中,其代謝物是投餌量的19%~36%,殘餌量是投餌量的8%—42%。而蛙蹲魚的固體排泄量是投餌量的37%~50%,斑點叉尾鮑的固體排泄量占投餌量的17%~68%。養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的這些殘骸、殘餌、固體排泄物等經(jīng)過一段時間后,會在水中分解為氨氮,在分解過程中會消耗溶氧,如此一來,水中的氨氮增多而溶氧減少,會致使水質(zhì)惡化。
在水質(zhì)指標(biāo)中,氮化物和溶氧含量是非常重要的。尤其對于水中的生物來說,水中的DO小于3mg/L,非離子氮(NH3—N)大于25 g/L時,就會對水中的魚類造成傷害,損傷魚類的鰓,嚴(yán)重會導(dǎo)致其死亡。并且,水質(zhì)的惡化會滋生大量細菌、病毒等有害微生物,影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量。
②水產(chǎn)養(yǎng)殖污水排放加劇環(huán)境污染程度
水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展,一方面提高了地方經(jīng)濟的發(fā)展,另一方面由于養(yǎng)殖污水的排放,對地方環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。養(yǎng)殖污水中含有大量的N、P等營養(yǎng)物質(zhì),污水直接排入水域會造成水體富養(yǎng)化,不僅會污染水源,還會使水資源被大量浪費。研究發(fā)現(xiàn),美國虹鱒魚的餌料只有8%的N和32%的P被吸收,剩下的營養(yǎng)物質(zhì)則落入水中。殘餌和魚類代謝物不及時清理就會沉積水底,造成水體缺氧,致使水質(zhì)惡化,尤其在繁殖期,魚類生長、產(chǎn)子,排泄率非常高,嚴(yán)重的污染水源環(huán)境。
現(xiàn)在,很多國家開始禁止“三網(wǎng)”養(yǎng)魚,并且水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水必須達標(biāo)才能進行排放。我國在水產(chǎn)養(yǎng)殖污水排放方面還沒有出臺相應(yīng)的政策法規(guī),但是,一些地方政府已經(jīng)開始重視水產(chǎn)養(yǎng)殖污水排放問題,比如北京市政府投資數(shù)百萬引進工廠化養(yǎng)魚水處理設(shè)備,供水產(chǎn)養(yǎng)殖場使用。
③大面積放養(yǎng)破壞水域生態(tài)系統(tǒng)
大水面的水體有很多社會經(jīng)濟功能,例如航運、水利、蓄水防洪、調(diào)節(jié)氣候等。而人們?yōu)榱税l(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖,增加漁業(yè)產(chǎn)量,對很多魚類實施放養(yǎng)政策。雖然魚類產(chǎn)量得到暫時性提高,但對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生惡劣影響。水體中的水草、螺艦等減少,湖泊中的營養(yǎng)鹽就不能通過水草進行遷移、轉(zhuǎn)化和輸出,造成湖泊營養(yǎng)鹽濃度過高,促使浮游生物的繁殖,減少水體透明度,陽光很難透入水中,水草難以生存,水中大量生物消亡,物種多樣性降低,致使水域生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退化。
2、工程技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用
①水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖,通常采用投餌、施肥等方式進行飼養(yǎng),并且大量用藥以保障魚類的繁殖。不僅耗水量大,而且破壞環(huán)境。將工程技術(shù)用以水產(chǎn)養(yǎng)殖,是改變水產(chǎn)養(yǎng)殖污染的最佳選擇。最近幾年,國外的養(yǎng)魚技術(shù)飛快發(fā)展,將現(xiàn)代技術(shù)用于水體消毒、池底排污等,工廠化養(yǎng)魚基本可以實現(xiàn)非常高的自動化程度。
養(yǎng)殖水體的消毒凈化主要依靠臭氧來完成,抽樣和生物濾池結(jié)合使用,可以大大增加去除氨氮和有機物的成效。水體缺氧的問題可以通過液態(tài)純氧增氧技術(shù)來解決,這項技術(shù)可以使水體中的溶氧量超過17mg/L,有利于提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的密度,降低餌料浪費率。遙控式的自動吸污機可以實現(xiàn)池底排污自動化。如果能夠把熱泵技術(shù)加入進來,可以節(jié)省50%~60%的工廠化養(yǎng)魚水體加溫費用,并且這個節(jié)能控溫裝置在國外已經(jīng)開始普及化。目前針對水質(zhì)凈化采用的技術(shù)仍然是生物濾池,而卵石濾池、砂濾池等正被淘汰,取而代之的是像聚乙烯網(wǎng)板等材料一樣質(zhì)輕、表面積大、強度高、通風(fēng)性能好的人造濾料。
②水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)的發(fā)展前景
隨著技術(shù)的發(fā)展,和生態(tài)環(huán)境的日趨惡化,封閉式循環(huán)水的養(yǎng)殖方式逐漸在各國普及開來,并且相關(guān)技術(shù)不斷處理完善。養(yǎng)殖污水的處理利用和無害化排放有很大的研究價值和廣泛的應(yīng)用前景。生物濾池可以有效去除氨氮,但相應(yīng)的也有副作用,會使水中的硝酸鹽增多,同樣會影響魚群的生長繁殖。而且含硝態(tài)氮多的廢水排到水域中會引起二次污染。
近年來,我國已經(jīng)逐漸取締了肥水養(yǎng)魚等,另外,各類魚飼料污染也較為嚴(yán)重,環(huán)保問題艱巨,根據(jù)2019年的有關(guān)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的諸多因素中,飼料污染占據(jù)了重要的位置,實現(xiàn)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須大力解決該問題,提高生產(chǎn)效率。因此綜合性生產(chǎn)系統(tǒng)比傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)在資源、能源利用方面有更高的性能比。進入二十一世紀(jì),生態(tài)養(yǎng)殖逐漸成為主流。尤其在近幾年,我國、丹麥、美國等國家發(fā)展了魚藻共生、魚菜共生的理念和實施方案。把養(yǎng)殖廢水用于澆灌蔬菜、水果、花卉等,不僅可以提高蔬菜、水果、花卉的產(chǎn)量,還能起到凈化水質(zhì)的作用,形成良性循環(huán)。
③生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重要性
記錄水產(chǎn)養(yǎng)殖觀測數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)并進行系統(tǒng)化管理,建立生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)信息庫,可以預(yù)測生態(tài)發(fā)展趨勢,為生態(tài)監(jiān)測提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考。同時,利用相關(guān)技術(shù),將衛(wèi)星監(jiān)控、航拍等相結(jié)合,逐步建立配套的生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),提高生態(tài)監(jiān)測的智能化水平。
水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)受到當(dāng)今社會上的重視,在水產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和水資源保護方面扮演重要的角色,養(yǎng)殖污水的凈化與綜合利用對未來水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展有著舉足輕重的作用,在未來會受到更多的關(guān)注。
(作者單位:637600四川省儀隴縣水產(chǎn)漁政局)