文/游宇

基于多營養(yǎng)層級(jí)生態(tài)養(yǎng)殖的理念，本文以對(duì)魚蝦貝耦合接力養(yǎng)殖模式中魚蝦養(yǎng)殖池、貝苗池（菲律賓蛤仔）的水質(zhì)進(jìn)行階段性檢測為例，測定其水質(zhì)凈化率以及貝苗生長的藻類轉(zhuǎn)化率；并將該模式中高效藻類池、貝苗池的水質(zhì)與外海海水的水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，說明該模式的有效性和優(yōu)越性，為漁業(yè)養(yǎng)殖尾水水質(zhì)凈化提供一條解題思路。

近年來，水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理問題逐漸受到社會(huì)各界關(guān)注，特別是高位池和工廠化養(yǎng)殖、育苗等高密度集約化養(yǎng)殖尾水大量排放，有機(jī)污染物質(zhì)、懸浮物以及氮、磷等營養(yǎng)物直接排入附近水域?qū)⒓觿∴徑虻呢?fù)載。因此構(gòu)建一種生態(tài)環(huán)保、安全高效的養(yǎng)殖模式是促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的重大技術(shù)需求?；诙酄I養(yǎng)層級(jí)的耦合養(yǎng)殖正是以維持養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)平衡的理念為指導(dǎo)，充分利用不同層次營養(yǎng)級(jí)生物間的生態(tài)互利性，科學(xué)整合不同營養(yǎng)級(jí)生物，使養(yǎng)殖系統(tǒng)中一些生物釋放或排泄到水體的廢棄營養(yǎng)物質(zhì)成為另一些生物的營養(yǎng)物質(zhì)來源，達(dá)到近海生態(tài)系統(tǒng)中生源要素的高效、高值利用。在福建省漳州、寧德等地推廣的傳統(tǒng)魚蝦貝池塘混養(yǎng)都是基于多營養(yǎng)層級(jí)原理，發(fā)揮出貝類的碳匯作用，從而增加池塘養(yǎng)殖綜合收益。

一、研究方法

（一）采樣地點(diǎn)

漳州市東山縣茂鑫水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司的藻類池3個(gè)、貝苗池3個(gè)，分別標(biāo)記為Z1、Z2、Z3、P1、P2、P3，每個(gè)池分別設(shè)置5個(gè)采水點(diǎn)（池的四個(gè)角和池中），采集水下20cm水樣，混勻。

（二）采樣時(shí)間

從2019年8月27日至2019年9月2日，為期七天的水質(zhì)檢測，上午6:00取貝苗過夜濾食后的的育苗池池水、上午8:00取高效藻類池水。外海海水采樣時(shí)間與貝苗池的采樣時(shí)間為同一時(shí)間。

（三）采樣方法

在高效藻類池以及貝苗池的水樣采集點(diǎn)，將取樣瓶浸入到水層下，取水體中層的部分，在水中搖晃瓶體洗滌1次，隨后攪動(dòng)水體，以排除水層泡沫，然后快速取水。取樣完成后將取樣瓶放置在顏色較深的塑料袋中（可多采幾份作為平行樣）。加入冰袋保存，及時(shí)送回實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)天進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。

水質(zhì)比較試驗(yàn)則分別在外海入水的水源處、外海外排出水口的尾水處、外海近岸海水處、養(yǎng)殖貝苗池塘的入水口處，養(yǎng)殖貝苗池的出水口處設(shè)置5個(gè)取水點(diǎn)，每個(gè)取水點(diǎn)設(shè)置三個(gè)采樣點(diǎn)，采集三份水樣，分別在采樣點(diǎn)采集水下20cm的水樣，混勻。

（四）水質(zhì)檢測方法

水質(zhì)指標(biāo)的測定參照國標(biāo)，需要檢測的指標(biāo)為：①物理指標(biāo)：溫度、pH、鹽度、透明度、溶解氧以及懸浮物；②化學(xué)指標(biāo)：葉綠素a以及活性磷酸鹽、無機(jī)氮（硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮）、化學(xué)需氧量（COD）、總磷（TP）、總氮（TN）。這些指標(biāo)的測定分別通過總磷檢測儀、氨氮檢測儀器、亞硝酸鹽檢測儀等儀器測定，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于需要計(jì)算水質(zhì)的凈化率，需要記錄每天使用的水量，室內(nèi)貝苗池每天水量的變化采取估算的方式（池塘面積乘以水位下降公分?jǐn)?shù)）。

二、結(jié)果

（一）實(shí)驗(yàn)期間溫度、溶解氧和pH值

由圖1可知，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行期間，該養(yǎng)殖水體的溫度范圍在27℃～31℃內(nèi)波動(dòng)，該溫度范圍是適宜貝苗生長的水溫，水溫的最大值出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的第三天，最大值為30.8℃。由圖2可知，隨著貝苗的長大，耗氧量增大，養(yǎng)殖水體中的溶解氧逐漸下降，溶解氧最低值出現(xiàn)在養(yǎng)殖的第七天。由圖3可知，養(yǎng)殖水體pH在實(shí)驗(yàn)期間隨著養(yǎng)殖時(shí)間雖有所升高，但是pH范圍也維持在7.5～8.3之間。隨著貝苗的長大，水中的溶解氧逐漸下降，pH逐漸升高，水體的pH最高值出現(xiàn)在養(yǎng)殖的第七天，具體數(shù)值為8.22，在貝苗適宜養(yǎng)殖pH范圍內(nèi)。國家漁業(yè)養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)中，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)pH范圍為：7.0～8.5，養(yǎng)殖期間入水口以及凈化后的外排水的pH均符合一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）水質(zhì)指標(biāo)凈化率

1.葉綠素a、懸浮物和COD的凈化率

由表1可知，葉綠素a在進(jìn)水口和出水口的數(shù)值變化明顯，原因是入水水體中含有的大量的藻被貝苗攝食，使得水體中藻的含量明顯下降，因此可以檢測到水中的葉綠素a下降明顯。

由表2可知，該模式對(duì)養(yǎng)殖水體中的懸浮物凈化效果非常好，出水口的水體水質(zhì)明顯比入水口的水質(zhì)澄清干凈，水中懸浮物的數(shù)值明顯下降，水質(zhì)凈化后由二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，使得養(yǎng)殖尾水水質(zhì)更符合養(yǎng)殖尾水排放標(biāo)準(zhǔn)。該模式對(duì)養(yǎng)殖水體中的COD具有較好的去除效果，經(jīng)過凈化后水中的COD數(shù)值明顯降低。

圖1 養(yǎng)殖水體溫度變化

圖2 養(yǎng)殖水體溶解氧變化

圖3 養(yǎng)殖水體pH變化

2.無機(jī)氮和總氮的凈化率

由表3可知，水中的無機(jī)氮經(jīng)過凈化后明顯下降了，對(duì)無機(jī)氮的凈化效果非常顯著，其平均凈化率僅次于懸浮物，水質(zhì)明顯得到改善。水質(zhì)中的總氮在水質(zhì)凈化前后數(shù)值差異明顯，其平均凈化率可達(dá)60%左右，水質(zhì)經(jīng)過該模式凈化后總氮可以明顯降低。

3.總磷和活性磷酸鹽的凈化率

由表4的數(shù)據(jù)結(jié)果來看，總磷下降的數(shù)值雖然不是非常高，但相比入水口的水體，出水口的水體總磷含量已經(jīng)有所下降。總磷的下降也主要是通過細(xì)菌微生物的轉(zhuǎn)化作用以及藻類的吸收作用來完成的。且由表5可知，該模式對(duì)水體中的總磷還是有一定的凈化率的?；钚粤姿猁}的凈化率相較于總磷的凈化率較低，甚至?xí)霈F(xiàn)水質(zhì)凈化前后對(duì)比水質(zhì)凈化率為零的情況，這說明該模式對(duì)于活性磷酸鹽的凈化作用還是較弱的。

（三）水質(zhì)指標(biāo)凈化率在不同時(shí)間的差異性方差分析結(jié)果

由表5可知，葉綠素a、總氮的去除率在第1天的時(shí)候最低，在第5天的時(shí)候最高；氨氮、無機(jī)氮的去除率則在第4天的時(shí)候最低，在第5天的時(shí)候最高；懸浮物在第1天的時(shí)候去除率最低，在第2天的時(shí)候去除率最高；總磷在第2天的去除率最低，第6天最高。活性磷酸鹽的去除率在第6天的時(shí)候最低，在第4天的時(shí)候最高；COD的去除率則是在第5天的時(shí)候最低，在第2天的時(shí)候最高。

（四）養(yǎng)殖模式水質(zhì)與外海海水水質(zhì)對(duì)比

由表6可知，花蛤育苗池入水口的水質(zhì)直接外排進(jìn)入外海海水會(huì)造成一定程度的污染，而貝苗育苗池凈化后外排的水明顯得到了有效的凈化，相比外海海水，其無機(jī)氮含量、懸浮物含量、總氮、COD等都明顯降低，直排入海不會(huì)造成外海海水的污染。此外，花蛤育苗池出水口的水質(zhì)指標(biāo)明顯比入水口的水質(zhì)指標(biāo)，含量降低，尤其是懸浮物降低最為顯著，凈化效果明顯。

表1 葉綠素a凈化率表

表2 懸浮物和COD凈化率表

表3 無機(jī)氮和總氮凈化率表

表4 總磷和活性磷酸鹽凈化率表

表5 各水質(zhì)指標(biāo)在不同時(shí)間的凈化率差異性方差分析表

表6 養(yǎng)殖模式水質(zhì)與外海海水水質(zhì)對(duì)比 單位：（mg/L)

（五）藻類的消耗與貝苗增重情況

每個(gè)池子池高為1.2m，長4.55m，寬3.55m，計(jì)算可知水池面積為：16.15m2；用掉的水量：（滿水+水位差）×水池面積，計(jì)算得知1L水中的藻生物量為：57.47mg，每天消耗的藻的總質(zhì)量=用掉的水量×藻生物量，轉(zhuǎn)化率=貝苗凈增重/消耗的藻量×100%；藻的消耗量每天均值，相加即為五天共消耗藻的質(zhì)量。

于9月2日將放養(yǎng)了五天的花蛤苗排水清理出池，其原始投入苗種的重量為每池各1.5kg貝苗。六個(gè)池子收獲后稱量分別為：①2.85kg、②3.00kg、③3.05kg、④2.95kg、⑤3.40kg、⑥3.10kg；計(jì)算可知貝苗的平均轉(zhuǎn)化率為16.02%。

三、討論

近年來，水生動(dòng)物越來越多的應(yīng)用在海水養(yǎng)殖尾水的治理中，當(dāng)前主要應(yīng)用于海水養(yǎng)殖廢水處理的水生動(dòng)物主要有扇貝、花蛤以及牡蠣等貝類品種。此外，由于貝苗養(yǎng)殖的種類、方式和養(yǎng)殖的密度以及養(yǎng)殖的海域的特性的不同，使得貝苗對(duì)養(yǎng)殖水體的生態(tài)環(huán)境的影響也不盡相同。趙志東等的研究發(fā)現(xiàn)，將貝類和南美白對(duì)蝦一起混養(yǎng)，可以顯著地降低整個(gè)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的亞硝酸鹽、COD、硝酸鹽、磷酸鹽和氨氮以及懸浮物等水體環(huán)境因子的含量。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，魚蝦貝類耦合養(yǎng)殖模式對(duì)養(yǎng)殖尾水的凈化具有良好的凈化效果，凈化后水質(zhì)得到改善的明顯。各水質(zhì)指標(biāo)數(shù)值均在一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

在凈化率方面，葉綠素a 的去除率最低為62.78%，去除率最高為82.05%，其平均凈化率高達(dá)72.81%。在養(yǎng)殖的期間，養(yǎng)殖池塘的水溫維持在27.7℃～30.8℃范圍，該模式中對(duì)葉綠素a的去除主要是通過將藻的肥水注入到貝苗池，在池中通過濾食性貝苗的濾食作用以及水體靜置后的沉淀作用來共同完成的。

懸浮物的去除率最低為55.79%，去除率最高為91.29%，平均凈化率為75.61%。該模式中的懸浮物的數(shù)值明顯降低首先是由于貝苗池中的花蛤苗具有濾食作用，其次是貝苗池的曝氣沒有外塘劇烈，水體的攪動(dòng)較為緩和，因此水中的懸浮物部分會(huì)沉降于池底。

總氮的去除率最低為40.71%，去除率最高為69.81%，平均凈化率為59.49%。該模式對(duì)總氮消除，主要經(jīng)過浮游植物在養(yǎng)殖水體中的吸收作用完成。而且，微生物在水體中也經(jīng)過反硝化作用和硝化作用，參與水體中的氮的去除。

無機(jī)氮的去除率最低為26.45%，去除率最高為90.66%，平均凈化率高達(dá)67.37%。該模式下無機(jī)氮的凈化，其主要模式是水中的氨氮和亞硝酸鹽以及硝酸鹽等，在細(xì)菌的硝化作用以及反硝化作用下，轉(zhuǎn)換成藻類生長需要的營養(yǎng)鹽而被吸收，水中的大量藻體又被養(yǎng)殖的花蛤苗通過濾食作用濾食掉了，所以水中無機(jī)氮下降。

總磷的去除率最低為9.52%，去除率最高為37.61%，平均凈化率為21.56%。海水養(yǎng)殖尾水中總磷主要來源于投喂餌料的分解物、水中的養(yǎng)殖生物排泄產(chǎn)物以及餌料中的添加劑?；钚粤姿猁}的去除率最低為0，去除率最高為8.77%，平均凈化率為4.49%；COD的去除率最低為42.15%，去除率最高為61.30%，平均凈化率為47.89%。

由此可知，該養(yǎng)殖模式在實(shí)驗(yàn)期間，其凈化率由大到小分別為：懸浮物＞葉綠素a＞無機(jī)氮＞總氮＞COD＞總磷＞活性磷酸鹽。

花蛤等貝類在貝苗池中高密度養(yǎng)殖，具有極強(qiáng)的藻類攝食能力和水質(zhì)凈化能力，可與高效藻類池耦合接力進(jìn)行尾水凈化治理，發(fā)揮出非常明顯的作用。而且藻類培育的肥水用于貝苗飼養(yǎng)，可為貝苗生長提供充足養(yǎng)料，貝苗體重增重明顯，產(chǎn)量明顯升高，具有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，魚蝦貝耦合接力生態(tài)養(yǎng)殖模式已在福建漳州地區(qū)進(jìn)行了初步示范應(yīng)用，將為海水養(yǎng)殖的尾水水質(zhì)凈化、水產(chǎn)品產(chǎn)量提高提供新的解題思路。