王磊,施娜娜
(1.煙臺市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心,山東 煙臺 264003;2.萊州市海洋發(fā)展和漁業(yè)服務(wù)中心,山東 煙臺 261400)
面對傳統(tǒng)撒網(wǎng)捕魚方式下漁業(yè)資源日漸枯竭的狀況,我國及時轉(zhuǎn)變資源利用方式,實施了“以養(yǎng)為主”的重大政策調(diào)整。1986年,我國頒布實施《漁業(yè)法》,以法律形式確立了“以養(yǎng)為主”的發(fā)展方針,建立了養(yǎng)殖水域灘涂確權(quán)發(fā)證、捕撈許可、漁業(yè)資源增殖與保護(hù)等一系列管理制度,保障了漁業(yè)生產(chǎn)者的合法權(quán)益,促進(jìn)了漁業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。2006年我國海水養(yǎng)殖產(chǎn)量超過捕撈產(chǎn)量,實現(xiàn)了海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的歷史性跨越。在取得巨大成就的同時,海水養(yǎng)殖業(yè)也面臨著海洋環(huán)境污染、產(chǎn)生大量固廢垃圾、占用近岸灘涂等問題[1]。2019年2月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等十部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的若干意見》,2022年1月生態(tài)環(huán)境部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)海水養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境監(jiān)管的意見》,2022年3月國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)入河入海排污口監(jiān)督管理工作的實施意見》,對加強(qiáng)海水養(yǎng)殖尾水治理方面都提出明確的要求。近年來,煙臺市以生態(tài)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全為發(fā)展理念,加快現(xiàn)代漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級,推動水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展,探索實施集中連片海水養(yǎng)殖池塘和工廠化養(yǎng)殖的區(qū)域綜合治理,取得了良好效果。
青鱗鋪位于山東半島西北部,萊州灣東岸,周圍海域為水深0~6 m的砂質(zhì)淺灘,是黃渤海魚類重要的產(chǎn)卵場和育幼場[2],同時也是重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū),有數(shù)量眾多的海水養(yǎng)殖池塘和海水工廠化養(yǎng)殖單位,主要養(yǎng)殖海參、大菱鲆、牙鲆、對蝦等名優(yōu)品種。由于歷史原因,養(yǎng)殖單位普遍未辦理審批規(guī)劃手續(xù),經(jīng)營管理方式粗放,漁業(yè)設(shè)施陳舊落后,溝渠錯綜復(fù)雜,進(jìn)排水不暢,養(yǎng)殖排放的大量尾水未經(jīng)處理直排入海,加之填海造陸和圍堰池塘造成水動力減弱,導(dǎo)致該海域水體富營養(yǎng)化問題突出,在春夏高溫季節(jié)容易引發(fā)赤潮,對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和海洋環(huán)境造成潛在威脅。
為改善海洋生態(tài)環(huán)境,探索區(qū)域協(xié)同治理方法,為水產(chǎn)養(yǎng)殖入海排污口整治、陸海統(tǒng)籌污染防治提供樣板,開展了青鱗鋪區(qū)域海水養(yǎng)殖入海排污口綜合整治項目。共投資近400萬元,將工廠化養(yǎng)殖大棚、海水養(yǎng)殖池塘、進(jìn)排水溝渠和園區(qū)綠化等進(jìn)行有機(jī)整合,將原有的26個分散入海排污口,改造為3個主干進(jìn)排水溝渠,共涉及40多家水產(chǎn)養(yǎng)殖單位,養(yǎng)殖面積約200 hm2。通過建設(shè)海水工廠化養(yǎng)殖尾水池塘梯度利用工程、池塘多營養(yǎng)層次生態(tài)養(yǎng)殖工程、池塘進(jìn)排水控制工程、池塘養(yǎng)殖尾水生態(tài)處理工程、池塘岸堤綠化工程等,打造海水養(yǎng)殖尾水梯度利用和現(xiàn)代生態(tài)漁業(yè)示范項目,實現(xiàn)海水養(yǎng)殖污染的長效治理和有效監(jiān)管(圖1)。
圖1 青鱗鋪區(qū)域海水養(yǎng)殖入海排污口綜合整治項目主要改造工程
該區(qū)域海水工廠化養(yǎng)殖大菱鲆和牙鲆,采用長流水模式,通過抽取地下海水作為養(yǎng)殖用水。每日養(yǎng)殖尾水排放量約為養(yǎng)殖水體的2~3倍。通過日常監(jiān)測發(fā)現(xiàn),該區(qū)域海水工廠化養(yǎng)殖尾水中氮、磷營養(yǎng)鹽濃度,為鄰近海域海水中濃度的5~10倍[3],不但增加了鄰近海域海水富營養(yǎng)化程度,也造成地下海水資源的浪費(fèi)。該項目根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2020年水產(chǎn)綠色健康養(yǎng)殖“五大行動”主推的“三池兩壩”養(yǎng)殖尾水處理技術(shù),結(jié)合海水工廠化魚類養(yǎng)殖特點和實地空間條件,在池塘內(nèi)隔出不同功能模塊,養(yǎng)殖尾水分別經(jīng)過沉淀池、過濾壩I、曝氣池、過濾壩II和綜合生態(tài)處理池,分梯度去除大小顆粒懸浮物,氧化分解有機(jī)物,有效降低氮磷,并做到養(yǎng)殖尾水的二次利用。
2.1.1 管道
改造養(yǎng)殖大棚排水口,以直徑0.6 m水泥管道,將養(yǎng)殖尾水引流至尾水處理池塘的沉淀池,根據(jù)尾水流向,按照北高南低的原則逐步降低管道標(biāo)高,使尾水順暢進(jìn)入沉淀池,在管道彎折的地方預(yù)留沉沙井,以備后期檢修和疏通。
2.1.2 沉淀池
占池塘面積30%,池底鋪設(shè)地膜防滲,地膜上鋪設(shè)15~20 cm厚砂石保護(hù)層。以水泥構(gòu)件建成溢流堰,與其余池塘隔開,安裝污泥泵2臺,定期清理淤泥。
2.1.3 過濾壩
占池塘面積5%,在沉淀池與曝氣池、曝氣池與生物處理池之間建設(shè)過濾壩。過濾壩采用兩排空心磚結(jié)構(gòu)搭建外部框架,間隔1.5 m,空心磚方向與水流方向保持一致。中間填充濾料(鵝卵石、牡蠣殼、陶瓷粒等),主要起到吸附水體中泥漿、臟物和有害微生物的作用。
2.1.4 曝氣池
占池塘面積10%,鋪設(shè)曝氣盤,以2臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣,池底鋪設(shè)地工膜作為隔絕層防止底泥污染物的釋放。主要作用:加快有機(jī)污染物氧化分解,增強(qiáng)水體自凈能力,改善水質(zhì)。
2.1.5 生物處理池塘
占池塘面積55%,以大型藻類為主的綜合生態(tài)池,有效水深2 m,池堤用土工布護(hù)坡,塘內(nèi)坡度為1∶1,塘外坡度為1∶2,池底排水坡度為1%。向排水口傾斜。主要養(yǎng)殖硬毛藻(1 500~3 000 kg/hm2),增設(shè)以海馬齒、西洋海筍等耐海水陸生植物為主的生態(tài)浮床(1 500 m2/hm2),吸收氮、磷營養(yǎng)鹽,養(yǎng)殖對蝦和底播海參(不超過5頭/m2)。
該區(qū)域海水養(yǎng)殖池塘養(yǎng)殖以海參為主,部分養(yǎng)殖南美白(日本)對蝦,利用自然潮汐,通過3條主干溝渠進(jìn)行進(jìn)水和排水,池塘內(nèi)養(yǎng)殖品種單一。海參養(yǎng)殖主要依靠天然餌料,不投喂人工餌料,常年養(yǎng)殖,平時基本不排放尾水,通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),海參池塘內(nèi)水質(zhì)同鄰近海域水質(zhì)基本相同。養(yǎng)殖對蝦要進(jìn)行人工投餌和投放微生態(tài)制劑,每年4—10月開始養(yǎng)殖,每天換水20%左右,通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),對蝦池塘內(nèi)水體中懸浮物、化學(xué)需氧量和氮磷營養(yǎng)鹽要顯著高于鄰近海域海水中濃度。該項目充分利用本地生物品種,開展“南美白(日本)對蝦-三疣梭子蟹-菲律賓蛤仔-半滑舌鰨”地方特色養(yǎng)殖模式示范,充分利用養(yǎng)殖生物之間互惠互利關(guān)系,利用三疣梭子蟹、魚類等攝食病蝦防止疾病傳播、貝類可濾食水體中的有機(jī)碎屑、浮游生物可調(diào)節(jié)水質(zhì)的特點,建立池塘生態(tài)健康養(yǎng)殖模式。提高自然餌料利用率,減少人工投餌,加強(qiáng)池塘內(nèi)水循環(huán),降低養(yǎng)殖尾水氮磷排放,促進(jìn)池塘生態(tài)的良性循環(huán),在創(chuàng)造較高經(jīng)濟(jì)效益的同時兼顧生態(tài)效益。
該區(qū)域3條主干溝渠與外海直接相連,潮汐對岸灘沖刷作用明顯,易造成岸堤水土流失,同時溝渠淤積嚴(yán)重,進(jìn)排水不暢,養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染物在溝渠內(nèi)富集,來不及處理即直接排海,易造成外海水體富營養(yǎng)化。養(yǎng)殖池塘進(jìn)排水看天吃飯,退潮時池塘水位顯著下降,蓄水不足,污染物濃縮效應(yīng)明顯,養(yǎng)殖生物易受到脅迫,養(yǎng)殖產(chǎn)量難以提高。該項目一是在3條主干溝渠與外海連接處構(gòu)建控制閘門,漲潮時開閘進(jìn)水,落潮時關(guān)閘存水;二是對主干溝渠進(jìn)行清淤護(hù)坡,使主干溝渠寬度達(dá)到約10 m,水深約1 m。通過設(shè)施建設(shè)一方面可穩(wěn)定控制園區(qū)內(nèi)池塘養(yǎng)殖水位,增加池塘蓄水量,有利于養(yǎng)殖增產(chǎn)增收;另一方面,可大大增加養(yǎng)殖尾水的水力停留時間,提高污染物的處理效率和處理通量,減少岸堤水土流失,有利于保護(hù)鄰近海域生態(tài)環(huán)境。
該區(qū)域工廠化養(yǎng)殖排放的尾水、混合池塘尾水,通過3條主干溝渠直接排入外海,沒有進(jìn)行相關(guān)處理,工廠化養(yǎng)殖和海水池塘由于養(yǎng)殖密度大,餌料投放量多,尾水中懸浮物和氮磷營養(yǎng)鹽含量較高,對鄰近海域的富營養(yǎng)化有一定程度影響。該項目通過在3條主干溝渠下游構(gòu)建尾水綜合處理棧,每條主干溝渠布置長度約100 m,每棧在水底設(shè)置膜組件單元,在水面設(shè)置生態(tài)浮島,并以繩索和錨鏈固定,實現(xiàn)對養(yǎng)殖尾水的生態(tài)化處理。
2.4.1 膜組件
將微生物膜附著生長在透氧中空纖維膜表面,污水在透氧膜周圍流動時,水體中的污染物在濃度差驅(qū)動和微生物吸附等作用下進(jìn)入生物膜內(nèi),通過生物代謝和增殖,被微生物利用,使水體中的污染物同化為微生物菌體,固定在生物膜上或分解成無機(jī)代謝產(chǎn)物,從而實現(xiàn)對水體的凈化[4]。單組件長2 m,表面積約3.6 m2,共布設(shè)膜組件295套,單元間距設(shè)置為5 m。
2.4.2 生態(tài)浮島
以水生植物為主體,運(yùn)用無土栽培技術(shù),以高分子材料等為載體和基質(zhì),充分利用水體空間生態(tài)位和營養(yǎng)生態(tài)位[5]。浮島上種植海馬齒、西洋海筍、茅草等耐鹽堿挺水植物,植物根系通過持續(xù)吸收尾水中的氮磷等營養(yǎng)鹽生長。生態(tài)浮島設(shè)置在兩個膜組件之間,每個5 m2,每條溝渠布置10個,共布置30個,合計300 m2。
該區(qū)域由于海水養(yǎng)殖開挖池塘和修筑道路等原因,岸堤裸露程度較高,遇到風(fēng)暴潮和強(qiáng)降雨等極端天氣災(zāi)害,易造成岸堤水土大量流失,不但引起排水溝渠水質(zhì)超標(biāo),還可能沖毀堤壩?!澳霞t北柳”是國家“十三五規(guī)劃”濕地修復(fù)工程主要指導(dǎo)方針,“北柳”是指在北方以種植檉柳、蘆葦、堿蓬為主,海草、濕生草甸等為輔,有效恢復(fù)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)。該項目參考國家“南紅北柳”生態(tài)修復(fù)指導(dǎo)方針,在裸露的池塘岸堤和3條主干溝渠兩側(cè)栽培檉柳和堿蓬進(jìn)行綠化,每2 m人工栽培檉柳樹苗一棵,樹間隙栽培堿蓬作為輔助,并預(yù)留間隙待蘆葦、海馬齒等自然植被恢復(fù),共種植檉柳樹苗4 000棵,栽培堿蓬苗2萬棵,綠化岸堤近7 km,形成與當(dāng)?shù)丨h(huán)境一致的自然植被風(fēng)光,實現(xiàn)水土保育,減少土壤流失和水體污染,促進(jìn)池塘生態(tài)良性循環(huán)。
青鱗鋪區(qū)域是煙臺典型的集中連片海水池塘兼有工廠化的陸域海水養(yǎng)殖區(qū),通過探索實施區(qū)域綜合治理,提升漁業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量,提高水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水生態(tài)處理能力,降低水產(chǎn)養(yǎng)殖對海洋環(huán)境的影響,保障水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)健康高質(zhì)量發(fā)展,取得了良好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益,示范效果顯著。