程鴻鶴,賀春玉,國(guó)振秀

(1.貴陽(yáng)市白云區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 貴陽(yáng) 550000; 2.煙臺(tái)申航物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司,山東 煙臺(tái) 264000;3.陽(yáng)谷縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 陽(yáng)谷 252300)

工程化循環(huán)水養(yǎng)殖是集成池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖技術(shù)、生物凈水技術(shù)、高效集污技術(shù)等于一體的新型池塘養(yǎng)殖模式。自2012年開(kāi)始在我國(guó)池塘養(yǎng)殖水域發(fā)展迅猛,但在小水庫(kù)中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的還較少[1]。2022年7月,筆者在貴州省貴陽(yáng)市羅家寨水庫(kù)開(kāi)展工程化循環(huán)水養(yǎng)殖大口黑鱸(Micropterussalmoides)試驗(yàn)示范,獲得了客觀的養(yǎng)殖前后水質(zhì)數(shù)據(jù),表明采用該技術(shù)養(yǎng)殖大口黑鱸沒(méi)有對(duì)水質(zhì)造成破壞和影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)基本情況

試驗(yàn)區(qū)位于貴州省貴陽(yáng)市羅家寨水庫(kù),蓄水水面13 hm2,庫(kù)容74萬(wàn)m3,為灌溉小二型水庫(kù)。采用工程化循環(huán)水養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn),把水庫(kù)水面劃分為養(yǎng)殖區(qū)和生態(tài)凈化區(qū)。

在水庫(kù)養(yǎng)殖區(qū),建造20條不銹鋼養(yǎng)殖槽和1個(gè)管理浮臺(tái)。每條槽長(zhǎng)22 m,寬5 m,深2.2 m;浮臺(tái)長(zhǎng)30 m,寬20 m。養(yǎng)殖槽和浮臺(tái)共占用水面面積2 800 m2。養(yǎng)殖槽上安裝標(biāo)準(zhǔn)的工程化循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)備。

2022年7月,槽內(nèi)投放了37萬(wàn)尾鱸魚(yú)苗,每槽平均約18 500尾,平均規(guī)格100 g/尾。同年12月出魚(yú),養(yǎng)殖周期155 d。

在生態(tài)凈化區(qū)搭建浮臺(tái),種植水生植物;按照比例1∶3,投放2萬(wàn)尾鰱、鳙,規(guī)格0.25 kg/尾。

水壩下游建造了獨(dú)立的尾水處理設(shè)施,用于養(yǎng)殖區(qū)尾排水的處理。水庫(kù)養(yǎng)殖區(qū)和尾水處理設(shè)施(初期建設(shè)局部)如圖1所示。

圖1 養(yǎng)殖區(qū)和尾水處理設(shè)施

1.2 養(yǎng)殖前水質(zhì)檢測(cè)

2022年在養(yǎng)殖前,檢測(cè)機(jī)構(gòu)于4月14日在白云區(qū)麥架鎮(zhèn)麥架村羅家寨水庫(kù)養(yǎng)殖區(qū)的推水設(shè)備外側(cè)取水樣進(jìn)行檢測(cè)。由于貴州省沒(méi)有漁業(yè)養(yǎng)殖水排放標(biāo)準(zhǔn),所以參考了《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)[3]III類標(biāo)準(zhǔn)。因羅家寨水庫(kù)水質(zhì)是地表水3類,所以排放要求不低于原水質(zhì)。取樣位置如圖2所示。

1.3 養(yǎng)殖

養(yǎng)殖區(qū)安裝槽體等養(yǎng)殖設(shè)備,魚(yú)在槽內(nèi)“圈養(yǎng)”。魚(yú)的尿液等液態(tài)污物通過(guò)生態(tài)凈化區(qū)的水生植物進(jìn)行吸收、降解。殘餌糞便等固體污物通過(guò)吸污泵提取,排入水壩下游的尾水處理設(shè)施,進(jìn)行處理和再利用。

1.3.1 養(yǎng)殖設(shè)備

建造不銹鋼養(yǎng)殖槽20條,槽兩側(cè)和底面為封閉結(jié)構(gòu),槽前端靠近水面部分安裝推水增氧設(shè)備,設(shè)備以下部分為封閉的擋水板。槽尾端靠近水面部分為攔污網(wǎng),攔污網(wǎng)以下部分為封閉的擋污板。槽體外部的水通過(guò)前端推水增氧設(shè)備進(jìn)入槽內(nèi),通過(guò)尾端的攔污網(wǎng)流到槽外;在攔魚(yú)網(wǎng)的作用下,魚(yú)在槽內(nèi)“ 圈養(yǎng) ”;投飼機(jī)在智能控制系統(tǒng)作用下,根據(jù)魚(yú)的規(guī)格,進(jìn)行定時(shí)定量、精準(zhǔn)的投喂。養(yǎng)殖產(chǎn)生的殘餌糞便在推水和底增氧設(shè)備的推送作用下,沉降到集污區(qū)漏斗中,由吸污泵定時(shí)抽取。

養(yǎng)殖槽內(nèi)安裝有水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備,采用進(jìn)口的熒光法傳感器,監(jiān)測(cè)槽內(nèi)溶解氧和溫度的變化。

1.3.2 生態(tài)凈化

在距離槽體集污漏斗位置約15 m處,搭建生態(tài)浮床。浮床長(zhǎng)30 m,寬3 m,種植菖蒲、水葫蘆。

在距離槽體推水設(shè)備端約15 m處,安裝6臺(tái)水車。水車功率3 kW,沿著20條槽的推水側(cè)均勻分布。

按照鰱、鳙比例1∶3,投放了2萬(wàn)尾濾食魚(yú)苗,苗規(guī)格250 g/尾。

1.3.3 養(yǎng)殖管理

養(yǎng)殖區(qū)的推水設(shè)備不間斷運(yùn)行,增氧的同時(shí),提供水體動(dòng)力,推動(dòng)殘餌糞便有效沉積到集污漏斗;底部增氧設(shè)備在投喂期間開(kāi)啟,吸污結(jié)束后停止。增氧的同時(shí),配合推水設(shè)備,將殘餌糞便推送到集污漏斗。另外,在溶氧監(jiān)測(cè)數(shù)值低于設(shè)定下限時(shí),底部增氧設(shè)備開(kāi)啟運(yùn)行,直至溶氧數(shù)值上升到上限閾值,關(guān)閉。

生態(tài)凈化區(qū)的水車在夏秋季節(jié)每日4時(shí)、6時(shí)及11時(shí)各開(kāi)機(jī)1 h,春冬季節(jié)每日6時(shí)和13時(shí)各開(kāi)機(jī)1 h。增加水體上下對(duì)流,助力整個(gè)水體微循環(huán),促進(jìn)有機(jī)物分解。設(shè)備操作流程如圖3所示。

1.3.4 尾水處理設(shè)施

在水庫(kù)大壩的下游,建有五池三壩結(jié)構(gòu)的尾水處理設(shè)施,尾水處理量40 t/d。處理設(shè)施包括沉淀池、曝氣池、凈化池、過(guò)濾壩、固液分離機(jī)、吸污車等。

配套了農(nóng)業(yè)用地,種植水稻,進(jìn)一步凈化尾水。實(shí)現(xiàn)種、養(yǎng)結(jié)合,循環(huán)利用。

養(yǎng)殖槽內(nèi)20臺(tái)吸污泵在每次投喂飼料30 min后,每5槽一組,分別啟動(dòng)5 min;每日吸污總量為40～50 m3。養(yǎng)殖尾水匯集到主污水管后,先注入干濕分離設(shè)備,進(jìn)行壓濾收集,再經(jīng)過(guò)沉淀反抽過(guò)濾后,尾水先后進(jìn)入一級(jí)過(guò)濾壩、曝氣增氧池、二級(jí)過(guò)濾壩、生物凈化池、三級(jí)過(guò)濾壩、生態(tài)凈化池。并輔助生物綜合凈化措施。

尾水處理達(dá)標(biāo)后,一部分用于種植作物灌溉,另一部分可反抽利用。

操作流程如圖4所示。

圖4 尾水處理操作流程

1.4 養(yǎng)殖后檢測(cè)

經(jīng)六個(gè)月養(yǎng)殖后,檢測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)踏勘,于2022年12月7日,在設(shè)備進(jìn)水口(推水端)30 m處、在設(shè)備出水口(集污區(qū))30 m處、槽體右側(cè)(水庫(kù)來(lái)水方)200 m處,槽體左側(cè)(水庫(kù)尾端)30 m處各取一位置,作為地表水取樣檢測(cè)點(diǎn),取水深度0.5 m和5 m。

養(yǎng)殖槽內(nèi)和生態(tài)凈化區(qū)有水質(zhì)在線檢測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)檢測(cè)溶氧和溫度,檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在當(dāng)?shù)胤?wù)器。

養(yǎng)殖槽集污漏斗中的殘餌糞便等污物由20臺(tái)水泵匯總到一根主污水管后,注入水壩下游的尾水處理設(shè)施,所以,養(yǎng)殖尾水取樣點(diǎn)確定在尾水處理設(shè)施收集池和尾水處理設(shè)施排水口。

在設(shè)備出水口(集污區(qū))10 m處,生態(tài)浮床下方設(shè)養(yǎng)殖后底泥取樣點(diǎn)。取樣位置如圖5所示。

圖5 養(yǎng)殖后取樣位置

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖前檢測(cè)數(shù)據(jù)

養(yǎng)殖前的兩次水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目主要是依據(jù)NY/T391-2021《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》[2]漁業(yè)水水質(zhì)要求進(jìn)行,見(jiàn)表1,檢測(cè)結(jié)果說(shuō)明該水庫(kù)水質(zhì)適合漁業(yè)生產(chǎn)。

表1 養(yǎng)殖前水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告

2.2 養(yǎng)殖區(qū)取樣點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

養(yǎng)殖6個(gè)月后水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目主要針對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)水質(zhì)有較大影響的因素。養(yǎng)殖前后水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 養(yǎng)殖前后水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

由此表可看出,養(yǎng)殖后遠(yuǎn)離養(yǎng)殖槽的取樣點(diǎn),處于水庫(kù)來(lái)水位置,氨氮值與養(yǎng)殖前檢測(cè)結(jié)果差別不大。五日生化需氧量增大的主要原因是養(yǎng)殖期間干旱少雨,上游補(bǔ)給水量減少。經(jīng)過(guò)設(shè)備推水曝氣增氧后,五日生化需氧量有所下降。

養(yǎng)殖槽內(nèi)的水體經(jīng)過(guò)集污區(qū)的沉淀、抽排,以及生態(tài)浮床水生植物的吸收凈化后,懸浮物有所下降。

基于以上數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,在后期養(yǎng)殖過(guò)程中,應(yīng)適當(dāng)加大生態(tài)浮床與養(yǎng)殖槽體間的距離;在生態(tài)浮床位置增加一定數(shù)量的推水水車;及時(shí)清理水生植物脫落的根須、殘葉,這些措施,可有效提高水體交互能力,提升水質(zhì)。

另外,應(yīng)優(yōu)化養(yǎng)殖設(shè)備的運(yùn)行與控制,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投喂、高效吸污。這對(duì)水質(zhì)的提升也是至關(guān)重要的。

2.3 尾水處理設(shè)施取樣點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

養(yǎng)殖區(qū)的尾水注入水壩下游的尾水處理設(shè)施,進(jìn)水口和出水口的水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 尾水處理設(shè)施進(jìn)、出水口檢測(cè)數(shù)據(jù)

2.4 養(yǎng)殖數(shù)據(jù)分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)得出,20條槽產(chǎn)量21萬(wàn) kg,均重600 g/尾。飼料系數(shù)1.0,養(yǎng)殖成本16元/kg(包括:水庫(kù)租金、設(shè)備折舊、電費(fèi)、人工、苗種、飼料)。按照當(dāng)季批發(fā)價(jià)格30元/kg計(jì)算,20條養(yǎng)殖槽的總產(chǎn)值為 600萬(wàn)元,純利潤(rùn)為280萬(wàn)元。

2.5 養(yǎng)殖后地表水檢測(cè)結(jié)果

見(jiàn)表4。

表4 養(yǎng)殖后地表水檢測(cè)結(jié)果

2.6 養(yǎng)殖尾水檢測(cè)結(jié)果

見(jiàn)表5。

表5 養(yǎng)殖尾水檢測(cè)結(jié)果

3 討論與結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)6個(gè)月的養(yǎng)殖對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響不大,完全可以達(dá)到漁業(yè)養(yǎng)殖用水標(biāo)準(zhǔn)。

因此,在農(nóng)灌型水庫(kù),科學(xué)配置工程化循環(huán)水槽的規(guī)模(0.5～0.7 hm2水面安裝一條槽),在水槽外增設(shè)一定比例的生態(tài)浮島以及投放一定比例的濾食性魚(yú)類,是能夠取得經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的雙豐收。