水产养殖废水处理综述

EM净化球处理水产养殖废水综述

摘要：

探索水产养殖对水域环境的影响，提出如何解决这些问题的设想。固定微生物技术已被广泛用于处理各种类型的废水。本研究采用EM生物活性液与SiO2 载体球相结合制成EM净化球来净化水产养殖废水。在不进行换水的条件下，鱼塘内水质能保持较好的状态，节约了水资源和电能，可产生了显著的经济效益和生态效益。

关键词：水产养殖、生物处理法、EM净化球

1. 引言

近年来集约化水产养殖在国内外迅速发展，我国更为迅猛，其养殖产量已占到世界养殖产量的2/3左右[1]。我国目前的水产养殖业正处在一个从传统高产放养模式向规模化养殖、质量效益转变的历史转型期，但由于我国水产养殖仍采用大引大排的方式，既极大的消耗了水资源，而且在水产养殖过程中投放的饲料残余和鱼、虾、蟹类排泄物形成的污染物对水体、池塘底泥等造成了污染，使得养殖水体日趋富营养化，对周边水域环境和生态环境造成了越来越大的危害。江苏省水产养殖业数据表明[2]，养殖塘全年换水量约为3万m3·ha-1，其中SS、COD、BOD5、TN和TP的净排放分别达到2280、999、145、101、4.95 kg·ha-1。养殖水域污染源以及由此而产生的富营养化主要来自养殖过程中的N、P等有机物的积累。一些缓流浅水草型湖泊的沿湖养殖区，在生活污水和渔业自身污染的共同作用下，由污染物所滋生的种类繁多的致病微生物已经对养殖业造成了严重的损害。近几年来发现并流行的暴发性鱼虾病害，不仅给水产养殖产业造成重大经济损失，而且通过食物链对人体的健康带来严重隐患。另外我国水产养殖以直接排污的池塘养殖为主，基础设施老化严重，自然生态系统中的食物链在养殖过程中频遭破坏，残饵、排泄物、死亡残体等大量有机物失去了被其它生物利用的机会，养殖水域生态功能退化，病害日趋严重[3]。如不对养殖废水进行生态处理和循环利用，那么以消耗自然资源（水资源）、污染环境为代价的水产养殖业，在今后生态文明

生产浪潮的冲击下是难以立足的。

与城市生活污水和工业废水相比，水产养殖水污染有其独特的特点，即潜在污染物含量低、一次排水量大、与常见陆源污水存在差异，处理难度大大增加。养殖废水中氮磷营养成分、溶解性有机物、悬浮物和病原体是处理的重点[4]。目前，已初步形成的水产养殖水处理技术，主要采用理化方法或生物方法。其中，理化方法由于成本高、耗能大，应用受到一定限制。而生物方法由于成本低、适应性广、并具有生态环保等优点，在当前得到广泛应用和持续研究。生物处理技术符合节能降耗、保护生态环境的要求，由于我国水产养殖品种经济价值相对较低，在水处理技术的开发和应用上要求操作简便、经济且易于被广大水产养殖业者所接受。因此，生物处理法具有很大发展潜力。

2. 生物处理方法简介

生物处理方法生物技术是当前水产养殖废水处理技术和养殖污染控制方法的研究热点[5]。该方法对环境友好，费用低，适用于各种环境条件的水域，是一项有发展前途的“绿色”养殖污染控制技术。其最大优点是使用不可再生材料和能源比较少，并且不会对环境造成二次污染。它主要是指利用生物的生命代谢活动来降低存在于环境中有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使受到污染的生态环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程。它包括植物、动物和微生物以及复合生态系统，利用生物的生长代谢来吸收、降解、转化水体和底泥中的污染物，降低污染物浓度，减轻污染物对环境的影响。

2.1 植物净化

植物净化是指利用植物的生长来吸收养殖水中的营养物质，富集和稳定水体中过量的氮、磷、悬浮颗粒和重金属元素，达到净化水体的目的。目前，研究与应用较多的有鱼菜共生[6]、鱼藻共生[7]和鱼草共生系统[8]。包括高等植物和藻两种净化种类。

2.2 微生物净化

微生物净化是指利用微生物将水体或底质沉积物中的有机物、氨氮、亚硝态氮分解吸收，转化为有益或无害物质，达到环境净化的目的。

2.2.1 微生物制剂

微生物制剂是一些对人类和养殖对象无致病危害并能改良水质状况、抑制水产病害的有益微生物。常用于改善养殖水质的有光合细菌、放线菌、芽孢杆菌、硝化细菌、氨化细菌、硫化细菌等，它们能够有效地降低氨氮和硫化氢等有害物质含量，改良池塘水质。吴伟[9]等使用藻青菌处理鲤鱼养殖废水的中试结果表明，运行1个月后对氨氮和磷酸盐的去除率分别高达82%和85%；Grommen[10]等向养鱼池废水中投加复合菌液，4 d内可使氨氮由10mg/L降到低于可检测范围；田伟君等[11]应用微生物强化系统集中式生物系统(centralbiological system，CBS)净化河水的研究表明，该系统对BOD的去除率为83.1% ~86.6%，氮的去除率为53% ~68.2%，磷的去除率为74.3% ~80.9%，净化效果比较明显。目前市场上商业菌种比较单一，不能满足多种养殖对象和养殖环境的要求，还有待于进一步研发多菌株多功能的复合微生物制剂。

2.2.2 固定化微生物技术

固定化微生物技术一般是经过富集、培养、筛选得到高密度生化处理混合菌，然后通过一定的包埋方式将菌种固定在一个适宜它繁殖、生长的微环境中(如海藻酸钠、PV A等凝胶材料)的技术，从而达到有效降解养殖废水中某些特定污染物的目的。近年来，将该技术用于养殖水处理的研究越来越受到人们的重视，目前对处理水产养殖废水的固定化菌株研究较多的是光合细菌和硝化细菌。郑耀通[12]等试验结果表明，加入固定化光合细菌15d后，氨氮含量下降98.9%，溶解氧增加63.4%，COD去除率为70.6%。黄正等[13]报道固定化硝化细菌结合混凝沉淀处理养殖废水24 h COD去除率为74. 9%，氨氮去除率达82.5%。Koo等[14]试验表明固定化微生物运行40 d对氨氮的去除率能达到98%。目前该技术在养殖水体中的应用主要还处在室内模拟阶段，在实际应用中还存在许多问题，尚须进一步研究和完善。

2.2.3 生物膜法

生物膜法指通过生长在滤料(或填料)表面的生物膜来处理废水，已广泛应用