四川省水产养殖业尾水处理调查研究_李金星.pdf

摘要：通过对 124 家典型水产养殖单位进行现场调研，对四川省水产养殖、生产状况、污水排放、尾水治理等情况展开调查，总结了四川省水产养殖尾水的排放特性。结合四川省水产养殖业尾水污染状况评价，提出精准治理对策建议，为四川省水产养殖业尾水治理政策制定及模式选取提供基础依据。关键词：水产养殖；尾水处理；水污染Abstract：The on-site research of 124 typical aquaculture units was carried out，the aquaculture，production status，sewage discharge，and tail water treatment in Sichuan Province were investigated，and the discharge characteristics ofaquaculture tail water were summarized.Combined with the evaluation of the pollution status of tail water in SichuanProvince，some treatment countermeasures and suggestions were proposed to provide a basis for the formulation ofaquaculture tail water treatment policies and model selection in Sichuan Province.Key words：aquaculture；tail water treatment；water pollution中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16741021（2023）010044-041引言四川省位于我国西南腹地，气候温和、湿润，是长江上游重要的生态屏障和水源涵养地。四川省内水系主要包括长江干流（四川段）、黄河干流（四川段）、金沙江、嘉陵江、岷江和沱江等水系，省内堰塘、水库、湖泊星罗棋布。由于四川省水资源丰富，水产养殖业发展良好，四大家鱼、乌鱼、加州鲈鱼等商品鱼产量位于全国前列，是我国西部地区最大的水产养殖地区。2020 年，四川省渔业经济总产值达到53628 亿元，较 2019 年增长 637，其中渔业产值达到 31773 亿元，较 2019 年增长 8791。2020 年全省淡水养殖产量超过 159 万 t，较 2019 年增长397，其中池塘养殖产量超过 88 万 t，较 2019 年增长 445；淡水养殖面积超过 19 万 hm2，较 2019年增长 32。水产养殖在带来经济效益的同时，也存在一定的环境污染风险3。池塘养殖过程中，投入的饲料经养殖动物摄食、吸收、利用后，会产生残饵、粪便、代谢物等4，这些物质降解过程中，造成池塘养殖水体中有机物浓度升高，氮磷总量相应增加，有机物浓度过高的养殖水排入外部环境中，将对河湖等受纳水体产生一定的不利影响。水产养殖尾水排放时，大量残饵、鱼虾排泄物等物质在水中沉积，导致受纳水体富营养化问题突出。水产养殖尾水排放具有规律性、季节性，其排水量较大，短时间内的集中排放易对受纳水体造成较大的污染。目前，四川省水产养殖尾水处理及排水频率等情况还未有系统的调查研究。本研究通过对四川省除阿坝州、甘孜州外的 19 个市、州典型水产养殖单位进行现场调研，分析四川省水产养殖尾水排水及处理情况，为水产养殖区环境治理及监督管理提供重要依据，为促进行业绿色发展、环境优化提供可靠理论依据。2研究点位概况四川省水产养殖活动主要集中分布于成都平原区及川东北、川南丘陵区。四川省水产养殖以鱼类为主，养殖方式有池塘养殖、工厂化养殖、天然非投饵性养殖（人放天养）。本研究仅对投饵投料型水产养收稿日期：2022-06-29；修订日期：2023-01-10。作者简介：李金星，女，1993 年生，工程师，主要从事水资源水环境研究。*通讯作者：肖杰，男，1982 年生，高级工程师，主要从事水环境研究，E-mail：。资助项目：长江生态环境保护修复城市驻点跟踪研究（2022-LHYJ-02-0509-10）。四川省水产养殖业尾水处理调查研究李金星高悠娴肖杰陈亚平高东东王春（四川省生态环境科学研究院，四川成都 610064）*44环境保护与循环经济殖，即池塘养殖、工厂化养殖等人工养殖单位进行了调查研究。本研究通过现场问卷的方式对各养殖场的水源基本信息、水产养殖情况及尾水处理情况进行了询问和了解，通过资料收集、现场询问、基本情况查看等方式进行了调研；通过留存管理人员联系方式、GPS 定位对各点位信息进行留存。本次调研总共统计了 124 家水产养殖单位，包括大型水产养殖企业、中小型水产养殖企业、家庭渔场、工厂化养殖单位。3结果与分析31生产流程及排放特性池塘养殖生产周期通常为 3 个月到 1 周年，四川省水产养殖以周年养殖为主，其主要生产流程如下：（1）池塘准备。包括晒塘、消毒等环节，使用的主要化学药品是生石灰阶段、氯制剂等，用于杀灭水体或底泥中的有害生物，此阶段可能会有少量排水。因经过晒塘，通常不含有过量的富营养化物质。（2）池塘进水。通过输入氮磷等营养物质对水质进行调整，达到养殖要求后开展苗种投放，此阶段不存在排水行为。（3）4 月后进入养殖阶段，该阶段会大量输出氮磷。水产养殖的饵料系数与水生动物的生长阶段相关：前期投喂量少，此后随着温度的升高，养殖对象个体增大，投喂量逐步增加，到 910 月份投喂量达到最高峰，此后逐渐减少，11 月份基本停食。值得注意的是，在高温季节，部分水产养殖单位会有少量的换排水行为，会排出部分氮磷，此时部分水体的 pH可能会超过 9。（4）12 月到春节前后，水产品捕捞上市。该阶段养殖单位会根据捕捞需求陆续排水，直至排干，是主要的水产养殖尾水向外界公共水体排水的时间。此阶段水体含氮磷有机物较高，排水时会大量输出氮磷以及悬浮物、高锰酸盐指数，pH 通常不会超过 9。四川省水产养殖流程示意见图 1。图 1四川省水产养殖流程示意32水产养殖水源分析本次调研统计了 124 家水产养殖单位的水源情况。其中，27 家企业养殖水源为地下水，占比 218；57 家企业取用河水作为养殖水源，占比 460；其他养殖水源如农业灌溉水、水库、雨水、山泉水等共 40家，占比 322。四川省水产养殖主要以河水为水源，部分丘陵地区以地下水作为水源，仅部分干旱地区采用雨水作为水产养殖水源，同时养殖池塘也是农灌水水库。水产养殖水源统计见图 2。图 2四川省水产养殖水源统计33水产养殖排水去向分析统计了 124 家水产养殖企业的排水去向，其中，养殖尾水直排渠道（农灌渠、泄洪渠等）的有 18 家，占比 145；养殖尾水用于农业灌溉的有 12 家，占比 97；养殖尾水排湖泊、河流及其支流的为 55家，占比 444；零排水的有 39 家，占比 314。调查数据显示，目前四川省水产养殖尾水主要去向为河生石灰、氯制剂等氮磷等营养元素氮磷等营养物质微生态制剂、化学制剂等蛋白质、脂肪、糖类等集中排水捕捞收获成鱼养殖间断补、排水调水培水饵料培水投苗施肥消毒晒塘养殖预备苗种投放极少量排水46.0%4.0%10.4%7.3%21.8%10.5%河水农灌水地下水水库雨水山泉水45流及其支流，因其入河量大、排水时间集中，水产养殖尾水的水质情况能够直接影响到受纳水体的水质，需要对其尾水污染物浓度进行控制，以保证环境与产业的可持续发展。34水产养殖排水频率分析调研的 124 家水产养殖企业中，不排水仅补水的企业 42 家，占比 339；1 年排放 1 次的企业 35家，占比 282；1 年排放 2 次的企业 3 家，占比24；按需无规律排水的企业 44 家，占比 355。四川省水产养殖尾水排放频率主要与水产捕捞收获周期相关，受市场波动调控，但总体集中于当年 9 月至次年 2 月。调查结果显示，目前已有水产养殖技术能够实现养殖零排水或极少量排水，如将该类尾水循环利用技术及管理模式进行推广，有助于四川省水产养殖业清洁生产，促进行业转型，既能够实现节约水资源，还能实现环境友好的水产养殖业发展。35水产养殖尾水处理情况分析本研究对水产养殖尾水处理情况进行了调研。在进行尾水处理的水产养殖企业中，29 家企业采用的是微生物菌剂、浮板植物等原位处理技术，占23.4%；有 58 家企业建设了尾水处理设施进行处理，如一体化设施、底排污、人工湿地等，占 46.8%，其余37家企业未对其尾水进行处理，占29.8%。目前四川省水产养殖尾水处理仍处于发展阶段，成都平原地区如成都、眉山等地已形成了良好的尾水处理机制，水产养殖单位、水产养殖户也有较强的尾水处理意识。但四川省各地原位处理技术参差不齐，主要原因为市场上的微生物菌剂质量高低不一，养殖户改水频率各有不同，水质情况差异较大。后期科研和管理需要对原位处理技术进行系统性研究，从菌剂到使用方法对养殖户进行系统性指导，使该技术能够得到更好应用。此外，四川省水产养殖尾水处理设施建设未完全标准化，部分地区的处理池设计过大，导致进水量不足，设施无法有效运行，也有部分处理池停留时间不够，导致处理效果不佳。后期需要对四川省水产养殖尾水处理技术进行规范化建设及培训，避免处理设施设备“晒太阳”。36四川省水产养殖尾水排放管理情况四川省部分市、州已积极展开水产养殖尾水排放管理模式探索，眉山市、自贡市等地已经展开尾水排放申报制度。仁寿县农业农村局及眉山市仁寿生态环境局联合发布了 仁寿县池塘养殖尾水排放要求，要求严格实行排放报告制。该要求提出，5 亩以上的水产养殖单位要严格落实养殖尾水排放生产者环境保护主体责任，坚决执行鱼塘业主每年 12 月至次年 5 月最多排放 1 次尾水制度。鱼塘业主排放尾水捕鱼前必须向所在乡镇（街道办）报告，由乡镇（街道办）统计并分析统筹辖区排水需求后，书面函告县农业农村局，由县农业农村局召集县生态环境局、县水利局集体研究后书面函告乡镇（街道办）排放水需求，尾水排放在“一包一”责任人监督下实施，尾水排放需经净化设施处理或湿地沉淀，水质达标后排放。此外，仁寿县根据其水域情况，对球溪河流域水产养殖尾水进行分批次排放管理。球溪河上游区域的 8 个乡镇排放时间为 20 d，中游区域 13 个乡镇排放时间为15 d，下游区域 7 个乡镇排放时间为 10 d。自贡市自流井区发布的 自流井区釜溪河流域水产养殖尾水治理专项管控方案（试用）中，要求乡镇（街道）督促养殖业主落实尾水生态消纳点位，提倡尾水农灌等资源化利用方式，同时提出建立养殖尾水管控台账、建立水产养殖尾水排放申报制度。管控方案指出，因清塘、晒塘等需要将尾水直排入天然水域的，养殖业主需提前 20 d 向所在乡镇（街道）提出申请，乡镇（街道）接到申请 2 d 内同步转报区农业农村局、区生态环境局，接到转报后区农业农村局会同区生态环境局组织开展必要性评估和拟排放尾水水质检测，对于有必要排放且水质达标的，15 d 内作出“准予排放”的答复，水质不达标的“不予排放”。作出答复后，按照尾水管控“一包一”责任等要求，强化排放管理和指导。后期各级政府的主管部门及相关部门紧密合作，应结合当地生态环境情况、当地水容量情况开展水产养殖尾水排放管理制度模式的探索，建立相关排水量、排水频次台账，保证水产养殖尾水分批次进行达标排放，既能满足生产需要，又能满足当前生态环境保护要求。4结论与讨论41加强源头控制，降低水产养殖尾水污染物含量水产养殖会对水体环境以及养殖环境造成影响，同时，不同的养殖模式对养殖环境造成的影响也存在很大差异。单一的养殖种类会使得饲料以及其他营养物质剩余较多，导致水体富营养化程度升高，对水体环境造成较为严重的负担。此外，一些水产品的排泄物在水体中长期发酵会产生一些氮氧化合物，这些物质的存在会对水产品的健康造成影响，同46环境保护与循环经济时造成环境污染。现代化的水产养殖模式已经将水环境污染问题考虑在内，因此采取科学合理的水产养殖方式可以有效避免人为原因造成的养殖环境污染5。要选择合适的饲料种类，尤其是对于饲料中所含有的添加剂和各种化学成分要重视，最好选择绿色有机饲料进行养殖，以降低对环境造成的影响。粗放的养殖方式也是养殖环境污染的重要原因。要解决这一问题，首先要对单位面积内养殖的水产品的种类以及养殖密度进行一定的调整。同时为了保证空间的有效利用，需要在一定面积内养殖丰富的生物种类，保证养殖效果6。42提倡养殖户对水产养殖尾水及底沉积物进行资源化利用水产养殖尾水及底沉积物富含氮磷等营养物质，处理得当可以作为较好的农业资源进行回收利用。发展鱼藻、鱼菜共生等生态模式，不仅可以降低水产养殖产生的总氮、总磷，也能够产生一定的经济及景观效益。经一定处理后的尾水达到 GB 50842021 农田灌溉水质标准 时，方可进行农田灌溉等农业生产活动。在前期调研过程中发现，在水产养殖尾水排放过程中，有养殖户在清塘时将底泥排出，从而造成尾水水质严重超标，因此建议制定相关规定，严格管控水产养殖过程中产生的底沉积物，禁止其排入外界公共水体。对于底沉积物，建议养殖户定期进行清理，并采用施肥等方法对水产养殖底沉积物进行资源化利用。由于水产养殖产生的底沉积物氮磷等营养物质含量较高，同时在池底进行了较好的厌氧发酵，能够被植物有效吸收利用，已有部分国家通过喷灌或浓缩后施肥的方式对其加以利用。水产养殖产生的底沉积物用于直接施肥简单方便，可用于景观植物栽培、农田种植活动等。但须考虑底沉积物中可能含有病原体或其他污染物，因此底沉积物用于农田资源化利用时需满足我国 GB 42842018 农用污泥污染物控制标准 的要求。43国家层面缺乏水产养殖业尾水排放强制性标准农业农村部在 2007 年颁布的 SC/T 91012007淡水池塘养殖水排放要求 和 SC/T 91032007 海水养殖水排放要求 为行业推荐性标准，其均包含了10 项排放限制因子。农业农村部在 2018 年进一步对现行的 SC/T 91012007 淡水池塘养殖水排放要求 进行修订，并发布了 淡水养殖尾水排放要求（征求意见稿）。经修订后的标准保留了原标准中的pH、悬浮物质、高锰酸盐指数、总磷、总氮 5 项限制指标。根据 第一次全国污染源普查 水产养殖业污染源产排污系数手册 测算，四川省水产养殖污染物排放总量为：化学需氧量 45 1691 t，总氮 2 7259 t，总磷 7596 t，其中池塘养殖占比 561。“十四五”规划为我国环境管理及生态环境质量提升提出了更高的要求，且公众对良好生态环境的诉求日益强烈。2019年 1 月，农业农村部、生态环境部、自然资源部、国家发展和改革委员会等 10 个部门联合发布了 关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见，提出到2022 年，水产养殖业绿色发展取得明显进展，优美养殖水域生态环境基本形成，水产养殖主产区实现尾水达标排放；到 2035 年，水产养殖布局更趋科学合理，养殖生产制度和监管体系健全，养殖尾水全面达标排放，产品优质、产地优美、装备一流、技术先进的养殖生产现代化基本实现。四川省水产养殖尾水排水时间集中、排放量较大，短期内的集中排水对水质情况有很大的影响。因此，加强水产养殖尾水排放监管具有重要性和紧迫性，而目前四川省缺乏有效的水产养殖尾水排放管理依据，导致地方执法无据可依。为实现四川省水产养殖与环境的协调发展，促进行业升级转型，建议相关部门根据四川省水产养殖尾水污染物的实际情况，制定符合四川省水产养殖模式与水环境质量管理要求的水产养殖业污染物排放标准，使该标准能够为四川省水产养殖与环境协调发展提供监督管理依据。参考文献1 国家统计局.中国统计年鉴2021 M 北京：中国统计出版社，20212 四川省水产局.四川渔业统计年鉴 2020 Z 20213 樊祥国我国工厂化养殖现状和发展前景 J 中国水产，2004（8）：11-124 苗淑彦，王际英，张利民，等水产动物残饵及粪便对养殖水环境的影响 J 饲料研究，2009（2）：64-675 王春华水产养殖环境污染产生的原因与防控对策 J 科学种养，2018（4）：52-536 董峻我国将大力调整水产养殖业发展方式 J 四川畜牧兽医，2006，33（6）：6147