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一、國內外生態養殖模式研究進展
1.英國南安普頓郡TestValley虹鱒養殖場
該場年產虹鱒約600噸,每年的用水費用大約為2000英鎊。養殖排放水需經環保部門檢測總氮、總磷和懸浮物等指標,達標后才允許進入濕地凈化處理。濕地和養殖池塘面積比例達到1∶1,經濕地凈化處理,懸浮物總量明顯下降,總氮和總磷降解80%。
2.荷蘭Wangnigen大學歐洲舌鰨養殖試驗漁場
多營養層次的綜合養殖模式:以3個池塘為一組,1個池塘生產歐洲舌鰨、1個養殖貝類、另一個種植藻類。要求養殖用水達標排放,并按人的生活用水排放量標準核定排污費。該養殖場共有12000米2,每年收取相當于23人廢水排水量的排污費。
3.匈牙利Jaszkiser現代漁場
是集養殖和休閑觀光于一體的綜合性精養漁場,主要養殖鯉魚。整個漁場的生態養殖布局有11個3畝左右的養殖池通過獨立的生態進排水溝渠與1個約360畝的濕地凈化池相連,構成生態循環水養殖系統。
4.池塘高密度循環流水養殖
吳江四大家魚國家級良種場將一處池塘分為套養池和主養池,主養池一端設置有將套養區內的水引入主養區的增氧推水裝置,另一端與沉淀池相通。沉淀池底部設置有將魚類糞便和殘餌等收集至集污塔內的處理裝置。
二、大宗淡水魚池塘循環水養殖研究
1.凈化池中種植的水草篩選
在凈化池中種植蘆葦、菖蒲、再力花、千屈菜、鳳眼蓮、睡蓮、藨草、菹草、狐尾藻、空心菜等水草,并將它們進行實驗比較,得出在相同使用面積的前提下他們對水質凈化效果的差異(圖1)。
2.微生物凈化水質技術研究
實驗表明:復合芽孢桿菌對試驗水體總氮下降顯著,同時對試驗水體氨氮去除顯著;EM菌對試驗水體總氮、氨氮具有顯著的去除效果。
3.池塘固定化微生物凈化技術研究
固定化材料:彈性生物填料(生物刷,長度1米,每立方米44根)。微生物的來源:土著微生物,外源性微生物采用固體濃縮型(以芽孢桿菌和乳酸菌為主)。固定化微生物凈化效果:(1)生物刷可將池塘水體中103數量級的細菌提高到菌膜上106以上的數量級,外源添加微生物可比池塘土著微生物提高10倍的附著量。(2)水面下50厘米處主要富集了硝化細菌、氨化細菌等以好氧為主的菌群,近底層50厘米處主要富集了以反硝化細菌等兼性和厭氧微生物為主的群落。(3)對水體總氮、總磷、氨氮、亞硝酸鹽、COD的處理效果明顯,特別是池塘葉綠素含量明顯下降,對于控制水質富營養化效果較好。
4.生物浮床水質凈化技術研究
當生物浮床在養殖池塘水面覆蓋率為7.5%時,可使水體透明度增高,氨氮、亞硝氮含量降低,養殖產量可提高20%,并能提高魚肉品質。
5.背角無齒蚌對養殖池塘水質的凈化特征研究
背角無齒蚌能夠有效地凈化養魚水體水質。對氯化物、總氮、硝酸氮、總磷、鋁、硌、鐵、鎳、鋅和鉬的最大降低(去除)率分別為90.9%、90.8%、24.1%、23.1%、23.4%、63%、78%、12.7%、100%、80.6%。
6.凈化池塘和養殖池塘之間的關系研究
(1)按凈化池塘所能承接的養殖池塘一次總排放水體計算:1畝凈化池塘可以凈化15畝養殖池塘,也就是養殖池塘和凈化池塘的面積比為15∶1。(2)按養殖池塘所排放的污染物濃度降解力計算:1畝凈化池塘可以凈化7.5畝養殖池塘。這個比例我們只考慮了水生植物對污染物的凈化作用,而沒有考慮凈化池塘中的微生物、藻類,以及凈化池塘的沉降和過濾等作用。目前生產上一般采用養殖池塘與凈化池塘的面積比約為10∶1。
三、大宗淡水魚池塘循環水養殖模式構建
1.大宗淡水魚池塘三級凈化循環水養殖模式
一級凈化:一級凈化池以河道為主體,在河道兩邊種養鳳眼蓮、水花生,吊掛生物刷(進行固定化微生物處理);同時放養河蚌、青蝦、花白鰱,形成一個天然的水質凈化系統。二級凈化:二級凈化池是一個有一定面積的土池,在深水區設置浮床;在淺水區種植有多種水生植物,有浮水的、挺水的、沉水的,同時在池中也放養河蚌、青蝦、花白鰱等動物品種。三級凈化:三級凈化池是一個淺水池塘,這里以挺水植物為主,種植有各種各樣的挺水植物,同時也有一定的沉水植物和浮水植物,水生動物有河蚌、青蝦、花白鰱等。以武進三級凈化養殖功能小區主要養殖模式為例,從生態循環池塘養殖模式水質凈化效果看,從三級凈化出來的水質要好于水源的水質。經三級凈化出來的水體,氨氮的去除率平均為60.49%,亞硝酸氮的去除率平均為86.51%,總氮的去除率平均為74%,總磷的去除率平均為68.5%,葉綠素(藻類)的去除率平均為73.67%。武進水產養殖場主養團頭魴,通過循環水工程建設、池塘生態環境營造、生態免疫防控技術的推廣應用,團頭魴養殖技術日趨成熟,產品品質和經濟效益不斷提升。
2.多介質層復合潛流濕地在池塘循環水養殖中的應用
濕地主體由上行-下行垂直潛流濕地復合而成,多介質層。復合濕地對于水體中氮、磷、農藥、重金屬等均有較為穩定的處理效果,處理能力為100噸/天,濕地和養殖池之比可達1∶90。復合濕地工程建設:管道鋪設。利用混凝土整板技術建設好濕地池體部分,然后開始進行管道鋪設,根據進水量進行打孔后布置在池體底部,利用青石對管道保護。第一、二層濾料填充。濾料層共為三層,底部兩層分別為兩種粒徑的鵝卵石,先鋪設較大粒徑的鵝卵石,再鋪設小粒徑鵝卵石。粒徑大小根據進水質量選擇。第三層濾料填充。在小粒徑鵝卵石上鋪設粒徑為2~4厘米的生物陶粒,陶粒種類繁多,應選擇孔隙度較好的浮性陶粒,便于微生物膜的形成,也可富集較多的微生物。復合濕地植物種植:初期主要選擇了三種植物作為種植對象,分別為再力花、美人蕉、梭魚草。種植初期,用紗網打孔對植物進行固定,防止倒伏,待植物根系穩定后,去除紗網。因為三種植物長成后植株大小差異較大,植物在種植的時候要充分考慮好間距。
四、大宗淡水魚體系其他生態養殖模式集錦
1.魚——藕互惠種養復合系統:該模式對改變漳泊湖漁場的生態環境,使之成為生態觀光水產示范基地,對改變過去魚病成災、藥殘嚴重、效益低下的現象起到有力推動作用。
2.池塘青魚環境友好型養殖模式:以“池塘生物浮床+生態溝渠”為核心構件,運用循環水調控技術建立養殖小區“四個一”工程化水質修復技術模式。
3.“上糧下魚”和以稻田為凈水單元的復合養殖模式:利用無機固定化浮板構建了水稻凈化浮床,研究發現,水稻浮床對水體總氮、總磷凈化效果顯著,浮床水稻的單產為7103.6千克/公頃,比大田水稻減產23.33%。浮床水稻的穗長、每株有效分蘗、穗粒數、結實率和千粒重為大田水稻的88.26%、85.95%、68.35%、88.22%和86.22%。
4.重慶綜合試驗站創新池塘水上立體式浮架,開展水上栽培、水下養魚的“魚菜共生”技術,被農業部確立為2013年、2014年農業主推技術,已推廣6.2萬畝。
5.烏魯木齊綜合試驗站高效池塘循環水養殖模式:開展系統運行監測與檢測;不同水生植物對潛流濕地水質凈化效果的比較研究;生態池塘工程附屬設施的建設及工藝改造升級;開展池塘生態系統工程示范試驗,節水、節能效果凸顯。
6.銀川綜合試驗站完成潛流濕地池塘循環水系統建設和水生植物栽培,為北方地區節水減排起到良好的示范帶動作用。
作者:戈賢平 單位:中國水產科學研究院淡水漁業研究中心