【摘 要】
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池塘养殖目前仍是我国淡水养殖的主要方式,但在长期发展过程中暴露出水资源浪费、鱼病频发、养殖尾水排放污染周围水体等问题。近年来,随着对养殖尾水排放的管理趋于规范和严格,集装箱式水产养殖技术等新型的水产养殖模式应运而生。这种养殖模式依靠生态池塘等污水处理设施对养殖尾水进行无害化处理,在节水减排和尾水循环利用上表现出巨大潜力,可满足生态文明建设和鱼类安全生产的要求。然而,目前对于集装箱式水产养殖技术中尾
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池塘养殖目前仍是我国淡水养殖的主要方式,但在长期发展过程中暴露出水资源浪费、鱼病频发、养殖尾水排放污染周围水体等问题。近年来,随着对养殖尾水排放的管理趋于规范和严格,集装箱式水产养殖技术等新型的水产养殖模式应运而生。这种养殖模式依靠生态池塘等污水处理设施对养殖尾水进行无害化处理,在节水减排和尾水循环利用上表现出巨大潜力,可满足生态文明建设和鱼类安全生产的要求。然而,目前对于集装箱式水产养殖技术中尾水净化塘对养殖尾水的处理能力、处理效率和机理仍然缺少定量的研究。鉴于此,本文基于广东省肇庆市集装箱式水产养殖的实际生产基地开展以下研究:在集装箱式水产养殖实际生产基地开展为期八周的水质理化指标的现场监测实验,并计算尾水净化塘当前的水环境容量;使用AQUATOX模型对尾水净化塘内水质、水生动植物等系统功能组分的演变机理进行分析,探求影响尾水处理效率的因素,最后进行情景分析与长时间预测模拟,探究尾水净化塘稳定处理水产养殖尾水的方法。通过对现场实验数据和模型模拟结果进行分析,可得出以下结论:（1）在实验期间,第一级池塘的溶解氧浓度较低,有利于反硝化反应进行;溶解氧与叶绿素a浓度在四级池塘呈上升趋势,且二者呈显著正相关（显著性Sig.＜0.01）,说明四级池塘利用微藻复氧有一定的效果;第四级池塘溶解氧浓度约为5.55±1.79 mg/L,但不满足养殖对象对溶解氧的需求,需要在集装箱内增加增氧设施;（2）实验期间,第四级池塘总氮、氨氮和总磷的浓度整体上大于《淡水池塘养殖水排放要求》（SC/T 9101-2007）的限定阈值,亚硝酸盐氮的浓度整体上大于《循环水产养殖系统》（5th edition）建议的阈值;四级池塘碳:氮:磷的比例分别为3.03:1.83:1、3.14:1.82:1、3.34:1.83:1和3.86:2.01:1,四级池塘碳源较氮和磷而言均不足;（3）根据推导的公式与实测数据,计算得到四级池塘污染物降解系数范围:化学需氧量为-0.09～0.08 d-1,总氮为0.03～0.16 d-1,氨氮为-0.02～0.22 d-1,亚硝酸盐氮为-0.03～0.05 d-1,硝酸盐氮为-0.05～0.15 d-1,总磷为-0.01～0.05 d-1,正磷酸盐为0.02～0.05 d-1;（4）日均投饵量中未被利用的氮和磷的质量分别为12.78 kg/d和2.90 kg/d。由实验期间污染物降解系数,参照《循环水产养殖系统》（5th edition）对养殖水体污染物浓度限定和建议的阈值,可计算在“限制养殖水质在进入集装箱之前达标”和“从集装箱内排出后达标”这两种限定条件下,日均投料中未被利用的氮磷的质量均大于尾水净化塘水环境容量,养殖投入的负荷过大;参照《淡水池塘养殖水排放要求》（SC/T 9101-2007）的限定阈值,计算“尾水达标排放”的情形,发现尾水净化塘水环境容量能够承载当前日均投饵量中未被利用的氮磷量;（5）四级池塘毛初级生产力属于中高型。为了合理投放鱼类以净化水质,根据初级生产力计算得到四级池塘滤食性鱼类的鱼产潜力（湿质量）为33.37kg、51.04kg、85.87kg、234.06kg;初期的合理放养干质量分别为6.98 g/m~2、16.97 g/m~2、23.19 g/m~2和31.32 g/m~2;（6）水生态系统模拟结果表明,再经过五个月时间的运行,沉水植物生物量增长,水生态结构趋于稳定,溶解氧、污染物降解系数趋于稳定,池塘中的优势藻类从绿藻逐渐转变为硅藻;浮游动物轮虫和桡足类由于食物来源减少并被鱼类捕食,导致生物量减少,底栖动物则由于食物来源充足,可维持在较高水平。综上所述,该集装箱式水产养殖尾水净化塘出现了碳源不足、氮磷负荷过大、净化塘内鱼类生物量过大等问题,从而影响系统脱氮除磷的效率及浮游藻类的生长,不利于健康水产养殖。可以通过调控尾水净化塘中滤食性鱼类的生物量的措施,使系统脱氮除磷效率和生态结构得到改变和调整,但也应注意浮游动物对浮游藻类生物量的影响;可以通过种植沉水植物,使尾水净化塘污染物降解系数和水生态系统维持稳定。本文的研究结果,可为改进集装箱式水产养殖系统和其他循环水养殖模式的场地设计、喂养结构和水质管理提供参考,为新型水产养殖方式提供技术支持。
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