注：本文摘自《大觀周刊》2012年第32期，作者：劉洋

　　【摘要】：我國(guó)海水養(yǎng)殖廢水的環(huán)境問(wèn)題還未引起人們的足夠重視，還未制定相關(guān)的法律和法規(guī)來(lái)約束養(yǎng)殖廢水的排放，因此海水養(yǎng)殖廢水的排放大多是未經(jīng)處理直接排放的，隨著代謝工程、發(fā)酵工程、生物技術(shù)和微生物工程的進(jìn)一步發(fā)展，在研究中，應(yīng)借鑒國(guó)外的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)多種處理工藝優(yōu)化組合并對(duì)海水養(yǎng)殖廢水的再循環(huán)利用進(jìn)行研究。
 

　　目前我國(guó)海水養(yǎng)殖廢水生物處理研究還處于開(kāi)始階段。一方面，對(duì)于海水養(yǎng)殖廢水處理的工藝選擇、運(yùn)行參數(shù)及處理能力與效能尚需進(jìn)一步研究；另一方面對(duì)降解污染物微生物的研究還有大量的工作需要進(jìn)行，開(kāi)展海水養(yǎng)殖廢水生物處理方法和原理的基礎(chǔ)研究，從海洋環(huán)境和海水養(yǎng)殖環(huán)境中廣泛篩選能夠高效降解目標(biāo)污染物、并能在海水環(huán)境中快速繁殖生長(zhǎng)的菌群，對(duì)其中若干菌株加以遺傳改造，從而培育出凈化能力更強(qiáng)、適用范圍更廣的高效菌株，同時(shí)進(jìn)行菌株的適宜環(huán)境條件、生理特性、代謝動(dòng)力學(xué)及微生物生態(tài)學(xué)方面的研究；篩選適合的微生物固定化載體和對(duì)固定化方法進(jìn)行優(yōu)化；在調(diào)查和系統(tǒng)分析水質(zhì)、水量、投菌量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧耗、反應(yīng)器構(gòu)型、水力停留時(shí)間等諸多因素的基礎(chǔ)上，建立完善的和適合我國(guó)國(guó)情的海水養(yǎng)殖廢水處理方法并加以推廣，對(duì)于保護(hù)海洋環(huán)境以及海水養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。

　　1、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析

　　在國(guó)內(nèi)，一些學(xué)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到海水養(yǎng)殖廢水治理的必要性，并且開(kāi)展了一些研究工作。中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所袁有憲等率先提出對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行生物修復(fù)，即應(yīng)用微生物降解技術(shù)消除養(yǎng)殖水體底泥中有機(jī)污染物，改善養(yǎng)殖環(huán)境，取得了一些進(jìn)展。在微生物篩選培育與應(yīng)用方面，中國(guó)海洋大學(xué)莫照蘭、俞勇從蝦池底泥中分離篩選出1O株對(duì)有機(jī)物具有較高降解性能的細(xì)菌，初步實(shí)驗(yàn)表明，篩選的菌株2d能消化46.6～59.5的對(duì)蝦餌料，5d能消化50.8％～7O.2的對(duì)蝦餌料，篩選的菌株可用于蝦池底部有機(jī)物降解，改善對(duì)蝦養(yǎng)殖環(huán)境。孫軍發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖系統(tǒng)加入光合細(xì)菌和吸附劑(麥飯石)后可明顯降低蝦池的氨氮水平并提高對(duì)蝦的抗病力，青島理工大學(xué)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室建立了一種海水硝化細(xì)菌的培養(yǎng)方法，可在短時(shí)間內(nèi)(16～18d)獲得硝化速率為7.49mg?［g(MLSS)?h］����-1��的硝化細(xì)菌制劑，該制劑可有效地去除海水養(yǎng)殖環(huán)境中的氨氮，具有較好的應(yīng)用前景，此外還開(kāi)展了硝化細(xì)菌固定化等方面研究。

　　2、海水養(yǎng)殖廢水處理工藝

　　隨著海水集約化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展以及對(duì)海水養(yǎng)殖廢水處理研究的深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到單一的處理技術(shù)或傳統(tǒng)的陸域污水處理法已無(wú)法滿足處理要求，投入少、低成本、低能耗高效率的海水養(yǎng)殖廢水綜合處理技術(shù)才是研究的主要方向。這些綜合處理技術(shù)將更強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者之間動(dòng)態(tài)和合理的平衡，進(jìn)一步挖掘生物作用的潛力，力圖培育和篩選出繁殖能力強(qiáng)、凈化能力高、抗環(huán)境突變能力強(qiáng)、變異小的微生態(tài)制劑，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。目前，已有不少的科研工作者對(duì)海水養(yǎng)殖廢水處理工藝進(jìn)行研究，并取得一定的效果。人工濕地利用生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化，具有凈化效果好、去除氮磷能力強(qiáng)、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、能耗低、系統(tǒng)配置可塑性強(qiáng)、生態(tài)環(huán)境效益顯著、可實(shí)現(xiàn)廢水資源化等特點(diǎn)。但人工濕地易受自然及人為活動(dòng)的干擾，易堵塞，生態(tài)平衡易受到破壞，因而在設(shè)計(jì)時(shí)要因地制宜，需要與其他水處理技術(shù)相結(jié)合，并加以適當(dāng)管理，這樣才能長(zhǎng)期維持高效運(yùn)行。

　　3、海水養(yǎng)殖廢水生物處理技術(shù)

　　3.1微生物固定化技術(shù)。

　　微生物固定化技術(shù)是從20世紀(jì)60年代末直接從酶固定化技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，通過(guò)物理或化學(xué)的手段，將游離的微生物固定在限定的空間區(qū)域使其保持活性，并可反復(fù)利用的一項(xiàng)技術(shù)。它是一項(xiàng)可應(yīng)用于海水養(yǎng)殖廢水處理的生物工程技術(shù)，固定化的對(duì)象有藻類、細(xì)菌等。與游離細(xì)胞相比，固定化微生物具有細(xì)胞密度高、反應(yīng)速度快、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、細(xì)胞流失少等優(yōu)點(diǎn)，在生物處理裝置內(nèi)可以維持高濃度的生物量，提高廢水處理負(fù)荷，減少處理裝置的體積。通過(guò)選擇性地固定對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物有很強(qiáng)吸收能力的微生物，開(kāi)發(fā)高效生物處理裝置，能夠提高養(yǎng)殖廢水中廢物的轉(zhuǎn)化率或降解效率。

　　3.2生物強(qiáng)化技術(shù)。

　　生物強(qiáng)化技術(shù)，即生物增強(qiáng)技術(shù)，是通過(guò)向養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)中直接投加一些從自然界中篩選的優(yōu)勢(shì)菌種或通過(guò)基因重組技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種，增加生物量，以改善原處理系統(tǒng)的處理能力，達(dá)到對(duì)某一種或某一類有害物質(zhì)的去除或某方面性能的優(yōu)化目的。生物強(qiáng)化技術(shù)與傳統(tǒng)的生物治理技術(shù)相結(jié)合，已成為生物治理廢水發(fā)展的一種趨勢(shì)。生物強(qiáng)化技術(shù)無(wú)疑為提高海水養(yǎng)殖廢水生物處理能力開(kāi)拓了一條新思路。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了有益的嘗試，取得了一些成果。

　　3.3傳統(tǒng)生物處理技術(shù)。

　　目前海水養(yǎng)殖廢水生物處理中應(yīng)用較多的是生物膜法，是通過(guò)生長(zhǎng)在填料表面的生物膜進(jìn)行工作的。填料包括碎石、卵石、焦炭、塑料蜂窩等。在水處理上其主要作用的生物膜，它由水、微生物、細(xì)胞外粘多糖聚合物和縮多氨酸聚合物等組成。好氣菌、原生動(dòng)物、細(xì)菌等以氨溶解有機(jī)物質(zhì)為食料，在呼吸作用中氧化，從而獲得生命進(jìn)行繁殖，而微生物又是更大的原生動(dòng)物的食料，由于生物間的互相依賴，保持平衡狀態(tài)，魚體的排泄物最終被分解為二氧化碳、氨、碳酸鹽、硫酸鹽等簡(jiǎn)單的化合構(gòu)，水就得到了凈化。研究表明，生物膜不是連續(xù)的層狀結(jié)構(gòu)，而是附著在一起的堆體或群藻的隨機(jī)組合，這些堆體或群落周圍存在許多通道，水和捕食的原生動(dòng)物可以通過(guò)這些通道移動(dòng)。生物膜法因具有產(chǎn)生污泥少，運(yùn)行管理方便，處理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，在海水養(yǎng)殖廢水處理方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　池塘養(yǎng)殖是我國(guó)陸地海水養(yǎng)殖的主要方式之一，由于經(jīng)營(yíng)者眾多、排水量大，因此宜在排水集中的河道或近岸建立人工濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)這些廢水進(jìn)行集中處理。人工濕地處理系統(tǒng)是一種成本低廉、節(jié)能、簡(jiǎn)單易行、效果顯著，而且無(wú)二次污染的廢水處理系統(tǒng)，因此，建立海水或半咸水人工濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)殖廢水的處理是一個(gè)值得深入研究的課題。
 

　　【雜志信息】：

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