水产动物养殖尾水管控策略

宋立民，张 韦，孙晓旺，刘肖莲，逯云召，李楠，王永辰

（天津市水产研究所，天津300221）

0 引言

当前中国正努力走向社会主义生态文明新时代，渔业是依赖生态环境而存在和发展的产业，必须坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，牢固树立保护生态环境就是保护生产力、改善生态环境就是发展生产力的理念[1]。水产养殖是国内渔业发展的主要增长点，其不仅为社会提供了丰富、优质的蛋白质来源，而且对改善农村经济结构、解决农民就业等问题起到了积极的作用，但随着经济的快速发展和养殖业者对高产出高效益的盲目追求，其对环境产生了有悖于当前生态文明建设要求的负面影响，主要表现为形成了高生物负载量和高投入量的养殖模式，造成水体富养化显著，自身污染日益严重。污染主要产生于水产动物养殖过程中，其主要来源形式包括苗种、肥料、饲料、药物等投入品及由此所产出的固液态废弃物如残饵、残药、排泄物、固态物质的溶出成分以及药物反应剩余物质等，并依附于尾水中排出（塘泥是另外一个主要包含形式）[2]。

水产养殖尾水中的主要污染成分为悬浮颗粒物、氨氮、有机氮和磷酸盐等[3-4]。据报道，池塘养殖1 kg鲤鱼每天要耗尽500 L 水中的溶解氧，排出300 mg 氨以及7000 mg的ВOD5，产生100 kg含有大量氮肥的污水[5]；每生产1 t虾池塘水体会增加0.2 t的氮元素和0.05 t的磷元素[6]。据2010 年国家环境保护部、国家统计局和农业部联合发布的《第一次全国污染源普查公报》称，全国 COD 排放总量为 3028.96 万 t，总磷 42.32 万 t，总氮472.89万t；而水产养殖业所排放的COD为55.83万t、总磷1.56万t、总氮8.21万t，占比分别为1.84%、3.69%和1.74%[2]。未经处理的养殖尾水排入附近水域，对水体中微小动植物的群落结构造成负面影响[7-9]，不仅恶化养殖水域环境，而且会导致鱼类、虾类、贝类等爆发疾病，甚至大面积死亡。水产养殖业属环境依赖型产业，水环境质量状况决定了养殖的成败及产品的质量安全[2,10]，这导致水产养殖业可持续发展受到束缚。因此，必须采取措施对水产养殖，主要是相关水产动物的养殖尾水进行必要处理，以降低对外部环境污染的压力，维持健康稳定的水生生态环境。笔者分别面向渔业生产者和管理者提出如下对策。

1 坚持正确的思想和信念

全面贯彻***新时代中国特色社会主义思想，牢固建立“绿水青山就是金山银山”的科学发展观念[11]，坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚定美丽中国的信念。广大水产工作者不能单纯为了生产水产品而研究，不能为了生产而生产，必须有大局观、生态观、可持续发展观，这要靠改革创新来实现，需要自我革命，在发展中改掉不好的方面，积极探索和创新符合新时代发展要求的新举措、新机制。当前国内环保形势严峻，水产业不能再单纯依靠高投入、盲目扩张来获得高利润，必须将生态效益考虑进去。水产养殖产生的污染物主要存在于尾水中，因此养殖尾水的控制与利用迫在眉睫，这是党和人民的要求，是实现美丽中国的要求，是实现可持续发展的要求。

2 对生产者的建议

2.1 提升养殖管理措施

首先从管理上下功夫，减少尾水排放量或者富营养物质排放量，提高相对鱼产品量，降低投入产出比，增加相对效益，

2.1.1 选择适宜品种、规格，适时适量上市 水产苗种是水产养殖最重要的物质基础，是生产优质、健康水产品的保障。农业部于2005年颁布并实施了《水产苗种管理办法》，明确规定了苗种生产、销售和使用的具体要求。但这并不能完全排除在养殖过程中使用不良苗种，即近亲繁殖的苗种、营养不良的苗种和带病染毒的苗种。这些苗种存在先天不足、体质弱、适应能力差、生长速度慢、抗逆性差、易受病害侵袭和死亡率高等问题，治疗过程可能使苗种体内残留有化学药物，有些甚至携带疫病病毒或致病菌，传染性强，易引起爆发性鱼病的发生等。不良苗种在养殖过程中会导致各种各样的问题，被动加剧化学、生物药品等的应用和人为干预，间接引起养殖生态环境的失衡，造成养殖自身的污染。因此，应充分考虑供苗企业背景、口碑，选择经过选育的抗病新品种或者无特定病原体苗种，另外根据国内南北气候差异明显，需充分利用鱼类的适温期，无论是室外池塘养殖还是室内工厂化养殖，尽可能引进大规格鱼种，做到轮捕轮放，捕大留小、捕大补小，充分利用水体，及时交替产出，做到均衡上市。

2.1.2 科学控制养殖容量 高密度、高产出意味着高投入、高风险、高污染，势必增加尾水的排放量，在养殖过程中应同时考虑经济效益与生态效益，平衡养殖密度，科学控制换水量。密度控制与养殖种类、个体大小、水质条件、气候条件、养殖设施、管理方法等多种因素相关，情况复杂，从鱼福利角度可归纳为：若发现鱼群在池中分布散乱，体色发黑，呈无力环游状；池面或角落有粘性水泡或粘液，鱼不摄食或只有摄食趋向，摄食量明显减少，或有吐食个体，甚至有浮头等现象，流水或改换新水后，鱼群聚集、体色鲜亮等现象之一或几种并存，应首先考虑放养密度过高，而不是盲目增加换水量，加重污染负担。

2.1.3 选择适合养殖品种的饵料和投喂方式 饵料种类主要可分为人工饲料、生物活饵、冷藏生物体或加工副产品等。营养全面、消化率高的人工饲料，能够有效促进鱼体生长，降低饵料系数，减少从鱼苗到上市规格之间代谢产物的相对排放量。在保证饵料适口、利于消化吸收的同时，又能保证其在摄食之前的遇水稳定性，即投喂入水到摄食之间在水中溶解的营养物质越少越好，以降低对水质的影响和饵料的浪费，可将成品料外包一层可消化的疏水膜用以防止其在水中溶解，如外喷一层油脂，或者做成胶囊，加强饲料硬度，增加或者改良粘合剂等。另外，投喂次数和投喂时机的把握也可以减少饲料在水中的滞留时间，从而减少饲料成分溶解。如每次喂八分饱，减轻肠胃消化负担、提高消化率，使所有养殖个体能够集中短时摄食，同时又保证一定的摄食强度，缩短投喂时间；苗种培育期坚持少量多次的原则，成鱼养殖期适当延长2 次喂食之间的时间间隔，也可以保证养殖群体的摄食积极性，从而有利于降低饲料在水体中溶解和鱼体肠道内消化不充分等方面而导致的尾水富营养物质增加的程度。

增加鲜活生物饵料的投喂，适时积极调整活饵的供给策略。常用生物饵料有某些藻类、有益菌、轮虫、卤虫、沙蚕、贝类幼虫等适口、低值易得、营养丰富、供给量充足、活力弱、没有攻击性、易于储存的生物。需要根据实际情况，将活饵进行营养强化，以及消毒杀菌处理。另外，由于活饵料在水中也要进行物质和能量交换，要充分利用或控制它们除了作为养殖对象食物以外的其他作用，例如藻类能够吸收水体中的富营养物质，并有降低透明度、白天增加溶氧的作用，饵料菌能够抑制有害菌的繁殖，吸收水体中的有机质、氨氮等，絮凝成为菌胶团，但多数生物活饵在夜晚会增加池水的耗氧量，于养殖池水中若生活时间过长而未被摄食，则会降低自身营养价值，并且其本身也会产生代谢废物，增加养殖水体的负担，所以说生物饵料的投喂也要选好品种，做到适时、适量。如牙鲆苗种培育过程中，白天摄食轮虫或卤虫幼体，一般会在前一天晚上提前将生物饵料进行营养强化，天亮时足量投喂，并根据摄食情况适时补加，保证天黑前吃完，期间可添加适量藻液或者菌液，用以调节水质、供饵料生物摄食。

以冰鲜野杂鱼、虾等冷藏生物体和贝类、肉禽类加工剩余物等工厂副产品为代表的生物饵料，常有体表粘液、鳞片、表皮、血液、碎肉等流出或脱落，可能滋生、携带多种病原，对养殖水体污染严重，应控制使用。浙江湖州、江西安源等地已采取相应的控制、禁止投喂冰鲜鱼、动物性饵料措施，以加强水产养殖环水产养殖尾水治理[12-13]。

2.1.4 科学施肥，调节水质 对于养殖池塘或者采用“生物耦联”、“高效藻类塘”等生态法的养殖尾水处理池，需采用科学方法添加藻类繁殖需要的限制营养元素，使水体水质保持有利于养殖动物生长、摄食，菌、藻、贝、鱼类等耦联生物充分发挥尾水净化作用的环境。在摄食低迷的时期，如产卵期、低温越冬期等，应采用低水平施肥法，巧施磷肥，以磷促氮，维持水体良好的透明度和溶解氧含量；在生长、摄食旺盛时期，如秋季、产卵前性腺营养物质积累期，应采取高水平施肥，不仅补偿限制性营养元素，而且要全方位提升水体肥度，为养殖品种提供充足的饵料生物，并维持水质肥、活、嫩、爽；伏天高温期，需要合理利用增氧机，适当增加水位，注重水质改良剂和微生态制剂的使用，维持水环境稳定[14]。

2.1.5 提高疾病预防手段 首先，养殖者需要具备细心和恒心，能够广泛收集养殖技术和疾病预防信息，善于经验总结。加强密度、换水量和投饵等方面的管理，关注相关部门的病害预报，结合以往经验及早采取预防措施，并长期坚持淘汰病、老、弱、畸个体，及时分池、倒池，施行严格的隔离制度。其次，养殖过程中要运用好中药、二氧化氯等辅助药物，提升养殖品种的体质、改良生活环境，利用益生菌、水生植物、砂滤、湿地等调节水质[15]。再次，相关管理、研究部门应整合主要疾病发生情况的现有记录，加强疾病发生、传染规律的研究，做好防控预报和应急措施准备工作。总之，结合各种手段，养殖过程中应做到以防为主，努力施行无抗养殖，即使用药也要找准关键点对症、适量实施。

2.1.6 实行立体混合养殖 充分利用养殖对象间的互利作用，实行立体混合养殖，提高单位水体产量，减少富营养物质的积累和相对尾水排放量，是值得提倡的养殖方式。相关混养模式有虾贝藻类混养、鱼蚌类混养、鱼藻类混养、鲍藻类混养、鲍参混养等。常杰等[16]认为对虾、青蛤和江蓠混养能够显著提高氮、磷的利用率，有效降低养殖污水的排放，是一种较好的养殖模式。另外，有研究表明龙须菜与缢蛏混养对海水集约化去除虾养殖尾水中营养盐的效果显著[17]。养鱼池塘混养三角帆蚌不仅能降低氨氮，改善养殖池塘的水质，增加产量，还能控制藻类数量，促使绿藻和裸藻等大型藻类的生长，提高养殖水体浮游植物的生物量总量，最终还能有效提高三角帆蚌的存活率及生长率[18]。孔石莼在与牙鲆幼鱼混养的过程中吸收氨氮和活性磷，能改善水质，促进幼鱼体色恢复[19]。鲍和海藻处在海洋生态系统的不同生态位，它们之间建立混养体系能够互利共生，促进海洋生态系统物质良性循环，增加经济收入[20]。以鲍鱼产生的残饵供给海参作为饵料，在南方实现工厂化鲍参混养，减少了疾病的发生，提高了单位面积经济效益[21]。任黎华等[22]通过对昆山地区典型池塘虾蟹混养模式的研究得出，在虾蟹混养生产中，养殖尾水的氨氮浓度通常较水源和池水更低的结论。综上，有利于单位产量尾水富营养化程度降低的主要因素有：（1）不同生态位水体空间的充分利用；（2）残饵粪便的充分利用；（3）通过各类微生态制剂和底质改良剂的合理应用，小幅度添水或换水，确保水质良好且稳定；（4）水生植物尤其是一些具有经济价值的大型植物的合理利用；（5）控制养殖密度，既有利于提高水体原始生产力，又不至于因生物量的超负荷造成内环境的损害。

2.2 建立循环水养殖系统

处理尾水不能单纯靠堵、靠治，最好因势利导、充分利用水资源，根本解决之路在于建立可持续的循环水养殖体系。 循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System，RAS)是一种将系统中的水经过处理后重复使用的养殖系统[23]，其关键技术点是如何使尾水达到养殖标准，实现循环利用，黄世明等[10]论述了目前研究和采用的尾水处理基本方法，主要有通过过滤、吸附、沉降、气提、曝气等去除颗粒物、有机物的物理法，采用化学制剂絮凝重金属或者氧化还原杀灭有害微生物的化学法，以及筛选淡水或盐生动物、植物、微生物吸附利用养殖尾水中有害物质的生物法，实际应用中，常将几种方法相互结合形成整体设备或者体系，如固体污物分离器（微滤机）、蛋白质泡沫分离器、模块式紫外线消毒器、管道式高效溶氧器、生物滤池等[24]，另外采用综合生态模式处理尾水的方法如潜流湿地、多功能生态池塘、生态浮床、耦联生物池、红树林等[25-30]。目前，物理法对溶解性氮、磷的去除效果不佳，化学药易产生二次污染，杀灭有益菌，生物滤池对理化指标变动敏感，环境条件要求苛刻，且对养殖者技术水平要求较高，红树林又因环境要求严格不能普及，此外，一些设备的开发、购买及运行成本过高，处理能力往往达不到养殖需求，综合考虑成本因素、技术要求、适应性、灵活性等，对现有养殖条件进行改造，大力发展潜流湿地、多功能生态池塘等技术措施符合当前水产行业的发展要求，能够通过对资源合理利用的方式解决尾水污染问题。

2.2.1 环保是当前的首要大背景 当前环境保护作为基本国策在全国范围内逐步落实，力度空前，已实行必要的退耕、退养、还树、还草、还湖措施。水生植物和微生物是潜流湿地、生态池塘系统的重要组成部分，发展潜流湿地处理尾水是扩大、合理利用绿色生态资源，符合国策，生态效益巨大。

2.2.2 现有环境条件和设备的实际背景 无论在内陆还是沿海、池塘养殖还是厂房养殖，一般水产养殖环境周围多坑洼地、水沟、滩涂、湿地、零星植被，应因地制宜，如果将周围资源加以合理整合规划、改造，作为建立湿地、生态塘尾水处理体系的物质基础，应该能够有效控制处理成本、提高资源综合利用水平。

2.2.3 运用潜流湿地、多功能生态池塘方法调控尾水效率高 在利用湿地直接处理排放废水的非洲鲶鱼集约化养殖过程中，建立池塘-湿地组合系统，废水首先流经鲤鱼养殖塘，再流入由池塘改成的湿地之后，TAN、PO43-和有机悬浮固体的去除率达到90%以上，无机氮化合物、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率达65%～80%，NO3-的去除率为38%[31]。彭刚等[32]构建了由集约化养殖区、生态化养殖区、净化区组成的封闭型循环水生态养殖系统，其中，净水区占整个养殖区面积的20.23%。该循环系统对TN、TP、NH4+-N及CODMn的平均去除率分别达62.89%、60.24%、56.52%、47.81%，具有很好的净化效果，能够满足养殖用水的要求，在整个养殖过程中实现了养殖尾水零排放。陈家长等[33]研究的循环养殖模式由主养区、混养区、表面流人工湿地区和水源区4 个部分组成，通过对TP、TN、PO43--P、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、CODMn、Chla 等主要水质指标的测定，表明各测定时间的出水水质综合营养状态指数均明显低于进水口。常雅军等[26]研究认为当养鱼塘尾水（TN浓度6.84～13.98 mg/L，TP浓度0.92～6.52 mg/L）与多功能生态塘之间水体交换量处于6.25%～37.50%时，耦合的多功能生态塘对高密度养殖尾水的TN、TP、NO3--N、NO2--N和NH4+-N均有良好的去除效果，净化后水体NO2--N和NH4+-N浓度均低于中国渔业养殖水标准值0.12 mg/L和0.02 mg/L，可循环至养鱼池再利用。

另外有研究表明，高效藻类塘(HRAP)每天每立方米可去除生化需氧量(ВOD)175 g[34]。在法国的一个舌齿鲈循环水养殖系统中，结合进了1 个HRAP 进行废水处理，减少了系统营养物的排放，经处理的废水可重新用于循环水系统中，相比没有结合HRAP 的存活率更高，且鱼肌肉和肝脏中的金属积聚更少[35]。

湿地是生产者发挥生产力较高的区域，对氮、磷及有机物的吸收利用率高，池塘是处理水汇集区，其水体中的微生物、藻类、贝类、底栖生物等能够进一步通过硝化、反硝化、酸化、吸附、吸收、滤食、沉淀等方式净化水质，使尾水达到再利用要求，并且湿地和池塘可以栽培可食用植物，兼养一些滤食性或蚊蝇食性鱼类、贝类以及虾蟹等经济品种，增加收入，进一步提高效率、降低成本。

3 对渔业管理者的建议

3.1 养殖产业实行区域化、集约化管理

（1）兼顾渔民知识、技术、资金水平和科技转化速度，建立统一的适合地区实情的排放标准，情况共性较一致的区域统一管理、集中处理尾水，同时掌控排放量。

（2）考虑地热、地下水资源的集中管理和供应，限制私自钻井，适当提升养殖资源使用成本，减少资源乱采浪费。鼓励太阳能、风能、生物质能等清洁能源的利用。

（3）实行水产养殖从业准入制度，提高建厂、挖塘审批标准和使用规范；鼓励现有企业整合资源，改良现有养殖模式、提升技术含量、优胜劣汰兼并重组、退养还滩，使养殖面积控制在环境能够承受范围内。目前国内已有部分省市用行动恢复生态环境。辽宁盘锦市计划利用5 年时间，将现有的以养殖海参为主的约5333 hm2养殖池塘全部拆除，恢复成自然滩涂，疏通水道、恢复水系、种植翅碱蓬、移植或放流沙蚕成体或幼体，重新恢复辽河口优美天然的生态景观[36]。据报道青岛胶州湾退养还滩效果明显，具体表现为浅海水域、水产养殖场面积减少，淤泥质海滩、米草、河口水域、库塘面积增加，海水环境质量持续向好[37]。2017年初，江苏省启动“两减六治三提升”环保专项行动，推动高邮湖、宝应湖、邵伯湖沿岸3 km范围内实施“三退三还”：退耕、退渔、退养，还林、还湖、还湿地，将原来围湖农垦、围湖池塘、围湖围网、围湖养殖等生产、收入方式，改为科学增殖放流，适时适量渔业捕捞、垂钓、游湖观光等[38]，用实际行动改“靠山吃山，靠海吃海”为“看山观海，护山护海”，将盲目利用改为动态养护。

3.2 建立健全相关法律规范

养殖尾水排放标准主要包括《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)和《海水养殖水排放要求》(SC/T 9103—2007)，均属于推荐性标准。法律条款需要完善，同时应该加强建立标准的强制性，加大执法力度[39]。

（1）建立养殖污水排放许可制度、达标排放制度和排水收费制度，以限制养殖污染的外扩。（2）加强各种渔用药品的生产和使用管理，明确、细化产品生产、销售一直到使用的备案制度，设立食品安全底线，加强执法，杜绝违禁药物的出现和使用，严格执行休药期制度。（3）严格论证饲料配方后备案，加强检查力度和处罚力度，实行黑名单管理，责任落实到人头，对于不法生产者、销售者除进行应有处罚外，还要禁止再从事相关行业。（4）完善地下水、地热资源的开采与使用制度，并加大检查力度惩罚力度。（5）加大破坏养殖环境的违法成本，使养殖业者被动增加污染防控的投入和力度。

3.3 实行、完善渔业保险制度

水产养殖业的发展对渔民增产增收、增加就业、丰富群众食品组成有着重要的经济和社会意义，但此行业面临的风险也在与日俱增，除风灾、洪灾、雨灾、冰雪灾、高温等天灾，还有爆发性、传染性疾病以及水质污染等威胁。为预防或者控制、治疗养殖过程中发生的各种病害，很多从业者乱投医、找偏方、乱用药，完全忽视食品安全。显然，发展水产养殖保险，已经成为保障国内水产养殖业持续、稳定、健康发展的必然趋势。

国内的水产养殖保险始于1982年，1982—1995年逐渐由局部试点扩大至全国开展，其中上海市在1999年，宁波市、成都市在2010年，广州市在2012都相继开展了当地主要水产养殖品种的保险业务[40]。另有武汉市第一单政策性小龙虾养殖保险于2017年签订，标志着武汉市水产养殖保险工作正式启动[41]，后期，鱼类、螃蟹等各类相关保险项目，将在武汉市内各区相继开展，使更多水产养殖户享受到这一惠农政策。

统一规划、合理设立相关鱼产品养殖保险制度，有利于引导渔民合理规划养殖对象、产量，采用更积极有效的养殖模式，规范用药，增强个体的抗风险能力，发挥团结互助的功能，成为养殖者遵守道德底线的底气。

4 水产养殖尾水调控是大势所趋

水产业实行养殖尾水调控势在必行，这场变革对于养殖业者和水产行业来讲是挑战，更是机遇。目前国内生态环境形势严峻，生态保护基本国策的落实顺应民心，水产行业是紧紧依靠水环境发展的行业，不能再走资源浪费、不计后果、一心向“钱”看的老路，不能只计较短时期的收入而污染一池水、一条河、一片海滩，需要摆清短期和可持续发展之间的定位[42]。

（1）以***新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持“绿水青山，就是金山银山”，坚守水产发展的底线，把生态保护摆在首位，走环境友好的可持续发展之路。

（2）以人民的利益为出发点，着眼于长远，着眼于使群众生活更美好。水产业的发展为人们提供了优质蛋白来源，提高了人们的生活水平，但随着时代的发展，社会主要矛盾已经转变为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾[43]，对于水产业就是人们对优美环境的要求与养殖尾水污染之间的矛盾，社会对绿色、可持续发展的要求与水产养殖资源浪费、生产粗放、分散之间的矛盾，消费者对安全、优质水产品的需求与个别养殖单位或个人、个别水产品药残超标、养殖品种落后之间的矛盾，据此凸显出尾水管控和规范水产养殖行为的必要性。

（3）水产行业存在的污染问题，以尾水排放表现最突出，制约了生态和谐发展、制约了行业进步。相关媒体报道了浙江德清县改革进取、开展水产养殖尾水治理的情况，当地通过养殖场自治、连片养殖区集中治理，落实相应的尾水处理面积，建立沉淀池、过滤坝、曝气池、生物处理池、人工湿地等养殖尾水处理设施，应用物理和生物净化处理新技术、新工艺，最终达到了循环水再利用[44]。另有山东潍坊市滨海红星育苗合作社创造性地建立了盐化工尾水处理区，将养殖尾水集中回收集中，输送到当地盐场进行提溴、晒盐，解决了养殖尾水对公共环境的污染问题，实现了“渔盐一体化”养殖尾水梯度利用[45]。改革创新，需要渔业管理部门、生产研究机构全体水产工作者总动员，通过学习和借鉴以上事例，制定各自养殖区的尾水处理规划，加大环境保护力度，积极探索养殖尾水治理措施，并付诸试验、实施。