河蟹养殖水体原位生态组合净化系统示范工程研究
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摘 要：该文根据河蟹养殖面临的水环境问题，在高淳固城湖地区设计并运行一套原位生态净化系统，该工艺包括水体循环、增氧、浮岛滤床、水生植物及食底泥动物系统。监测结果表明：示范塘比对照塘的pH更为适合螃蟹生长，COD明显降低，DO明显增高，实施示范工程后蟹塘的排水次数明显减少，有效地削减了入湖污染负荷。
中图分类号 S966.16 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）24-102-03
Abstract：According to the problems that crab culture faces in the water environment field，an in situ eco-compositive process to treat crab aquatic water was designed and run，this process was made up of water circulation，aeration，filter bed，floating island，aquatic plants and animal feed system.Running the process to water from the Gucheng lake，the results that gain from continuous running and analysis show that pH was more suitable for the growth of crabs，COD was significantly lower，and DO was higher，and the number of drainage of the crab pond was obviously decreased after the demonstration project，the process was able to reduce the pollution load into lake.
Key words：Crab aquatic；Water；Situ eco-compositive purifying process
河蟹是我国淡水养殖的重要品种，江苏省是河蟹主产区，高淳县固城湖地区围垦区是江苏省河蟹生态养殖的重要示范区，养殖方式从原来的湖泊放流、河沟放养、稻田养蟹发展到目前的挖塘种草浅水养蟹。在这种养殖模式下，池塘水体中有机物、氮、磷等含量猛增，致使水质恶化。为了改善水质，目前主要技术手段是加大换水量和使用药剂，但最终这些排水还是进入到固城湖，导致水环境质量逐渐下降，生物多样性明显下降等生态环境问题，与此同时，水体污染反过来也制约着螃蟹养殖的发展。因此，通过构建池塘生态净化系统来提高水体自净能力，减少水资源的用量、排水量和排水中污染物的浓度，减轻蟹塘排水中氮、磷等营养元素对周围水体富营养化的影响，对于保护固城湖饮用水水源地的安全，维持高淳螃蟹经济的可持续发展具有重要意义。
1 示范工程概况
1.1 设计要求 该项目实施地点为高淳区某养殖塘，其中一块养殖塘（简称示范塘）构建造流、充氧、水生植物等生态净化系统工程，另一块养殖塘采用传统养殖模式（简称对照塘）。在螃蟹养殖过程中，导致水质变坏的主要原因有2个，一是残余的投加饲料，二是螃蟹在生长过程中产生的排泄物。维持蟹塘中的水质达到《渔业水质标准》（GB11607-89）、《无公害食品淡水养殖用水水质》（NY5051-2001）中水质要求。排入外水体的养殖水中污染物的主要指标达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类水质标准，具体数值见表1、表2。
1.2 工艺设计 该示范工程由水体循环系统、增氧系统、浮岛生态填料单元、水生植物系统及食底泥动物系统等5个单元组成，见图1。该工程用软隔离将整个养殖塘一分为二，使用2台潜水搅拌器进行水体推流，使养殖塘中的水体形成大循环，循环过程有利于水体的复氧，增加好氧微生物的活性，减少污染物的产生，并有利于螃蟹的生长。并使用曝气机系统进行曝气增氧，再辅以浮岛生态填料、水生植物、食底泥生物等，使螃蟹养殖塘形成一个具有高度复氧能力的水体，增加好氧微生物的活性，降解污染物的能力大大增强，减少了养殖水的排放量，形成的高氧环境有利于螃蟹的生长。
2 示范工程
2.1 工程强化措施 该工程用软隔离将整个养殖塘一分为二，使用2台潜水搅拌器进行水体推流，使养殖塘中的水体形成大循环，循环过程有利于水体的复氧，增加好氧微生物的活性，减少污染物的产生，并有利于螃蟹的生长。使用潜水曝气机发生机进行水体增氧，增氧区域范围广，溶氧均匀，增加了底部溶氧，加快对底部氨氮、亚硝酸盐、硫化氢的氧化，抑制底部有害微生物的生长，曝气机造成水流的旋转和上下流动，将底部有害气体带出水面，改善了池塘的水质条件，减少了病害的发生。池水溶氧的充足，保证了水生动物的生长，提高了水产养殖的成活率、规格和产量。
2.2 生态系统构建 目前螃蟹塘种植的水草以苦草、黑藻、金鱼藻、狐尾藻为主，春季以伊乐藻为主，在早春将伊乐藻切成10cm左右扦插在环沟里。夏季以苦草、黑藻为主，在4～5月份在坂田上以籽播苦草为主，间隔1～2m扦插黑藻茎秆，同时用围网保护嫩芽，待水草长势旺盛时，约7月份左右，撤除围网，秋季以黑藻、菹草、伊乐藻为主，常年草绿水清。沉水植物大约占整个塘口水面的50%～70%，水草一直要养护至螃蟹上市。2～3月份投放第一批活螺蛳，每667m2投放150～200kg，此时不宜多放，否则影响早期肥水。7～8月份投放第二批仔螺蛳，每667m2投放200～300kg，6月下旬以后就有螃蟹塘因动物饲料投喂不足螃蟹夹早现象严重，此时投放活螺蛳可以有效缓解。最多每667m2可以投放400～500kg。投放螺蛳不仅可以净化螃蟹塘的底质和水质，同时它也是螃蟹的优质活饵料，一举两得。在水面开阔区域放置生态浮岛，主要浮岛植物为：旱伞草、黄花鸢尾、水生美人蕉、千屈菜、菖蒲等。
3 示范工程实施效果分析
3.1 监测方案 该项目实施地点为高淳区2块螃蟹养殖塘，其中一块养殖塘（简称示范塘）实施了造流、充氧等工程，另一块养殖塘采用传统养殖模式（简称对照塘）。为研究工程实施的效果，委托当地环境监测站进行监测，监测内容包括日常监测和排水次数2个部分，日常监测主要为了研究2塘日常水质变化情况，排水次数主要为了研究2塘换水期间对外排放废水量的情况。日常监测计划见表3，监测时间为2014年7月10日至2014年10月22日。
3.2 监测结果 在研究中对示范塘及对照塘2个螃蟹塘连续监测16周（7～10月），监测指标主要为pH、COD、DO以及排水次数。
3.2.1 pH值 pH是水质的一个重要指标。对于一般池塘水产养殖，pH在7～9，一般控制水质pH通常在8.0左右。pH值过高时则会对螃蟹的腮部组织进行腐蚀，从而使螃蟹失去呼吸功能而出现大量的死亡；pH过低就会使螃蟹体内的血液pH下降，削弱血液的载氧能力。示范塘中pH在7.6～8.6，对照塘pH在8.0～9.3。可见，示范塘中的pH均更接近中性，而对照塘碱性较高，部分周次的pH监测结果超过了9.0，示范塘的pH明显优于对照塘。
3.2.2 COD（化学需氧量） 养殖水中的COD主要是由投加饲料的剩余、螃蟹代谢产生的排泄物所产生的。COD过高时，就会因微生物分解有机物而消耗水中大量的氧，致使水中缺氧，同时致使水质恶化，而影响螃蟹的正常生长。示范塘中COD在23～30mg/L，对照塘COD在26～33mg/L。可见，示范塘中的COD均能达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类水质标准，而对照塘COD较高，大多周次的COD不能达到满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类水质标准，示范塘的pH明显优于对照塘。
3.2.3 DO（溶解氧） 溶解氧值是水质的一个重要指标，对于水产养殖中的水产养殖动植物，水中适量的溶氧是它们正常生长发育的基本要求。当水中缺氧时，水中的养殖动物就会烦躁不安，生长速率下降，严重影响正常的生长发育，严重缺氧时就会导致水产动物的死亡。就螃蟹而言，缺氧会使其不进食，抑制脱壳，从而抑制生长。因此，在养殖过程中，适时对养殖水进行曝气充氧是必须的，这是保证养殖动物正常生长的基本要求。示范塘中DO在8.8～9.7mg/L，对照塘DO在7.5～8.2mg/L，可见示范塘的DO明显优于对照塘，更为有利于螃蟹生长。
3.2.4 排水次数 螃蟹养殖塘的排水对固城湖水质影响较大，减少排水量是示范工程的重要任务之一。示范塘在4个月内排水次数为5次，对照塘在4个月内排水次数为18次，可见示范塘的排水量仅为对照塘的28%，按照每次排水量为塘中水量1/3（8 000t/次）计算，4个月内示范塘的排水量比对照塘减少了10.4万t。
4 结论
该示范工程建成后运行较好，社会、环境效益显著，主要概括如下：
（1）实施示范工程后蟹塘的pH更为适合螃蟹生长。示范塘中pH在7.6～8.6，对照塘pH在8.0～9.3。可见，示范塘中的pH均更接近中性，而对照塘碱性较高，部分周次的pH监测结果超过了9.0，示范塘的pH明显优于对照塘。
（2）实施示范工程后蟹塘的COD明显降低。示范塘中COD在23～30mg/L，对照塘COD在26～33mg/L。
（3）实施示范工程后蟹塘的DO明显增高。示范塘中DO在8.8～9.7mg/L，对照塘DO在7.5～8.2mg/L，可见示范塘的DO明显优于对照塘，更为有利于螃蟹生长。
（4）实施示范工程后蟹塘的排水量明显减少。螃蟹养殖塘的排水对固城湖水质影响较大，示范塘在4个月内排水次数为5次，对照塘在4个月内排水次数为18次，可见示范塘的排水量仅为对照塘的28%，按照每次排水量为塘中水量1/3（8 000t/次）计算，4个月内示范塘的排水量比对照塘减少了10.4万t。
（责编：张宏民）