CN106045212A - 一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，包括：将养殖尾水汇集到尾水池，利用水体的自主沉降效果初步净化残饵和排泄物，然后进入生态净化池，经水面漂浮植物和水体仿生水草系统进行生物净化，再利用水泵将净化水泵入自动过滤器进行微网过滤，随后水体经紫外杀菌箱消毒灭菌后，重新进入养殖池塘。本发明针对南美白对虾养殖水体总氮、亚硝态氮和氨氮浓度超标、浊度高等问题，采用自主沉降、漂浮植物吸收、仿生水草系统净化、微网过滤及紫外灭菌等技术去除了大部分残饵和排泄物，降低了氨氮、亚硝态氮等浓度，控制了藻类过度生长，降低水体浊度，同时提升景观效果和经济效益，增加了养殖水体生态多样性，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于养殖水体处理领域，特别涉及一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法。
背景技术
中国南美白对虾养殖业近几年来虽然产量和规模位居世界第一位，但是仍面临严重的可持续发展的问题，养殖户盲目追求高产、高效益，养殖面积不断扩大、养殖产量不断提高，导致养殖废水大量排出，有毒有害藻类及细菌大量繁殖，养殖环境富营养化加剧，水体遭受严重破坏，病原种类越来越多，危害越来越大，养殖可持续发展受到严重影响。
南通市南美白对虾养殖区域主要位于如东沿海，共有10多万亩。养殖池塘多采用土池塑料大棚模式，一年二季。每个大棚全长约40m，宽10m，平均水深0.6-0.7m，水域面积约为400m2，为相对封闭的水体，养殖过程主要是抽取地下水进行大量换水。
南美白对虾大棚养殖水质优劣是影响产量的重要方面，虽然通过微孔曝气解决部分溶解氧及好氧物降解问题，但水质劣化仍然存在。2014年某养殖池塘的水质监测如表1，养殖池塘水体交换能力弱，残饵和排泄物不完全降解，导致养殖后期氮、磷、亚硝态氮等富营养化现象越发严重，养殖水体浑浊、恶臭，总氮、总磷等数据大大超过地表水V类标准。
综合分析，南美对虾养殖水体水质问题包括以下三个方面：
其一、总氮超标，亚硝态氮过高，导致水体处在较高的富营养水平。同时较高的亚硝态氮浓度是导致生物多样性下降、病害增加的主要根源。
其二、透明度较低，养殖塘水体处于“死水浊水”态。
其三、无大型水生植物，水生生物生态多样性低。
表1南美白对虾养殖塘水质实测数据(2014.7.19)
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，该方法针对南美白对虾养殖水体总氮、亚硝态氮和氨氮等营养盐浓度超标及水体浊度高等问题，采用自主沉降、漂浮植物吸收、仿生水草系统净化、微网过滤及紫外灭菌等技术手段去除了大部分残饵和排泄物，降低了氨氮、亚硝态氮等浓度，抑制了藻类生长，降低水体浊度，同时提升景观效果和经济效益，增加了水体生态多样性，具有良好的应用前景。
本发明的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，包括：
将养殖尾水汇集到尾水池，利用水体的自主沉降效果初步净化残饵和排泄物，然后水体进入生物净化池，经水面漂浮植物和水体仿生水草系统进行生物净化，再利用水泵将循环水泵入自动过滤器进行微网过滤，随后水体经紫外杀菌箱消毒灭菌后，重新进入养殖池塘。
所述仿生水草系统设有通过网圈固定的漂浮植物。
微生物和漂浮植物是仿生水草系统中有机污染物和氮磷分解去除的两个重要因素，系统中微生物数量与净化效果呈显著正相关性，漂浮植物的存在使系统中的微生物如硝化细菌、反硝化细菌、磷细菌、纤维素分解菌的数量显著增加，漂浮植物的根表面的微生物远比水中的微生物的数量要高，其代谢活性同样如此。
利用漂浮植物系统吸收降低养殖尾水中氮磷浓度，同时利用漂浮植物遮光效果抑制藻类过度生长，在非漂浮植物生长区，有利于浮游植物生产，降低水体中氨氮、同时在光照时增氧，防止漂浮植物根部缺氧发生。
所述漂浮植物为空心菜。
由于南美对虾养殖水具有1～1.5‰左右的盐度，需进行漂浮植物耐盐性选择，通过对不同漂浮植物生长性能和对氮磷的削减能力的比选，选择空心菜作为仿生水草系统的漂浮植物。空心菜生长周期短、对氮磷的削减能力强，耐盐度较高以及自身经济附加值高。
所述仿生水草系统由固定于框架上的生物纤维组成，同时固定投加脱氮微生物菌剂。
所述生物纤维长度为50～60cm，固定于框架上的间距为20cm。
仿生水草系统由生物纤维组成，微生物以生物纤维为载体，在生物纤维内形成微生态系统，以水体内营养性物质为能量来源，通过代谢作用去除，降低水体富营养化风险，抑制藻类的繁殖。
生物纤维具有比表面积大的特性，每平方米生物纤维可以提供400m2以上的有效生物附着表面积，能够为水体中菌类、藻类等微生物的生长、繁殖提供巨大的空间，使微生物群落的生物量和生物多样性最大化发展，同时为气、水与生物膜得到充分混渗接触交换，能够在短时间内降解大量的有机物，修复水体生态系统，为维持水体生态良性循环奠定了基础。同时固定投加脱氮微生物菌剂，进行好氧脱氮。
生物纤维为环境友好材料，使用寿命长。生物纤维产品采用纯惰性材质，在水中不会分解，不产生对微生物、水生动植物及人体有害的物质。同时，生物纤维产品具有极强的物理性能、耐腐蚀性和耐久性，使用寿命达10年以上。
生态净化池和养殖池塘均设有仿生水草系统。
所述自动过滤器过滤精度为10～3000微米，利用滤网去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生。
所述紫外杀菌箱采用波长253.7nm照射水体进行消毒和净化，采用波长185nm照射水体进行去除TOC。
渠道式紫外线杀菌器集光学、微生物学、机械、化学、电子、流体力学等综合科学为一体。采用特殊设计的高效率、高强度和长寿命紫外UV-C光发生装置产生的强紫外UV-C光照射流水。当水中的细菌、病毒等受到一定计量的紫外UV-C光(波长253.7nm)照射后，其细胞DNA及结构被破坏，细胞再生无法进行，从而达到水的消毒和净化。波长185nm的谱线还可以分解水体中的有机物分子，产生氢基自由基并将水中有机物分子氧化为二氧化碳，达到去除TOC的目的。
有益效果
本发明针对南美白对虾养殖水体总氮、亚硝态氮和氨氮浓度超标、浊度高等问题，采用自主沉降、仿生水草系统净化、漂浮植物吸收、微网过滤及紫外灭菌等技术去除了大部分残饵和排泄物，降低氨氮、亚硝态氮等浓度，抑制了藻类生长，降低水体浊度，同时提升景观效果和经济效益，增加水体生态多样性，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明养殖循环水系统的示意图；
图2为本发明生态净化池的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例拟实施生态修复的对象为6个养殖池塘及1个生态净化池，水域面积约7*400m2。
由图1和2所示，本实施例的南美白对虾养殖水体的生态修复方法，包括：将养殖尾水汇集到尾水池，利用水体的自主沉降效果初步净化残饵和排泄物，然后水体进入生态净化池进行生物净化，再利用水泵将净化水泵入自动过滤器进行微网过滤，随后水体经紫外杀菌箱消毒灭菌后，重新进入养殖池塘。
仿生水草系统采用竹子和泡沫球制成1000(长)*100(宽)cm的框架，将生物纤维悬挂在框架上，生物纤维下端固定于竹子框架上，框架规格也为1000*100cm，竹子框架采用石块固定于底泥中，生物纤维的长度为50～60cm，间距为20cm。生态净化池中仿生水草系统的体积约150m3，养殖池塘中仿生水草系统的体积约30m3，并放置于微孔曝气靠岸一侧。
在仿生水草系统上方，种植漂浮植物，以用竹子和泡沫球做成网圈，防止漂浮植物扩散。
由于南美白对虾养殖水具有1～1.5‰左右的盐度，需进行漂浮植物种植选择，经过试验结果及成本比对，选择空心菜作为漂浮植物，其生长性能、对氮磷的削减能力以及自身经济附加值最高，生态净化池中空心菜种植总面积300m2，占生态净化池75％水域面积；养殖池塘中空心菜种植总面积60m2，占养殖池塘15％水域面积。
紫外杀菌箱采用波长253.7nm照射水体进行消毒和净化，采用波长185nm照射水体进行去除TOC。
本实施例的生态修复效果依据地表水环境质量标准的规定抽样检测水质，依据《水和废水监测分析方法(第四版)》关于“水生生物群落”的测定方法检测生物群落，结果见表2和表3。
表2水质检测结果
表3生物群落检测结果
本发明具有如下优点：
(1)提升养殖塘生态环境。增加水上绿化面积，通过植物搭配种植，实现养殖池塘水面有叶，有花，有经济价值。
(2)养殖塘水质达到养殖水体的标准，同时，对比未采用循环水系统的养殖池塘水的用量减少了1/3。
(3)抑制藻类过度繁殖，提高水体透明度。透明度不低于30cm。
(4)氮磷污染物大幅削减。同生态修复前相比，水体氮磷整体削减30-50％。
(5)生物多样性逐步提高。在生态修复工程实施后与实施前同季度相比，养殖池塘的生物多样性指数显著提高，南美白对虾活力显著增加。
Claims (7)
1.一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，包括：
将养殖尾水汇集到尾水池，利用水体的自主沉降效果初步净化残饵和排泄物，然后水体进入生物净化池，经水面漂浮植物和水体仿生水草系统进行生物净化，再利用水泵将循环水泵入自动过滤器进行微网过滤，随后水体经紫外杀菌箱消毒灭菌后，重新送入养殖池塘。
2.根据权利要求1所述的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，其特征在于：生态净化池和养殖池塘均设有水面漂浮植物和水体仿生水草系统。
3.根据权利要求1所述的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，其特征在于：所述漂浮植物为空心菜，通过框架固定于水面。
4.根据权利要求1所述的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，其特征在于：所述仿生水草系统位于漂浮植物框架下，由生物纤维组成，同时固定投加脱氮微生物菌剂。
5.根据权利要求2所述的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，其特征在于：所述生物纤维长度为50～60cm，固定于框架上的间距为20cm，垂直悬挂于水体中。
6.根据权利要求1所述的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，其特征在于：所述自动过滤器过滤精度为10～3000微米，利用滤网去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度。
7.根据权利要求1所述的一种南美白对虾养殖水体的生态修复方法，其特征在于：所述紫外杀菌箱采用波长253.7nm照射水体进行消毒和净化，采用波长185nm照射水体进行去除TOC。
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