摘要 水产养殖是一个发展迅速的产业，同时在养殖过程产生的大量养殖废水也造成了很大的污染。因此，讨论水产养殖废水对水产品和环境的危害以及相关的处理技术具有重要意义。通过阐述水产养殖产业发展现状，分析养殖废水的危害及其物理、化学和生物处理技术，以期为水产养殖业的可持续发展提供一定参考。
关键词 水产养殖废水；危害；废水处理技术
中图分类号 S959 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0171-02
Abstract Aquaculture is an industry with rapid development，while a large amount of aquaculture wastewater generated during the breeding process causes a lot of pollution. Therefore，it is important to discuss the harm of aquaculture wastewater to aquatic products and environment，and the related treatment technology. The status of aquaculture industry development was expounded，the harm of aquaculture wastewater and its physical，chemical and biological treatment technology were analyzed，in order to provide some references for the sustainable development of aquaculture.
Key words aquaculture wastewater；harm；wastewater treatment technology
20世纪70年代以来世界各国水产养殖行业迅速发展，水产产量也日益提高。中国的水产养殖历史最早可以追溯到2 000年以前[1-2]。自改革开放政策以来，我国淡水养殖产业的快速发展就已成为世界关注的焦点。由于水产品中蛋白质含量较高，一般鱼类蛋白质含量可高达15%～20%，而且蛋白质质量较好，含有人体所必需的多种氨基酸，特别是含有人体需要量较大的亮氨酸和赖氨酸，具有非常高的营养价值[3]。人们对水产品的需求越来越大，据统计2008—2014年我国养殖水产品产量增长1 336万t，2005年的总生产量达5 100万t，占世界总量的1/4。然而，随着水产养殖的快速发展，养殖过程中产生的大量高浓度水产养殖废水会对环境中的水生生态系统造成一定影响[4]。为了解决水产养殖废水所引发的日益严重的环境问题，发展出了一系列的废水处理技术，有效治理了养殖废水的污染[5]。
1 水产养殖废水的危害
在水产养殖过程中，由于我国现阶段整体养殖技术不够高，缺乏科学合理的养殖规范，并且个别养殖户仅仅考虑经济成本，而忽视了养殖过程中的管理。这些不科学的养殖方法都会引起养殖水体的严重污染，进而对水产品质量和生态环境造成一定程度的影响，最后危害人体健康。
1.1 对水产品的危害
由于養殖过程中，投放过量或劣质的养殖饲料（广泛的化学品被用于水产养殖业，包括稳定剂、颜料、消毒剂等）对水生生物的健康生长造成影响，并且过多的饲料如果未被及时处理，就会在水体中分解，造成水体污染。
另外，部分较高毒性的药品被养殖户使用[6]，虽然这些药品可以在一定程度上减轻养殖过程中的管理，但其中可能含有部分重金属元素，会在水生生物体内积累，然后通过食物链的形式进入人体，损害人体健康。涂杰峰等[7]采用原子吸收的方法，通过试验测定福建省主要水产养殖饲料中的铅、汞、镉、铬等重金属物质的质量分数，结果表明部分水产养殖饲料中的重金属质量分数超标，存在重金属污染的风险。
1.2 对环境的危害
现在的水产养殖大多为集约化养殖，养殖密度较高，水生动物新陈代谢产生的大量尿液和粪便会导致水体氨氮、生化需氧量等增加。随着养殖时间的增加，养殖水体中就会含有较高浓度的氮、磷等有机污染物质，如果这些水体没有经过相应的净化处理就被连续排放到环境中，使环境水体中溶解氧降低，氨氮、亚硝酸盐氮等含量增加，细菌、微生物等大量滋生，会引起水体富营养化，严重影响环境水体水质，对环境造成一定的二次污染。同时，养殖废水中可能残留部分药品或饲料残渣，这些污染物质进入环境中，也会对环境造成污染[8-9]。
2 水产养殖废水处理技术
相比于传统的生活污水和工业废水，水产养殖废水具有其独特的污染特点，即水体中污染物组成不同于其他污水，主要为氮磷营养物质、细菌、溶解性有机物等，而且养殖废水每次排放量较大。目前，对于水产养殖废水处理的技术总体可以概括为物理处理技术、化学处理技术和生物处理技术[10-11]，其中生物处理技术由于其处理效果好、对环境影响小、经济适用等优点，具有很好的应用前景。
2.1 物理处理技术
物理处理技术目的在于去除悬浮物得以降低生化需氧量和化学需氧量，主要包括过滤法和泡沫分离法，该技术简单易行、经济快捷，但难以去除废水中的氮、磷等污染物。过滤法是使用过滤器或具有吸附过滤功能的物质将养殖废水中存在的较大悬浮颗粒物过滤出来，同时利用过滤物质的吸附作用去除重金属、氨氮等溶解态污染物。泡沫分离法是向被处理废水中通入空气，使水中的表面活性物质被微小气泡附着，然后随气泡上浮到水面形成泡沫，从而去除废水中的污染物质。
Lu Ke等[12]设计了一种新颖的、结构简单的泡沫分离柱用于增强上升泡沫的效果，其相互交叉的内部结构显著降低了泡沫的滞留率，并增加了气泡的大小，是提高泡沫分离富集的一种简单有效的方法。
2.2 化学处理技术
化学处理技术包括氧化法和电化学法，该技术去除效率较高，但有时添加的化学物质容易对水体造成二次污染。氧化法是利用臭氧、过氧化氢、二氧化氯等氧化性强的化学物质作为氧化剂，通过氧化剂的氧化作用分解养殖废水中难以被生物降解的有机物质。电化学法是向废水中输入一定的电流，利用电化学原理去除废水中溶解的亚硝酸盐和氨氮。
Zhang Yingying等[13]采用先进的氧化过程（Fe2+/H2O2和紫外/H2O2）有效去除了污水中的抗生素抗性基因，并且Fe2+/H2O2的氧化效果略优于紫外/H2O2法，其中试剂的浓度和pH值是影响氧化的重要因素。
2.3 生物处理技术
生物处理技术[14]是水产养殖废水处理中经常使用的技术，总体上可以分为活性污泥法、生物膜法和生态处理法，该技术处理效果好、生态环保、经济适用，具有广泛的应用前景。
活性污泥法是向废水中通入空气，为好氧微生物提供生长养料，经过一段时间生长后好氧微生物繁殖形成污泥状絮凝物，利用其上具有很强吸附与氧化能力的微生物群，去除废水中的有机污染物。Zhou Xu等[15]研究提出了一种新的过硫酸盐和零价铁结合来提高废物活性污泥的脱水性能。结果表明，相结合的零价铁（0～30 g/L）和过硫酸铵（0～6 g/L）在中性pH值条件下，能够大幅度提高污泥的脱水性能，尤其在4 g/L过硫酸铵和15 g/L零价铁情况下，污泥脱水性能最高。
生物膜法是通过装有填料的生物滤器，利用附着生长于填料表面的微生物进行有机污水处理的方法。Qiu Guanglei 等[16]对正渗透膜生物反应器实现从城市污水中回收处理磷进行了探讨，发现在水中停留时间为47 min时，总有机碳和氨氮去除率分别为90%和99%，且减少水中停留时间不影响磷的去除与回收，反而会增加系统负荷率，导致水体悬浮物浓度升高和膜污染增加。
生态处理法中有人工湿地、生态浮床等，都是通过种植一些具有一定吸收能力的植物来去除废水中的污染物。Snow等[17]采用乙醇、漂白剂对大麦种子萌发与植物生长的影响进行了研究。结果表明，大麦种子表面消毒对种子萌发有负面影响，增加了乙醇浓度，降低了发芽率。在试验过程中，大麦能够显著地降低养殖废水的污染负荷。罗思亭等[18]通过研究沉水植物与生态浮床相结合的组合模式对养虾塘污染废水的净化效果，结果表明，该组合技术对养殖废水的净化效果比较好，养虾废水中的TN、TP、COD含量均有明显降低。
3 讨论
中国的水产养殖产业将继续保持快速地发展，在全球养殖产业中也将起着重要的作用。水产养殖对水生环境的负面影响表明，科学合理规划利用养殖废水可以有效缓解水污染问题，不仅节省了宝贵的水资源，而且还可以使水产养殖保持可持续发展。水产养殖废水中含有较高浓度的有机污染物质，对人和环境都有较大的危害，为了减少水产养殖废水的负面影响，在养殖过程中应注意发展更为有效的废水处理技术以及严格遵循相应排放标准。水产养殖产业并不能一味地考虑产量和经济问题，也要更多地考虑到对环境的保护和水资源的循环利用[19]。
4 参考文献
[1] GANG Q，CLARK C K，LIU N，et al.Aquaculture wastewater treatment and reuse by wind-driven reverse osmosis membrane technology：a pilot study on Coconut Island，Hawaii[J].Aquacultural Engineering，2005，32：365-378.
[2] 鮑旭腾，徐皓，张建华，等.水产养殖面源污染控制的最佳管理实践[J].南方水产科学，2013，8（3）：79-85.
[3] 吴新民，郑向荣，郗艳娟，等.水产品质量安全与控制对策[J].河北渔业，2011（5）：56-57.
[4] 杨小琴，郭正富，胡玉国.水产养殖与农业面源污染研究[J].水产养殖，2008（27）：41-43.
[5] CAO Ling，WANG Weimin，YANG Yi，et al.Environmental impact of aquaculture and countermeasures to aquaculture pollution in China[J].Environmental Science and Pollution Research，2007，14（7）：452-462.
[6] 吴伟，范立民.水产养殖环境的污染及其控制对策[J].中国农业科技导报，2014，16（2）：26-34.
[7] 涂杰峰，罗钦，伍云卿，等.福建水产饲料重金属污染研究[J].中国农学通报，2011（29）：76-79.
[8] 王建平，陈吉刚，斯烈钢，等.水产养殖自身污染及其防治的探讨[J].浙江海洋学院学报（自然科学版），2008，27（2）：192-196.
[9] 张晓栓，李楠，蔡文贵，等.我国水产养殖水污染成因及其对策研究[J].中国渔业经济，2007（5）：30-33.
[10] 方圣琼，胡雪峰，巫和昕.水产养殖废水处理技术及应用[J].环境污染治理技术与设备，2004，5（9）：51-55.
[11] 郭安托.水产养殖废水处理技术研究[J].中国农业信息，2015（7）：150.
[12] LU Ke，LI Rui，WU Zhaoliang，et al.Wall effect on rising foam drainage and its application to foam separation[J].Separation and Purif-ication Technology，2013，118：710-715.
[13] ZHANG Yingying，ZHUANG Yao，GENG Jinju，et al.Reduction of antibiotic resistance genes in municipal wastewater effluent by advanced oxidation processes[J].Science of the Total Environment，2016，550：184-191.
[14] 万红，宋碧玉，杨毅，等.水产养殖废水的生物处理技术及其应用[J].水产科技情报，2006，33（3）：99-102.
[15] ZHOU Xu，WANG Qilin，JIANG Guangming，et al.A novel conditi-oning process for enhancing dewaterability of waste activated sludge by combination of zero-valent iron and persulfate[J].Bioresource Technolo-gy，2015，185：416-420.
[16] QIU Guanglei，ZHANG Sui，RAGHAVAN DSS，et al.Towards high through-put biological treatment of municipal wastewater and enhanced phosphorus recovery using a hybrid microfiltration-forward osmosis membrane bioreactor with hydraulic retention time in sub-hour level[J].Bioresource Technology，2016，219：298-310.
[17] SNOW A M，GHALY A E.Use of barley for the purification of aquacult-ure wasterwater in a hydroponics system[J].Amerrican Journal of Enviro-nmental Sciences，2008，4（2）：89-102.
[18] 羅思亭，张饮江，李娟英，等.沉水植物与生态浮床组合对水产养殖污染控制的研究[J].生态与农村环境学报，2011，27（2）：87-94.
[19] 江云.水产养殖废水生物净化技术研究[D].扬州：扬州大学，2013.