象山港网箱养殖对海域环境的影响及其养殖环境容量研究

以象山港海域的潮流模型和物质输运模型为基础,建立了各网箱养殖区的氮、磷污染物排放量与研究海域水质之间的响应关系,对该海域的养殖污染状况进行了模拟,讨论了该海域的网箱养殖环境容量.结果表明,象山港内的氮、磷浓度在养殖区密集的港顶海域超出一类水质标准;该海域的氮、磷养殖环境容量分别为670.74t/a和77.32t/a.目前,象山港内各网箱养殖区的污染物排放量已超出其容量,需进行削减.     

基于总量控制的网箱养殖氮排放管理策略

现有的水产养殖废水排放以浓度控制为主,无法评估网箱养殖等开放水域养殖活动的污染物排放情况。网箱养殖单位产量的氮排放量高,养殖单元直接放置于开放水域中,无法实现末端治理。养殖户应在满足水环境氮容量的前提下,制定生产计划。在总结网箱养殖氮排放情况和网箱养殖与水环境关系的特点的基础上,提出了基于总量控制的网箱养殖氮排放管理的设想和工作思路,以期为开放式养殖模式的环境管理提供参考。     

哑铃湾网箱养殖可持续容量研究

在相关养殖容量研究的基础上,提出了养殖环境容量和可持续养殖容量的概念和内涵.以哑铃湾网箱养殖为例,建立了考虑时间累积效应后的养殖环境容量和考虑了社会、经济和环境综合效益后的可持续养殖容量计算模型.估算了在10年时段内哑铃湾网箱养殖环境容量和可持续养殖容量.结果表明,哑铃湾网箱养殖最优环境容量为每年4.11万箱,可持续养殖容量为每年3.45万箱.     

湖泊围栏养殖容量估算

随着中国水产养殖业的快速发展,水产养殖业对水环境的污染日益引起关注.确定合理的水产养殖容量是协调经济效益和环境保护的基础.分析、比较了目前关于养殖容量的主要观点,阐述了生态容纳量、环境容纳量和养殖容量等概念及其相互关系.从规划环境影响评价的角度,确定水产养殖容量的定义为:在自然条件、水环境及社会、经济和现有生产技术等因素的约束下,水产养殖活动所能获得的最大养殖产量.它由自然容纳量(Enp)、需求容量(Dp)和基于水环境容量的养殖容量(Ewp)3部分组成.据此,建立了养殖容量计算模型,并核算出东太湖围网养殖的最佳养殖模式为轮牧式养蟹600 kg/hm2,养殖容量为年河蟹养殖量1 685.0 t,年配套草食性鱼类5 015.6 t(散养,不围网),养殖面积为3 056.20 hm2(不使用外源性饲料).     

淡水养殖底泥净化复合芽孢杆菌的筛选与应用

良好的池塘生态环境是水产养殖高产优质的基本要素之一。采用检测水体氨态氮、亚硝态氮以及底泥有机质、铵态氮、总磷、总氮、速效磷、全钾和速效钾含量变化的方法,比较了4株芽孢杆菌单菌及其不同组合对淡水养殖池塘底泥与上覆水的净化能力,明确枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)T31、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)T95和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CM53为优势菌株,T31∶T95∶CM53=1∶1∶1为优势菌系组合和最佳比例。对获得的优势菌系进行了室内和白洋淀网箱养殖区的应用实验。结果表明,在室内条件下,应用3 d后,水体氨态氮、亚硝态氮的消减率分别达到74.2%和91.1%。在网箱养殖区,应用30 d后,底泥中有机质、铵态氮和全氮的消减率分别达到了50.9%、111.3%和33.4%,对全磷、速效磷的消减率分别为4.9%和16.6%,对全钾和速效钾的消减率分别为29.6%和14.6%,净化效果显著。     

郊区规模化畜禽养殖对环境的潜在污染分析

郊区畜禽养殖对环境的污染越来越严重.以国内某城市周边畜禽养殖业为例,通过确定主要畜禽(猪、牛、鸡、羊)污染物的产污系数,估算了2009年北方某城市各区县的主要畜禽粪污中COD、TN、TP含量,分别约为1.1×106、5.4×104、9×103 t.在不同区县中,G区单位耕地面积N、P负荷最大,分别为309.5、52.7 kg/hm2,远远超出土壤的消纳能力;在靠海的主要3个区(A、B、C区)中,其中C区的畜禽粪污对水体潜在污染负荷最高,COD、TN、TP分别达4 858.4、252.4、47.9t,可能造成水质的污染.     

陆海统筹的南流江流域污染物总量分配研究

综合考虑广西南流江流域陆域和廉州湾海域水质目标,遵循南流江流域、南流江河口、廉州湾近岸海域的污染路径,构建了基于陆海统筹的南流江流域污染物总量分配技术体系。首先,以廉州湾近岸海域环境功能区水质目标为约束条件,计算入海化学需氧量(COD)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)的最大允许排放量,分别为24 494、3 425、10 052、776 t/a。然后以南流江河口最大允许排放量和南流江流域水功能区水质目标为约束条件,计算南流江流域陆域COD、氨氮、TN和TP的最大允许排放量,分别为126 365、5 403、8 939、1 127 t/a。为实现入海总量的控制目标要求,重点应在南流江流域削减污染物排放量,到2020年,南流江流域主要污染控制工程项目的削减能力已超过2020年污染物总量控制削减量,因此2030年实现南流江和廉州湾控制断面全面稳定达到相应功能区水质目标压力不大。     

三峡库区大宁河流域非点源污染研究

以大宁河流域巫溪水文站控制流域为研究对象,应用分布式非点源污染模型SWAT,利用实测流量、泥沙负荷及氮、磷负荷数据对模型进行了率定和验证,并模拟了大宁河流域的径流量和营养物质氮、磷的排放.结果表明,月平均流量在率定期和验证期的效率系数分别达到了0.93和0.62;泥沙负荷的效率系数分别为0.70和0.34;氨氮和总磷的效率系数分别达到了0.31和0.37.大宁河流域污染物质的排放存在着较大的空间差异,有机氮和有机磷的5年平均排放量区间分别为2.01～38.15和0.35～5.89 ks/(hm2·a),其中,流域西南部子流域的有机氮和有机磷平均排放量最大,分别为38.15和5.89 ks/(hm2·a),是大宁河流域污染物排放的最敏感区域.     

广西九洲江流域限制生猪养殖的机会成本与环境效益分析

作为生态补偿试点之一,九洲江流域禁养、限制生猪养殖取得了一定的环境效益,但同时造成直接经济损失约1.49亿元。以满足水环境容量的养殖规模125.00万头为基准,设定维持现有养殖模式、转变养殖模式2种情景,计算限制生猪养殖的机会成本与环境效益。结果表明,与畜牧业发展规划的养殖规模260.00万头相比,机会成本约7.36亿～7.74亿元。转变养殖模式的环境效益优于维持现有养殖模式,污染物减排量分别为COD 26 995.54t、氨氮2 411.92t、TP 2 107.80t、TN 5 300.71t,节水1 251.39万m~3;在优选情景方案下,要求200头以上养殖户100%转变为高架网床养殖模式,机会成本约7.36亿元。     

热带海水养殖清洁生产技术模式探讨

采用太阳光化学修复原理对典型热带地区--海南省某养殖场废水进行清洁闭环生态养殖技术初步探讨.采用现场定位观测实验研究方法,探讨高位池光化学循环净化装置对养殖废水中COD、SS等污染物的去除效应、脱氮解毒效应以及增氧效应等.结果表明,本实验装置能有效地实现热带地区高位池循环水养殖及养殖污水的"零排放",是满足环保要求的一种多功能、低成本、效果好的水体净化方法.     

水产养殖废水处理技术及应用

主要综述了国内外水产养殖废水的物理化学处理和生物处理 2方面的技术 ,并总结了水产养殖废水循环使用的水处理工艺流程和生物工程在水产养殖废水处理中的应用 ,表明了水产养殖废水的综合利用和无害化排放技术为今后发展方向。     

水产养殖自身污染及其生物修复技术

介绍了生物修复的概念、水产养殖存在的自身污染问题及其主要生物修复技术。营养物污染、药物污染和底泥富集污染是水产养殖存在的主要自身污染问题；微生物修复、水生植物修复和水生动物修复是污染养殖水域生物修复的3种主要形式；微生物的有效性、生物入侵、二次污染、修复生物的季节性和非水生植物的利用等方面是实施生物修复应注意的主要方面。最后指出，推行清洁生产、实行生态养殖是水产养殖业可持续发展的出路。     

水产养殖自身污染及其生物修复技术

介绍了生物修复的概念、水产养殖存在的自身污染问题及其主要生物修复技术.营养物污染、药物污染和底泥富集污染是水产养殖存在的主要自身污染问题;微生物修复、水生植物修复和水生动物修复是污染养殖水域生物修复的3种主要形式;微生物的有效性、生物入侵、二次污染、修复生物的季节性和非水生植物的利用等方面是实施生物修复应注意的主要方面.最后指出,推行清洁生产、实行生态养殖是水产养殖业可持续发展的出路.     

微生物絮凝法处理养鱼污水

以枯草杆菌为絮凝产生菌,优化养鱼污水对其培养条件,探讨其降解污水有机物效果及增殖变化,并讨论分析絮凝活性分布、成分组成。结果表明：pH 6.7～7.8、碳氮比20～40、COD≥85 mg/L养鱼污水（灭菌）培养该菌36 h,其培养液（2 mL投量）对高岭土悬液的絮凝率达39.5%,养鱼污水COD去除率达47.2%,絮凝菌生长良好;该絮凝菌其絮凝活性物质是菌体分泌物,成分主要为多糖。     

纳米生态基对水产养殖污水的处理效果

采用三因子四水平的正交设计,实验研究了纳米生态基在不同温度、溶解氧和水力停留时间下对水产养殖污水的处理效果,确定了纳米生态基处理养殖污水的最佳条件。结果表明,含氨氮和亚硝氮浓度较高的模拟养殖污水用纳米生态基挂膜,所需时间约为22 d。纳米生态基对氨氮的去除效果明显,平均去除率达到93.5%。对氨氮去除率的影响程度,水力停留时间>温度>溶解氧。当温度为30℃,DO为5.43 mg/L,HRT为0.33 h时,纳米生态基对氨氮的处理能力最佳,去除率达到94.6%。纳米生态基对亚硝氮的平均去除率为69.3%。对亚硝氮去除率的影响程度,水力停留时间>溶解氧>温度。当温度为21℃,DO为6.40 mg/L,HRT为0.33 h时,纳米生态基对亚硝氮的处理能力最佳,去除率为71.5%。纳米生态基处理养殖污水的最佳条件:温度为30℃,DO为6.40 mg/L,HRT为0.33 h。     

两种AHLs信号分子对生物膜法养殖污水处理条件下水体内环境的影响

为提高生物膜法处理养殖污水的效果,对不同信号分子条件下的生物膜处理情况进行研究。在室内循环水养殖系统中,设定3个实验组和1个对照组,分别添加乙醇、C6-HSL、N-3-oxo-C8-HSL和蒸馏水,并在模拟过程中取样分析。实验结果表明,3个实验组附着基上的生物量明显多于对照组,尤其是添加N-3-oxo-C8-HSL组产生的生物量约为对照组的6倍;经添加C6-HSL和N-3-oxo-C8-HSL处理的养殖水体中,亚硝酸盐最终浓度比对照组低28.6%,但无机磷浓度稍高。数据因子分析结果表明,实验过程中(9～27 d),添加AHLs信号因子C6-HSL和N-3-oxo-C8-HSL两组养殖水体内环境的总体得分较高,说明养殖水体的内环境处于较好状态。     

Management of marine cage aquaculture

Goal, Scope and Background Marine cage aquaculture produces a large amount of waste that is released directly into the environment. To effectively manage the mariculture environment, it is important to determine the carrying capacity of an aquaculture area. In many Asian countries trash fish is dominantly used in marine cage aquaculture, which contains more water than pellet feed. The traditional nutrient loading analysis is for pellet feed not for trash fish feed. So, a more critical analysis is necessary in trash fish feed culturing areas. Methods Corresponding to FCR (feed conversion rate), dry feed conversion rate (DFCR) was used to analyze the nutrient loadings from marine cage aquaculture where trash fish is used. Based on the hydrodynamic model and the mass transport model in Xiangshan Harbor, the relationship between the water quality and the waste discharged from cage aquaculture has been determined. The environmental carrying capacity of the aquaculture sea area was calculated by applying the models noted above. Results Nitrogen and phosphorus are the water quality parameters considered in this study. The simulated results show that the maximum nitrogen and phosphorus concentrations were 0.216 mg/L and 0.039 mg/L, respectively. In most of the sea area, the nutrient concentrations were higher than the water quality standard. The calculated environmental carrying capacity of nitrogen and phosphorus in Xiangshan Harbor were 1,107.37 t/yr and 134.35 t/yr, respectively. The waste generated from cage culturing in 2000 has already exceeded the environmental carrying capacity. Discussion Unconsumed feed has been identified as the most important origin of all pollutants in cage culturing systems. It suggests the importance of increasing the feed utilization and improving the feed composition on the basis of nutrient requirement. For the sustainable development of the aquaculture industry, it is an effective management measure to keep the stocking density and pollution loadings below the environmental carrying capacity. Conclusions The DFCR-based nutrient loadings analysis indicates, in trash fish feed culturing areas, that it is more critical and has been proved to be a valuable loading calculation method. The modeling approach for Xiangshan Harbor presented in this paper is a cost-effective method for assessing the environmental impact and determining the capacity. Carrying capacity information can give scientific suggestions for the sustainable management of aquaculture environments. Recommendations and Perspectives It has been proved that numerical models were convenient tools to predict the environmental carrying capacity. The development of models coupled with dynamic and aquaculture ecology is a requirement of further research. Such models can also be useful in monitoring the ecological impacts caused by mariculture activities. ESS-Submission Editor: Hailong Wang (hailong.wang@ensisjv.com)     

臭氧/ 生物活性炭深度处理循环养殖废水

随着工厂化循环水养殖的不断发展,高浓度循环养殖废水对环境污染日益严重.为实现环境友好和资源节约,采用臭氧/生物活性炭对循环养殖废水进行深度处理中试研究.实验结果表明,臭氧化臭氧最佳投加量为4 mg/L,显著增强水体的可生化性,使TOC(总有机碳)/UV254(在波长为254 nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度)提高80%.臭氧/生物活性炭对循环养殖废水中的有机物和氨氮具有良好的去除效果.臭氧/生物活性炭对TOC、高锰酸盐指数和UV254的最终去除率比生物活性炭分别高11.9%、13.4%和6.5%.臭氧/生物活性炭和生物活性炭对氨氮的最终去除率分别为96.0%、90.7%.     

低C/N比水产养殖废水生物脱氮实验研究

随着短程硝化-反硝化理论研究的发展,在低C/N比条件下,实现污水的生物脱氮处理已成为可能。为此,设计了水产养殖用水的三级生物膜短程硝化-反硝化处理工艺,并对该工艺在去除模拟水产养殖废水主要污染物的作用进行了初步研究。研究结果表明,在进水pH值7.5~8.5,温度为28~32℃,溶解氧为0.5~1 mg/L,游离氨浓度为5~10 mg/L的条件下,模拟废水的COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到94.4%、91.6%和70.1%;并且低C/N比对出水氨氮NH4+-N的去除率影响不大,NO2--N的平均浓度控制在5.2 mg/L以下,低于鱼类的耐受浓度。表明该短程硝化-反硝化工艺设计,可用于低C/N比水产养殖废水主要污染物的生物处理,尤其是可消除NO2--N对水产养殖的潜在威胁,基本达到养鱼回用标准。