循环经济理念在水产养殖可持续发展中的运用

温州农业科技温州农业科技2008（3）WenzhouAgriculturalScienceAndTechnology循环经济理念在水产养殖可持续发展中的运用叶家亮季成夏施正顶陈永登叶迎男（文成县上林乡农技推广服务站，浙江文成325311）[作者简介]叶家亮（1959.10－），男，农艺师，现从事农业技术推广工作。[基金项目]省科技特派员经费资助1前言随着水产养殖业的迅速发展，养殖方式由原先的半集约化向目前的高度集约化发展。但是，随之产生的养殖废水中可能包括来源于粪便和饲料的颗粒态固体废物、溶解态代谢废物、溶解态营养盐、抗微生物制剂和药物残留等[1]，因而当其大量被排放后,可导致养殖水及邻近水域富营养化或水质恶化[2]，严重时甚至产生“水华”或“赤潮”现象[3]。控制水产养殖活动形成的环境污染，实现水产养殖的可持续发展，是当前和今后一段时间急需解决的问题[4]。浙江省水资源及水环境资源日益匮乏，面对水产养殖在农业发展中所占份额越来越大的趋势，水产养殖也必须走可持续发展的道路。这迫切要求浙江省水产养殖行业必须遵循循环经济理念，积极寻求可持续、“绿色”的水产养殖模式，为保护良好的生态环境和促进自身的可持续发展提供保障。发展水产养殖可持续模式也是循环经济模式体系中的重要组成部分。本文综述了循环经济思想指导下产生的三种水产养殖模式，并详细阐述了各模式的系统组成及工艺流程，以期为浙江省水产养殖的可持续发展提供一定的参考。2循环经济的基本内涵循环经济理念是将经济活动高效有序地组织成一个“资源—产品—再生资源”的封闭型物质循环的反馈式流程，将经济活动对自然环境的破坏减少到最低限度。而非循环经济模式则遵循“资源—产品—污染排放”所构成的物质单向流动的开放式线性经济，实现了资源的粗放经营和一次性利用，促使经济高消耗、高产量、高废弃的现象，并造成了对自然资源快速消耗和环境的恶性破坏（图1）。因此，循环经济理念是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，其精华是节约、高效、清洁、循环，这同时也符合可持续发展理念的经济增长模式［5］。因此，用循环经济理念指导的水产养殖业也将是保护或者改摘要：养殖污染是目前水产养殖危害生态环境和制约其自身可持续发展的主要问题之一。大力发展循环经济是解决这一问题的根本举措，是促进水产养殖可持续发展的重要保证。本文综述了三种具有循环经济理念的水产养殖模式，并详细阐述了各模式的系统组成及工艺流程，为浙江省水产养殖的可持续发展提供参考。关键词：循环经济；水产养殖；可持续发展1··温州农业科技善水资源及水环境资源的具有可持续性的发展模式。3循环经济型水产养殖模式面对资源快速消耗、环境污染等多重压力以及日益增长的水产品的需求，人们按照自然界生态系统中的物质循环而提出了循环经济思想，并逐步应用于水产养殖中，探索出了不同类型的水产养殖可持续发展模式。目前，相对成熟的具有循环经济理念的水产养殖模式主要有零污水排放循环流水养殖模式、养殖-种植耦合养殖模式和养殖－湿地净化养殖模式等。3.1零污水排放循环流水养殖模式图2“零”污水排放循环流水水产养殖模式工艺示意图[7]零污水排放循环流水养殖模式（图2）属于一种全封闭的养殖系统，特别强调养殖过程中水的循环利用和养殖污染物的自身处理。该系统能使养殖用水循环利用率超过90%，并通过固液分离技术、泡沫分离技术、膜过滤技术、生物过滤技术、臭氧处理水技术和紫外辐射消毒技术等关键技术对水产养殖过程中产生的固体、可溶解性废物进行了资源化和再利用[8]，提高养殖效率，基本上达到了无废生产及零排放标准。因此，通过上述技术的应用，可以将养殖废水中的营养性成分、生物化学耗氧量（BOD）、悬浮固体、病原体以及化学消毒剂、治疗剂进行控制和资源化。图1非循环经济模式与循环经济模式的比较[6]2··温州农业科技据美国得克萨斯州大学一试验站运用零污水排放的循环养殖系统养殖南美白对虾（Penaeusvannamei或Litopenaeusvannamei）的试验表明：生产1kg虾，需要用水2.5t，仅为原来用水的1/15。1994年生产1kg虾，产生3.5kg的悬浮固体物质。而1998年下降为0.05kg，是原来的1/70。生产1kg虾产生的总氨氮量，由原来的0.05kg，下降为0.0004kg，仅为原来的1/125[9,10]。目前，浙东现代渔业示范园区正在应用零污水排放循环流水水产养殖系统养殖宝石鱼(Scortumbarcoo)，并取得良好的节能、节水、防污染的效果和较好的效益[10]。另外，零污水排放的循环水产养殖系统在集约化的海藻、鲍鱼和贝类养殖系统中也有应用[11]。根据实际的运行结果来看，零污水排放循环流水水产养殖系统不仅可以控制养殖水产动物需要的最佳环境和显著降低养殖污染，还可以降低病害发生的概率，大幅度提高养殖的经济效益。这对养殖海域生态环境的保护以及水产养殖业的可持续发展具有特别重要的意义。3.2养殖-植物水培耦合养殖模式养殖-植物水培耦合养殖模式主要由淡水水产养殖池、蔬菜和花卉水培渠、循环水处理系统（包括一级净化系统、水处理生化反应器、泡沫分离、臭氧消毒装置、曝气及控温装置）构成（图3），是一种新型的“养殖－种植－水质净化”生产模式，强调不同生产方式潜在的能量与生态互补性。该模式的工艺特点：①发挥了“水产”、“菜”两种不同生产方式潜在的能量与生态互补性,形成一种“养、种、净化”三合一的新型生产模式；②采用水处理工艺及设备,实现高密度养殖及蔬菜的周年生产,且提高了产品的品质和安全性；③养殖废水和污染物在生产系统的净化和利用,可以做到对环境的污染零排放,具有明显的环境效益；④该系统适用于养殖淡水名贵鱼类、种植蔬菜和花卉等经济作物,有利于提高养殖经济效益。谭洪新等人采用该模式养殖红罗非鱼[Tilapiamossambica(♀)×Tilapianilotica(♂)]和暗纹东方鱼屯(Fuguobscurus)的实验结果表明[12]：该模式能保证鱼类和水栽培蔬菜的良好生长，同时也能有效去除水体中的氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮、磷酸盐和COD。该生产模式为高密度水产养殖带来的环境污染问题提供较为可行的思路。图3养殖－种植净化养殖模式系统组成及工艺流程示意图[12]3.3养殖－人工湿地净化养殖模式养殖-人工湿地净化养殖模式主要由主养区、混养区、表面流人工湿地区和水源区4个部分组成，其系统组成及工艺流程见图4。这种循环经济的养殖模式把同一养殖体系分为多个功能不同的模块,体系内的物质资源按照一定方向流动于各模块之间,在将上一养殖模块排放出的养殖废水和食物残渣作为下一养殖模块的物质能量资源来利用的同时使养殖废水得以净化,从而达到水资源循环使用、营养物质多级利用和降低环境污染的目的。陈家长等人按照该模式养殖三角帆蚌(Hyri－opsiscumingii)、多种鱼类和河蟹等混养的实验结果表明[13]：该模式能有效去除多种营养盐(如氨氮、总氮、总磷或者硝态氮)污染，并且对水体浮游植物的去除亦具有明显效果；系统的出水水质综合营养状态指数均明显低于进水。养殖-人工湿地净化养殖模式为富营养化水体中进行高密度水产养殖、并有效控制环境污染问题提供较为可行的思路。吴振斌等人运行养殖－人工湿地净化养殖模式的实验结果表明[14]：该系统对TSS、CODcr、BOD5、细菌总数等指标均具有良好的去除能力和废水具有较高的重复利用率。3··温州农业科技图4养殖－湿地净化养殖模式系统组成及工艺流程示意图[13]4对浙江省水产养殖可持续发展的启示和展望水资源及水环境资源是社会经济发展的基础资源和生态系统的主要支撑条件，同时也是战略性的经济资源。浙江省的水资源并不十分丰富，并且具有季节性严重缺水和水环境资源严重污染的特点。自从浙江省调整渔业发展思路、提出了“主攻养殖”的目标以及出台一系列扶持政策后，全省已掀起了水产养殖的发展热潮。2001年，浙江省水产养殖产值首次超过捕捞产值。近年来，通过养殖新技术的应用推广，如设施养殖、低坝高网、稻鱼共生、池塘综合养殖等，水产养殖的产量和产值均持续大幅度增长。但是，随着水产养殖的高速发展，水域环境日益恶化的矛盾却日益突出，如沿海地区的“赤潮”爆发、江河等水体的富营养化。目前，浙江省水产养殖业发展在相当程度上还是依靠扩大生产规模和大量消耗资源，生产方式不够精细，科技含量有待提高，这就要求水产养殖也必须按照循环经济理念促进水产养殖业的可持续性发展。因此，在全面提升水产养殖规模的同时，应积极运用上述具有循环经济思想的水产养殖模式，为浙江省水产养殖业的可持续性提供保障，这对于浙江省提高资源利用率、改善生态环境、提供优质安全水产养殖产品，实现水资源与人口、社会、经济、环境可持续发展具有非常重要的现实意义和理论意义。参考文献[1]BerghemA,AoSGAoRDT.Wasteproductionfromaquaculture[A].BAIRDDJ,BEVERDGEMCM,KELLYLA,etal.Aquacultureandwaterresourcemanagement[C].Oxford:BlackwellScienceLtd,1996.50-80.[2]PiedrahitaRH.Reducingthepotentialen鄄vironmentalimpactoftankaquacultureeffluentsthroughintensificationandrecirculation[J].Aqua鄄culture,2003,226:35-45.[3]SauthierN,GrasmickA,BlanchetonJP.Bi鄄ologicaldenitrificationappliedtoamarineclosedaquaculturesystem[J].WaterResearch,1998,32(6):1932-1938.[4]TilleyDR,BadrinarayananH,RosatiR,etal.Constructedwetlandsasrecirculationfiltersinlargescaleshrimpaquaculture[J].AquaculturalEn鄄ginering,2002,26:81-109.[5]马凯.贯彻和落实科学发展观大力推进循环经济发展.宏观经济管理，2004，10：4-9.[6]王安利，廖绍安.发展循环经济(CircularEcono鄄my)促进水产健康养殖.现代渔业信息，2006，21(12)：3-6.[7]刘长发，綦志仁，何洁，等.环境友好的水产养殖业－零污水排放循环水产养殖业系统.大连水产学院学报，2002，17(3)：220-226.[8]刘长发，何洁，张俊新.水产养殖清洁生产的内涵和技术.渔业现代化，2005，3：8-10.[9]杨丛海,杨捷.对虾无公害健康养殖技术.北京：中国农业出版社，2003.[10]王彦波，许梓荣.浅析零污水排放的循环水产养殖系统.环保与治理，2004，8：28-29.[11]ShpigelM,NeoriA.Theintegratedcultureofseaweed,abalone,fishandclamsinmodularinten鄄siveland-basedsystems:Ⅰ.Proportionsofsizeandprojectedrevenues[J].AquacultureEngineering,1996,15(5):313-326.[12]谭洪新，刘艳红，朱学宝，等.闭合循环水产养殖－植物水栽培综合生产系统的工艺设计及运行效果.水产学报，2004，28(6)：689-694.[13]陈家长，何尧平，孟顺龙，等.蚌、鱼混养在池塘养殖循环经济模式中的净化效能.生态与农村环境学报，2007，23(2)：41-46.[14]吴振斌，李谷，付贵萍，等.基于人工湿地的循环水产养殖系统工艺设计及净化效能.农业工程学报，2006，22(1)：129-134.4··温州农业科技温州