引言
基于多营养层级生态养殖的理念，本文以对鱼虾贝耦合接力养殖模式中鱼虾养殖池、贝苗池（菲律宾蛤仔）的水质进行阶段性检测为例，测定其水质净化率以及贝苗生长的藻类转化率；并将该模式中高效藻类池、贝苗池的水质与外海海水的水质进行对比，说明该模式的有效性和优越性，为渔业养殖尾水水质净化提供一条解题思路。
近年来，水产养殖尾水处理问题逐渐受到社会各界关注，特别是高位池和工厂化养殖、育苗等高密度集约化养殖尾水大量排放，有机污染物质、悬浮物以及氮、磷等营养物直接排入附近水域将加剧邻近水域的负载。因此构建一种生态环保、安全高效的养殖模式是促进水产养殖可持续发展的重大技术需求。基于多营养层级的耦合养殖正是以维持养殖生态系统平衡的理念为指导，充分利用不同层次营养级生物间的生态互利性，科学整合不同营养级生物，使养殖系统中一些生物释放或排泄到水体的废弃营养物质成为另一些生物的营养物质来源，达到近海生态系统中生源要素的高效、高值利用。在福建省漳州、宁德等地推广的传统鱼虾贝池塘混养都是基于多营养层级原理，发挥出贝类的碳汇作用，从而增加池塘养殖综合收益。
一、研究方法
（一）采样地点
漳州市东山县茂鑫水产养殖有限公司的藻类池3个、贝苗池3个，分别标记为Z1、Z2、Z3、P1、P2、P3，每个池分别设置5个采水点（池的四个角和池中），采集水下20cm水样，混匀。
（二）采样时间
从2019年8月27日至2019年9月2日，为期七天的水质检测，上午6:00取贝苗过夜滤食后的的育苗池池水、上午8:00取高效藻类池水。外海海水采样时间与贝苗池的采样时间为同一时间。
（三）采样方法
在高效藻类池以及贝苗池的水样采集点，将取样瓶浸入到水层下，取水体中层的部分，在水中摇晃瓶体洗涤1次，随后搅动水体，以排除水层泡沫，然后快速取水。取样完成后将取样瓶放置在颜色较深的塑料袋中（可多采几份作为平行样）。加入冰袋保存，及时送回实验室，当天进行实验处理。
水质比较试验则分别在外海入水的水源处、外海外排出水口的尾水处、外海近岸海水处、养殖贝苗池塘的入水口处，养殖贝苗池的出水口处设置5个取水点，每个取水点设置三个采样点，采集三份水样，分别在采样点采集水下20cm的水样，混匀。
（四）水质检测方法
水质指标的测定参照国标，需要检测的指标为：①物理指标：温度、pH、盐度、透明度、溶解氧以及悬浮物；②化学指标：叶绿素a以及活性磷酸盐、无机氮（硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）、总氮（TN）。这些指标的测定分别通过总磷检测仪、氨氮检测仪器、亚硝酸盐检测仪等仪器测定，记录实验数据。由于需要计算水质的净化率，需要记录每天使用的水量，室内贝苗池每天水量的变化采取估算的方式（池塘面积乘以水位下降公分数）。
二、结果
（一）实验期间温度、溶解氧和pH值
图1. 养殖水体温度变化
图2. 养殖水体溶解氧变化
图3. 养殖水体pH变化
由图1可知，在实验进行期间，该养殖水体的温度范围在27℃~31℃内波动，该温度范围是适宜贝苗生长的水温，水温的最大值出现在实验的第三天，最大值为30.8℃。由图2可知，随着贝苗的长大，耗氧量增大，养殖水体中的溶解氧逐渐下降，溶解氧最低值出现在养殖的第七天。由图3可知，养殖水体pH在实验期间随着养殖时间虽有所升高，但是pH范围也维持在7.5~8.3之间。随着贝苗的长大，水中的溶解氧逐渐下降，pH逐渐升高，水体的pH最高值出现在养殖的第七天，具体数值为8.22，在贝苗适宜养殖pH范围内。国家渔业养殖标准中，一级标准pH范围为：7.0~8.5，养殖期间入水口以及净化后的外排水的pH均符合一级标准。
（二）水质指标净化率
1. 叶绿素a、悬浮物和COD的净化率
由表1可知，叶绿素a在进水口和出水口的数值变化明显，原因是入水水体中含有的大量的藻被贝苗摄食，使得水体中藻的含量明显下降，因此可以检测到水中的叶绿素a下降明显。
由表2可知，该模式对养殖水体中的悬浮物净化效果非常好，出水口的水体水质明显比入水口的水质澄清干净，水中悬浮物的数值明显下降，水质净化后由二级标准达到了一级标准，使得养殖尾水水质更符合养殖尾水排放标准。该模式对养殖水体中的COD具有较好的去除效果，经过净化后水中的COD数值明显降低。
2. 无机氮和总氮的净化率
由表3可知，水中的无机氮经过净化后明显下降了，对无机氮的净化效果非常显著，其平均净化率仅次于悬浮物，水质明显得到改善。水质中的总氮在水质净化前后数值差异明显，其平均净化率可达60%左右，水质经过该模式净化后总氮可以明显降低。
3. 总磷和活性磷酸盐的净化率
由表4的数据结果来看，总磷下降的数值虽然不是非常高，但相比入水口的水体，出水口的水体总磷含量已经有所下降。总磷的下降也主要是通过细菌微生物的转化作用以及藻类的吸收作用来完成的。且由表5可知，该模式对水体中的总磷还是有一定的净化率的。活性磷酸盐的净化率相较于总磷的净化率较低，甚至会出现水质净化前后对比水质净化率为零的情况，这说明该模式对于活性磷酸盐的净化作用还是较弱的。
（三）水质指标净化率在不同时间的差异性方差分析结果
由表5可知，叶绿素a、总氮的去除率在第1天的时候最低，在第5天的时候最高；氨氮、无机氮的去除率则在第4天的时候最低，在第5天的时候最高；悬浮物在第1天的时候去除率最低，在第2天的时候去除率最高；总磷在第2天的去除率最低，第6天最高。活性磷酸盐的去除率在第6天的时候最低，在第4天的时候最高；COD的去除率则是在第5天的时候最低，在第2天的时候最高。
（四）养殖模式水质与外海海水水质对比
由表6可知，花蛤育苗池入水口的水质直接外排进入外海海水会造成一定程度的污染，而贝苗育苗池净化后外排的水明显得到了有效的净化，相比外海海水，其无机氮含量、悬浮物含量、总氮、COD等都明显降低，直排入海不会造成外海海水的污染。此外，花蛤育苗池出水口的水质指标明显比入水口的水质指标，含量降低，尤其是悬浮物降低最为显著，净化效果明显。
（五）藻类的消耗与贝苗增重情况
每个池子池高为1.2m，长4.55m，宽3.55m，计算可知水池面积为：16.15平方米；用掉的水量：（满水+水位差）×水池面积，计算得知1 L水中的藻生物量为：57.47mg，每天消耗的藻的总质量=用掉的水量×藻生物量，转化率=贝苗净增重/消耗的藻量×100%；藻的消耗量每天均值，相加即为五天共消耗藻的质量。
于9月2日将放养了五天的花蛤苗排水清理出池，其原始投入苗种的重量为每池各1.5kg贝苗。六个池子收获后称量分别为：①2.85kg、②3.00kg、③3.05kg、④2.95kg、⑤3.40kg、⑥3.10kg；计算可知贝苗的平均转化率为16.02%。
三、讨论
近年来，水生动物越来越多的应用在海水养殖尾水的治理中，当前主要应用于海水养殖废水处理的水生动物主要有扇贝、花蛤以及牡蛎等贝类品种。此外，由于贝苗养殖的种类、方式和养殖的密度以及养殖的海域的特性的不同，使得贝苗对养殖水体的生态环境的影响也不尽相同。赵志东等的研究发现，将贝类和南美白对虾一起混养，可以显著地降低整个海水养殖系统中的亚硝酸盐、COD、硝酸盐、磷酸盐和氨氮以及悬浮物等水体环境因子的含量。
本实验结果表明，鱼虾贝类耦合养殖模式对养殖尾水的净化具有良好的净化效果，净化后水质得到改善的明显。各水质指标数值均在一级排放标准以内，符合排放标准。
在净化率方面，叶绿素a的去除率最低为62.78%，去除率最高为82.05%，其平均净化率高达72.81%。在养殖的期间，养殖池塘的水温维持在27.7℃~30.8℃范围，该模式中对叶绿素a的去除主要是通过将藻的肥水注入到贝苗池，在池中通过滤食性贝苗的滤食作用以及水体静置后的沉淀作用来共同完成的。
悬浮物的去除率最低为55.79%，去除率最高为91.29%，平均净化率为75.61%。该模式中的悬浮物的数值明显降低首先是由于贝苗池中的花蛤苗具有滤食作用，其次是贝苗池的曝气没有外塘剧烈，水体的搅动较为缓和，因此水中的悬浮物部分会沉降于池底。
总氮的去除率最低为40.71%，去除率最高为69.81%，平均净化率为59.49%。该模式对总氮消除，主要经过浮游植物在养殖水体中的吸收作用完成。而且，微生物在水体中也经过反硝化作用和硝化作用，参与水体中的氮的去除。
无机氮的去除率最低为26.45%，去除率最高为90.66%，平均净化率高达67.37%。该模式下无机氮的净化，其主要模式是水中的氨氮和亚硝酸盐以及硝酸盐等，在细菌的硝化作用以及反硝化作用下，转换成藻类生长需要的营养盐而被吸收，水中的大量藻体又被养殖的花蛤苗通过滤食作用滤食掉了，所以水中无机氮下降。
总磷的去除率最低为9.52%，去除率最高为37.61%，平均净化率为21.56%。海水养殖尾水中总磷主要来源于投喂饵料的分解物、水中的养殖生物排泄产物以及饵料中的添加剂。活性磷酸盐的去除率最低为0，去除率最高为8.77%，平均净化率为4.49%；COD的去除率最低为42.15%，去除率最高为61.30%，平均净化率为47.89%。
由此可知，该养殖模式在实验期间，其净化率由大到小分别为：悬浮物＞叶绿素a＞无机氮＞总氮＞COD＞总磷＞活性磷酸盐。
花蛤等贝类在贝苗池中高密度养殖，具有极强的藻类摄食能力和水质净化能力，可与高效藻类池耦合接力进行尾水净化治理，发挥出非常明显的作用。而且藻类培育的肥水用于贝苗饲养，可为贝苗生长提供充足养料，贝苗体重增重明显，产量明显升高，具有可观的经济价值。目前，鱼虾贝耦合接力生态养殖模式已在福建漳州地区进行了初步示范应用，将为海水养殖的尾水水质净化、水产品产量提高提供新的解题思路。
作者：游宇 作者单位：福建省水产技术推广总站
来源：《中国水产》
