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1、作者：XXX 学号：XXXXXX 单位：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX水产养殖固体废物的资源化可行性探究摘要：迫于目前海水环境污染状况的愈加严重与大众对水产品的大量需求，水产养殖技术迅速发展，但随之而带来的新的污染问题却不容忽视。尤其是固体废物污染，养殖过程中产生的固体废物已成为养殖水质恶化和环境污染的重要根源。本文阐述了一些水产养殖方式会带来的不同程度的固体废物的性质以及其所带来的对环境造成的危害，从节约资源、清洁生产和可持续发展的角度，对水产养殖业固体废物的资源化的可行性方法与措施进行了讨论。关键字：水产养殖；固体废物；资源化；可持续发展1 提出水产养殖业固体废物资源化的背景 随着
2、科学技术的进步,社会经济进入了高速发展时期，其中水产养殖业的发展更为迅速。在养殖业生产发展的同时,资源的消耗和废物的产生也同样急剧增长,由此造成了一些资源的浪费和环境污染的日趋严重。 根据目前的技术条件,在水产养殖中,总会避免不了将一些还可以再利用的固体废弃物丢弃。所以,在当前的水产养殖中,固体废弃物的产生和排弃有其必然性。显而易见，我们不能为了解决环境问题而放弃现有的养殖技术和养殖方式,以减少固体废弃物的产生，如果这样做,那么水产养殖业就会停滞不前,也就满足不了大众的消费。所以,单纯地抑制可能会带来污染的产业生产只会激化矛盾,因此,满足消费、提高经济是必要的，保护环境、清洁生产也是必须要顾及
3、到的。持续经济增长、满足大众消费必须以环境问题为前提,通过新技术的进步来达到两者和谐统一。近些年来,鉴于固体废弃物运输和处置成本的不断提高,因填埋而使城市周围可用土地的日渐减少,人类社会对环境保护的迫切要求,有限自然资源的逐步枯竭,这就使各发达国家在固体废弃物管理中,将变废弃物为有用材料和能源的转换,已经成为比过去更有吸引力的一种选择。因此，在水产养殖业中固体废弃物的减量化与资源化必不可忽视。在当今世界,固体废弃物被定义为“不得其所的资源”“, 是在不恰当的时间,放在不恰当的地方的原材料”。在最近几年里,各行各业不断使用“回用”、“再生”、和“资源化”这些字眼,而且这种趋势还将继续。“回用”,
4、是指不止一次地使用废旧材料和产品；“再生”,是指例如纸、塑料、玻璃这些固体废弃物,用比较经济的加工方法使之成为再生材料；“资源化”,常指用固体废弃物制取可用的材料或能量,包括废弃物的综合利用。虽然这些用词之间有着重要的技术上的区别,但从概念上来说都有一个目标,就是使废弃物具有最佳的经济价值,减少和防止从一切生产和消费活动中产生固体废弃物。固体废弃物处理的最终出路在于“废弃物资源化”,这种理念在世界各国中正变成一种废弃物管理体系的基本政策。目前,发达国家已将“废弃物资源化”列为国家经济建设的重点,并将固体废弃物列入资源的范畴,将再生资源的开发利用视为第二矿业,掀起了“二次物料工业革命”的热潮,形
5、成了一个新兴的工业体系。世界各国的固体废物管理办法都经历了漫长的、从简单到完善的过程，我国也不例外。我国全面开展环境立法的工作始于20世纪70年代末期。1995年我国颁布中华人民共和国固体废物污染环境防治法，该法于2004年第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议予以修订通过。在我国,科学技术发展的战略目标是有效地控制和缓解人口、资源和环境的压力。由于技术经济的原因，我国固体废物处理利用的发展趋势必然是由“无害化”走向“资源化”，“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”和“减量化”应以“资源化”为条件。【1】2 目前我国水产养殖以及其产生固体废物的概况 水产养殖作为我国农业结构调整的目
6、标产业,近年来得到了飞速发展。养殖面积、养殖品种和产量连续多年居世界第一。 养殖水产产量既包括淡水也包括海水养殖，据中国“国家统计局”（NSB）数据显示，2004至2009年间，养殖水产产量每年增长6%以上。2009年养殖水产当中，淡水产量增长6.9%，海水养殖产量增长4.9%，总量占水产总产量71%，创下3620万吨纪录，同比提高210万吨。目前我国水产养殖品种已超过160种,其中海、淡水种类分别有100和60多种。同时水产养殖面积也在进一步扩大。2009年养殖水面积极扩张，总面积增加11%，超过720万公顷。2009年养殖水面增加幅度达到733,000，其中452,000 公顷为淡水，28
7、1,000公顷为海水。中国东北部的辽宁省净增面积最大，为266,000公顷（相比之下2008年净增158,000公顷），其中219,000公顷为海水。2009年湖北和湖南的养殖水产面积也分别增加了66,000和57,000公顷。【2】 与此相对应的，水产养殖固体废物量也在逐年增加。水产养殖中主要的固体废物有剩余饵料、养殖对象的排泄物等。养殖方式由半集约化向高度集约化和工厂化发展，目前我国由南至北沿海15 m等深线以内的水域、滩涂几乎均已开发。由于养殖规模和养殖密度不断增加，养殖过程中产生的固体废弃物所引发的水质恶化、病害和环境污染等问题日益突出。虽然近年来随着饲料质量的提高，其利用率有所增加，
8、然而由于养殖对象其固有摄食和生长方式，目前并不能从根本上改善饵料的剩余和排泄物的彻底清理的现况。水产养殖固体废弃物的产生负荷在水产养殖养殖系统中，固体废弃物的产生负荷取决于养殖方式和投饵量。筏式养殖贝类虽不需人工饵料，但因养殖密度大，其内源代谢仍会产生很高的固体代谢负荷。例如，在日本广岛湾养殖牡蛎，9个月的养殖期内，420 I300 个牡蛎产粪便16 t ；楠木丰对筏养长牡蛎固体代谢负荷的研究表明，10个月养殖周期内，1台200 m长的筏，产生粪便193 t(干重) ；山东桑沟湾筏养栉孔扇贝，测得每天排粪量达6588 kgm2(干重)，年产粪便量1852010。t (干重)41；胶州湾筏式养殖
9、扇贝，每天固体废物排泄量为8212 kgm ，全湾年产废物量4010。6010。【3】因此，如何有效控制养殖固体废弃物的产生负荷，并实现资源化利用，是我国水产养殖业可持续发展面临的重要课题。3 水产养殖固体废物资源化的可行性1）利用时间和温度影响水产养殖固体废弃物水解发酵产酸。有实验显示，养殖固体废弃物在水解发酵时产生挥发性脂肪酸，且时间和温度对固体废弃物的水解发酵均有较大影响,当发酵18 d时,水解发酵产生的VFA在试验的第6 d产酸效果最佳,出现最大值2 609.18 mg/L,从试验的第7 d开始VFA开始逐渐下降,至试验的第18 d降至1 899.72 mg/L,VFA的产量只占SCO
10、D含量的很小一部分。在小于35范围内,水解发酵产生VFA的含量随着温度的升高而增加,最大VFA的产量在35的条件下获得、为2 609.18 mg/L,当温度达到45,水解发酵产生的VFA最大值989.69 mg/L,不同温度下的平均水解率（发酵产物中的SCOD与TCOD的比值）随着温度的升高而上升。【4】所以可以利用固体废弃物水解发酵产生的挥发性脂肪酸运用到其他行业中，或者降低其对环境污染的程度。2）利用生物修复技术，修复受损的养殖区域的水域。生物修复(Bioremediation)是国内外近10年发展起来的最新的环境工程技术，已被成功地应用于土壤、城市河湖、地下水、近海洋面、农业、畜牧业、水
11、产养殖等多个领域，并成为20世纪环境科技发展最快的高新技术领域之一，与传统掠夺式养殖模式不同，生物修复技术应用于水产养殖，并不通过大量使用营养的饵料和抗生素提高养殖产量，而主要通过生物生态措施，修复受损的海洋生态系统，加速生态系统的物质循环和能量循环，增加水体溶氧，改善水质和自净能力，提高水产养殖的产量和品质，实现水产养殖的可持续发展。3）利用菌-藻体系净化水产养殖废水。随着高产、高密度养殖的迅速扩大，养殖水体常因池中残饵、水生生物排泄物及尸体等的腐烂、分解，引起水质恶化，使水中营养元素N、P等发生非正常变化并产生有害物质。细菌和藻类是水生态体系中调节水质的重要微生物，它们能够有效控制养殖水体
12、中NH4+、N、N02-N等无机营养盐含量，改善水质，且具有无毒副作用、不污染环境的特点，符合健康养殖的要求。藻类通过吸收氮、磷等无机营养盐而合成有机物，并能够向周围释放氧气；细菌能够分解利用藻类所分泌的有机物以及死亡的藻细胞，其分解产物被藻类吸收利用。因此可以利用细菌和藻类之间的共生作用构建菌-藻净化体系，寻找有效的菌以调节达到调节水质。【5】4）利用以养殖固体废弃物作碳源，海水养殖废水水解、反硝化净化工艺。有实验显示，养殖废水（水解种污泥与养殖固体废弃物体积比为1:1、水温20）经过10小时水解，水解液DO质量浓度降至0.2，NIN、NO3N、总有机物（TCOD）和总固体（TS）的去除率分
13、别为62.8、43.5、24.0和13.6。当水解种污泥与养殖固体废弃物体积比为1:15-1：2.5时，养殖废水在20条件下水解，水解液中挥发性脂肪酸(VFA）质最浓度和溶解性有机物总有机物（SCODTCOD）分别增加32.049.3和3.59.1。利用厌氧活性污泥对养殖废水的水解液（体积比为1:4、水温20）进行反硝化净化，NO3N和TCOD的3h去除率分别达99.6和88.3，而养殖废水直接反硝化10h，NO3N和TCOD的去除速率分别为36.5和75.9。这表明，在海水循环水养殖系统中，利用养殖固体废弃物作碳源，养殖废水水解、反硝化工艺，能有效脱氧和补充有机碳源，养殖废水反硝化净化效果显
14、著。【6】结论：在我国，目前的水产养殖业不光要注重养殖产量与品质的提高，还要注意对环境的保护，可利用时间和温度影响水产养殖固体废弃物水解发酵产酸；利用生物修复技术，修复受损的养殖区域的水域；利用菌-藻体系净化水产养殖废水和利用以养殖固体废弃物作碳源，海水养殖废水水解、反硝化净化工艺等技术做到水产养殖固体废物的资源化。参考文献：【1】 左玉辉，环境学，2010年1月第二版，138页 【2】中国水产产品年度报告 【3】李秀辰，张国琛，聂丹丹，牟晨晓，水产养殖固体废弃物减量化与资源化利用，水产科学2007年05期 【4】杜军，谭洪新，罗国芝，黄丰骏,时间和温度对水产养殖固体废弃物水解发酵产酸的影响，广东农业科学2012年8月 【5】孟睿，固定化菌藻体系净化水产养殖废水的研究，北京化工大学硕士学位论文 【6】李秀辰，李俐俐，张国琛，牟晨晓，母刚，养殖固体废弃物作碳源的海水养殖废水反硝化净化效果，农业工程学报2010年4月第4期第26卷4
