Page 129 - 《渔业研究》2025年第3期

386 渔 业 研 究 第 47 卷

受到生物种类、环境条件等多重因素影响，导致净 题的出现。例如，湿地系统堵塞形成的厌氧环境会
化周期长且效果波动较大 [82-83] 。尽管组合处理技术 积累硫化氢，不仅造成难闻气味，甚至可能威胁养
[1]
在理论上具有协同增效的潜力、但由于工艺衔接的 殖生物生存 。
复杂性以及参数调控的高难度，其在实际运行中的 面对这些挑战，如何协同优化技术经济性、生
[2]
处理效率还有待提升 。例如，人工湿地虽整合了 态安全性及管理智能化，并制定差异化区域政策标
基质过滤与植物−微生物协同净化，但处理效率仍 准，成为了当前亟待解决的问题。这需要政府、科
高度依赖气候条件，在低温季节，氨氮去除效率可 研机构与产业端的跨域协作，共同推动水产养殖尾
能降低 40% 以上 [101,108] 。此外，随着水力负荷率的 水处理技术的创新与发展。

增加，湿地处理性能还会进一步下降 [109] 。而 RAS
3 研究展望
常出现硝酸盐、活性磷酸盐和有机物等营养物质的
过度积累 [110] ，而且累积的硝酸盐在较长时间内会 随着人们对环境保护的日益重视，国内各省市
显著抑制养殖物种的生长 [111] 。 陆续制定了各类水产养殖尾水的排放标准。这些标
其次，处理成本问题也是尾水处理技术推广应 准的出台，使得水产养殖尾水的处理愈发受到重
用中的一大障碍。无论是物理处理技术的过滤工 视。未来，尾水处理将进一步向智能化、绿色化、
艺，还是生物处理技术的生物滤池，均面临诸如膜 集成化发展，以下几个方面值得进一步探索。
污染严重和能耗显著等问题 [25] 。污染物在膜上不 1）进一步注重材料创新与优化，通过多学科
断积累，需要定期维护，以防止堵塞。反冲洗或更 交叉融合，研究开发出更高效的材料和设备。例
换过滤介质是恢复流速和过滤能力的常用方法，但 如，结合二维材料、纳米技术等进行过滤填料材料
频繁的反冲洗不仅会导致能耗和操作成本高昂，还 的制备；优化人工湿地基质的选择；针对海洋养殖
容易将大颗粒破碎成小颗粒，增加去除难度 [1,31,112] 。 尾水，研究出防腐性能更高的机械过滤设备等；丰
而滤膜常用的介质如活性炭等价格昂贵，其更换或 富微生物制剂的种类，以适应多种养殖模式的尾水
回收成本也将进一步增加 [113] 。化学处理技术如芬 处理需求。
顿氧化工艺需在酸性条件下进行，因而会大量消耗 2）根据养殖生物和尾水的特性选择组合使用
酸 [13] 。电化学处理法则需要大量电力，且电极通 两种或多种处理技术，推动物理、化学和生物处理
[1]
常为贵金属，价格昂贵且易钝化 。组合处理技术 技术的集成应用，形成综合处理系统，以进一步提
虽能提升综合效率，但多技术集成往往导致初期投 高净化效果并降低成本。
入成本攀升，且复杂系统的稳定性与自动化水平仍 3）减少养殖尾水的产生可显著降低其对环境
需提升 [31] 。 的影响，因此可以大力推广和普及 RAS 模式，继
此外，二次污染问题也是尾水处理技术中不容 续优化 RAS 水处理中各单元对相应污染物的去除
忽视的一个方面。物理处理技术中的沉降固体或污 效率并降低能耗，包括开发具有高比表面积的环保
泥若没有定期清除并进行妥善的后续处理，可能成 型填料；研发和应用快速生物膜构建技术；利用太
为新的污染源 [25] 。化学处理中的混凝沉淀所使用 阳能、地热能、风能等绿色能源进行供电等。
的混凝剂大多无法回收，混入污泥中可能具有毒 4）结合传感技术与信息化技术，开发智能投
性，进一步污染环境 [107] 。而氧化技术添加的氧化 喂和监测设备，实现养殖业的自动化、无人化管
剂如臭氧、过氧化氢或其他强氧化物，若处理不当 理，做到水质全过程的实时监测、自动追踪、自动
则可能引发严重的环境问题，且氧化反应可能形成 示警甚至自动调控等，确保尾水在满足排放标准要
更具毒性的难降解副产物 [13] 。虽然电化学技术无 求的同时，使整个系统运行成本降到最低。
需添加这些化学物质，但处理过程可能产生氨气， 5）进一步挖掘尾水处理过程中的潜在经济价
从而影响养殖生物生长 [114] 。生物处理技术也并非 值，例如在生态浮床的应用中，寻找并培育既能有
完全环保，例如活性污泥法处理后，在产生的污泥 效提升尾水处理性能，又能产生显著经济效益的植
中富集的重金属与难降解有机物若处置不当，可能 物种类；在生物絮团技术中，提高絮团菌体作为饲
引发土壤与地下水的二次污染 [25] 。组合处理技术 料添加剂或替代品的利用率；利用厌氧消化技术将
由于涉及多种技术的集成应用，如果各技术之间的 尾水中的有机物转换为甲烷等生物能源，用于发电
协同作用不佳或存在冲突，也可能导致二次污染问 或供暖，实现能源的再利用等。