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動(dòng)物園水禽湖污水生態(tài)治理模式

  一、動(dòng)物園水禽湖的一般現(xiàn)狀

  國內(nèi)動(dòng)物園水禽湖一般圈養(yǎng)著大量的豆雁、鴻雁、灰雁、綠頭鴨、潛鴨、家鵝等雁鴨類水禽,游人可隔欄參觀湖中及陸地上的水禽。湖水里有各類水禽戲水時(shí)排入的糞便,水中還被帶入了大量的飼料碎屑,水體富含氮磷鉀及各種有機(jī)質(zhì),富營養(yǎng)化嚴(yán)重。由于湖水面積廣,換水困難,湖水缺乏更新往往成為死水,眼觀污濁。由于缺乏水生植物對(duì)水中有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀污染物的吸收利用,這些污染物在缺氧環(huán)境下產(chǎn)生NH3、H2S等臭氣。給游客帶來極差的參觀體驗(yàn)。

  另外,水禽糞便作為病原微生物的 >

  為了探索解決潛在傳染病的隱患,以及提升游客的參觀體驗(yàn),下面就以“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式來探索水禽湖污水的治理問題。

  二、“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式背景

  國內(nèi)養(yǎng)殖污水的生物處理模式大概有“微生物組合”、“微生物組合+水生植物”、“水生植物+動(dòng)物”三大類。微生物組合主要利用芽孢桿菌和光合細(xì)菌。光合細(xì)菌對(duì)氨氮(NH4-N)降解效果明顯,地衣芽孢桿菌對(duì)亞硝酸氮(NO2-N)的降解效果明顯。聯(lián)合使用枯草芽孢桿菌和光合細(xì)菌能夠顯著抑制水體中大腸桿菌和沙門氏菌的繁殖,使養(yǎng)鵝污水中大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量顯著降低。采用微生物組合來抑制養(yǎng)殖水體中的有害細(xì)菌增殖,并且凈化水體中的有機(jī)氮,這種凈化作用已經(jīng)得到研究者們的普遍肯定。但是微生物組合的污水處理模式,大多都是停留在實(shí)驗(yàn)室階段,缺乏田間試驗(yàn)的推廣。并且,微生物組合對(duì)污水中病原微生物的凈化是有時(shí)間局限的,最佳凈化水質(zhì)的時(shí)間過后,凈化效率衰減。這樣以來,整個(gè)凈水過程中需要不斷購買價(jià)格昂貴的微生物菌劑產(chǎn)品,給實(shí)踐推廣造成了一定的困難。

  畜禽污水凈化中,使用的水生植物有水芹菜、生菜、黃菖蒲等,但使用最多的還是抗逆性強(qiáng)的水葫蘆。水葫蘆在水體pH為4-10的范圍內(nèi),均能正常生長,對(duì)水體的濁度、總氮、總磷、氨氮都具有很好的凈化效果。水葫蘆對(duì)不同污染程度水體中的氮、磷也有顯著的吸收作用,總吸收率達(dá)80%左右,且水葫蘆的增重量隨污染程度的加大而升高,表現(xiàn)出超強(qiáng)的污水凈化能力。

  三、動(dòng)物園水禽湖“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式探索

  水葫蘆可大量吸附富營養(yǎng)化污水中豐富的氮磷鉀、各種微量元素及有機(jī)質(zhì),平均8~10d即可增長1倍,同時(shí),通過采食水葫蘆的動(dòng)物來防范其繁殖泛濫,最終達(dá)到污水中富營養(yǎng)物質(zhì)從水體——水葫蘆——?jiǎng)游锏牧鲃?dòng),沒有了富營養(yǎng)物質(zhì),病原微生物沒有了滋生的溫床,病原微生物也就沒了,最終達(dá)到凈化水質(zhì)、凈化水體的目的。

  3.1 “水葫蘆+(草魚+鰱魚)”模式

  黃曉鳳等人認(rèn)為,水葫蘆對(duì)鵝場(chǎng)污水中的各種污染物(濁度、氨氮、總氮、總磷、COD)均有較好的去除效果,起到凈化水體的作用。吳淑杭、黃惠珠等推薦水葫蘆作為畜禽污水處理的首選水生植物。胡廷尖等人利用“水葫蘆+雜交魚”模式對(duì)富營養(yǎng)化的水體處理進(jìn)行了探索,做了800m2的田間試驗(yàn),結(jié)果表明這種“水生植物+動(dòng)物”模式不僅凈化水體效果明顯,還實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)從污水到魚的流動(dòng),創(chuàng)造了看得見的經(jīng)濟(jì)效益。

  水葫蘆對(duì)加州鱸魚塘水體中NH4-N最大去除率達(dá)60.9%,還可有效降解底泥中的有機(jī)物含量,最大去除率達(dá)65.6%,水葫蘆保障了魚塘水質(zhì)清新,增加了水體溶氧量。水葫蘆的施放一方面增加了水體穩(wěn)定性,減少了魚類的病害,另一方面可向草食魚類提供飼料,降低養(yǎng)魚成本。包成榮等對(duì)“水葫蘆-草魚”生態(tài)模式進(jìn)行了理論探討,分析認(rèn)為用水葫蘆凈化水體,再用草魚來控制水葫蘆的增殖是可行的。但是,草魚吃掉大量水葫蘆,排入水體的食物殘?jiān)?魚糞便)會(huì)造成水體的次生污染問題。

  鰱魚終生以浮游動(dòng)植物、細(xì)菌和有機(jī)物腐屑等天然餌料為食,不耗費(fèi)或很少耗費(fèi)人工飼料。鰱魚喜食腐爛食物,常與草魚搭配飼養(yǎng),鰱魚吃草魚的糞便,民間常有一草養(yǎng)三鰱之說?!八J+(草魚+鰱魚)”模式在“水葫蘆+草魚”上引進(jìn)鰱魚,理論上更具有可操作性——用鰱魚進(jìn)一步處理草魚的糞便,把水體中的污染物降到最低,最終達(dá)到凈水的效果。

  3.2 “水葫蘆+(草魚+鰱魚)+鵝”模式

  水葫蘆處理了污水,“魚”來抑制水葫蘆的過量繁殖,但是,當(dāng)水葫蘆增殖的量大大超過“魚”的采食量時(shí),則會(huì)造成水葫蘆的泛濫。據(jù)《水禽世界》報(bào)道稱,2011年四川富順縣飛龍鎮(zhèn)推廣以水葫蘆為主要飼草的養(yǎng)鵝經(jīng)驗(yàn),受到農(nóng)戶的普遍歡迎。另據(jù)2017年人民網(wǎng)報(bào)道,“上海一生態(tài)莊園讓黑天鵝吃掉水葫蘆,每只每天可消滅2.5kg”。受此啟發(fā),在3.1模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行的探索,用“鵝”來控制過量的水葫蘆。不管是用“鵝”來控制北方湖水中當(dāng)年過量繁殖的水葫蘆,還是來控制南方地區(qū)過冬的水葫蘆或次年繁殖過剩的水葫蘆,都顯得很關(guān)鍵。根據(jù)水葫蘆的量來引進(jìn)適當(dāng)數(shù)量的“鵝”,解決可能帶來的水葫蘆過多問題。經(jīng)過“污水——水葫蘆——(草魚+鰱魚)”、“污水——水葫蘆——鵝”以及“污水——水葫蘆——鵝糞——鰱魚”的物質(zhì)流動(dòng),最終起到凈化湖水水質(zhì)的作用。

  四、 該“模式”在水禽湖污水處理中的預(yù)期效果

  4.1 凈化了水質(zhì)提升了觀賞體驗(yàn)

  在有水葫蘆和動(dòng)物的湖中,湖中污水不再渾濁發(fā)臭,水上不時(shí)能看到魚兒采食或者游動(dòng)泛起的漣漪。湖區(qū)里的黑天鵝、潛鴨等水禽自由采食水葫蘆,也展現(xiàn)野生動(dòng)物覓食的自然行為。若把水葫蘆種植在桃心型、四葉草型等造型的浮漂圍欄內(nèi),作為一個(gè)個(gè)綠油油的水上花壇,再趕上盛夏季節(jié)水葫蘆開花,藍(lán)色點(diǎn)綴其中的綠色花壇,一改原有單一的水上面貌,營造出多樣的城市人工濕地景觀,這樣的景觀,定能夠提升游客的參觀體驗(yàn)。

  4.2 生產(chǎn)了新鮮的豐容食材

  劉春義等研究表明,水葫蘆含有豐富的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、礦物質(zhì),且富含微量元素和多種維生索,能提高動(dòng)物的健康狀況。李浩宇也報(bào)道指出,北京動(dòng)物園將水葫蘆作為水禽、魚類飼料,循環(huán)利用水葫蘆,取得了較好效果。在我國南方一些地區(qū),人們把水葫蘆當(dāng)作野菜吃,說明水葫蘆對(duì)人、對(duì)動(dòng)物基本是安全無毒的。生長的水葫蘆不僅可以給動(dòng)物園的食草性禽類投喂,還可以喂養(yǎng)亞洲象、非洲象、河馬、犀牛等大型食草動(dòng)物,對(duì)于圈養(yǎng)的這些大型食草動(dòng)物來講,這些新鮮多汁的水葫蘆是難得一見的豐容食材。

  4.3 降低了潛在疾病的發(fā)生概率

  水葫蘆大量吸附水中的有機(jī)質(zhì),去除了病原微生物滋生的溫床。同時(shí)水中有濾食性的鰱魚的存在,水中蚊子的幼蟲——孑孓(市民常網(wǎng)撈回家喂魚,又名魚蟲)少了,蚊子自然就少了,依靠蚊子傳播的傳染病自然就少了,有效降低了蚊子對(duì)周邊居民的疾病困擾。由于水質(zhì)得到凈化,湖里各種水禽的病原性疾病及人獸共患病等潛在疾病的發(fā)病概率就會(huì)降低,降低了公共衛(wèi)生安全隱患的發(fā)生概率。

  五、小結(jié)

  水葫蘆作為一種入侵性物種,繁殖力非常強(qiáng),但是在凈化污水中表現(xiàn)非常突出。不過,在凈化污水的過程中其自身生物量也顯著增加,平均8~10d就可增長1倍,管理不當(dāng)就會(huì)造成泛濫。北方地區(qū)種植的水葫蘆雖然存在“冬枯夏盛”現(xiàn)象,并不會(huì)造成過度繁殖,但是冬季大量的水葫蘆死亡腐爛到水體里,會(huì)對(duì)水體造成二次污染。南方地區(qū),由于水葫蘆可安全越冬,會(huì)造成翌年更大范圍的泛濫,鋪滿水體表面的水葫蘆遮擋水上陽光,可使水下植物因沒有光照而死亡,破壞水下動(dòng)物食物鏈,造成原有水域生態(tài)系統(tǒng)破壞,這也是當(dāng)前南方地區(qū)用水葫蘆凈化富營養(yǎng)水體所面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題。故此,單純引種水葫蘆來治理污水有一定的風(fēng)險(xiǎn)。科學(xué)利用水葫蘆變廢為寶是一門學(xué)問,引種水葫蘆的科學(xué)管理可參考江蘇省推薦標(biāo)準(zhǔn)“DB32∕T1874-2011水葫蘆控制性種養(yǎng)技術(shù)規(guī)程”。動(dòng)物園水禽湖水體普遍存在嚴(yán)重的富營養(yǎng)化,水體常常污濁發(fā)臭,期待“水葫蘆+動(dòng)物”生態(tài)模式能夠應(yīng)用到動(dòng)物園水禽湖污水治理當(dāng)中,以期徹底改變水禽湖污濁發(fā)臭的水體。( >

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