牛蛙养殖对生态环境污染现状及防治对策研究

＊林宗彬

（漳州市云霄生态环境局 福建 363000）

2018年全国水产养殖产量4.9×1010kg[1]，占世界水产养殖产量的60%以上[2]。我国的水产养殖业位居世界前列同时也成为农业面源污染的重要来源[3]。水产品的低脂肪、高蛋白质含量获得人们的青睐。牛蛙属两栖纲、无尾目、蛙科、蛙属，原产于北美洲，牛蛙生长周期短，而且全身都是宝。蛙肉肉质鲜美，且脂肪含量低、蛋白质含量高；
蛙内脏可以入药；
蛙皮皮薄、柔软、坚韧，可以制作高级皮革、上等钱包等，也是外科手术线的优质原料；
蛙油可制作高级润滑油[4]。我国牛蛙养殖基本以规模化、高密度养殖为主，在一定程度上忽略了对环境带来的影响，导致了一系列食品安全、生态环境问题。

2020年《福建省探索建立九龙江流域生态环境保护议事协调工作机制》中提到，划定流域禁养红线，彻底取缔漳浦县、云霄县、诏安县、南靖县等地牛蛙养殖场35起。《创新生态修复 提升人居环境闽清推动生态文明建设不断迈上新台阶》中也提到，闽清县就环境污染问题关停取缔了梅溪流域的8家牛蛙养殖点。由此可见，在牛蛙养殖过程中产生的污染会对人居环境以及生态环境引起严重影响，对牛蛙养殖污染控制刻不容缓。

本文通过对牛蛙养殖模式及对环境污染的调查，总结分析牛蛙养殖污染现状、问题及成因并提出相应的环境保护防治对策。

(1)污染水体

牛蛙养殖密度高，摄食量大，排泄物多，养殖尾水若不做妥善处理，容易造成水体富营养化严重，总氮、总磷、SS及总大肠菌群超标明显，溶解氧不足，影响生态安全。牛蛙养殖废水具有：

①有机质浓度高，水体红褐色并带有腥臭；

②污水中富含蛋白质和油脂，含盐量也较高，一般不含重金属及有毒化学物质；

③废水中含有环丙沙星、培氟沙星、恩诺沙星和磺胺甲噁唑等抗生素，成为新型污染物来源之一；

④水质、水量变化大。

除此之外，一定量的分子氨会使牛蛙的免疫力降低，而达到一定浓度的亚硝酸盐易引起牛蛙中毒、窒息死亡[7]。

(2)产生固废及污染土壤

养殖户对死蛙不规范处置，随意丢弃于田间、河道，进一步污染土壤和水体。牛蛙养殖废水中有害、有毒成分流入水渠、农田，污染地表水和土壤，导致持久性污染，不完全分解而残留的大量有机物、抗生素等物质，会引起地质的改变进而破坏土地的基本功能，对土壤环境造成不可逆的危害[8]。

(3)污染大气

牛蛙养殖废水还会产生腥臭味，影响养殖场及其周边的大气环境。在2021年9月信访投诉情况中，福建宁德市古田县平湖镇下嵩州村某牛蛙场因为牛蛙养殖废水产生的恶臭和异味被投诉3次。

总之，随着牛蛙的长期养殖，养殖区域和周边生态环境会持续恶化，水体自我调节能力不断下降。

(1)合理布局，严控容量，划定禁限养区

坚持生态优先、分类指导，严禁新、改、扩建牛蛙养殖场，对不符合规划布局的牛蛙养殖联合相关部门开展综合整治。科学合理布局，严格控制养殖容量，有效养殖面积中牛蛙的产量控制在7.5kg/m2以内，建立相关操作规程，与资源环境承载力相匹配。

(2)推行生态循环养殖模式

按生态优先原则，以养殖环境和产品质量安全为核心，引导牛蛙养殖依照相关国家无公害相关要求进行改造，实现规模和标准化，以“稻蛙共生”等方式发展生态健康循环养殖，严格用药，最终实现“生态、绿色、高效”的新目标。

(3)完善养殖废水处理设施

鼓励和引导规模养殖户，配套生物塘等生态化改造，同时配备足够的污染治理设施，建立相应管理制度，做好台账，加强环境管理，减少环境影响。

(4)加强管理监督工作

各执法部门加强巡查，指导督促牛蛙养殖单位（户）规范生产和用药，做好台账记录，加强日常检查和专项抽查，增设监控系统接入政府监控平台，或者委托第三方加强巡查并引导养殖标准化。

(5)鼓励无害化处理

采取无害化焚烧炉焚化处理病死牛蛙，减少对水体、土地和周边空气的影响。

(1)科学进行混养和立体养殖

利用山区地势落差自然流水进行全天候换水养殖牛蛙。采用鱼蛙混养、蛙鳖混养、蛙藕混养及蛙-树-菜“水—空—陆”立体养殖，废水循环使用，节能减排。

有研究表明，稻田能去除32% TN和24% TN，莲藕能去除TN300kg/(hm2·a)和TP43kg/(hm2·a)[9]。牛蛙、水稻、莲藕及芋头搭配种养，牛蛙可为水稻、莲藕、芋头捕捉害虫，水稻、莲藕、芋头发达的根系净化被牛蛙污染的水体。田埂上种植葡萄等植物供观赏，游客可以垂钓牛蛙，吃肉质鲜美的牛蛙肉。每养殖10亩牛蛙配套建设3～5亩尾水净化池，或10～20亩茭白田，起到净化作用，减少环境污染。

安徽润天农业发展有限公司充分利用藕塘的生态环境和空间，转化池中的昆虫、浮萍等，进行“藕—泥鳅—牛蛙—猪粪”种养结合高效循环利用模式进行牛蛙放养试验。藕、泥鳅、牛蛙投入产出比高达1:2.55，单位面积平均收入245818元/hm2，远远高于一般种植模式[10]，循环利用经济效益、生态效益显著。

衡阳县茂晨农业开发有限公司推行大棚蛙鱼共养，加大进排水管道直径，梯度出水，方便排污，以保持良好的水质。配套饲养胖头鱼、大口鲶鱼、鲢鱼、鳙鱼、草鱼等不同鱼类品种，用于消化底泥，防止富营养化，调节酸碱度、增氧、改善透明度。

(2)牛蛙养殖废水处理工艺

①物理化学处理方法

在牛蛙养殖过程中，大量饲料的使用和牛蛙代谢物的积累可以通过吸附的方法去除，通过过滤法可以截留废水中悬浮的杂质。化学处理技术常用的是臭氧氧化法、絮凝法和电化学处理技术，对牛蛙废水中的色度、COD和氨氮都有一定的去除效果。物理化学处理技术操作方便，但实际应用成本较高，添加氧化剂如过氧化氢、高铁酸钾、二氧化氯、四羟甲基硫酸磷等可能产生二次污染，絮凝沉降只是将养殖水废水中污染物截留在池塘底部，有可能再次释放，一般作为牛蛙养殖废水的预处理或后续处理过程。

相比物理和化学处理技术，使用生物处理技术治理牛蛙养殖废水的效果更好，具有绿色、环保、污染小、成本低、无二次污染等优点。

②生态塘工艺

可充分利用空闲池塘构建生物塘系统，如水生植物塘—养殖塘串联可去除25.3% TN和50.6% TP。此外，可建设表面流、垂直流人工湿地系统，利用基质—微生物—植物，利用过滤、吸附、离子交换和微生物降解联合净化污水。葛川[11-12]研究表明TN、TP、CODMn的去除率分别达到31%、31%、65%。但是生物塘模式均需要占用较大面积、较长水力停留时间、处理效果受各种因素制约较大的缺陷[12]。

③生物处理法

厌氧生物处理技术主要利用厌氧微生物将牛蛙养殖废水中复杂的有机物转化为简单有机物，常用于处理高浓度有机废水。据报道，养殖废水经过厌氧处理可以去除掉80%溶解在水中的有机物。此外，厌氧处理技术可以杀死病菌，保护牛蛙免受传染病危害等。好氧生物处理技术特点是成本低、处理效果显著，并且处理过程中不受温度、pH值影响。通过好氧池中的微生物把废水中的有机物分解为无机盐、二氧化碳和水。单一处理技术无法有效处理牛蛙养殖废水，达标排放。因此，近年来将两种技术进行结合，形成厌氧-好氧生物处理技术，最终使牛蛙养殖废水得到有效治理，达到废水排放标准[13]。

A.UASB-A/O-MBR组合工艺

UASB-A/O-MBR组合工艺可对牛蛙养殖废水进行有效治理（见图1）。先用粗格栅拦截牛蛙养殖废水中残余饲料和粪渣，然后废水进入调节池均化水质，接着废水通过固液分离设施，以物理筛分、离心、重力分离去除废水中的悬浮颗粒，然后进入到UASB反应器进行厌氧处理。牛蛙养殖废水经过UASB反应器后，废水中大部分的COD、BOD得到去除，出水流入一沉池，通过加入除磷剂，沉淀排泥去除部分磷，最后出水进入兼氧池。兼氧池通过反硝化作用进一步去除氨氮，兼氧出水流入好氧池。好氧池采用活性污泥法，彻底将废水中的有机物降解为无机盐、二氧化碳和水，同时将废水中的氨氮转化为硝态氮、亚硝态氮，并进一步转化为氮气得以去除。然后回流到兼氧池进行脱氮处理，达到去除COD、氨氮、总磷目的。废水经过膜生物反应器（MBR）后进行泥水分离，可以提高牛蛙养殖废水的清澈度，提升出水水质。通过以上技术治理的牛蛙养殖废水在排放前，还要经消毒池的二氧化氯消毒装置，对废水进行消毒，将水中的细菌、病毒去除，以达到排放标准。

图1 UASB-A/O-MBR组合工艺处理牛蛙养殖废水

B.“两坝三区”系统

胡庚东等构建了一个由水源地、进排水渠、养殖池塘、生态沟渠（Ⅰ级净化)、Ⅱ级净化塘和Ⅲ级净化塘组成的“两坝三区”净水系统对养殖池塘尾水进行处理，TN、TP去除率最高达87.38%、99.30%[14-16]。废水处理系统主要分为3单元，利用溢流坝阻挡沉淀污染物、增加表面流、提高水体含氧量；
采用潜流坝阻挡悬浮污染物，提供低氧环境、促进厌氧净水微生物生长，交替构成好氧-厌氧生物处理模式。

随着国家对生态环境保护的要求日益严格，企业在牛蛙养殖的过程中应融合环境保护的理念，实现经济效益和环境保护双赢的养殖模式。并且企业应不断设计优化牛蛙养殖废水的新工艺的研发，提高牛蛙养殖废水的处理技术，同时促进牛蛙养殖企业的健康、可持续发展。