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氮和磷负荷因系统而异

克劳德·博伊德,博士 朱利奥·奎罗兹

美国环保局在制定新的废水排放法规时应考虑系统变量

氮磷
除非超过其同化能力,否则池塘养分输入与池塘水和污水中养分浓度之间没有关系。

在自然水中添加氮和磷会导致富营养化。因此,从美国水产双色球中奖概率业排放这些养分是美国环境保护署(USEPA)制定水产双色球中奖概率废水规则制定过程中的一个问题。

该水产双色球中奖概率废水法规将于2004年6月30日生效,将适用于所有美国水产双色球中奖概率。此外,其他一些国家将使用它作为制定法规的模型。在制定规则时,美国环保局必须使用可靠的信息来确定水产双色球中奖概率设施通常释放的养分含量。由于来自不同类型水产双色球中奖概率的氮和磷负荷不同,因此水产双色球中奖概率废水的规则应在生产系统之间有所区别。

系统营养负荷

商业水产双色球中奖概率中使用的饲料使产量超过了天然食物来源的产量。在这里考虑的水产双色球中奖概率系统中,肥料很少是氮和磷的主要来源。

生产系统的营养负荷可以通过饲料中氮和磷的量减去收获时水生动物中这两种营养素的量来估算。例如,假设将1000千克饲料投放到池塘中将产生526千克鱼。这反映出饲料转化率(FCR)(饲料÷鱼)为1.9。假设饲料中含有4.8%的氮和0.9%的磷,而鱼类是25%的干物质,其中含有9%的氮和2.7%的磷,则每1000千克饲料的系统营养负荷为:

饲料中的营养输入
1,000千克饲料x 0.048千克氮/千克饲料= 48千克氮
1,000千克饲料x 0.009千克P /千克饲料= 9千克P

鱼中营养去除
526千克鱼x 0.25千克干物质/千克鱼x 0.009千克牛顿/千克干物质= 11.8千克牛顿
526千克鱼x 0.25千克干物质/千克鱼x 0.027千克磷/千克干物质= 3.6千克磷

系统营养负荷
饲料中48千克氮-鱼中11.8千克氮= 36.2千克氮/ 1,000千克饲料
饲料中9千克磷-鱼中3.6千克磷= 5.4千克磷/ 1,000千克饲料

表1中提供了几种典型培养条件和方法的系统养分负荷。氮负荷占进料的61.9%至77.2%,磷负荷占进料的43.8%至89.4%。负载之间最明显的差异是,鱼类在保留饲料中的磷方面比虾更有效。因为虾没有骨头,所以它们的磷含量比鱼低得多。骨主要由磷酸钙组成。

在池塘水产双色球中奖概率中,一些双色球中奖概率者获得的FCR值比表1中报告的低得多。较低的FCR值时系统养分含量较低,但本报告使用典型的FCR值。

环境营养负荷

笼子和滚道

氮磷
美国环境保护局的水产双色球中奖概率废水法规必须基于有关不同生产系统释放的养分的可靠信息。

除了在公共水域进行网箱双色球中奖概率外,表1分析没有提供水产双色球中奖概率废物施加的营养负荷的有意义的估计。在鲑鱼或任何其他物种的网箱双色球中奖概率中,所有未保留在鱼中的营养成分都会进入周围的水中。这些系统在水产双色球中奖概率系统中具有释放营养的最大潜力。如果将网箱悬挂在公共水域中,则会实现表1所示的养分排放。

除了提高饲料转化效率或降低饲料中氮和磷的浓度外,几乎没有什么办法减轻负荷。但是,当今在许多商业系统中,具有高消化率鱼粉的高能鲑鱼饲料已将FCR降至近1.0。但是在不牺牲饲料质量的前提下可以减少多少氮和磷的浓度是有限制的。

在鳟鱼赛道中,未保留在鱼类中的营养物质会从赛道上冲走,并可能进入公共水域。但是,滚道通常会带有沉淀区域以清除粪便和未进食的饲料。这可以减少养分的排放,但是鳟鱼双色球中奖概率中的很大一部分含氮废物和一些磷会以氨和可溶性磷的形式进入水中,并且无法通过沉淀去除。

池塘

池塘双色球中奖概率与网箱双色球中奖概率或水道双色球中奖概率不同,因为水在排入公共水域之前会长期保留在双色球中奖概率系统中。这样可以使池塘吸收氮和磷,并减少废水中这些养分的负荷。

鱼和虾排入池塘水中的氨可以通过几种途径中的一种或多种进入。它可以被浮游植物吸收,并转化为有机氮。可以被硝化细菌氧化为硝酸盐。或者它可以通过挥发进入大气。

硝酸盐可通过反硝化细菌转化为氮气,并从池塘中流失。死的浮游生物,未食用的饲料和粪便沉降到池塘底部,并以有机物形式沉积在沉积物中。细菌分解后,有机氮可作为氨再循环到水中。

除非池塘排水,否则浮游生物和其他颗粒状有机物不会直接从池塘冲洗到环境中。磷迅速而强烈地被沉淀物吸收或以磷酸钙的形式从水中沉淀出来。沉积物磷的溶解度低,在很大程度上无法重新进入水柱。

channel鱼池塘的氮和磷预算提供了进入不同途径的这些养分的饲料输入百分比的估计值,如下所示。

一项研究表明,池塘废水中含有饲料中所含的28.5%的氮和7%的磷。

上面有关每年排水的channel鱼池塘的信息,只有在大雨之后才溢出,这表明饲料中施用的氮的15%至30%和磷的大约10%被释放。当然,大多数cat鱼池在15到20年内仅排两次水,而氮和磷的实际排放量却比上述估算少得多。

对于大多数鱼类和虾类双色球中奖概率而言,池塘中的吸收过程相似,因此对channel鱼池塘的讨论适用于大多数无需水交换的池塘水产双色球中奖概率系统。合理估算的环境养分负荷似乎是:在每年排水的静态池塘中,罗非鱼,channel鱼和半精养虾双色球中奖概率每1,000千克饲料中约有10千克氮和1千克磷。这大约是鲑鱼网箱双色球中奖概率或鳟鱼水道双色球中奖概率中释放到环境中的氮的四分之一,磷的六分之一。

但是,应该强调的是,这些估计的进入不同途径的饲料,氮和磷的百分比是针对以正常商业化比率放养和喂养的池塘。饲料投入与池塘水或废水中养分浓度之间没有很强的相关性。

水交换

换水会缩短池塘中的保水时间,并降低池塘吸收养分的能力。假设一个深1米的虾塘在100天的生产时间内每公顷饲料含有4000公斤的磷,含1.6%的磷。换水率为每天池塘容积的10%。以这种进料速度从池塘流出的交换水通常每升总磷约0.18毫克。单一作物在水交换废水中的磷负荷为:

100天×10,000平方米/公顷×1m x 0.1 = 100,000立方米污水
100,000立方米×0.18克每立方米×10-3 = 18千克P

磷的饲料输入量为64千克(4,000千克饲料x 0.016),换水废水中的磷含量为28%。池塘排干进行收获时,释放出的废水中将含有约10%的饲料磷。总共,大约40%的饲料磷将释放到废水中。

提高同化能力

池塘具有吸收饲料中氮和磷的强大功能,可减少环境营养负荷。应对池塘进行管理,以保护水质并最大程度地吸收有机物,氮和磷。

对于维持或增强同化能力有用的管理实践包括:

  • 使用优质的Feed。
  • 避免过度喂食。
  • 使用在夜间不使溶解氧浓度降至每升3毫克以下的放养和喂食速度。
  • 使用机械曝气以防止低溶解氧。
  • 在可行的情况下,请勿沥干池塘进行收获。
  • 不要尽可能多地使用水交换或降低水交换率。
  • 作物之间的池塘底部干燥。
  • 石灰酸性池塘水域和土壤
  • 仅在促进浮游生物开花的必要时使用池塘肥料。

结论

池塘与笼子和水道不同,因为它们每天不排放氮和磷,并且具有吸收这些养分的强大能力。池塘也可以作为沉积池,保水时间长达数天甚至数月。

除非超过池塘的吸收能力,否则池塘养分输入与池塘水和废水中养分浓度之间没有关系。一项研究表明了这一点,在该研究中,将等量的磷含量分别为0.58%,0.68%,0.75%,0.81%和0.99%的磷饲料施用于channel鱼池塘进行处理。池塘水和废水中磷的浓度和负荷在处理之间没有差异。

在欧洲,作为减少环境负荷的一种手段,已经相当重视限制鱼笼饲料中氮和磷的输入。这种方法不适用于池塘双色球中奖概率,因为在没有超过同化能力的池塘中,由于饲料的限制,污水质量不会提高。

根据双色球中奖概率种类和方法的不同,有一定的进食速度,高于该速度时,由于同化能力的下降,池塘水质会恶化。在静态池塘的channel鱼双色球中奖概率中,在不充气的池塘中,这种饲喂速率约为每天每公顷30公斤,而在以每公顷3至4马力的速率进行充气的池塘中,饲喂速率为每天每公顷120公斤。

在没有水交换的虾塘中,摄食速率和水质之间也存在类似的关系。但是,可以通过水交换在罗非鱼池塘和虾塘中添加更多的饲料。该速率与曝气水平成正比。

在水产双色球中奖概率废水法规中,应强调防止过度吸收池塘的最佳管理方法。此类做法可根据曝气量和水交换量建议饲料输入的上限。但是,没有科学的依据来假设进料速度和废水质量之间存在直接关系。

(编辑’注意:本文最初发表于2001年12月的 全球水产双色球中奖概率倡导者


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