国外养殖尾水排放要求对中国水产养殖业绿色发展的启示

马晓娜1,2,3,4,翟堂芳1,吴子恒1,刘子烁1,杨玉祥1,冯志华1,4,刘鹰3,5*

(1.江苏海洋大学 江苏省海洋生物资源与环境重点实验室,江苏省海洋生物技术重点实验室,江苏 连云港 222005;2.江苏省海洋资源开发研究院(连云港),江苏 连云港 222005;3.浙江大学 生物系统工程与食品科学学院,浙江 杭州 310058;4.江苏海洋大学 江苏省海洋生物产业技术协同创新中心,江苏 连云港 222005;5.设施渔业教育部重点实验室(大连海洋大学),辽宁 大连 116023)

摘要:本文通过总结国外一些发达国家和地区及国际组织(全球水产联盟、欧盟和世界银行)有关水产养殖尾水排放要求的概况,梳理了当前中国水产养殖尾水排放标准状况,并将国内外养殖尾水排放要求进行了对比分析。结果表明:在侧重点方面,国外更侧重从源头减少污染物排放,注重过程管理如BMP管理(best management practices,最佳管理实践)、许可证制度,尽可能从源头减少污染物排放;在污染控制模式方面,国外多采取浓度控制和总量控制相结合的控制模式,中国多采取浓度控制模式;在污染控制项目方面,除中国主要控制的5项污染物项目(悬浮物、pH、化学需氧量、氮和磷营养盐)外,溶解氧、大肠杆菌和油脂类物质等污染物项目在国外也普遍关注较多;在污染物排放浓度限值方面,国内外也存在一定程度差别,其中,中国水产养殖尾水一级排放标准略高于国外大部分国家的标准,二级排放标准则低于国外标准。在分析对比基础上,从强化源头控制、做好过程监管、创新末端治理等方面,对中国养殖尾水排放标准的制订提出了建议,以期为中国各地水产养殖尾水排放治理和促进水产养殖业绿色发展提供借鉴。

关键词:水产养殖;尾水排放要求;国内外;绿色发展;启示

DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2023-159

文章编号:2095-1388(2024)02-0337-12

中图分类号:S 959;X 55

文献标志码:A

收稿日期:2023-07-06

基金项目:中国博士后科学基金(2022M721398);江苏省自然科学基金(BK20220682);连云港市博士后科研资助项目(LYG20230005);江苏省优势学科“海洋科学”创新课题(2021JSPAPD009);江苏省海洋生物技术重点实验室研究基金(HS2021002)

作者简介:马晓娜(1991—),女,博士,讲师。E-mail:Marianna_IOCAS@163.com

通信作者:刘鹰(1969—),男,博士生导师,教授。E-mail:liuyingzju@zju.edu.cn

中国是世界水产养殖第一大国,养殖面积和产量皆占全球总量的60%以上[1]。随着人民对水产品需求量的持续增长,水产养殖产量逐年增加。《2022年全国渔业经济统计公报》[2]显示,2022年,中国水产养殖面积达7 107 500 hm2,产量达5 565.46 万t,其中,海水养殖面积达2 074 420 hm2,产量达2 275.70 万t,产值为4 638.84亿元;淡水养殖面积达5 033 080 hm2,产量达3 289.76 万t,产值为7 863.03亿元。随着水产养殖规模的扩大,养殖尾水的排放量增加,尾水中的残饵、粪便及其他代谢产物等污染物加重了邻近水域的营养负荷。《第二次全国污染源普查公告》[3]显示,中国涉及水产养殖业的区县有2 843个,水产养殖排放的化学需氧量(COD)、总氨氮(TAN)、总氮(TN)和总磷(TP)分别为66.6、2.23、9.91、1.61 万t,与整个工业源排放量相近;单位水产品养殖产量的排污强度分别为13.6、0.45、2.02、0.33 kg/t。水产养殖尾水中污染物的排放一定程度上加剧了受纳水体的富营养化水平,进而破坏了水域生态环境[4]。此外,水环境污染也制约了水产养殖业的健康可持续发展。

近年来,随着中国生态文明建设的持续推进,水产养殖业绿色可持续发展的步伐不断加快。为深入落实“中央一号文件”作出的“推进水产绿色健康养殖”重要部署,农业农村部从2020年至今持续推进实施水产绿色健康养殖“五大行动”,包括生态健康养殖模式推广行动、养殖尾水治理模式推广行动等。同时,国家对水产养殖排放监管日益加强,一些湖泊、水库等地开展的水产养殖产业纷纷被禁止或限制,水产养殖尾水的达标排放问题也引起水产养殖从业人员的高度重视。此外,随着中国生态环保制度的不断完善,农业农村部渔业渔政管理局提出并组织对现行的《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)[5]和《海水养殖水排放要求》(SC/T 9103—2007)[6]进行了修订意见征集,主要目的是控制排放不符合环境要求的养殖尾水,减小水产养殖产业对环境的影响。考虑到地区差异,生态环境部于2023年2月正式发布了《地方水产养殖业水污染物排放控制标准制定技术导则》(HJ 1217—2023)[7],指导和规范各地水产污染物排放控制标准制修订工作。生态环境部和农业农村部等联合印发了《农业农村污染治理攻坚战行动方案(2021—2025年)》[8],要求养殖大省要依法加快制定水产养殖业水污染物排放控制标准。目前,水产养殖污染物排放控制工作已初见成效,但仍存在一些问题需要解决。中国水产养殖业可以借鉴国外的经验,如BMP管理(best management practices,最佳管理实践)、许可证制度等过程控制管理,浓度控制与总量控制相结合的污染控制模式,增加溶解氧、大肠杆菌和油脂类物质等污染物项目的控制,加强养殖尾水治理,推动水产业绿色发展。

本文对国外一些发达国家及国际组织(包括全球水产联盟、欧盟和世界银行)关于水产养殖尾水排放要求进行总结,梳理了当前中国养殖尾水排放标准状况,进一步将国内外养殖尾水排放要求进行分析对比,并针对中国养殖尾水排放治理提出发展建议,以期为各地水产养殖尾水排放治理和促进中国水产养殖业健康绿色发展提供借鉴。

1 国外养殖尾水排放要求概况

1.1 全球水产联盟

全球水产养殖联盟(Global Aquaculture Alliance,GAA)(1997—2021年)是致力于推动水产养殖业负责任发展的国际非营利组织。2021年,全球水产养殖联盟正式与全球海鲜保障(Global Seafood Assurance)合并,并更名为全球水产联盟(Global Seafood Alliance,GSA),倡导无论水产品来源是海捕还是养殖生产,行业都应该以负责任的方式和态度获取水产资源。全球水产联盟制定了一系列标准BAP(best aquaculture practices,最佳养殖实践)[9],BAP标准是一项自愿性标准体系,其标准和要求并非强制性的。但在全球范围内,已成为水产养殖业的主要标准之一,受到越来越多养殖业者的重视和采用。BAP标准关于水产养殖尾水排放要求和标准的主要规定如下:

1)资质要求。水产养殖场必须获得排放许可证,并遵守当地和国家的环境法规。养殖场必须向有关监管部门提交排放许可申请,申请中需提供详细的养殖尾水处理和排放方案,并在排放前获得排放许可证。

2)养殖尾水处理要求。水产养殖场必须采取措施减少养殖尾水的排放量,如采用密闭式养殖系统、生物滤池等处理设施。处理养殖尾水时,必须严格控制污染物的含量,包括氮、磷、溶解氧、生化需氧量等,以保护水体环境。养殖场应定期检查和维护处理设施,确保其正常运行。

3)监测和报告要求。水产养殖场必须定期监测和报告养殖尾水的排放量和污染物含量,以确保排放符合当地和国际的环境法规。监测应覆盖养殖周期的不同阶段和不同养殖区域,包括进水口、出水口和处理设施等。监测结果应及时报告当地监管部门,并定期向公众公开。

4)污染物限制标准。水产养殖场必须执行水产养殖尾水中氮、磷、溶解氧和生化需氧量等污染物的限制标准。不同的养殖种类和不同的污染物具体限制标准有所不同,如对于虾养殖场排放废水的限制如表1所示。

表1 虾养殖场排放废水的初始和目标水质标准
Tab.1 Initial and target water quality standards for wastewater discharge from a shrimp farm

标准standardpH总悬浮物/(mg·L-1)TSS总磷/(mg·L-1)TP总氨氮/(mg·L-1)TAN5日生化需氧量/(mg·L-1)BOD5溶解氧/(mg·L-1)DO初始 initial6.0~9.5<100<0.5<5<50>4目标 target6.0~9.0<50<0.3<3<30>5

1.2 美国

2004年,美国环境保护署(EPA)完成了对美国水产养殖尾水排放管理的研究评估,建议采用许可证制度和BMP管理[10-12]。水产养殖产业的BMP管理是一系列针对水产养殖面源污染所采取的各种高效控制和管理措施的总称。水产养殖业BMP管理的制定分为环境调查、环境评估、外部评审、利益相关者会议和BMP管理定稿5步,其过程是建立一个或一组最有效最实用的管理模式,通过工程或非工程的实践操作,包括固体控制、 生物控制、材料储存、结构维护、保留记录和培训等,减少或避免水产养殖生产带来的水污染问题。具有许可证的养殖场必须以书面形式向许可机构证明已制定BMP管理计划。

美国《清洁水法》规定,由国家污染物排放削减系统(national pollutant discharge elimination systems,NPDES)规范水产养殖的污染物排放,符合水产动物集中生产(CAAP)要求的孵化场、养鱼场等设施必须有NPDES许可证。许可证颁发机构一般是EPA或州机构。EPA于2022年9月6日发布了修改后的水产养殖设施通用许可证最新版本终稿[13],对美国各州分别做出许可规定。许可证中列出了所需的BMP管理和监测要求,规定了特定污染物的采样类型和频率,以帮助设施管理污染物。通常,NPDES允许通过设定限制来控制污染物排放,污染物排放的限制有的是数值类型,有的则是叙述性类型。数值限制规定了一种污染物在一段时间内可以排放的最大数量,通常是一天或一个月。叙述限制可能包括具体的BMP管理,使污染物最小化甚至消除的要求。在制定许可证的限制时,许可证制定机构会考虑水质要求和现有技术。

BMP所制定的认证标准中包括养殖废水限制指标,如GAA(generic authentication architecture,通用认证架构)对于虾养殖认证标准废水限制见表2,该标准包括监测指标、浓度标准和检测频率3个方面。其中,与中国不同的是氮排放限制采用氨氮,有机物限制采用5日生化需氧量(BOD5),并且规定了溶解氧限制和检测频率。对于贝类育苗场,因其对环境几乎无负面影响,许多州允许其养殖废水直接排放,不需要申请排水许可。

表2 美国GAA对虾养殖认证标准废水限制
Tab.2 Wastewater limitations for shrimp farm certification standards by GAA in the United States

项目itempH值pH value总悬浮物/(mg·L-1)TSS可溶性磷/(mg·L-1)soluble phosphorus总氨氮/(mg·L-1)NH+4-N5日生化需氧量/(mg·L-1)BOD5溶解氧/(mg·L-1)DO标准限值 threshold limit6.0~9.5500.55504检测频率 detection frequency月 month季 season月 month季 season季 season月 month

美国政府在落实BMP管理上发挥了重要作用,EPA通过立法已经建立最低水质标准和实行污水限排措施,并根据各地区实际情况,实施各自的BMP管理措施。为鼓励自愿实施BMP管理措施以解决水产养殖水污染问题,政府部门提出具体的可行性建议并予以一定的经济资助,如税收控制、价格调节、教育和技术援助;限制在某些区域进行水产养殖生产,如作为饮用水源的水域禁止水产养殖等;鼓励和发展水产养殖废弃物处理,如池塘底泥的处理等;加大科研力度,大力发展环境可持续的养殖生产模式,减少对环境的危害。需要注意的是,由于美国养殖业的复杂性和地区差异性,美国各州养殖尾水排放标准亦是因地而异。

1.3 欧盟

欧盟对养殖尾水排放的要求非常严格,养殖场必须获得排放许可证,并在养殖过程中严格控制养殖密度、饲料配比和养殖设施等,以减少养殖尾水的排放量。此外,欧盟还规定了养殖尾水的排放标准,严格控制养殖尾水中营养物质、有机物和重金属等污染物的含量,以保护水体环境。

欧盟针对养殖尾水排放制定了多个法规和指令,其中最主要的是《2006/11/EC欧盟理事会指令》[14]。该指令要求欧盟各成员国必须设立养殖业排放许可制度,并规定养殖尾水排放的限值(表3),该标准除了对氮、磷有机物进行限制外,还对尾水中的重金属排放进行了限制。需要注意的是,这些限制并非对所有禽畜养殖场和水产养殖场都适用,具体的排放标准因不同品种的养殖业和地区而异。此外,欧盟的养殖尾水排放标准也在不断更新和完善。

表3 “2006/11/EC欧盟理事会指令”中养殖尾水排放限制

Tab.3 Aquaculture tailwater discharge limitations in “Council Directive 2006/11/EC of the European Union” mg/L

指标 indicator标准限值 threshold limit总氮 TN50总磷 TP105日生化需氧量 BOD5200化学需氧量 COD600铜 Cu1.0锌 Zn3.0镍 Ni0.5铅 Pb0.3

1.4 挪威

挪威《水产养殖法》所设立的许可证制度和水产养殖注册制度,是水产养殖活动的准入制度[15-16],规定每张养殖许可证的养殖水体不能超过12 000 m3,产量也有限额,超额就要另外缴费。通过有效控制海水养殖场规模和许可证发放数量,挪威的海水养殖业在政府宏观管理下实现了有序健康发展。主管部门有时也会根据环境状况限定养殖场的养殖尾水排放总量,如TP、BOD的年总排放量。若养殖场的养殖尾水排放总量可能超出限定额,养殖场需安装颗粒物去除装置以降低排出水的颗粒物浓度。目前,只有少量养殖场安装了颗粒物去除装置,大部分养殖场均属直接排放[17]

1.5 法国

法国针对海水养殖尾水排放无统一标准,但针对淡水养殖尾水排放已有统一标准。《法国环境法典(第五册)》[18]中对淡水养殖场养殖尾水的温度、pH、DO、总悬浮物(TSS)、氨氮亚硝酸盐氮活性磷酸盐和BOD5做出了规定:养殖场排出的所有污水不得导致受纳水体温度上升至不利于水中现存物种的正常生长;养殖场排出的所有污水的pH应与河流的pH一致,即pH为5.5~8.5;养殖场出口处的DO饱和度至少为70%,如有必要,需安装一个确保排放尾水含氧量达标的装置。在受纳水体中,平均24 h内,不同参数和BOD5)在养鱼场入口处的水和排放点下游100 m处的水之间的参数浓度差异应能保证受纳水体的良好生态状态,在平均河流流量条件下(年际平均流量),参数的浓度差不得超过表4中的数值。中国在养殖尾水标准的制定时,因不同区域养殖场源水的水质背景值不同,如设置统一的排放口尾水浓度标准限值常会引起争议,参考法国采用养鱼场进水口和污水排放点下游100 m处的水质指标浓度差的设置,可为本问题的解决提供借鉴和思路。

表4 法国养鱼场进水口和污水排放点下游100 m处水质指标的浓度差

Tab.4 Concentration difference of water indicator between the inlet and the downstream 100 m of sewage discharge points in French fish farms mg/L

指标 indicator浓度差 concentration difference总悬浮物 TSS15.0氨氮 NH+4-N0.5亚硝酸盐氮 NO-2-N0.3活性磷酸盐 PO3-4-P0.5 5日生化需氧量 BOD55.0

1.6 日本

日本部分地区的水产养殖审查报告书中参考的是《水质污浊防止法》第三条第三款规定制定的排水基准条例[19](表5),该条例中水质标准包括健康项目和生活环境项目两大类,而水产养殖相关水质属于生活环境项目。值得注意的是,与当前中国管理项目不同的是,日本的管理项目还包括矿物油、动植物油、重金属离子及大肠杆菌数等项目,采取浓度控制和总量控制相结合的治理模式,允许地方根据当地水域特点制定地方排水限值标准;日本各级地方政府对于执行标准控制污染的主动性很强,大都根据地方环境需要,制定和实施严于国家标准的地方标准。

表5 日本《水质污染防止法》中污染物管理标准

Tab.5 Pollution control standards in the Japanese water pollution prevention law

指标 indicator标准限值 threshold limitpH值 pH value海域以外的公开水域排放5.8~8.6,海域排放5.0~9.0生化需氧量 BOD160 mg/L (日平均120 mg/L)化学需氧量 COD160 mg/L (日平均120 mg/L)悬浮固体 SS200 mg/L (日平均150 mg/L)n-Hex(矿物油)5 mg/Ln-Hex(动植物油)30 mg/L苯酚 phenol5 mg/L铜Cu3 mg/L锌Zn2 mg/L铁离子 Fe2+/Fe3+10 mg/L镁离子 Mg2+10 mg/L铬 Cr2 mg/L大肠杆菌数 number of E-.coli日平均3 000 ind./cm3氮 N120 mg/L (日平均60 mg/L)磷 P16 mg/L (日平均8 mg/L)

1.7 澳大利亚

2019年 10 月,澳大利亚发布了《昆士兰州海虾养殖场废水排放许可》,为昆士兰州现有海虾养殖场的废水排放制定了统一的许可标准(表6)。如对于虾养殖场仅允许使用澳大利亚农药和兽药管理局(APVMA)批准的药物,其尾水应按照管理部门相关规定或授权的浓度水平排放;在初始混合区的边界处,TSS、TN和TP不得超过背景值。

表6 澳大利亚《昆士兰州海虾养殖场废水排放许可》
Tab.6 Australia’s “Queensland State Shrimp Farm Wastewater Discharge Permit”

控制指标 indicator限值 threshold limit应用范围 application scope溶解氧 DO最低浓度应不低于背景值的90%或4 mg/L,以较大值为准A、B和C类许可证pH值 pH value6.5~9.0A、B和C类许可证总悬浮物 TSS平均40 mg/L; <75 mg/L; 同时在生长季节平均12 kg/(hm2·d)A和B类许可证氮 N<3.0 mg/L,同时在生长季节平均1.0 kg/(hm2·d)<3.0 mg/L,同时在整个养殖场生长季节平均为0.80 kg/(hm2·d)A类许可证B类许可证磷 P<0.40 mg/L,同时生长季平均0.15 kg/(hm2·d)A、B和C类许可证

注:①平均值指生长季节中6个连续样本的平均值。②A类,对当前处理设施无改进建议的现有养殖场;B类,为提高废水处理能力被提议改善处理设施的现有养殖场;C类,执行标准比本要求严格的现有养殖场。
Note:① average value,the average value of six consecutive samples during the growth season.② class A,existing farms that do not require improvement suggestions for current treatment facilities;class B,existing farms that are proposed to improve treatment facilities to enhance wastewater treatment capacity;class C,existing farms that meet stricter standards than the requirements.

1.8 世界银行

世界银行发布了《水产养殖业环境、健康与安全指南》(简称“EHS指南”)[20] ,通常认为其所规定的指标和措施是在新设施中采用成本合理的现有技术就能实现的指标和措施。在尾水排放控制部分给出了排放水平限值(表7),值得注意的是,除pH、化学需氧量(CODCr)、TN、TP和TSS等中国目前关注最多的5项污染物外,世界银行发布的EHS指南中对BOD5、油和油脂、升温幅度、总大肠杆菌群数、活性成分/抗生素等项目也进行了排放控制,这为中国水产养殖尾水排放标准的完善提供了参考。

表7 世界银行水产养殖EHS指南中水污染物排放水平

Tab.7 Water pollutant emission levels in Aquaculture Environmental and Social Guidelines of the World Bank’s

指标 indicator 标准限值 threshold limitpH值 pH value海域以外的公开水域排放5.8~8.6,海域排放5.0~9.0生化需氧量 BOD5160 mg/L(日平均120 mg/L)化学需氧量 CODCr160 mg/L(日平均120 mg/L)总氮 TN200 mg/L(日平均150 mg/L)总磷 TP5 mg/L油和油脂 oils and greases30 mg/L总悬浮物TSS5 mg/L升温幅度 temperature rise range3 ℃大肠杆菌数 number of E.coli5 MPN/100 mL活性成分/抗生素active ingredients/antibiotics依具体情况确定

注:升温指标在污染混合区边缘处测量。
Note:The warming index is measured at the edge of the pollution mixing zone.

2 中国养殖尾水排放标准状况

中国水污染物排放标准按照范围划分为国家标准(GB)、行业标准(SC、HJ等)和地方标准(DB),按照属性划分为推荐性标准(T)和强制性标准。表8为中国已出台的全国养殖尾水排放标准汇总表,目前已制定水产养殖尾水排放地方标准(含征求意见稿)的省、自治区和直辖市共18个[21-38],包括广西、天津、山东、辽宁、湖南、江苏、海南、广东、上海、福建、浙江、河北、重庆、四川、江西、河南、安徽、湖北等省、自治区和直辖市,水产养殖尾水排放地方标准基本属于强制性标准。2020年2月,湖南省生态环境厅颁布《水产养殖尾水污染物排放标准》(DB 43/1752—2020),成为中国首个发布的强制性水产养殖尾水污染物排放地方标准。陕西等其他省(市)也正在开展相关标准制定工作。

表8 中国水产养殖尾水排放标准汇总表
Tab.8 Summary of standards for discharge of aquaculture tailwater in China mg/L

标准standard尾水类型type标准rankTSSpHCODMnTNTPTINPO3-4-PBOD5硫化物sulphide总余氯residual chlorineCuZnNH+4-N农业农村部淡水池塘/海水养殖水排放要求 SC/T 9101—2007SC/T 9103—2007淡水海水一级二级一级二级506.0~9.01530.5100.20.10.10.51006.0~9.02551.0150.50.20.21.0407.0~8.5100.50.0560.20.10.10.21006.5~9.0201.00.1100.80.20.20.5辽宁省海水养殖尾水控制标准DB 213382—2021海水一级二级407.0~8.51050.51006.5~9.02081.0广东省水产养殖尾水排放标准 DB 442462—2024海水淡水一级二级一级二级406.5~9.0103.50.5906.5~9.0207.01.5456.0~9.01530.4906.0~9.02551.0天津市海水养殖尾水污染物排放标准 DB 121288—2023池塘和非循环水式工厂化海水循环水式工厂化海水一级二级一级二级406.5~9.01050.51.5806.5~9.02080.82.0606.5~9.01580.81.5806.5~9.020101.02.0山东省海水养殖尾水排放标准DB 374676—2023海水一级二级407.0~8.51040.71006.5~9.02061.0福建省水产养殖尾水排放标准DB 352160—2023海水淡水特别一级二级一级二级407.0~8.5,不超出该水域正常变动范围的0.5103(提水式海水池塘养殖为5)0.5806.5~9.0205(提水式海水池塘养殖为7)1.0456.0~9.0103(鳗鲡工厂化养殖为5)0.5906.0~9.0205(鳗鲡工厂化养殖为7)1.0406.0~9.01030.3湖南省水产养殖尾水排放标准DB 431752—2020淡水一级二级456.0~9.0152.50.4906.0~9.02550.8江苏省池塘养殖尾水排放标准DB 324043—2021海水淡水太湖流域一级二级一级二级一级二级407.0~8.5,不超出该水域正常变动范围的0.51030.51006.5~9.02051.0406.0~9.01530.4856.0~9.02560.8406.0~9.0820.3806.0~9.01230.4海南省水产养殖尾水排放标准DB 46475—2023海水淡水一级二级一级二级507.0~8.5,不超出该水域正常变动范围的0.5103.50.5906.5~9.02071.0456.0~9.01030.4906.0~9.02050.8上海市水产养殖尾水排放标准 DB 311405—2023淡水856.0~9.02550.82.0四川省水产养殖业水污染物排放标准DB 513061—2023淡水一级二级456.0~9.01530.4906.0~9.02550.8重庆市水产养殖尾水排放标准DB 501544—2023淡水一级二级456.0~9.01530.4906.0~9.02550.8

表8(续) 中国水产养殖尾水排放标准汇总表
Tab.8(Cont.) Summary of standards for discharge of aquaculture tailwater in China mg/L

标准standard尾水类型type标准rankTSSpHCODMnTNTPTINPO3-4-PBOD5硫化物sulphide总余氯residual chlorineCuZnNH+4-N河南省水产养殖尾水排放标准DB 412575—2024淡水一级二级456.0~9.01580.5906.0~9.025151.0安徽省水产养殖业水污染物排放标准DB 344722—2024淡水一级二级406.0~9.01530.4856.0~9.02560.8河北省海水养殖尾水污染物排放标准DB 135879—2023海水一级二级406.5~9.01050.51006.5~9.02081.0江西省水产养殖尾水排放要求(试行)征求意见稿淡水一级二级456.0~9.01530.4906.0~9.02550.8浙江省海水养殖尾水排放标准征求意见稿海水一级二级1007.0~8.51040.51006.5~9.02061.0湖北省水产养殖尾水污染物排放标准征求意见稿淡水一级二级406.0~9.01530.4906.0~9.02551.0广西壮族自治区海水养殖尾水排放标准征求意见稿海水一级二级407.0~8.51540.6906.5~9.02561.0

综合各地方出台的标准内容,主要规定了使用范围、排放分级、污染控制项目、排放浓度限值、监测方法、其他控制要求、结果判定、实施与监督等8个方面的内容。从适用范围来看,排放标准专门适用于淡水养殖的为湖南、四川、上海、重庆、江西、河南、安徽和湖北等省(市),专门适用于海水养殖的为辽宁、天津、广西、山东、浙江和河北等省(市),两者均适用的为江苏、海南、福建和广东等省;管控对象主要为池塘及工厂化等封闭式养殖模式。从排放分级方面看,除天津市外,其他省(市)水产养殖尾水排放标准均按照受纳水体的环境功能规定分级的排放限值;排入重点水域的养殖尾水执行相对较严格的一级排放限值,排入一般水域的养殖尾水执行相对宽松的二级排放限值;对于未明确环境功能的受纳水体,水产养殖尾水可参照执行二级排放限值。从污染控制项目方面看,大多标准为基础的5项,即TSS、pH、CODMn(一般淡水尾水为酸性高锰酸盐指数、海水尾水为化学需氧量)、TN和TP。除此之外,BOD、活性磷酸盐、无机氮、氨氮、锌、铜、硫化物、总余氯及色、臭和味等感官指标,地方可根据需要将其中一项或多项纳入标准管控项目;此外,福建省《水产养殖尾水排放标准》中将抗生素和基准排水量限值纳入标准管控项目。综合世界各国的养殖排放标准,并结合中国水产养殖实际,建议中国养殖尾水污染控制项目内容的进一步完善可借鉴国外标准,如全球水产联盟、美国和法国的DO控制,世界银行、日本的油和油脂类及大肠杆菌数的控制。从排放浓度限值方面看,一级排放浓度限值范围:TSS为35~50 mg/L,CODMn 为10~15 mg/L,TN为2.5~3.0 mg/L,TP为0.4~0.5 为1.5 mg/L;二级排放浓度限值范围:TSS为90~100 mg/L,CODMn 为20~25 mg/L,TN为5.0~8.0 mg/L,TP为0.8~1.5 为2.0 mg/L。从监测方法方面看,规定了样品采样地点、时间、方式和测定方法。从其他控制要求方面看,如产生的底泥处置要求,执行固体废物处理处置或资源化利用的相关要求,底泥农用时应满足《农用污泥污染物控制标准(GB 4284)》的要求;如清洁生产要求,使用兽药应符合GB/T 6920、NY 5070和NY 5071等标准规范要求,使用微生物制剂应符合SC/T 1137等标准规范。从结果判定方面看,采用单因子评价方法:任意单项指标都不超过排放限值,或单个排放口多次采样的监测结果均不超过排放限值,或多个站点采样的监测结果均不超过排放限值,方可判定为达标。中国水产养殖尾水排放标准的实施与监督由生态环境主管部门会同农业农村主管部门监督实施。

3 启示与建议

3.1 国外养殖尾水排放要求对中国水产养殖尾水排放治理的启示

对比国内外水产养殖尾水的排放要求,国外养殖尾水排放要求对中国水产养殖尾水排放治理具有几点启示:

1)侧重点不同。比起末端管控和治理,国外更侧重从源头减少污染物排放,注重过程管理,如BMP管理、许可证制度。

2)排放控制项目和浓度限值不同。水产养殖尾水排放控制项目除TSS、pH、COD、N和P等外,国外还关注DO、大肠杆菌和油脂类物质;另外,排放浓度限值也根据不同地区的要求而有所差异,中国一级排放标准略高于国外大部分国家的标准,二级标准则低于国外排放标准。

3)污染控制模式不同。中国当前多采取浓度控制模式,而国外多采取浓度控制和总量控制相结合的控制模式,建议中国加强总量控制并使之成为发展趋势。

中国水产养殖类型主要包括池塘养殖、工厂化养殖和开放式用海养殖(普通网箱、深水网箱、筏式、吊笼和底播)等,工厂化养殖又分为流水养殖和循环水养殖等养殖模式,其中,池塘养殖和工厂化养殖的养殖尾水污染情况最为普遍[39-41],不同的养殖模式污水排放量及污染物浓度特点差别较大,如池塘养殖尾水排放主要集中在清塘、夏季高温季节、收获及其他特殊需要换水期间[42];工厂化流水养殖尾水总量通常较高,污染物浓度较高;工厂化循环水养殖企业内部的净水设备不完善或未正常运转条件下会有少量高浓度的养殖尾水排放至外部水体[43-44]。而且无论哪种养殖模式,水产养殖污染物排放均呈现周期性规律[45-46],水温、饲料投入量等周期性变化因素使得养殖尾水水质在特定时间内会出现显著变化。此外,水产养殖中清池清塘、消毒等生产环节产生的养殖尾水与日常换水的养殖尾水间存在较大的差别,一般前者表现为污染物浓度极高,总量不大;后者表现为浓度常规,总量较大。这些情况使得采用污染物浓度控制受限,可学习国外采取浓度控制和总量控制相结合的控制模式。

4)采样点位置设置不同。法国采用养鱼场进水口和污水排放点下游100 m处的水质指标浓度差的设置方式为解决不同区域养殖场用水的水质背景值不同问题提供了解决思路。

3.2 中国水产养殖业绿色发展建议

1)强化源头控制。从源头进行控制最为关键,强化许可证制度,加强BMP管理应用,严格环评管理。首先,鼓励养殖户及企业开发和应用新型环保饲料,加强养殖投饵管理,提高饵料质量和饵料转化率,从源头实现残饵减量化[47]。另外,优化结构布局有利于从源头减少污染物的排放,鼓励用水和养水相结合,不宜继续开展养殖的区域实行阶段性休养。利用不同养殖品种养殖尾水排放特征的差异性,实行养殖小区或养殖品种轮作,降低传统养殖区水域滩涂利用强度;鼓励采用稻渔综合种养、池塘绿色生态循环养殖和盐碱地渔农综合利用等生态工程化养殖模式。

2)做好过程监管。《全国水产技术推广工作“十四五”规划》明确提出,要改善养殖环境,提高水产养殖业的管理水平[48]。一是要建设监管体系:监管要点应包括规范排污口设置、监测采样点的设置、自行监测、台账记录和信息公开要求等,建立健全必要的执法监测手段,建设防治监管体系,其中,自行监测为监管的难点,这需要执行水产养殖尾水排放浓度限值的单位或养殖户的主动配合。二是要加强政策支持:出台经济激励政策,推动行业污染防治水平提升,以典型带动全行业进步;对技术上可行且更有利于环境的水产养殖技术解决方案进行环境效益的定量评估,评估推出水产养殖业污染防治先进示范模式,并做行业推广,如合理的池塘养殖模式对自然水域提供的水源具有一定的净化作用,在充分调研该模式养殖效益的前提下,若养殖模式牺牲了一定的经济效益,建议给予政策支持和补贴。三是要鼓励循环利用:养殖尾水循环利用主要包括原位、异位处理方式,其中,原位尾水处理技术常见于循环式或半循环式海水工厂化养殖体系中,一般经过机械过滤、蛋白分离、生物膜接触氧化、消毒增氧和调温等工艺处理后进入循环或部分循环利用[49];异位尾水处理技术的设计是将尾水引出养殖系统,利用物理、化学、生物和生态等各种手段处理后循环利用[50-51]。建议鼓励采取进排水改造、生物净化、人工湿地和种植水生蔬菜花卉等技术措施开展集中连片池塘水产养殖区域和工厂化水产养殖尾水处理,推动养殖尾水资源化再利用或净化处理达标排放。

3)创新末端治理。全力推进养殖池塘、养殖工厂的数字化升级改造方案,继续优化升级养殖尾水治理新模式、新技术,探索养殖尾水“智慧治理”。一是养殖尾水处理污染负荷的估算,构建不同品种的污染物排放预测模型,优化智能鱼类信息共享平台[52],为水产养殖尾水治理工艺设计提供科学的参考数据;二是绿色新材料如生物助凝剂、生物絮凝剂、高效脱氮除磷菌藻和高效污染物吸附材料等的开发及其在养殖尾水处理中的应用,为养殖尾水末端治理提供强有力的技术支持[53-55];三是处理技术模式的创新,这是创新末端治理的另一关键,目前中国推荐的处理模式包括池塘底排污尾水处理技术模式、集装箱式循环水养殖技术模式、集中连片池塘养殖尾水处理模式、人工湿地尾水处理模式、流水槽+尾水处理模式及工厂化循环水处理等典型治理技术模式,研究开发新的尾水处理技术模式,使得尾水处理设备化与生态工程化相结合,实现养殖尾水处理技术工艺的高效集约化配置。

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[36] 江西省生态环境厅.水产养殖尾水排放要求(试行)征求意见稿[S/OL].(2023-07-25).http://sthjt.jiangxi.gov.cn/art/2023/7/25/art_42460_4746033.html. Jiangxi Provincial Department of Ecology and Environment.Discharge standard of tailwater pollutants for aquaculture (draft for soliciting opinions)[S/OL].(2023-07-25).http://sthjt.jiangxi.gov.cn/art/2023/7/25/art_42460_4746033.html.(in Chinese)

[37] 湖北省生态环境厅.水产养殖尾水污染物排放标准征求意见稿[S/OL].(2023-12-26).https://sthjt.hubei.gov.cn/hdjl/dczj/myzj/yjzjxq.shtml?collectionId=2596&siteId=48&status=0. Hubei Provincial Department of Ecology and Environment.Discharge standard of water pollutants for aquaculture(draft for soliciting opinions)[S/OL].(2023-12-26).https://sthjt.hubei.gov.cn/hdjl/dczj/myzj/yjzjxq.shtml?collectionId=2596&siteId=48&status=0.(in Chinese)

[38] 广东省生态环境厅.水产养殖尾水排放标准:DB44/2462-2024[S/OL].(2024-02-28).https://gdee.gd.gov.cn/gkmlpt/content/4/4382/post_4382815.html. Guangdong Provincial Department of Ecology and Environment.Discharge standard of water from aquaculture:DB44/2462-2024[S/OL].(2024-02-28).https://gdee.gd.gov.cn/gkmlpt/content/4/4382/post_4382815.html.(in Chinese)

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Revelation of green development of aquaculture industry in China from foreign provision of aquaculture tailwater discharge: a review

MA Xiaona1,2,3,4,ZHAI Tangfang1,WU Ziheng1,LIU Zishuo1,YANG Yuxiang1,FENG Zhihua1,4,LIU Ying3,5*

(1.Jiangsu Key Laboratory of Marine Bioresources and Environment,Jiangsu Key Laboratory of Marine Biotechnology,Jiangsu Ocean University,Lianyungang 222005,China;2.Marine Resource Development Institute of Jiangsu Province (Lianyungang),Lianyungang 222005,China;3.College of Biosystems Engineering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;4.Co-Innovation Center of Jiangsu Marine Bio-industry Technology,Jiangsu Ocean University,Lianyungang 222005,China;5.Key Laboratory of Environment Controlled Aquaculture (Dalian Ocean University),Ministry of Education,Dalian 116023,China)

Abstract: The provision of aquaculture tailwater discharge in some major foreign countries and international organizations at the national level (Global Aquaculture Alliance,United States, European Union, Norway, France, Japan, Australia and World Bank)are summarized, and the current status of aquaculture wastewater discharge standards in China is examined. The requirements for wastewater discharge in aquaculture are analyzed and compared between China and other countries. It is found that foreign countries place more emphasis on process management including BMP management and permit systems, focusing on reducing pollutant emissions at the source. In terms of pollution control modes, foreign countries often adopt a combination of concentration control and total load control, while domestic approaches tend to focus on concentration control alone. In terms of pollution control parameters, in addition to the five main pollutants controlled in China (suspended solids, pH value, COD, nitrogen, and phosphorus nutrients), foreign countries also pay more attention to pollutants such as dissolved oxygen, coliform bacteria, and oil substances. There are also differences in pollutant emission concentration limits between domestic and foreign countries: the primary discharge standard is slightly higher than the standards of most foreign countries, while the secondary standard is lower than international standards. Furthermore, present paper offers insights and recommendations for the development of domestic standards for aquaculture wastewater discharge from three aspects: strengthening source control, improving process monitoring, and innovating end-of-pipe treatment, aiming to provide scientific reference for researchers and management departments and to promote the healthy and sustainable development of aquaculture industry in China.

Key words aquaculture; wastewater discharge requirement; domestic and international; green development; insight