??裝在塑料瓶里發黃、渾濁的污水，幾個小時后，竟然像變戲法似的成了清澈透亮、無色無味的水。近日，筆者在交通運輸部天津水運工程科學研究院的實驗室里目睹了這一過程。原來，該院的實驗人員正在進行海水養殖廢水處理實驗。

??由交通運輸部天津水運工程科學研究院聯合華北電力大學開展的海水養殖廢水凈化項目，近期取得了突破性進展。該項目創新研發了接觸氧化耦合微納米曝氣技術，能夠使海水養殖廢水中的污染物快速去除，減少養殖廢水對海水的污染，用科技手段助力海洋生態環境保護，推動海洋產業綠色可持續發展。

??打好海洋污染治理攻堅戰

??近年，我國海水養殖業迅猛發展，促進了當地海洋經濟的發展，為養殖戶帶來了可觀的收入。但由此產生的養殖廢水排放量與日俱增。目前，大多數海水養殖廢水直排入海，造成了一些排放海域氮、磷等營養物質增高和溶解氧降低，嚴重污染了近海水域環境，加劇了生態系統失衡。

??為了治理養殖廢水，打好海洋污染治理攻堅戰，我國出臺了多項水體保護及治理規劃，提出階段性完成目標及治理期限。

??2015年4月2日，國家出臺《水污染防治行動計劃》，彰顯了國家對防治水污染的重視和決心。該計劃中提出，到2030年，全國水環境質量要實現總體改善，水生態系統功能得到初步恢復。

??2017年5月19日，《關于進一步加強渤海生態環境保護工作的意見》中指出，要加強海洋生態保護與環境治理修復。同年，中央環保督察組對廣西、海南、福建等省提出入海排污源、海岸線養殖塘、養殖廢水等的整治要求。

??各級政府紛紛響應并行動。以海南為例，海南省政府高度重視，辦公廳印發《海南省深化生態環境六大專項整治行動計劃（2018年~2020年）》，制定實施養殖水域灘涂規劃，整治無序海水養殖行為。同時，《海南省水污染防治條例》明確要求，從事水產養殖應當保護水域生態環境，排水應當符合國家和本省水污染物排放標準。

??由此可見，海水養殖廢水污染治理已經受到高度重視，并在政策層面提出了必須達標排放的要求。

??目前，海水養殖廢水排放標準執行水產行業標準《海水養殖水排放要求》（SC/T9103-2007）中的各項污染物指標要求。其中主要約定了養殖過程中可能產生的，對環境造成不良影響的指標，即以氮、磷、有機物為主的排放指標。

??“受諸多因素影響，海水養殖廢水治理難度較大。常規方法下，海水養殖廢水治理費用高且難以達標”，該項目負責人張騄表示：“技術及成本是海水養殖廢水達標排放的*大制約因素”。

??對養殖廢水污染說“不”

??為了解決海水養殖廢水處理難題，交通運輸部天津水運工程科學研究院投入專項資金，利用水運交通環保實驗室科研平臺，聯合華北電力大學等國內知名高校組建了博士科研團隊，開展海水養殖廢水凈化技術研究。

??當下，專門針對海水養殖廢水治理的研究相對較少，實際應用也不多，常規的治理方法包括水體交換法、物理法、化學法、生物法。其中，水體交換法、物理法、化學法需要較多工程措施以及電力設備等條件，處理成本較高。物理法和化學法無法有效去除水體總氮，容易造成二次污染，破壞水域原有的生態系統。

??因此，生物法以其投資低、效益高、無二次污染且運行管理方便等優勢得到了快速發展，并逐漸應用到水環境污染治理中。

??但是，由于海水鹽度較高，常規生物法處理海水污染效率較低，無法達到預期效果。因此，該科研團隊經過潛心鉆研，研發了新型固定化微生物技術。

??“固定化微生物技術是指利用物理或化學方法將游離微生物細胞、細胞器、酶或動植物細胞固定在某一特定空間范圍內，使其高度聚集，并使其保留固有的活性，能在環境中連續和重復使用的技術。”該項目技術負責人常方介紹道，固定化微生物技術對受污染水體中的有機物和無機氮等的去除均能取得較好的效果，并且用于水處理后的固定化微生物可多次重復使用。同時，科研人員針對不同海水養殖廢水特性進行了大量系統的試驗研究，在耐鹽微生物培養馴化、固定化材料研發等方面不斷創新，取得重大突破，并形成了一整套高效、成熟的處理技術和裝備設計方案。

??據悉，該項目的核心技術——接觸氧化耦合微納米曝氣技術是將特選的高效微生物固定在特殊的微生物載體上，使其在復雜的環境中依然可保持很高的微生物密度和生物活性，并且能在適宜條件下快速增殖。

??“該技術具有處理效率高、反應速度快、微生物流失少、運行穩定可靠等諸多優勢，*大程度地增強了微生物在養殖廢水中的生物活性，從而有效提升了出水水質，克服了微生物對污染物降解效率低的困難，降低了養殖廢水處理的成本。”該項目技術總負責人常方告訴筆者。

??目前，這項技術可將養殖廢水中化學需氧量、無機氮、磷分別降至5毫克/升、0.3毫克/升、0.03毫克/升以下，處理效果高于養殖廢水一級排放標準的要求。“采用該技術可將養殖廢水中各種污染物嚴格控制在排放標準以下，而且部分難降解污染物濃度遠低于排放標準。”常方說。

??不僅如此，新技術還具有占地面積相對較小、運行穩定、運行成本低（每噸養殖廢水處理成本僅為0.5元~1元）、維護成本低等特點，適用范圍廣，推廣價值高。

??水體中微生物結構圖

??用微生物固定化技術對海水養殖廢水進行處理。

??微生物固定化載體是一種具有網狀大孔結構的高分子合成材料，微生物（細菌）通過吸附作用結合在高效微生物載體表面。載體表面的微生物通過硝化作用和反硝化作用達到脫氮的目的，整個處理過程中，載體表面的微生物可以有效消耗掉水體中有機物和磷酸鹽，從而達到去除有機物和磷酸鹽的目的。

??技術推廣應用前景廣闊

??為推進技術應用，2017年，交通運輸部天津水運工程科學研究院在海南省東方市某水產養殖場開展了海水養殖廢水凈化的實驗研究。

??科研人員因地制宜，采用了微納米曝氣固定化微生物處理裝置。該裝置由初沉池、調節池、多級缺氧—好氧接觸氧化反應池等組成，微生物反應池中以聚氨酯懸浮球組合調料作為反硝化菌和硝化菌的載體。“利用聚氨酯載體填料獨特的微生物固定化優勢，將富集出的氨氧化菌等污染物高效降解菌固定在載體表面，使其在系統中維持較高的微生物密度和活性，從而發揮穩定高效的氨氮等污染物去除效果。”常方介紹道。

??第三方檢測結果表明，養殖廢水經處理設施凈化后的出水水質已優于海水養殖廢水排放一級標準，其中化學需氧量、無機氮以及活性磷酸鹽分別穩定達到10.0毫克/升、0.50毫克/升和0.05毫克/升以下的水平。

??科技推動海水養殖發展

??2017年，海南省海洋經濟生產總值約為1250億元，同比增長9%，快于地區生產總值增幅。海洋經濟的發展正在科技的帶動下服務新時代的發展需求，將大海的潛在生產力轉化為潔凈、高效的生產力。建立養殖示范區，將養殖廢水集中收集、集中處理、集中排放，成為推動傳統漁業向現代漁業轉型的必然要求。

??“下一步，將推動該技術廣泛應用于我國沿海海水養殖廢水處理工作，推動海水養殖業健康發展，破解海洋環境保護和廢水排放污染的矛盾。”張騄表示，將繼續推動科技與海洋環保相結合，克服傳統海水養殖業的弊端，同時為其帶來新的經濟活力。

??交通運輸部天津水運工程科學研究院院長張華勤表示：“這幾年，我院把開展海洋保護作為科研工作的重點，加大人才引進及資金投入，積*推動相關科研工作，為加強海洋生態環境保護、加快建設海洋強國貢獻一份力量。”