综述：评估集约化鳟鱼养殖设施中自然废水处理系统的有效性

这篇综述系统评估了自然废水处理系统（处理沟渠和沉淀池）在集约化鳟鱼养殖废水净化中的效能，重点分析了氮化合物（如N-NH4、N-NO2）、有机质（BOD5）和悬浮物（SS）的去除机制，为可持续水产养殖（Aquaculture）提供了低成本、生态友好的解决方案。

　　

引言

随着全球鱼类需求增长和天然资源衰退，集约化水产养殖（Intensive Aquaculture）成为关键蛋白质来源。然而，高密度养殖导致废水排放问题，尤其是氮磷化合物、有机质和悬浮物对水体的污染。传统处理方法成本高昂且效率有限，而自然处理系统（如处理沟渠和沉淀池）因其生态兼容性和低成本优势受到关注。本研究通过对比四家鳟鱼养殖场的自然处理系统，揭示了其净化机制与适用场景。

方法与材料

研究选取波兰北部四家鳟鱼养殖场，分为两组：两组采用植被覆盖的处理沟渠（种植芦苇和柳树），另两组使用无植被的沉淀池。水质参数包括溶解氧（DO）、pH、悬浮物（SS）、五日生化需氧量（BOD₅）、氮化合物（N-NH₄、N-NO₂、N-NO₃）和总磷（P_tot.），通过主成分分析（PCA）和加拿大水质指数（WQI_CCME）评估净化效果。

结果

污染物去除差异：

• 处理沟渠：对氮化合物去除效果显著，N-NH₄减少15.9%-23.8%，得益于硝化细菌（如Nitrosomonas）的活性。沟渠内水流动态促进氧气交换，加速氨转化为硝酸盐（N-NO₃）。
• 沉淀池：更擅长降低BOD₅（最高23.9%），但悬浮物（SS）反增34%，可能与水力停留时间（HRT）不足和颗粒再悬浮有关。

水质指数变化：
处理沟渠使Farm 1的水质从“差”（34.08）提升至“临界”（50.14），而沉淀池在Farm 4效果有限（WQI_CCME从70.29降至68.18），反映其对悬浮物控制的局限性。

讨论

机制解析：

• 处理沟渠的植被（如芦苇）通过根系微生物膜促进硝化-反硝化，但高有机负荷可能导致BOD₅波动。
• 沉淀池依赖沉降作用，但缺乏植被时易受风浪扰动，需优化HRT以增强稳定性。

应用建议：
结合两类系统可优势互补：沟渠快速脱氮，沉淀池稳定除有机质。未来需研究微生物群落动态（如宏基因组测序）以优化设计。

结论

自然处理系统是集约化水产养殖废水管理的可行方案，但需根据污染特征选择：处理沟渠适合氮负荷高的场景，沉淀池更适合有机质控制。联合使用可最大化环境效益，推动行业可持续发展。