李金文,楊 俊,柳曉砹,尚明昆
(云南省普洱市環(huán)境監(jiān)測站,普洱665000)
網(wǎng)箱養(yǎng)殖利用網(wǎng)片裝配成一定形狀的箱體,設(shè)置在較大的水體中,通過網(wǎng)眼進(jìn)行網(wǎng)箱內(nèi)外水體交換,使網(wǎng)箱內(nèi)形成一個適宜魚類生活的環(huán)境。利用這種養(yǎng)殖方式,可以大幅度提高魚類的產(chǎn)量,是一種將池塘密放養(yǎng)技術(shù)運用到環(huán)境條件優(yōu)越的較大水面而取得高產(chǎn)的高度集約化的養(yǎng)殖方式[1]。
網(wǎng)箱養(yǎng)殖具有成本低、成活率高、飼養(yǎng)周期短、管理方便、起捕容易,適應(yīng)性強(qiáng)、便于推廣、經(jīng)濟(jì)效益好等一系列優(yōu)點,自從1973年網(wǎng)箱養(yǎng)魚技術(shù)進(jìn)入我國以來,30多年以來網(wǎng)箱養(yǎng)殖在我國得到了迅猛的發(fā)展,并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
網(wǎng)箱養(yǎng)魚是一項高投入、高產(chǎn)出的漁業(yè)方式。網(wǎng)箱養(yǎng)魚向環(huán)境輸出的廢物主要包括未食的飼料、糞便、排泄物以及化學(xué)藥品等。在這些廢物中對水體和底泥產(chǎn)生富營養(yǎng)化影響的主要是未食飼料、糞便和排泄物中所含的營養(yǎng)物質(zhì)。它們增加了水體的營養(yǎng)物負(fù)荷。隨著養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖強(qiáng)度的擴(kuò)大,我國有些開展網(wǎng)箱養(yǎng)魚的水庫,曾因網(wǎng)箱養(yǎng)魚負(fù)荷量過大造成水質(zhì)惡化,發(fā)生大規(guī)模死魚或浮頭事件,在網(wǎng)箱中大量使用藥物也可使周圍的水質(zhì)惡化。不僅漁業(yè)生產(chǎn)遭受直接經(jīng)濟(jì)損失,還嚴(yán)重影響水體其他功能的正常發(fā)揮,影響國計民生[2,3]。
網(wǎng)箱養(yǎng)殖一方面能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益,增加農(nóng)民收入,提振地方經(jīng)濟(jì);另一方面又面臨著巨大的環(huán)境風(fēng)險。如何準(zhǔn)確地評價網(wǎng)箱養(yǎng)殖對環(huán)境的影響程度和預(yù)測水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負(fù)載力,從而通過合理的控制養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖強(qiáng)度,在保證不造成水體污染的前提下最大化利用漁業(yè)資源成為了國內(nèi)外學(xué)者研究的熱門方向。
目前國內(nèi)外對網(wǎng)箱養(yǎng)殖對環(huán)境的影響程度和預(yù)測水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負(fù)載力的研究取得一定的進(jìn)展。如:Penczak等,研究發(fā)現(xiàn)每生產(chǎn)1kg虹鱒,平均排入湖泊中的總氮、總磷和總碳含量分別為0.10kg,0.023kg和0.75kg[4]。Beveridge計算出網(wǎng)箱養(yǎng)殖虹鱒的一個小型湖泊的負(fù)載力為3t/hm2/a[5]。陳義煊等研究了四川省9座水庫后,計算得出網(wǎng)箱養(yǎng)殖鯉魚的最大負(fù)載力,以最大產(chǎn)魚潛力表示,為2.5t/hm2~8.1t/hm2[6]。李德尚等研究,得出網(wǎng)箱養(yǎng)鯉的負(fù)荷力為3 000kg/ha,若按網(wǎng)箱養(yǎng)鯉毛產(chǎn)量750 000kg/ha為計算標(biāo)準(zhǔn),則換算為養(yǎng)魚網(wǎng)箱總面積占水庫總面積的0.4%[7]。
雖然目前國內(nèi)外對網(wǎng)箱養(yǎng)殖對環(huán)境的影響程度和預(yù)測水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負(fù)載力的研究取得了一定的進(jìn)展。但由于各地區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體的水文條件、氣候條件、魚類養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖水平等存在很大的差異。各地在開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度的評估時如完全照搬已有研究成果可能會存在不適于當(dāng)?shù)鼗厩闆r的現(xiàn)象,如各地開展養(yǎng)殖都進(jìn)行一次評估和研究的話在實際操作中又不太不可行。為了解決上述問題本文旨在探索一種簡便易行的網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警方案以供參考。
近年來普洱市水電事業(yè)發(fā)展迅猛,大量水電站的建設(shè),將形成上百萬畝水域資源,同時出現(xiàn)大量失地移民。為充分利用資源,發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn),解決失地農(nóng)民生產(chǎn)生活,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加農(nóng)民收入,普洱市于2009年開展了電站庫區(qū)羅非魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖試驗,同時著力打造現(xiàn)代漁業(yè)示范縣,規(guī)劃至2020年將形成近14萬畝的電站庫區(qū)養(yǎng)殖面積。本文以云南省普洱市率先開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域為研究對象,分析其網(wǎng)箱養(yǎng)殖前后水質(zhì)變化情況,提出一套簡單易行水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測方案,以求能夠良好的掌握養(yǎng)殖水體水質(zhì)的動態(tài)情況并及時提出養(yǎng)殖規(guī)模及方式改善方案,從而有效的保護(hù)網(wǎng)箱養(yǎng)殖庫區(qū)水環(huán)境同時促進(jìn)漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。
本次調(diào)查研究區(qū)域為崖羊山、泗南江2個電站區(qū)域,其中崖羊山庫區(qū)水質(zhì)執(zhí)行GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),泗南江庫區(qū)執(zhí)行Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。
崖羊山庫區(qū)開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖的水面面積為27.25畝,網(wǎng)箱數(shù)740個;泗南江庫區(qū)水面面積為70.88畝,網(wǎng)箱數(shù)1890個。網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚種均以羅非魚為主。普洱市環(huán)境監(jiān)測站于2010年5月對李仙江流域中的崖羊山,泗南江電站庫區(qū)進(jìn)行了實地采樣監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果與2007年網(wǎng)箱養(yǎng)殖開展前同區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行了比對,詳細(xì)結(jié)果見表1。
表1 崖羊山庫區(qū)、泗南江水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚后水質(zhì)變化情況 mg·L-1
從表1數(shù)據(jù)可知,崖羊山水庫高錳酸鹽指數(shù)上升了60.15%,溶解氧降低了20.53%,CODcr上升了197.5%,BOD5上升了101.64%,氨氮上升了224.79%,總磷上升了96.43%,總氮上升363.77%;泗南江水庫高錳酸鹽指數(shù)上升了75.70%,溶解氧降低了1.76%,CODcr上升了55.3%,BOD5上升了43.04%,氨氮上升了318.37%,總磷上升了80.77%,總氮上升311.77%。
監(jiān)測結(jié)果表明:崖羊山庫區(qū)和泗南江庫區(qū)在開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖后水環(huán)境質(zhì)量雖然仍然符合GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定,但水質(zhì)呈現(xiàn)明顯下降趨勢。即開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖對庫區(qū)水質(zhì)造成了影響,但尚未造成污染。但憑借上述監(jiān)測數(shù)據(jù)尚不能判斷此養(yǎng)殖規(guī)模及方式再持續(xù)數(shù)年之后是否會對水環(huán)境造成污染影響水體功能以及影響水體功能并造成污染現(xiàn)象出現(xiàn)的年限;又或是此養(yǎng)殖規(guī)模是否還能有所擴(kuò)大而不影響水體功能。
由于網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水質(zhì)影響主要為造成水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象,所以有效評估水體富營養(yǎng)化程度可以很好的評估網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水質(zhì)的影響程度從而判斷養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度是否超出庫區(qū)環(huán)境承載力。
為了準(zhǔn)確的評估網(wǎng)箱養(yǎng)殖對庫區(qū)水質(zhì)的影響程度首先要保證監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠切實準(zhǔn)確的反映庫區(qū)水質(zhì)基本情況。養(yǎng)殖庫區(qū)具體監(jiān)測方案如下。
(1)監(jiān)測頻率:每年3次,分別為豐水期、枯水期、及平水期各1次。如在條件不允許的情況下可減少為每年2次,分別為枯水期及平水期各1次。
(2)監(jiān)測點位布設(shè):以網(wǎng)箱養(yǎng)殖中心區(qū)域為中心,向周圍輻射布設(shè)采樣位置,取樣間隔為每2~4 km2。每個監(jiān)測點位分別采取水面表層、中層及底層水樣,并將各層水樣混合為一個混合樣。
(3)監(jiān)測指標(biāo):總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、葉綠素a(Chla)、透明度(SD)。
監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析方法采用采用金相燦等提出的相關(guān)加權(quán)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法[8-9]。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算公式及評價方法如下:
式中:TLI(∑)——綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);
TLI(j)——第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);
Wj——第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重,見表3。
表2 湖泊富營養(yǎng)化評價標(biāo)準(zhǔn)
表3 各項指標(biāo)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)權(quán)重
單個指標(biāo)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)按照公式計算:
式中:Chla單位為mg/m3,SD單位為m,其他指標(biāo)單位均為mg/L。
根據(jù)所求TLI(∑),采用0~100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級,見表4。
表4 水體的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分級
首先按綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法分別計算出每年枯水期、豐水期、平水期的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù),取其中的最大值作為當(dāng)年的水質(zhì)營養(yǎng)指數(shù)。
根據(jù)湖庫水體營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)基本情況,將網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水質(zhì)影響的預(yù)警級別為一級綠色預(yù)警級別、二級黃色預(yù)警級別、三級橙色預(yù)警級別以及四級紅色紅色級別。具體各預(yù)警級別劃分詳見表5。
表5 水質(zhì)影響預(yù)警分級表
一級綠色預(yù)警級別表示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響較小,水體環(huán)境負(fù)荷不大,尚有一定的環(huán)境承載力可適當(dāng)加大養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度以充分利用漁業(yè)資源。但養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度的增加幅度不宜過大,需循序漸進(jìn)。
二級黃色預(yù)警級別表示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對養(yǎng)殖水體水質(zhì)有一定影響,水體環(huán)境負(fù)荷在尚在水體能夠承載的范圍內(nèi),但養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度不宜再擴(kuò)大。
三級橙色預(yù)警級別表示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響較大,水體環(huán)境負(fù)荷已經(jīng)超過了水體的環(huán)境承載力,需適當(dāng)縮減養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度。
四級紅色預(yù)警級別示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響很大,水體環(huán)境負(fù)荷已經(jīng)嚴(yán)重超過了水體的環(huán)境承載力,需立即停止網(wǎng)箱養(yǎng)殖以恢復(fù)水體功能。
需特別指出的是由于隨著網(wǎng)箱養(yǎng)殖的不斷發(fā)展,庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)及預(yù)警分級情況作為動態(tài)指標(biāo),即每監(jiān)測一次即可計算分析出一次水質(zhì)預(yù)警級別,從而有效的指導(dǎo)該庫區(qū)下一步網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模、強(qiáng)度及養(yǎng)殖方式。
根據(jù)上述計算、分析及判斷方法計算可得在羊崖山庫區(qū)2007年,2009年營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分別為18.29及34.67。崖羊山庫區(qū)2007年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級別為一級綠色級別,2009年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級別為二級黃色級別。泗南江庫區(qū)2007年,2009年營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分別為15.87及31.95。泗南江庫區(qū)2007年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級別為一級綠色級別,2009年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級別為二級黃色級別。即目前崖羊山、泗南江兩庫區(qū)目前養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度對庫區(qū)水質(zhì)的影響尚在可控范圍內(nèi),但養(yǎng)殖規(guī)模不宜再擴(kuò)大。
本文以普洱市崖羊山、泗南江兩庫區(qū)為例,以綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法為基礎(chǔ)制定了一套簡單易行的網(wǎng)箱養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警方案,以求能簡便有效的評估網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模及強(qiáng)度是否適當(dāng),并為下一步網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模及強(qiáng)度的變化提出一些建議和意見。但本次研究的數(shù)據(jù)及資料有限,水質(zhì)預(yù)警方案的劃分基本依照綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法的分級規(guī)則制定,在實際中可能出現(xiàn)一些偏頗,希望在以后的研究中得以加強(qiáng),以制定出更加合理的分級指標(biāo)來指導(dǎo)相關(guān)的實際工作。
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