饒毅 夏迎秋 王海華 盛銀平 黃江峰 陳文靜

（1.江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所，江西 南昌 330039;2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，江西 南昌 330045;3.新建縣農(nóng)業(yè)局水產(chǎn)站，江西 新建 330100）

太子河水庫地處南昌縣蔣巷鎮(zhèn)鄱陽湖境內(nèi)，以蓄洪、灌溉為主，兼顧養(yǎng)魚。位于北緯28°48'450″～ 28°50'560″，東經(jīng) 116°08'150″～ 116°12'012″，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，年平均氣溫為15.5～19.5℃，降雨量1186mm，無霜期長達(dá)260d，氣候條件適宜，水質(zhì)優(yōu)良，無任何工業(yè)污染。河道東西長約 9km，南北寬約 300m，水面面積約233hm2，平均水深約2.5m。2006年開始投放魚種進(jìn)行半精養(yǎng)式養(yǎng)殖，主要放養(yǎng)草魚、青魚、鯽、鰱、鳙和鳊等。目前，有關(guān)報(bào)道湖泊、水庫或河道養(yǎng)殖的都是網(wǎng)箱養(yǎng)殖或是放養(yǎng)鰱、鳙，未見類似于太子河這樣全河道主養(yǎng)草魚的半精養(yǎng)式養(yǎng)殖的報(bào)道。本文研究了太子河水質(zhì)變化與漁業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系，并探討了太子河漁業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展對策。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)設(shè)置

在全庫共設(shè)置6個(gè)采樣點(diǎn)（見圖1）。采樣點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)見表1。

其中1#點(diǎn)為贛江相通的閘口。河道分為兩段，中間用網(wǎng)欄分隔開。上段2#和3#2個(gè)點(diǎn)，面積67hm2，2#點(diǎn)靠近居民聚集區(qū)，下段 4#、5#、6#3 個(gè)點(diǎn)，面積167hm2，3#和4#2個(gè)點(diǎn)是投飼點(diǎn)。各采樣點(diǎn)的地理位置見表1。

圖1 太子河采樣點(diǎn)分布圖

表1 采樣點(diǎn)地理位置信息

1.2 采樣時(shí)間

2010年6—10月投飼高峰期，每月中旬采水樣測定。

1.3 采樣方法

采水樣用有機(jī)玻璃采水器采集，采水面和水面下0.5m處各0.5L水樣混合注入潔凈的聚乙稀瓶和玻璃瓶，及時(shí)送入水質(zhì)分析室，24h內(nèi)測完。

1.4 水樣分析與漁業(yè)生產(chǎn)情況調(diào)查

測定項(xiàng)目為水溫、透明度 （SD）、pH值和溶解氧 （DO）、總磷 （TP）、總氮 （TN）、高錳酸鹽指數(shù) （CODMn）、氨氮、葉綠素a（chla）等9項(xiàng)指標(biāo)，參照國標(biāo)的方法進(jìn)行測定，依照《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 11607）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838）Ⅲ類水進(jìn)行檢測和評(píng)價(jià)。漁業(yè)生產(chǎn)情況調(diào)查包括主要養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖模式及養(yǎng)殖產(chǎn)量等。

1.5 營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)

采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對太子河的營養(yǎng)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站制定的《湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》，選取chla、TP、TN、SD、CODMn共五項(xiàng)參數(shù)。其計(jì)算公式為:

式中，TLI（Σ）表示綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);TLI（j）代表第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重。

以chla作為基準(zhǔn)參數(shù)，則第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計(jì)算公式為:

rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)chla的相關(guān)系數(shù);m為評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。

表2 中國湖泊（水庫）部分參數(shù)與chla的相關(guān)關(guān)系值

表2 中國湖泊（水庫）部分參數(shù)與chla的相關(guān)關(guān)系值

參數(shù) chla TP TN SD CODMn rij 10.84 0.82 -0.83 0.83 r2 ij 1 0.7056 0.6724 0.6889 0.6889 Wj 0.2663 0.1879 0.1790 0.1834 0.1834

營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式:

采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)，如表3所示。

表3 湖泊（水庫）營養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)

1.6 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進(jìn)行處理。

2 結(jié)果

2.1 水質(zhì)測定結(jié)果

太子河水庫6-10月的平均水溫為23.5～28℃，pH值變化范圍為6.8～8.2，變化不大，表明庫區(qū)的緩沖性能良好;SD范圍為40～53cm;DO范圍為4.5～7.2mg/L，1#點(diǎn)至6#點(diǎn)的水平變化呈逐漸下降趨勢，5#點(diǎn)和6#點(diǎn) DO含量平均值低于5mg/L，不符合地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);CODMn平均為6.26mg/L，TN平均為0.985mg/L，氨氮平均為0.48 mg/L，TP平均為0.038 mg/L，chla平均為10.875 mg/m3。CODMn超過了地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 漁業(yè)生產(chǎn)情況

太子河2006年開始投放魚種進(jìn)行半精養(yǎng)式養(yǎng)殖，主要放養(yǎng)草魚、青魚、鯽、鰱、鳙和鳊等。草魚占主導(dǎo)，占放養(yǎng)魚類的60%，鰱、鳙占30%。飼料來源主要靠人工投喂顆粒飼料，飼料粗蛋白約28%。2010年的放養(yǎng)量及產(chǎn)量見表4，漁獲物比例見圖2，每個(gè)月的投飼量見表5，月度變化見圖3。

表4 太子河2010年魚種投放及收獲情況

圖2 2010年漁獲物比例

表5 太子河2010年月度投飼量

圖3 2010年太子河投飼量月度變化

2.3 水體營養(yǎng)鹽含量的變化

總氮。TN是反映水庫營養(yǎng)鹽水平的重要指標(biāo)。太子河水庫不同采樣點(diǎn)TN的月度變化見圖4。從圖中可以看出，變化的趨勢是一致的。1#點(diǎn)的TN含量最低，平均值為0.655 mg/L，5#點(diǎn)其次，平均值為0.805 mg/L，其余4個(gè)點(diǎn)的TN平均值都超過1.0 mg/L，超過了地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。3#點(diǎn)和4#點(diǎn)是投飼點(diǎn)，受殘餌和糞便的影響，TN值較高。2#點(diǎn)受居民區(qū)生活廢水的影響，TN值也呈較高的水平。5#點(diǎn)在4#點(diǎn)和6#點(diǎn)之間，離投飼點(diǎn)較遠(yuǎn)，魚類活動(dòng)較少，因此，TN值較低。

圖4 太子河水庫不同點(diǎn)位總氮的月度變化

總磷。太子河水庫不同采樣點(diǎn)TP的月度變化見圖5。太子河6—10月TP的均值為0.038 mg/l，屬地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。從圖5中可以看出，6個(gè)采樣點(diǎn)TP都較接近，但2#點(diǎn)、3#點(diǎn)和4#點(diǎn)較5#點(diǎn)和6#點(diǎn)高。

圖5 太子河水庫不同點(diǎn)位總磷的月度變化

2.4 高錳酸鹽指數(shù)的變化

從圖6中可以看出，1#點(diǎn)的CODMn最低，平均值為3.694 mg/L，2#～6#點(diǎn)均值都超過6.5 mg/L，超過了地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，說明漁業(yè)生產(chǎn)的殘餌和魚類糞便對水體產(chǎn)生了有機(jī)污染。

圖6 太子河水庫不同點(diǎn)位高錳酸鹽指數(shù)的月度變化

2.5 葉綠素的變化

從圖7中可以看出，1#點(diǎn)的葉綠素含量最低，平均值為1.56 mg/m3，2#點(diǎn)其次，平均值為8.16mg/m3，3#～6#點(diǎn)都超過了10 mg/m3。從時(shí)間變化上看，8月份葉綠素含量最高，8月份水溫高，光照時(shí)間長，因此適宜于藻類的生長，致水體的葉綠素含量較高。

圖7 太子河水庫不同點(diǎn)位葉綠素的月度變化

2.6 營養(yǎng)狀況

太子河綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)見表6。從表中可以看出，太子河2#～6#點(diǎn)的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為50＜TLI（Σ）≤60，呈輕度富營養(yǎng)化。將2#～6#點(diǎn)的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)均值與6—10月的投飼量進(jìn)行相關(guān)性分析得出，pearson相關(guān)性系數(shù)為0.576，大于0，說明呈正相關(guān)，雙側(cè)檢驗(yàn)概率值為0.309，說明相關(guān)性不顯著（p＞0.05）。

表6 太子河綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

2.7 營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)

N/P比值是衡量營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的主要指標(biāo)。Redfield定律認(rèn)為［3］，藻類細(xì)胞組成的原子比率C:N:P=106:16:1，如果氮磷比超過16:1，磷被認(rèn)為是限制性因素。1#～6#點(diǎn)的TN和TP比值見表7。從表中可以看出，太子河2#～6#點(diǎn)的N/P比值為21.89～29.72，超過Redfield比值，說明太子河的富營養(yǎng)化進(jìn)程是磷控制型，雖然此次總磷值未超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，但仍然要控制總磷的輸入。

表7 太子河不同點(diǎn)位的N/P比值

3 分析與對策

3.1 太子河漁業(yè)生產(chǎn)對水質(zhì)產(chǎn)生的影響分析

水產(chǎn)養(yǎng)殖對水質(zhì)的主要影響是增加水體懸浮物和營養(yǎng)鹽［1］，這在太子河漁業(yè)生產(chǎn)中也得到了充分的體現(xiàn)。太子河超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)是高錳酸鹽指數(shù)和總氮。大量的人工投飼給水體中帶入了大量的殘餌、魚類糞便和腐屑，這些有機(jī)污染物是造成高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)的原因。有機(jī)物在水體中分解需要消耗大量的氧氣，此次水質(zhì)檢測還顯示局部水域的溶解氧經(jīng)常在5 mg/L以下，由于魚群群體過大而出現(xiàn)過浮頭現(xiàn)象，這在大水面養(yǎng)殖中是很少出現(xiàn)的。氮的來源主要有人工投飼和居民區(qū)的生活廢水排放。高攀等［4］研究顯示，在主養(yǎng)草魚的池塘中，飼料（粗蛋白約28.0%、磷含量約1.1%）投入中有35.4% ～37.9%的氮以魚體形式產(chǎn)出，62.1% ～64.6%的氮以糞便和代謝物形式排入水環(huán)境中。太子河魚類養(yǎng)殖全程使用的是顆粒配合飼料，粗蛋白含量和磷含量與上述飼料相同，2010年投入飼料約1600t，即有約560t的氮以糞便和代謝物的形式排入了水環(huán)境中。

3.2 太子河漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展對策

3.2.1 優(yōu)化飼料結(jié)構(gòu)以降低人工投飼對水體的影響

集約化的養(yǎng)殖隨著投飼量的大大增加，N、P等營養(yǎng)素對養(yǎng)殖水體的污染也會(huì)趨于嚴(yán)重。選用低氮磷排放水產(chǎn)飼料可以降低氮磷的排放，也意味著會(huì)降低對養(yǎng)殖水體的污染。低氮磷排放水產(chǎn)飼料是指飼料營養(yǎng)素利用率高，溶失率和殘留率低的飼料，這種飼料通過水產(chǎn)動(dòng)物的攝食、消化、吸收、積累和排泄對養(yǎng)殖水體環(huán)境影響較小，是一種綠色飼料［5］。高攀等［6］的研究就表明選用低氮排放飼料的試驗(yàn)組相比對照組能顯著降低水體中的總氮、總磷含量。除了優(yōu)化飼料結(jié)構(gòu)外，采用科學(xué)的投喂方式和在飼料中添加誘食劑、促消化劑等也能降低對水體的污染。

3.2.2 生物方法改善水質(zhì)

選取一些水域放置一些淺的網(wǎng)箱，在網(wǎng)箱中栽種一些鳳眼蓮、水芹等大型水生植物，可吸取水體中的氮、磷，改善水質(zhì)，收獲后還可以作為草魚的飼料。金樹權(quán)等［7］研究了10種水生植物對氮、磷的吸收和水質(zhì)凈化能力，其中鳳眼蓮對氮、磷的去除分別為80.4%和77.8%，水芹對氮、磷的去除分別為91.5%和94%。

3.2.3 調(diào)整放養(yǎng)模式以降低和修復(fù)漁業(yè)生產(chǎn)對水體的影響

太子河的放養(yǎng)模式為主養(yǎng)草魚，搭配放養(yǎng)鰱、鳙、鯽和鳊等。草魚和鯽為吃食魚，餌料來源為人工投飼。人工投飼會(huì)造成大量的營養(yǎng)鹽輸入，致使水體富營養(yǎng)化。理化方法可以較好又快速的改善水質(zhì)，但費(fèi)用較高，對湖庫這樣的大水面也不實(shí)用。而濾食性魚類鰱、鳙能攝食水里的浮游生物，降低有機(jī)物的含量，從而改善水體水質(zhì)。孫金輝等［8］研究了鰱、鳙不同放養(yǎng)比例對云龍湖水庫水質(zhì)影響的原位圍隔試驗(yàn)，研究結(jié)果建議云龍湖水庫鰱、鳙放養(yǎng)量20g/m3、放養(yǎng)比例1:3左右可充分發(fā)揮鰱、鳙的生物操縱作用，改善水質(zhì)，維持水資源的可持續(xù)利用。而戴雪華等［9］研究了鰱、鳙不同放養(yǎng)比例對天津市于橋水庫水質(zhì)影響的原位圍隔試驗(yàn)，研究結(jié)果建議于橋水庫鰱、鳙放養(yǎng)量20g/m3、放養(yǎng)比例1:2左右。因此，不同養(yǎng)殖水體，水質(zhì)不同，放養(yǎng)模式不同，鰱、鳙的放養(yǎng)量和比例不能一概而論，需要根據(jù)實(shí)際情況作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。2011年調(diào)整了太子河鰱、鳙的放養(yǎng)量，放養(yǎng)尾數(shù)由2010年的1:1.6調(diào)整為2011年的2:1，雖然未進(jìn)行水質(zhì)檢測以證明水質(zhì)的變化，但魚群未出現(xiàn)2010年的浮頭現(xiàn)象說明水質(zhì)得到了改善。

3.4 控制居民生活區(qū)生活污水排放對太子河水體造成的面源污染

太子河2#點(diǎn)靠近居民生活區(qū)，生活污水的排放對2#點(diǎn)造成了面源污染，總氮、高錳酸鹽指數(shù)都超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采取措施控制這些外源性污染。

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［6］高攀.草魚低氮排放飼料配方的篩選與應(yīng)用［D］.武漢.華中農(nóng)業(yè)大學(xué).2008.

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［8］孫金輝.鰱、鳙對云龍湖水庫水質(zhì)影響的原位圍隔試驗(yàn)及合理放養(yǎng)探討［D］.武漢.華中農(nóng)業(yè)大學(xué).2006.

［9］戴雪華等.鰱、鳙不同比例與密度放養(yǎng)對水質(zhì)影響的原位圍隔試驗(yàn)［J］.海河水利.2012（3）:11-14.