張燕萍 余智杰 章海鑫 陶志英 張愛芳
摘要:為了解草魚不同養(yǎng)殖模式對池塘水質(zhì)的影響,對山塘、精養(yǎng)和魚菜共生三種草魚養(yǎng)殖模式下池塘水質(zhì)質(zhì)量狀況進行了監(jiān)測,測定了水溫、pH、亞硝酸鹽、硝酸鹽、氨氮、非離子氨、溶解氧、總磷、總氮和COD等參數(shù),采用單項污染物指數(shù)對監(jiān)測參數(shù)進行單項評價,用綜合污染指數(shù)法對水體質(zhì)量進行整體評價。結(jié)果表明,草魚3種養(yǎng)殖模式池塘中氮磷營養(yǎng)物質(zhì)污染最為突出,其次是COD。由綜合污染指數(shù)判定,草魚3種養(yǎng)殖模式的池塘水體污染程度均為污染,超出警戒水平。草魚精養(yǎng)池塘水質(zhì)富營養(yǎng)化情況嚴峻。
關鍵詞:草魚;養(yǎng)殖模式;池塘;水質(zhì);評價;綜合污染指數(shù)
中圖分類號:S959 ? ? ? 文獻標識碼:A
基于社會經(jīng)濟不斷發(fā)展背景下,我國淡水池塘養(yǎng)殖行業(yè)取得了突出進展,但隨之而來便是日益嚴重的水質(zhì)污染惡化問題,導致池塘養(yǎng)殖用水水質(zhì)大幅度下降,在獲得高效益的同時,漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展已逐漸引起水產(chǎn)工作者的注意。漁業(yè)水質(zhì)環(huán)境不僅是漁業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎,而且直接關系到水產(chǎn)品的質(zhì)量安全,涉及到漁業(yè)災害發(fā)生的頻率和強度,對漁業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起著決定性的作用[1]。
本研究以鄱陽湖地區(qū)山塘、精養(yǎng)和魚菜共生三種草魚養(yǎng)殖模式的池塘水質(zhì)環(huán)境為主要研究對象,根據(jù)淡水養(yǎng)殖水質(zhì)的各項重要評價指標,對三種草魚養(yǎng)殖模式池塘水質(zhì)進行檢測,分析三種草魚養(yǎng)殖模式的池塘水質(zhì)理化性質(zhì)和污染特征,在此基礎上,采用綜合污染指數(shù)對三種養(yǎng)殖模式池塘水質(zhì)環(huán)境作出評價,以期為鄱陽湖地區(qū)草魚養(yǎng)殖池塘的科學管理及品質(zhì)提升提供依據(jù)。
1 ?材料與方法
1.1 ?水樣采集與預處理
三種養(yǎng)殖模式條件下各模式的養(yǎng)殖情況和樣品的編號情況見表1,由于監(jiān)測時間、生產(chǎn)活動及魚類生長活動密切相關,因此該次監(jiān)測時間為 3月~4月鄱陽湖地區(qū)池塘放養(yǎng)、灌水前期,5月~6月魚種放養(yǎng)期,7月~9月夏秋季魚類生長期,10月~11月魚類越冬前期。每種養(yǎng)殖模式選取三口池塘每月分別在養(yǎng)殖池塘水面以下0.5 m處測定溶解氧(DO)、水溫(Tw)、pH 值,并用有機玻璃采水器定點采集1L水樣。采集的水樣保存于干冰采樣箱中運回實驗室,存放于4℃冰柜中,24 h內(nèi)完成各項指標檢測。
1.2 ?水質(zhì)分析方法
為準確監(jiān)測及評價江西省草魚養(yǎng)殖池塘水質(zhì),參照《淡水養(yǎng)殖池塘水質(zhì)評價指標體系研究》[2]所給池塘養(yǎng)殖最重要的水質(zhì)指標參數(shù),結(jié)合實際情況及富營養(yǎng)化指標參數(shù),確定水溫、pH、亞硝酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮、溶氧(DO)、總磷(TP)、總氮(TN)、化學需氧量(COD)和非離子氨(NH3)等 10項。檢測方法依據(jù)《中國環(huán)境保護標準匯編—水質(zhì)分析方法》中所示方法,非離子氨(NH3)是根據(jù)氨氮、水溫及 pH 進行計算所得。
1.3 ?水質(zhì)評價方法
水質(zhì)評價標準依據(jù)《漁業(yè)水質(zhì)標準》(GB 11607-89)[3]、《地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值》(GB 3838-2002)Ⅲ類指標[4]及《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GH ZB1-1999)[5],三者相互補充。池塘水質(zhì)評價方法依據(jù)《農(nóng)用水源環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術規(guī)范》(NY/T 396—2000)[6],采用單項污染指數(shù)對水質(zhì)監(jiān)測項目進行評價;采用綜合污染指數(shù)對采樣區(qū)域水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進行整體評價[6]。計算公式為:
單項污染指數(shù)
式中:P i 為水環(huán)境中污染物 i 的單項污染指數(shù);C i 為水環(huán)境中污染物 i 的實測值;S i 為水環(huán)境中污染物 i 的評價標準值。單項污染指數(shù)≤1時,單項污染指數(shù)=計算值;當單項污染指數(shù)>1時,單項污染指數(shù) =1.0+5×l g (計算值)。P i>1,指標超標,判定為不合格;P i≤1,指標合格。
pH值單項污染指數(shù)=(實測值-允許幅度平均值)/(允許幅度最高值-允許幅度平均值);
水質(zhì)綜合污染指數(shù):
式中:Pi為水質(zhì)綜合污染指數(shù);Pimax為最大單項污染指數(shù);Piave為平均單項污染指數(shù)。
根據(jù) 《農(nóng)用水源環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術規(guī)范》(NY/T396 -2000)[6],漁業(yè)水質(zhì)按綜合污染指數(shù)劃分為 3 級(表 2)。
2 ?結(jié)果與分析
2.1 ?水質(zhì)狀況分析
鄱陽湖地區(qū)草魚山塘、精養(yǎng)和魚菜共生養(yǎng)殖模式的池塘水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果見表3。從表中數(shù)據(jù)看出,草魚山塘養(yǎng)殖水質(zhì)pH、溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨項目優(yōu)于評價標準,亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨合格率為100%;氨氮、總磷、總氮以及COD項目超標,尤其是總磷,合格率為零。
草魚精養(yǎng)池塘水質(zhì)硝酸鹽項目優(yōu)于評價標準,合格率為100%;但pH、溶解氧、亞硝酸鹽、氨氮、總磷、總氮、非離子氨和COD平均值均超標,尤其是總磷、總氮和COD合格率為零。在堿性條下,pH越高,非離子氨所占比例就會越大,氨對魚類的毒害越嚴重。草魚精養(yǎng)池塘中總磷、總氮及COD超標嚴重,水體富營養(yǎng)化嚴重,水體富營養(yǎng)化對池塘水質(zhì)有很大危害,如易使水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細菌大量繁殖和生長,也會使某些種類的生物明顯被淘汰,而另外一些生物種類則顯著增長[7];水體透明度也會下降,使水質(zhì)變得污濁;有機物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生有害氣體,從而傷害水生動物[8]。
草魚魚菜共生池塘水質(zhì)亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨項目優(yōu)于評價標準,亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨合格率為100%;pH、溶解氧、氨氮、總磷、總氮以及COD項目超標,尤其是總磷和COD合格率為零。
由以上數(shù)據(jù)看出,草魚3種養(yǎng)殖模式的檢測結(jié)果有明顯的共同點,即養(yǎng)殖池塘水體磷、氮營養(yǎng)供應量較大,氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)過剩,會使水體富營養(yǎng)化,藻類瘋長,魚類死亡,同時會造成魚類營養(yǎng)品質(zhì)下降,以及富營養(yǎng)化過程中產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)對魚類和人體健康都有危害作用[9]。
2.2 ?水質(zhì)評價
草魚山塘、精養(yǎng)和魚菜共生模式的養(yǎng)殖池塘水質(zhì)評價及水體污染等級結(jié)果見表3。結(jié)果表明,①草魚山塘養(yǎng)殖水質(zhì)總磷和總氮的單項污染指數(shù)均>1;pH、溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨以及COD均<1;草魚山塘水質(zhì)綜合污染指數(shù)(1.94)超出評價最高值,污染水平為超出警戒水平。單項污染指數(shù)從高到低的排序為:總磷>總氮>溶解氧>COD>氨氮>亞硝酸鹽>非離子氨>硝酸鹽。②草魚精養(yǎng)池塘水質(zhì)pH、氨氮、總磷、總氮、COD、非離子氨的單項污染指數(shù)均>1;溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽均<1;精養(yǎng)池塘水質(zhì)綜合污染指數(shù)(8.66)明顯超出評價最高值,污染水平為超出警戒水平。單項污染指數(shù)從高到低的排序為:總磷>總氮>COD>離子氨>氨氮>pH>亞硝酸鹽>硝酸鹽。③草魚魚菜共生養(yǎng)殖池塘水質(zhì)pH、總磷、總氮、COD均>1;溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨均<1;魚菜共生池塘水質(zhì)綜合污染指數(shù)(3.44)超出評價最高值,污染水平為超出警戒水平。
3 結(jié)論
由監(jiān)測結(jié)果、水質(zhì)狀況分析可知,鄱陽湖地區(qū)草魚山塘、精養(yǎng)及魚菜共生模式的養(yǎng)殖池塘水質(zhì)以氨氮、總磷、總氮、COD為主體營養(yǎng)鹽類指標嚴重超標,尤其是總磷因素。精養(yǎng)池塘水質(zhì)各項因素低于漁業(yè)水質(zhì)與三類地表水標準環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值,部分項目低于地表水五類水標準。草魚養(yǎng)殖池塘富營養(yǎng)化狀況十分明顯,污染水平屬于超出警戒水平。江西省池塘養(yǎng)殖的歷史早,部分池塘老、舊、淤、積,水域環(huán)境容量相對較小,水流動性較差,在經(jīng)濟效益的刺激下,養(yǎng)殖密度高,大量的投入(飼料、肥料)促使浮游植物大量繁殖,水質(zhì)自凈能力差,其綜合污染指數(shù)為超出警戒水平的重要因素。
采用綜合污染指數(shù)法,江西省草魚山塘、精養(yǎng)、魚菜共生的養(yǎng)殖池塘水體質(zhì)量狀況評價結(jié)果為污染,超出警戒水平。在本研究中,除以上10個監(jiān)測參數(shù),還有其他水質(zhì)參數(shù)沒有采用,因此本研究側(cè)重說明了養(yǎng)殖池塘主要污染物及污染類型,得出的綜合污染指數(shù)評價結(jié)果具有相對意義,與外界普遍采用的綜合質(zhì)量指數(shù)不具有絕對意義上的可比性[10]。
江西省是長江中下游重要的漁區(qū),水產(chǎn)品質(zhì)量至關重要。目前不良的水質(zhì)狀況應引起有關部門和漁民的重視,采取及時和有效的控制措施改善水質(zhì),以保證水產(chǎn)品質(zhì)量,避免經(jīng)濟損失。漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測還應持續(xù)科學地開展,研究環(huán)境變化新的特點,及時預報預警,增強信息交流[11],促進江西省漁業(yè)健康發(fā)展。
參考文獻
[1]陳牧霞,魏佳,馬莉,等. 新疆主要漁區(qū)池塘水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及評價[J]. 淡水漁業(yè),2012,42(1):30-34.
[2]劉曼紅,于洪賢,劉其根,等. 淡水養(yǎng)殖池塘水質(zhì)評價指標體系研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2011,39(24):14569-14572.
[3]國家環(huán)境保護局. GB11607—1989漁業(yè)水質(zhì)標準[S]. 北京:中國環(huán)境科學出版社,1990.
[4]國家環(huán)境保護總局. GB3838—2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S]. 北京:中國環(huán)境科學出版社,2002.
[5]國家環(huán)境保護局. GHZB1—1999地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S]. 北京:中國環(huán)境科學出版社,1999.
[6]農(nóng)業(yè)部環(huán)境監(jiān)測總站. NY/T396—2000農(nóng)用水源環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術規(guī)范[S]. 北京:中國標準出版社,2000.
[7]徐敏,李應森,郝玉鳳. 養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化及綜合修復技術研究[C]. 成都:第三屆全國現(xiàn)代生態(tài)漁業(yè)管理與技術研究,2011.
[8]杜勤,趙保全,朱家義. 水體富營養(yǎng)化控制手段及防治實例[J]. 工業(yè)水處理,2005(9):56-57.
[9]吳湘,王友慧,郭建林,等. 3類水生植物對池塘養(yǎng)殖廢水氮磷去除效果的研究[J]. 西北植物學報,2010,30(9):1876-1881.
[10]范立民,徐東坡. 長江徐六涇段漁業(yè)水環(huán)境現(xiàn)狀初步調(diào)查[J]. 長江大學學報:自然科學版(農(nóng)學卷),2007,4(1):36-38.
[11]王益昌. 2009年陜西省漁業(yè)水域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與評價[J].科學養(yǎng)魚,2010(3):50-51.