三角帆蚌放養方式對富營養化水體的凈化效果

儲忝江 郭煒

摘要：研究比較了三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）底播和懸掛2種放養方式對富營養化水體的凈化效果。結果表明，三角帆蚌的2種放養方式能夠顯著降低富營養水體中的總氮（TN）、懸浮物（TSS）、化學需氧量（CODCr）和葉綠素a（Chla），但是對總磷（TP）的凈化效果不顯著;2種放養方式之間的凈化效果差異不顯著。

關鍵詞：三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）;富營養化水體;放養方式

Abstract： Hyriopsis cumingiis purifying effect was compared between upper and bottom stocking. The results indicated that Hyriopsis cumingiis upper and bottom stocking can significantly reduce （P<0.05） the total nitrogen （TN）， the total suspended substance （TSS）， chemical oxygen demand （COD） and chlorophyll a （chla）， but the removal efficiency of total phosphorus （TP） was not significant. The removal efficiency of eutrophic water was not significant between upper and bottom stocking.

Key words： Hyriopsis cumingii; eutrophic water; stocking mode

水體富營養化是全球性的重大問題，直接影響了人類的生存與社會經濟的可持續發展，是當前世界所面臨的共同環境問題之一[1，2]。已有研究表明，蚌類能有效控制水體富營養化，達到改善水質的目的[3-5]。河蚌主要有底播和懸掛2種養殖方式。有研究表明，水層吊養了河蚌后，網繩、網袋夾、泡沫浮子和蚌殼上很快會附著絲狀藻類、原生動物、腔腸動物、多孔動物等多種附著生物，形成的這一生物群落參與了吸收水體營養鹽、濾食藻類的生物凈化作用，使水體透明度、營養鹽結構發生變化，同時水體藻相也出現了有益的變化[6]。因此本試驗以三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）作為研究對象，針對河蚌在水質凈化中采用的底播和懸掛2種方式，比較了不同放養方式下河蚌對水質的凈化效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

三角帆蚌取自蘭溪市臥龍源水產養殖有限公司，選取大小為（400.0±20.0）g健康的個體。用刷子清除河蚌表面的附著物，置于清水中停食暫養備用。試驗用水為試驗當天采集的魚類養殖池塘水。

1.2 試驗設計

試驗于2019年8月28日至9月16日在杭州市農業科學研究院水產研究所基地進行。試驗共設計3個處理，分別為不放河蚌（空白對照，CK）、底播放養4只三角帆蚌、懸掛放養4只三角帆蚌，每處理設置3個重復。試驗裝置為柱狀塑料桶（直徑80 cm，高90 cm），水深80 cm。在試驗期間每隔4 d取1 L水樣進行理化指標測定，取樣時避免采集河蚌的絮狀排泄物，同時采樣后補充相同體積的去離子水。

1.3 試驗指標及測定方法

水體測量的理化指標包括總氮（TN）、總磷（TP）、懸浮物（TSS）、化學需氧量（CODCr）和葉綠素a（Chla）。其中，TN采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ 636—2012）測定;TP采用鉬酸銨分光光度法（GB/T 11893—1989）測定;TSS采用重量法（GB/T 11901—1989）測定;CODCr采用重鉻酸鹽法（HJ 828—2017）測定;Chla采用分光光度法（HJ 897—2017）測定。

1.4 數據處理及統計分析

去除率計算方法：

式中，[Kt]為去除率;t為采樣時間（4、8、12、16 d）;[C0]為試驗開始時的初始濃度;[Ct]為第t天時的濃度。

所有試驗數據的描述性統計及檢驗統計均采用SPSS16.0進行，采用One-way ANOVA進行分析，顯著性水平為P<0.05，所有圖形均由Prism生成。

2 結果與分析

2.1 TN的去除效果分析

從圖1可以看出，各處理水體TN濃度均呈不同程度的下降趨勢，在試驗結束時，底播和懸掛放養三角帆蚌處理對水體TN的去除率分別為53.75%和52.08%，2個處理的水體TN濃度都顯著低于對照（P<0.05），但是2個處理間差異不顯著。試驗8 d后，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理的水體TN濃度略有上升，這可能是由于濾食性貝類會將攝入的浮游植物、浮游動物、懸浮有機物和有機碎屑等以假糞的形式排入水體導致[7-9]。

2.2 TP的去除效果分析

在0～12 d，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理的水體TP濃度一直降低，在16 d時TP濃度有所升高（圖2）。在試驗12 d，底播和懸掛放養三角帆蚌處理的水樣TP濃度顯著低于對照（P<0.05），其去除率分別為75.45%和63.84%。

2.3 TSS的去除效果分析

從圖3可以看出，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理的水體TSS濃度都顯著低于對照（P<0.05），而它們兩者之間的去除效果差異不顯著。試驗結束時，底播和懸掛放養三角帆蚌方式對水體TSS的去除率分別為60.16%和58.59%。貝類可以通過濾食懸浮顆粒物提高水體透明度，從而改善生態系統的光照條件[10]。在本研究中，貝類顯著降低了水體中懸浮物的濃度，但是2種放養方式之間差異不顯著。

2.4 CODCr的去除效果分析

從圖4可以看出，各處理水體CODCr濃度均呈下降趨勢，其中試驗8～16 d時，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理的水體CODCr濃度都顯著低于對照（P<0.05）。2種放養三角帆蚌方式處理間水體CODCr濃度只在試驗8 d時差異顯著（P<0.05），其余時間差異不顯著（P>0.05）。試驗結束時，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理對水體CODCr的去除率分別為51.02%和57.36%。

2.5 Chla的去除效果分析

從圖5可以看出，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理水體Chla濃度都顯著低于對照（P<0.05），但兩者之間的去除效果差異不顯著。試驗結束時，底播和懸掛放養三角帆蚌2個處理對水體Chla的去除率分別為94.19%和95.71%。有研究發現懸掛方式下河蚌對降低藻類含量、維持水質的作用優于底播方式[4]，這與本試驗的研究結果有所區別。這可能是因為濾食性貝類的攝食受環境因子如水深、溫度、流速、懸浮顆粒物等理化性質以及餌料結構和濃度的影響[11，12]。

3 小結

三角帆蚌底播放養方式對水體TN、TP、TSS、CODCr和Chla的去除率分別為53.75%、75.45%、60.16%、51.02%和94.19%;三角帆蚌懸掛放養方式對水體TN、TP、TSS、CODCr和Chla的去除率分別為52.08%、63.84%、58.59%、57.36%和95.71%。三角帆蚌底播和懸掛2種放養方式對富營養化水體的TN、TSS、CODCr和Chla凈化效果顯著，對TP的凈化效果不顯著;2種放養方式之間的凈化效果差異不顯著。

參考文獻：

[1] ZACEK A L. Technological and hygienic consequences of reservoirs eutrophication in the Czech Republic[J]. Water science and technology， 1998， 37（2）：195-202.

[2] 程麗巍，許 海，陳銘達，等. 水體富營養化成因及其防治措施研究進展[J].? 環境保護科學，2007，33（1）：18-21.

[3] 張紹浩，鄔紅娟，崔 博，等.? 利用三角帆蚌控制水華的初步研究[J].? 水生生物學報，2007，31（5）：760-762.

[4] 廖日紅，胡秀琳，吳曉輝，等.? 三角帆蚌對北京富營養化河湖水體的濾水效率和放養方式研究[J].? 環境工程學報，2012，6（5）：1425-1429.

[5] 魏小飛，關保華，劉正文. 背角無齒蚌對水體凈化作用的研究[J].? 生態科學，2016，35（1）：56-60.

[6] 楊婷婷.? 河蚌掛養與植物浮床集成技術在蘇州重污染河道中凈化模式的探討[D].? 南京：河海大學，2007.

[7] 龔世園，朱子義，楊學芬，等.? 網湖絹絲麗蚌食性的研究[J].? 華中農業大學學報，1997，16（6）：589-593.

[8] 吳桂漢，陳品健，江瑞勝. 濾食性貝類在對蝦綜合養殖生態系統中的作用[J].? 臺灣海峽，2001，20（4）：447-452.

[9] 童曉輝，陳文祥，彭建華. 軟體動物在水體環境調控中的作用[J].? 內陸水產，2005，30（6）：30-31.

[10] ZHU B， FITZGERALD D G， MAYER C M， et al. Alteration of ecosystem function by zebra mussels in Oneida Lake： Impacts on submerged macrophytes[J]. Ecosystems，2006，9（6）：1017-1028.

[11] 董 波，薛欽昭，李 軍. 環境因子對菲律賓蛤仔攝食生理生態的影響[J]. 海洋與湖沼，2000，31（6）：636-642.

[12] 包永波，尤仲杰. 海洋濾食性貝類攝食率影響因子研究現狀[J]. 海洋水產研究，2006，27（1）：76-80.