張燕萍 余智杰 章海鑫 陶志英 張愛芳



摘要:為了解草魚不同養殖模式對池塘水質的影響,對山塘、精養和魚菜共生三種草魚養殖模式下池塘水質質量狀況進行了監測,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,采用單項污染物指數對監測參數進行單項評價,用綜合污染指數法對水體質量進行整體評價。結果表明,草魚3種養殖模式池塘中氮磷營養物質污染最為突出,其次是COD。由綜合污染指數判定,草魚3種養殖模式的池塘水體污染程度均為污染,超出警戒水平。草魚精養池塘水質富營養化情況嚴峻。
關鍵詞:草魚;養殖模式;池塘;水質;評價;綜合污染指數
中圖分類號:S959 ? ? ? 文獻標識碼:A
基于社會經濟不斷發展背景下,我國淡水池塘養殖行業取得了突出進展,但隨之而來便是日益嚴重的水質污染惡化問題,導致池塘養殖用水水質大幅度下降,在獲得高效益的同時,漁業可持續發展已逐漸引起水產工作者的注意。漁業水質環境不僅是漁業生產的重要物質基礎,而且直接關系到水產品的質量安全,涉及到漁業災害發生的頻率和強度,對漁業經濟可持續發展起著決定性的作用[1]。
本研究以鄱陽湖地區山塘、精養和魚菜共生三種草魚養殖模式的池塘水質環境為主要研究對象,根據淡水養殖水質的各項重要評價指標,對三種草魚養殖模式池塘水質進行檢測,分析三種草魚養殖模式的池塘水質理化性質和污染特征,在此基礎上,采用綜合污染指數對三種養殖模式池塘水質環境作出評價,以期為鄱陽湖地區草魚養殖池塘的科學管理及品質提升提供依據。
1 ?材料與方法
1.1 ?水樣采集與預處理
三種養殖模式條件下各模式的養殖情況和樣品的編號情況見表1,由于監測時間、生產活動及魚類生長活動密切相關,因此該次監測時間為 3月~4月鄱陽湖地區池塘放養、灌水前期,5月~6月魚種放養期,7月~9月夏秋季魚類生長期,10月~11月魚類越冬前期。每種養殖模式選取三口池塘每月分別在養殖池塘水面以下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內完成各項指標檢測。
1.2 ?水質分析方法
為準確監測及評價江西省草魚養殖池塘水質,參照《淡水養殖池塘水質評價指標體系研究》[2]所給池塘養殖最重要的水質指標參數,結合實際情況及富營養化指標參數,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《中國環境保護標準匯編—水質分析方法》中所示方法,非離子氨(NH3)是根據氨氮、水溫及 pH 進行計算所得。
1.3 ?水質評價方法
水質評價標準依據《漁業水質標準》(GB 11607-89)[3]、《地表水環境質量標準基本項目標準限值》(GB 3838-2002)Ⅲ類指標[4]及《地表水環境質量標準》(GH ZB1-1999)[5],三者相互補充。池塘水質評價方法依據《農用水源環境質量監測技術規范》(NY/T 396—2000)[6],采用單項污染指數對水質監測項目進行評價;采用綜合污染指數對采樣區域水質環境質量進行整體評價[6]。計算公式為:
單項污染指數
式中:P i 為水環境中污染物 i 的單項污染指數;C i 為水環境中污染物 i 的實測值;S i 為水環境中污染物 i 的評價標準值。單項污染指數≤1時,單項污染指數=計算值;當單項污染指數>1時,單項污染指數 =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=(實測值-允許幅度平均值)/(允許幅度最高值-允許幅度平均值);
水質綜合污染指數:
式中:Pi為水質綜合污染指數;Pimax為最大單項污染指數;Piave為平均單項污染指數。
根據 《農用水源環境質量監測技術規范》(NY/T396 -2000)[6],漁業水質按綜合污染指數劃分為 3 級(表 2)。
2 ?結果與分析
2.1 ?水質狀況分析
鄱陽湖地區草魚山塘、精養和魚菜共生養殖模式的池塘水質監測數據結果見表3。從表中數據看出,草魚山塘養殖水質pH、溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨項目優于評價標準,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。
草魚精養池塘水質硝酸鹽項目優于評價標準,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。草魚精養池塘中總磷、總氮及COD超標嚴重,水體富營養化嚴重,水體富營養化對池塘水質有很大危害,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,使水質變得污濁;有機物質在厭氧條件下分解產生有害氣體,從而傷害水生動物[8]。
草魚魚菜共生池塘水質亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨項目優于評價標準,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。
由以上數據看出,草魚3種養殖模式的檢測結果有明顯的共同點,即養殖池塘水體磷、氮營養供應量較大,氮、磷等營養物質過剩,會使水體富營養化,藻類瘋長,魚類死亡,同時會造成魚類營養品質下降,以及富營養化過程中產生一些有毒物質對魚類和人體健康都有危害作用[9]。
2.2 ?水質評價
草魚山塘、精養和魚菜共生模式的養殖池塘水質評價及水體污染等級結果見表3。結果表明,①草魚山塘養殖水質總磷和總氮的單項污染指數均>1;pH、溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨以及COD均<1;草魚山塘水質綜合污染指數(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草魚精養池塘水質pH、氨氮、總磷、總氮、COD、非離子氨的單項污染指數均>1;溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽均<1;精養池塘水質綜合污染指數(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草魚魚菜共生養殖池塘水質pH、總磷、總氮、COD均>1;溶解氧、亞硝酸鹽、硝酸鹽、非離子氨均<1;魚菜共生池塘水質綜合污染指數(3.44)超出評價最高值,污染水平為超出警戒水平。
3 結論
由監測結果、水質狀況分析可知,鄱陽湖地區草魚山塘、精養及魚菜共生模式的養殖池塘水質以氨氮、總磷、總氮、COD為主體營養鹽類指標嚴重超標,尤其是總磷因素。精養池塘水質各項因素低于漁業水質與三類地表水標準環境質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。草魚養殖池塘富營養化狀況十分明顯,污染水平屬于超出警戒水平。江西省池塘養殖的歷史早,部分池塘老、舊、淤、積,水域環境容量相對較小,水流動性較差,在經濟效益的刺激下,養殖密度高,大量的投入(飼料、肥料)促使浮游植物大量繁殖,水質自凈能力差,其綜合污染指數為超出警戒水平的重要因素。
采用綜合污染指數法,江西省草魚山塘、精養、魚菜共生的養殖池塘水體質量狀況評價結果為污染,超出警戒水平。在本研究中,除以上10個監測參數,還有其他水質參數沒有采用,因此本研究側重說明了養殖池塘主要污染物及污染類型,得出的綜合污染指數評價結果具有相對意義,與外界普遍采用的綜合質量指數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,水產品質量至關重要。目前不良的水質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,以保證水產品質量,避免經濟損失。漁業環境監測還應持續科學地開展,研究環境變化新的特點,及時預報預警,增強信息交流[11],促進江西省漁業健康發展。
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