水產養殖對水體富營養化的影響及有效控制措施

黃順林

（撫州市農業科學研究所，江西 撫州 344000）

隨著水產養殖規模不斷擴大，水體富營養化越來越嚴重，對養殖區域水體質量造成直接影響，嚴重影響了對水體資源的利用。水體富營養化指的是水體中氮、磷等營養元素含量過多而引起的水質污染現象，磷元素是生物體生長不可或缺的元素，若磷元素攝取量不足會導致生物體骨質較差或植物體生長受阻，磷元素攝取量過大則會導致生物體鈣元素缺失或植物體過度生長。

1 水體富營養化現狀和評價指標

1.1 水體富營養化現狀

我國高原地區主要的水體類型中水蒸發量大于給水量，水體內氮、磷元素含量越來越高，水體富營養化越來越嚴重。而平原地區水體密度較大，人類活動歷史較長，數千年發展過程中水域面積不斷減少，水體富營養化程度逐漸加重。水體富營養化是客觀變化趨勢，隨著水產養殖規模的擴大，我國高原地區和平原地區水域水體富營養化趨勢加快，其中平原地區人類居住密度較高、人類活動較多，導致其水域內水體富營養化程度高于高原地區。

1.2 水體富營養化評價指標

國際上認為湖泊富營養化的臨界濃度為總磷濃度0.02 mg/L，總氮濃度0.2 mg/L。我國主要從物理、化學、生物學三個角度對水體富營養化情況進行評價，水體富營養化物理評價指標指的是水溫、色度、透明度、照度、輻射量；水體富營養化化學評價指標指的是溶解氧、二氧化碳、磷、氮、化學需氧量；水體富營養化生物學評價指標指的是藻類現存量、生物多樣性、生物指標、藻類潛在增殖能力。根據現有評價標準可以將水體富營養化情況分為貧營養化、中度營養化、富營養化，其相同之處在于N/P值均在8～30，不同之處在于PO4～P含量分別為0.030以下、0.030～0.045、0.045以上。

2 水體富營養化狀態下的水產養殖影響因素

2.2 水質

水產養殖的水質主要由溶解氧、水溫、氨氮含量等因素決定，水質越差則水體富營養化情況越嚴重。其中淡水中溶解氧含量只有空氣中溶解氧含量的5%，保證水體中氧含量對水產養殖非常重要，水產養殖中常通過水泵增氧方式保持水中氧含量穩定。在保持水中氧含量穩定的情況下，水產養殖水域水體中溶解氧的含量是不斷變化的，其中溶解氧在最低值和最高值之間的變化幅度越大表示水體活力越大。最適合水產養殖的水溫是7℃～34℃，若水溫不在該區間則水產品生長速度必然下降。而氨氮是水產養殖的產物之一，主要來源于魚蝦呼吸和糞便，正常情況下水域水土具備自然降解、吸收氨氮的能力，但是若氨氮含量過大則無法及時轉換，最后導致水產養殖中水產品死亡。

2.2 餌料

水產養殖餌料主要由蛋白質、脂肪、糖、無機鹽、維生素等物質構成，分為動物性餌料和植物性餌料兩類，原料以禾谷類、豆類、米糠、小麥麩、魚粉、骨肉粉、肉粉、血粉、肝粉、羽毛粉、蠶蛹等為主，餌料主體是多維和多礦。若水產養殖餌料中N、P元素含量過高，則必然會加重水體富營養化程度。

2.3 疾病

水產養殖過程中會出現各類疾病，疾病發生原因主要包括寄生蟲影響、攝食過多、餌料變質等，水產品發病后自身代謝能力下降導致攝食量也隨之下降，若不能得到及時救治容易導致水產品死亡。傳統餌料在水產養殖中大量使用，既會導致水體中N、P元素含量增加，又無法預防各類常見水產養殖疾病，水生生態環境被破壞后甚至會對水產品養殖造成直接影響，因此水體富營養化與水產養殖疾病是相互影響的。

2.4 養殖技術

水產養殖過程中最重要的就是消除水產品應激反應，魚蝦幼苗投放后若存在應激反應，則抵抗力和攝食量會受到一定影響，最終水產品生長速度下降甚至直接死亡。過去我國在粗放式水產養殖模式下對養殖技術不夠重視，沒有認識到水體環境的改變對水產養殖的影響，水產養殖缺乏預防水體富營養化意識，也未能積極運用能夠有效預防水體富營養化的養殖技術。因此，水產養殖必須采用合理養殖技術，在開放的生態系統中減少水產品養殖過程中的應激反應，利用水產品生活習性和餌料調整水體環境，盡量減少水體環境的變化，這樣才能在穩定生態系統的情況下大幅度提高水產養殖效益。

3 水產養殖對水體富營養化的影響

3.1 水產養殖對水質的影響

水產養殖過程中大量外源性餌料輸入以及水產品排泄物的產生都會對水質造成嚴重影響。水體富營養化是難以避免的，但是水產養殖活動會大大加快水體富營養化進程。水產養殖必須保證水產品餌料充足，否則水產品生長速度無法滿足供應需求，目前水產品是人類主要蛋白質來源之一，內陸地區通過淡水養殖可以大量供應水產品，但是過量投放餌料勢必會導致部分餌料剩余。長此以往，剩余的餌料越來越多，水體中植物利用轉換能力不足，最終大量餌料養分存留在水中。藻類會利用水體中的氮磷元素快速繁殖，而藻類生長也需要消耗水體中的溶解氧，屆時水產品生長必然受到影響。而餌料中的養分只有部分能被水產品吸收，大部分都會通過排泄物進入水體中，水體中氮磷元素含量必然不斷增加，因此水產養殖會加快水體富營養化速度。

3.2 水產養殖對水體中磷含量的影響

水產養殖會導致表層水樣磷含量低于底泥上覆水水體磷含量，正常水產養殖15年左右的水域中表層水樣和底泥上覆水水體磷含量分別在0.02～0.47 mg/L、0.03～0.49 mg/L，不同采樣點的水體磷含量檢測結果存在較大差異，表層水樣和底泥上覆水水體磷含量差值為0.00～0.03 mg/L。之所以底泥上覆水水體磷含量更高，是因為大量剩余餌料逐漸沉積導致水體中總磷含量和底泥中總磷含量均呈升高態勢，水產養殖時間越長表層水樣、底泥上覆水水體磷含量差異越大。其中水產養殖對水體磷含量與水體pH值也具有一定影響，底泥中的磷元素在堿性水體環境下更容易釋放，因此若底泥上覆水水體pH值＞7，則該水體磷含量更高。

3.3 水產養殖對水體pH值的影響

水產養殖會導致水體表層水樣pH值高于底泥上覆水pH值，正常水產養殖15年左右的水域中表層水樣和底泥上覆水pH值分別在6.40～7.20、6.30～7.10，表層水樣和底泥上覆水pH值相差0.10～0.20。之所以底泥上覆水pH值更低，是因為剩余餌料逐漸沉積導致底泥上覆水pH值下降，其中pH值差距最明顯的是底泥上5～10 cm的覆水。飼料酵母中氮磷含量在1.6%左右，肉粉餌料中氮磷含量在7.9%左右，魚粉餌料中氮磷含量在8.3%左右，而且魚粉餌料最容易消化、飼料酵母最難消化，因此水產養殖使用飼料酵母對水體pH值的影響最小，使用魚粉餌料對水體pH值的影響最大。

3.4 水產養殖對水體底泥磷含量及分布情況的影響

水產養殖剩余餌料最終會沉積在底泥中，下層底泥受水體影響較少且生物活性較低，磷含量在下層底泥中的含量較低且較為穩定。上層底泥受水體影響較大，而且新的餌料不斷沉積在上層底泥中，受水體環境的影響上層底泥中的磷元素會釋放到底泥上覆水中，因此底泥磷含量主要分布在上層底泥中，上層底泥生物活性較強且上層底泥磷含量最大，中層底泥磷含量介于上層底泥和下層底泥之間。

4 控制水體富營養化的有效措施

4.1 加強水生植物種植

加強水生植物種植可以將表層水樣和底泥上覆水的水體磷含量均控制在0.10 mg/L左右，相對于未種植水生植物的水體來說可以顯著控制水體磷含量水平。之所以水生植物種植可以減緩水體富營養化，是因為水生植物種植可以直接通過植物進行輸氧，進而有效增加水體中的溶解氧含量，這樣便可提高水產品生長速度。

4.2 定期進行底泥清淤

定期進行底泥清淤可以直接將富含氮磷元素的底泥清理出去，進而可以有效減緩上層底泥不斷將氮磷元素釋放至水體中。而清理出去的底泥富含大量氮磷元素，可以直接用做農田肥料，這樣可控制底泥清淤成本，增加水產養殖人員底泥清淤動力。

5 結論

綜上所述，水產養殖對水質、水體磷含量、水體pH值、水體底泥磷含量及分布情況均具有直接影響，養殖人員可以通過加強水生植物種植、定期進行底泥清淤等方式控制水體中的氮磷元素含量，進而保障生態系統正常。