青蝦養殖產排污系數測算

陸尚明 樊祥科 鄭 浩 張 莉 楊 振 鄒宏海

（江蘇省漁業技術推廣中心，江蘇南京 210036）

青蝦學名日本沼蝦（Macrobrachium nipponense），隸屬節肢動物門甲殼綱十足目長臂蝦科沼蝦屬，廣泛分布于東亞、東南亞等地[1]。在我國，青蝦多分布于長江中下游及其所屬的鄱陽湖、洞庭湖、太湖和巢湖等地區。青蝦具有生長速度快、蛋白質和氨基酸含量高、肉質鮮嫩等優點，是江蘇省傳統淡水養殖的經濟蝦種之一[2]。近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對青蝦的人工養殖環境日益重視。因此，研究青蝦養殖過程中產污排污系數具有重要意義。

2021年6月11日生態環境部發布《排放源統計調查產排污核算方法和系數手冊》（生態環境部公告2021年第24號），進一步確定了農業源產排污核算。產污系數即污染物產生系數，是指在正常養殖生產條件下養殖生產1 kg水產品在水體中所產生的污染物量，不含底泥沉降部分，單位為g/kg。排污系數即污染物排放系數，是指在正常養殖生產條件下養殖生產1 kg水產品所產生的污染物量中，經不同排放渠道直接排放到湖泊、河流及海洋等外部水體環境中的污染物量（不包括排放到農田及水產養殖再利用等部分），單位為g/kg。養殖增產量是指在一個養殖周期中養殖所產生的漁獲物總量減去苗種投入總量。目前，我國淡水養殖呈現種類繁多、生產模式多樣、養殖工藝參差不齊、養殖規模大小不一、養殖區域布局不盡相同等行業特點，即便當前水產養殖技術越發成熟，但是仍然有需要改進的地方，比如良種選育、水質污染等[3]。本研究選取江蘇省蘇南、蘇中、蘇北的代表性青蝦養殖水域，對其常規養殖的水質進行監測，分析其中變化規律，摸清水質狀況，得到其年排水量和進、排水中污染物濃度的差值，測算單位養殖產量下的產排污系數，以期為生態養殖、漁業生產管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗監測點概況

根據江蘇省青蝦養殖產量區域特征分析、養殖模式分布區域特征分析，選取蘇南、蘇中、蘇北共計5個試驗點，即昆山市淀山湖鎮試驗塘口、昆山市周市鎮試驗塘口、蘇州市吳江區同里鎮試驗塘口、丹陽市行宮村試驗塘口、泗陽縣史集鎮試驗塘口（表1）。

表1 試驗點情況

1.2 試驗時間

于2020年4月至2021年1月每季度采集1次，具體時間如下：2020年4月10—30日春季采樣；2020年8月10—28日夏季采樣；2020年9月3—30日秋季采樣；2021年1月2—9日冬季采樣。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品采集。在進水口、養殖水體和排放口均設置1個采樣點，當水體深度≤5 m時，采集上層（水面下0.5 m）水樣；當5 m＜水體深度≤10 m時，采集上層（水面下0.5 m）、下層（水底以上0.5 m）水樣；當水源水深度＞10 m時，采集上層（水面下0.5 m）、中層、下層（水底以上0.5 m）3層水體混合樣品進行監測分析；在池塘或工廠化養殖區的中心區設置1個采樣點，每個采樣點采集水面下0.5 m和水底以上0.5 m處水樣進行分別分析，或做上下層混合樣品分析；在排水口采集實際排水水樣或混合樣分析。

1.3.2 樣品前處理。樣品固定按照《漁業生態環境監測規范第3部分：淡水》（SC/T 9102.3—2007）規定的固定方法處理，樣品在運輸過程中置于車載冷藏和冷凍冰箱中，保證樣品狀態穩定。

1.3.3 水質監測。水質檢測項目為總氮、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷等4項。總氮、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷檢測方法見表2。

表2 檢測方法

1.3.4 計算方法。對封閉式水體養殖（池塘養殖、工廠化養殖等）產、排污系數測算，根據年排水量和進、排水中污染物濃度的差值，計算單位養殖產量下污染物產生和排放量，即產、排污系數。

式中：V總為養殖周期排水量之和；P出水和P進水為P出水和P進水監測指標濃度的平均值，在填寫P出水時，應填寫出水口監測濃度值，但如果未排水或沒有排水口監測值時，則必須填寫池內水的監測濃度，不可空或填0；W產出為整個養殖或監測周期的總產量；W投入為整個養殖或監測周期的總投苗量；S末、h末、P池末、P進末為監測最后1次的池塘面積、水深、池內污染物濃度和進水口污染物濃度。

1.4 數據分析

試驗所得數據采用水產養殖業原位監測系統軟件、Microsoft Office Excel程序處理，運用SPSS 19.0對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 昆山市淀山湖鎮試驗塘口水質分析及產排污系數測算

總氮進水口平均值為2.35 mg/L、出水口平均值為2.37 mg/L，最大值為4.29 mg/L，出現在冬季的出水口；高錳酸鹽指數進水口平均值為6.36 mg/L、出水口平均值為7.19 mg/L，最大值為12.32 mg/L，出現在春季的進水口；氨氮進水口平均值為0.613 mg/L、出水口平均值為0.803 mg/L，最大值為2.124 mg/L，出現在夏季的池內水；總磷進水口平均值為0.090mg/L、出水口平均值為0.174 mg/L，最大值為0.351 mg/L，出現在夏季的池內水（表3）。

表3 昆山市淀山湖鎮青蝦試驗塘口水質濃度 單位：（mg·L-1）

該養殖塘口投苗量為150 kg，產出為1 073 kg，全年換水量為8 563 m3。結合表3數據代入產排污系數計算公式得排污系數（總氮1.554 g/kg、高錳酸鹽指數 7.654 g/kg、氨氮 1.760 g/kg、總磷 0.784 g/kg）和產污系數（總氮2.203 g/kg、高錳酸鹽指數15.725 g/kg、氨氮 2.391 g/kg、總磷 0.997 g/kg）。

2.2 昆山市周市鎮試驗塘口水質分析及產排污系數測算

總氮進水口平均值為1.775 mg/L、出水口平均值為2.12 mg/L，最大值為3.88 mg/L，出現在冬季的出水口；高錳酸鹽指數進水口平均值為6.29 mg/L、出水口平均值為6.47 mg/L，最大值為11.73 mg/L，出現在春季的池內水；氨氮進水口平均值為0.699 mg/L、出水口平均值為0.924 mg/L，最大值為1.498 mg/L，出現在秋季的出水口；總磷進水口平均值為0.077mg/L、出水口平均值為0.152 mg/L，最大值為0.211 mg/L，出現在夏季的出水口（表4）。

表4 昆山市周市鎮試驗塘口水質濃度 單位：（mg·L-1）

根據現場數據收集及養殖戶提供生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為160 kg，產出為1 131 kg，全年換水量為7 431 m3。結合表3數據代入產排污系數計算公式得排污系數（總氮2.624 g/kg、高錳酸鹽指數 1.181 g/kg、氨氮 1.480 g/kg、總磷 0.492 g/kg）和產污系數（總氮3.463 g/kg、高錳酸鹽指數9.982 g/kg、氨氮 1.794 g/kg、總磷 0.546 g/kg）。

2.3 蘇州市吳江區同里鎮試驗塘口水質分析及產排污系數測算

總氮進水口平均值為2.26mg/L、出水口平均值為2.66 mg/L，最大值為3.90 mg/L，出現在秋季的出水口；高錳酸鹽指數進水口平均值為9.42 mg/L、出水口平均值為10.68 mg/L，最大值為14.79 mg/L，出現在夏季的進水口；氨氮進水口平均值為0.634 mg/L、出水口平均值為0.747 mg/L，最大值為1.220 mg/L，出現在秋季的出水口；總磷進水口平均值為0.153mg/L、出水口平均值為0.210 mg/L，最大值為0.301 mg/L，出現在夏季的出水口（表5）。

表5 蘇州市吳江區同里鎮試驗塘口水質濃度 單位：（mg·L-1）

根據現場數據收集及養殖戶提供生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為86 kg，產出為580 kg，全年換水量為3 239 m3。結合表5數據代入產排污系數計算公式得排污系數（總氮2.623 g/kg、高錳酸鹽指數8.229 g/kg、氨氮 0.736 g/kg、總磷 0.375 g/kg）和產污系數（總氮3.606 g/kg、高錳酸鹽指數10.196 g/kg、氨氮 1.824 g/kg、總磷 0.559 g/kg）。

2.4 丹陽市行宮村青蝦試驗塘口水質分析及產排污系數計算

總氮進水口平均值為1.50 mg/L、出水口平均值為1.86 mg/L，最大值為3.82 mg/L，出現在春季的池內水；高錳酸鹽指數進水口平均值為7.01 mg/L、出水口平均值為9.85 mg/L，最大值為16.51 mg/L，出現在秋季的池內水；氨氮進水口平均值為0.985 mg/L、出水口平均值為1.136 mg/L，最大值為1.640 mg/L，出現在春季的出水口；總磷進水口平均值為0.170 mg/L、出水口平均值為0.230 mg/L，最大值為0.435 mg/L，出現在秋季的池內水（表6）。

表6 丹陽市行宮村青蝦試驗塘口水質濃度 單位：（mg·L-1）

根據現場數據收集及養殖戶提供生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為154 kg，產出為1 168 kg，全年換水量為6 731 m3。結合表6數據代入產排污系數計算公式得排污系數（總氮2.390 g/kg、高錳酸鹽指數 18.819 g/kg、氨氮 1.002 g/kg、總磷 0.393 g/kg）和產污系數（總氮3.054 g/kg、高錳酸鹽指數19.217 g/kg、氨氮 1.706 g/kg、總磷 0.420 g/kg）。

2.5 泗陽縣史集鎮青蝦試驗塘口水質分析及產排污系數計算

總氮進水口平均值為2.56 mg/L、出水口平均值為2.74 mg/L，最大值為3.66 mg/L，出現在春季的池內水；高錳酸鹽指數進水口平均值為4.39 mg/L、出水口平均值為5.27 mg/L，最大值為8.57 mg/L，出現在秋季的池內水；氨氮進水口平均值為0.79 mg/L、出水口平均值為0.93 mg/L，最大值為1.607 mg/L，出現在春季的池內水；總磷進水口平均值為0.118 mg/L、出水口平均值為0.162 mg/L，最大值為0.312 mg/L，出現在夏季的出水口（表7）。

表7 泗陽縣史集鎮青蝦試驗塘口水質濃度 單位：（mg·L-1）

根據現場數據收集及養殖戶提供生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為85 kg，產出為449 kg，全年換水量為4 256 m3。結合表7數據代入產排污系數計算公式得排污系數（總氮2.075 g/kg、高錳酸鹽指數10.289 g/kg、氨氮 1.628 g/kg、總磷 0.509 g/kg）和產污系數（總氮3.128 g/kg、高錳酸鹽指數11.692 g/kg、氨氮 1.979 g/kg、總磷 0.930 g/kg）。

3 結論與討論

此次青蝦產排污系數測算結果為：①排污系數。總氮的區間為1.554～2.624 g/kg，平均值為2.253 g/kg；高錳酸鹽指數的區間為1.181～18.819 g/kg，平均值為9.234 g/kg；氨氮的區間為 0.736～1.760 g/kg，平均值為 1.321 g/kg；總磷的區間為 0.375～0.784 g/kg，平均值為0.511 g/kg。②產污系數。總氮的區間為2.203～3.606 g/kg，平均值為3.091 g/kg；高錳酸鹽指數的區間為 9.982～19.217 g/kg，平均值為 13.362 g/kg；氨氮的區間為1.706～2.391 g/kg，平均值為1.939 g/kg；總磷的區間為0.420～0.997 g/kg，平均值為0.690 g/kg（表 8）。

與《農業源產排污核算系數手冊》中江蘇代表性水產養殖品種的產排污系數比較，此次青蝦產排污系數處于中等偏下水平，也就是對環境影響相對較輕。

此次測算青蝦的產排污系數較低，但是不同指標各有異同，分析主要原因是由于數據代表性不足、樣品量不夠導致的。因此，后續將繼續加大青蝦主養及其他青蝦養殖模式水質采集監測工作，以期進一步獲得充足的數據，科學評估產排污系數，為漁業生產管理提供數據支撐。

隨著生態文明建設，國家大力倡導綠色發展[4]，在大力發展漁業的同時，更應強化漁業環境的綠色發展。一方面，農業部門應通過試驗、示范和培訓，引導和指導水產養殖業主合理養殖、科學養殖；另一方面，應連續開展水產養殖排放水檢測，依托省級及地方環境監測站、第三方監測機構等環境監測部門，加大養殖尾水的監測力度和頻次，合理布設監測點位，加大環境監測機構監測能力建設。積極推行池塘生態化改造，利用“三池兩壩”及人工濕地[5]的處理措施對養殖尾水進行處理，以期達到零排放[6]。

表8 各養殖品種產排污系數比較 單位：（g·kg-1）