環鄱陽湖地區池塘養殖水環境現狀分析

摘要：為了解環鄱陽湖地區池塘養殖水環境現狀，以期對環鄱陽湖地區水產養殖尾水排放管理提供數據支撐。2022年依據國家《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）、《淡水池塘養殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）對該地區50個養殖池塘進水、池塘水環境進行了季度調查，分析理化因子并結合綜合污染指數法評估整體水環境狀況。結果表明，環鄱陽湖地區池塘養殖水整體進水總磷（TP）和總氮（TN）V或劣V類水（GB 3838—2002）占比分別達到了36.64%、16.79%。池塘水總固體懸浮物（TSS）、TN、TP一級排放標準（SC/T 9101—2007）超標率分別為39.51%、37.89%和20.99%，氨氮（NH₄⁺-N）僅有63.13%的樣本達到水產養殖水標準（GB 3838—2002）。綜合水質指數評價顯示，全年進水水環境綜合污染指數小于0.7，冬季池水綜合污染指數值為1.23。根據現有的調查結果，TN和TP是進水主要污染物，TSS、TN、TP是養殖池水中的主要污染物，冬季養殖池水有輕污染風險。

關鍵詞：水產養殖；池塘養殖；水環境評價；鄱陽湖

中圖分類號：S964.3 文獻標志碼：A

基金項目：國家特色淡水魚產業技術體系（CARS-46-37）；江西省重點研發項目（2021ZPYFB0082）

作者簡介：鐘佳慧（1998—），女，助理水產師，碩士，研究方向：漁業資源與環境。E-mail：zhongjiahui0213@163.com；張燕萍（1979—），女，研究員，博士，研究方向：漁業資源與環境。E-mail：zhangyanpingxie@163.com

*通訊作者：章海鑫（1985—），男，高級水產師，博士，研究方向：水產養殖環境調控、水產養殖與病害防治。E-mail：zhang73860@126.com

池塘養殖是江西省最主要的養殖方式，十三五末全省養殖池塘面積達到16萬hm²以上，池塘養殖產量占總產量的64.55%。環鄱陽湖地區水產養殖產業發達，是江西省池塘養殖的重點區域，養殖產量和規模持續擴大。然而，隨著池塘養殖產量的增加，養殖魚放養密度擴大，投餌和施肥帶來富含營養物質的池塘養殖尾水存在未經處理就直接排放的隱患，容易導致受納水體富營養化、水質惡化等生態失衡問題的加劇^［1-4］。據《第二次全國污染源普查公報》統計，水產養殖產生的化學需氧量（COD）、總氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）和總磷（TP）的年排放量分別為66.60萬t、9.91萬t、2.23萬t和1.61萬t，相應污染物是工業源排放量的0.73倍、0.64倍、0.50倍和2.03倍。有研究指出，磷（P）元素污染是江西省水生態環境治理中亟待解決的關鍵問題^［5］。養殖水環境污染不但會降低養殖效益，還阻礙淡水養殖業綠色健康發展，甚至對食品安全、人類健康造成威脅^［6-8］。為了減少水產養殖對生態環境帶來的負面影響，國家相關部門陸續出臺了相關的政策和指導意見。2019年2月農業農村部等部委印發的《關于加快推進水產養殖業綠色發展的若干意見》中明確要求推進養殖尾水治理。生態環境部2023年發布了《地方水產養殖業水污染物排放控制標準制訂技術導則》（HJ 1217—2023）指導各地開展養殖尾水排放要求的標準制定工作。

目前，關于養殖池塘水環境狀況的分析大都是基于全國系統的調查和統計，而針對江西省特別是環鄱陽湖地區池塘養殖水體環境的系統調查和數據還未有報道。因此，為滿足環鄱陽湖地區水產養殖尾水排放管理和長江流域水資源保護的需要，本研究通過對江西池塘養殖重點區域（環鄱陽湖地區）進行系統性調查，并分析水產養殖進水和池水的各關鍵污染物濃度分布和綜合污染情況，進而查明環鄱陽湖地區池塘養殖水環境基本現狀，以期為江西省水產養殖尾水排放管理和長江流域水資源保護提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 調查時間和地點

2022年在環鄱陽湖地區池塘養殖重點水域選取了50個養殖池塘作為調查取樣點。各養殖場調查點分布見圖1，調查點涉及21個縣區，養殖品種以四大家魚為主。

1.2 樣品采集與檢測

根據《水質采樣技術指導》（HJ 494—2009），采用直立式取水器，拋出距離至少大于2 m，在池塘四周隨機采取水樣，并混合為一個樣品。每次采樣時，每個調查點定點取水樣。樣品存儲與運輸參照《水質樣品的保存和管理技術規定》（HJ 493—2009）。

對50個池塘分季度調查池塘進水、池塘養殖水的水體理化指標。采用YSI pro便攜式多參數水質分析儀現場測定pH、水溫（T）、溶解氧（DO）這三個理化因子。按照《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）和《淡水池塘養殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）中的推薦方法測定TN、TP、NH₄⁺-N、總固體懸浮物（TSS）和高錳酸鉀指數（COD_Mn）。

1.3 數理統計與分析

采用綜合污染指數法對池塘養殖水水環境整體情況進行評估^［9］，公式如下：

單項污染指數的計算方法：P_i=C_iS_i

綜合污染指數的計算方法：P=1n∑ⁿ_i=1P_i

式中：C_i為污染物實測濃度；S_i為相應類別的標準值，n為污染物總數，P_i為單項污染指數。因池塘排水不常發生，池塘養殖水參照《淡水池塘養殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）進行評估。

2 結果與分析

2.1 池塘進水水環境

進水水環境的指標調查數據基本情況見表1。由表1可知，進水pH四季穩定，春季最低，秋季最高；DO春季最高，秋季最低。養殖池塘進水NH₄⁺-N四季均值為（0.47～0.76）mg/L，冬季高，春季低；TN四季均值為（0.79 ～2.61）mg/L，夏季高，春季低；TP四季均值為（0.07～0.34）mg/L，冬季高，春季低；COD_Mn四季均值為（4.67～5.59）mg/L，冬季高，秋季低；TSS四季均值為（21.11～32.37）mg/L，春季高，秋季低。由于《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅲ類水適合水產養殖區等漁業水域，采用此標準評估進水環境狀況，Ⅲ類水達標率pH為90.48%，其次是NH₄⁺-N，為80.00%，TN為51.15%，TP有75.57%；V或劣V類水占比TN達到了36.64%，其次是TP為16.79%，COD_Mn和DO V或劣V類水占比為12.40%。

2.2 養殖池水環境

樣本池水水環境指標基本情況見表2，圖2顯示池水7項指標的頻數-頻率變化。其中pH、TN、TP、COD_Mn和TSS以《淡水池塘養殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）為評價標準，其中未規定的指標NH₄⁺-N、DO按《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅲ類水標準（適用于水產養殖區）評價。

pH四季均值為7.37～7.88。由圖2A可知，有24.22%的樣本pH小于7.0，有60.87%的樣本pH小于8.0，有88.20%的樣本pH在6～9之間，符合《淡水池塘養殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）排放要求。

TN的四季均值為（1.20～4.84）mg/L。據表2，TN濃度隨著養殖的進程延長逐漸升高，冬季的TN含量明顯高于春季。根據圖2B，有62.11%的樣本達到一級排放標準（≤3 mg/L），有78.88%的樣本達到二級排放標準（≤5 mg/L），全年共有34組樣本TN超二級排放標準，占比達21.11%。

TP四季均值為（0.10～0.48）mg/L。根據表2，TP濃度隨著養殖的進程延長逐漸升高（冬gt;秋gt;夏gt;春）。圖2C顯示，有79.01%的樣本達到一級排放標準（≤ 0.5 mg/L），有92.59%的樣本達到二級排放標準（≤1 mg/L），有12組數據抽查結果大于1 mg/L。

COD_Mn四季均值為（7.96～11.73）mg/L，夏季的COD_Mn值最小。圖2D顯示，全年有81.01%的樣本達到一級排放標準（≤15 mg/L），有97.47%的樣本達到二級排放標準（≤25 mg/L）。

TSS四季均值為（41.56～54.31）mg/L，TSS值各地區差異較大。圖2E顯示在抽檢的樣本中有60.49%的樣本達到一級排放標準（≤50 mg/L），有88.27%的樣本達到二級排放標準（≤100 mg/L）。

NH₄⁺-N四季均值為（0.75～1.74）mg/L，根據表2，NH₄⁺-N隨著養殖的進程的延長逐漸升高，且每個季節平均數均大于中位數，整體呈右偏態分布。圖2F顯示在調查的池塘中，僅有63.13%的樣本達到地表水Ⅲ類水標準。

DO四季均值為（6.49～8.88）mg/L。根據表2，秋季的DO值最小，春季DO值最大，有73.86%的樣本達到地表水Ⅲ類水標準（圖2G）。

2.3 綜合污染指數分析

鑒于江西省還沒有頒布省內池塘養殖尾水排放要求等相關的標準，因此以《淡水池塘養殖水排放要求》（SC/T 9101—2007）為評價標準值，基于抽樣點養殖池塘進水、池水TN、TP、COD_Mn、TSS、NH₄⁺-N共5項污染物計算綜合污染指數（圖3），并將水環境狀況分為5個等級（表3）^［9］。

各季度池水綜合污染指數均大于進水，最高的是冬季池水綜合污染指數，其值為1.23，最低的是春季進水，其值為0.37；其中進水綜合污染指數冬季＞夏季＞秋季＞春季；池水綜合污染指數冬季＞秋季＞夏季＞春季。四季進水綜合污染指數均小于0.7，為清潔狀態；冬季池水綜合污染指數值大于1已處在輕度污染狀態。

3 討論

3.1 環鄱陽湖地區池塘養殖進水環境現狀分析

調查發現50個點位進水主要為井水、河水、水庫或其他池塘水。本次調查結果中，TN的V或劣V類水（GB 3838—2002）占比為36.64%，其次是TP為16.79%，超標的問題突出。研究表明，進水水環境狀況與取水點的位置相關，水交換狀況差，河道末端藻類聚集等都是使TN、TP成為主要污染物的重點因素^［10］。此外，若部分尾水污染物排放標準低于地表水環境質量標準，也會導致養殖水源受到污染^［11］。因此，需要關注環鄱陽湖地區養殖池塘進水狀況，有必要時進行相關處理后用于池塘養殖。

3.2 環鄱陽湖地區養殖池塘水環境現狀分析

池塘水環境是一個時空動態系統，水環境的各個參數相互關聯，如藻類的光合作用、有機物氧化分解和養殖生物呼吸作用會改變水體中的DO和pH，影響N、P向不同形態轉化，而pH和N、P營養物質又影響藻類生長繁殖，造成水體透明度的波動^［12-14］。

根據調查結果可知，環鄱陽湖地區養殖池塘水中營養鹽負荷和有機污染狀況較嚴重，水體的各類指標呈現隨著養殖進程延長逐漸升高的趨勢。水質狀況分析顯示池塘中N、P濃度過高，是主要的污染物。調查發現這些采樣池塘的水體交換主要依靠清塘和自然降水，池塘養殖密度大，投餌量和魚類排泄物多，增加了水體中懸浮顆粒物和營養鹽的濃度。劉璐等^［12］對養殖青魚-鳙池塘、高攀等^［15］對養殖草魚池塘的研究也發現養殖池塘中N、P濃度高。池塘水體TN超標嚴重，原因之一是池塘生態系統失衡，水體中氮循環受到影響，從而導致TN超標；除此之外，池塘水中TN與飼料的投入、蛋白質的分解和水生生物的排泄息息相關，飼料有60%～70%的氮被排泄到水體中，因此水產養殖水中TN濃度與投喂量及飼料蛋白含量直接相關^［6］。劉璐等^［12］研究證實，養殖池塘中氮的主要來源是飼料，占氮總輸入的87.43%。TP濃度升高，原因在于飼料投喂，有大量殘餌和排泄物在池塘中累積^［12］。一般養殖水體TP的含量在8—10月份達到高峰，極易超過富營養化標準，此次調查數據顯示，TP并未出現大幅或頻繁超標現象，可能是養殖場在高溫季節換水頻率較高，并在高溫期增加益生菌的施用次數，益生菌在改良水環境的同時促進浮游植物的生長繁殖，從而吸收P元素，減輕污染^［16］。過剩的N、P和其他營養物質會導致水體富營養化，藻類大量繁殖，嚴重時會出現藍藻水華，降低了養殖魚類品質和口感，藻類釋放的毒素也會在魚體內富集，對人類健康造成危害^［9，17］。

部分調查的池塘中NH₄⁺-N濃度較高，水體中的NH₄⁺-N由非離子氨（有毒）和離子氨（無毒）構成^［18］，本次調查中，秋冬季NH₄⁺-N含量高于春夏季，這段時間內pH也增高，非離子氨的比例隨之增加^［9，18］，進而引起NH₄⁺-N含量升高。因此，注意NH₄⁺-N含量的同時也應關注池水的pH，及時采取有效措施控制非離子氨的濃度。

4 結論與建議

根據現有的調查結果，環鄱陽湖地區TN和TP是進水主要污染物；池塘養殖水環境中TSS、TN和TP等為主要污染物，池塘養殖水《淡水池塘養殖水排放要求》一級標準超標率分別為39.51%、37.89%和20.99%，調查的水體中NH₄⁺-N有36.87%未達《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準（適用于水產養殖區）；冬季養殖池水有輕污染風險，此外養殖環境中污染物含量呈現季節性變化規律。

鑒于目前的水污染狀況，鼓勵養殖戶和企業開發和使用新型環保飼料，加強餌料管理，提高餌料質量和餌料轉化率，從源頭上減少餌料殘留^［19］，考慮采用物理（過濾、沉淀）與生物（種植水生植物、散播有益菌、合理混養）相結合的措施來調節水體中N、P，以達到有效減少污染物，改善養殖環境的目的^［20］。《江西省“十四五”漁業漁政發展規劃》指出，要以環鄱陽湖區為重點打造大宗淡水魚核心區，結合綜合污染指數結果，建議冬季對養殖池塘水環境進行重點管控，同時嚴格監管各地區的養殖尾水排放，推動綠色生態健康養殖行穩致遠。

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