網箱養魚與水庫水質關系研究論文
時間:2022-09-21 06:37:00
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論文關鍵詞網箱養殖;水庫水質;相互關系;建議
論文摘要我國水庫資源非常豐富,水庫網箱養殖發展迅速,但普遍存在發展無序、管理滯后、水質惡化等問題。研究了網箱養殖與水庫水質變化的相互關系,并提出保持水庫水域生態良性平衡的幾點建議。
我國現有各種類型水庫8900余座,總水面超過200萬公頃,占淡水總水面的11.5%,其中可養魚的水面估計超過180萬公頃,占全國淡水可養水面的32%。水庫是農業灌溉、人畜飲水、漁業養殖的主要區域,網箱養殖是一項高投入、高產出、適合大水面的漁業方式,具有投資少、產量高、見效快的特點,水庫網箱養殖能夠最經濟和最大程度地利用現有水庫資源。但是隨著養殖規模和養殖強度的擴大,網箱養殖對水庫生態環境的影響凸現,養殖殘餌、排泄物、漁藥、死魚、生活廢物等嚴重破壞水庫生態系統,2006年初至2007年底,我們對廣西的水庫網箱養殖進行了實地調研,初步探討了水庫網箱養殖與水質變化的相互關系。
1網箱養魚對水庫水環境的影響
水庫水域是一個完整的生態系統,網箱養魚后將會打破原來的系統平衡,對投餌式養殖而言,系統在增加魚群體總量的同時,還大量投入餌料;對非投餌式養殖而言,系統增加了濾食性魚群體總量,消耗掉大量的浮游生物量。因此,網箱養魚對水庫水環境的影響因水庫自身的條件不同而有所不同,既有積極有利的作用又有消極抑制的作用。我們對廣西龍灘水庫網箱養魚調研表明,至2008年初庫區內共有網箱約3萬箱,其中95%以上是放養濾食性魚類,利用水庫豐富的浮游生物進行養殖(俗稱為生態養殖),放養吃食性魚類僅600箱左右,年產魚量約2萬噸。2008年3月在水庫上游2000m和3000m處曾對水樣進行抽檢,結果COD濃度為10mg/L、總P濃度為0.11mg/L、總N濃度為2.1mg/L、石油類為0.02L/L、高錳酸鹽為2.4mg/L,除因船舶航行有局部水域受石油類污染外,尚不存在其他嚴重污染問題,基本達到國家規定的地表3類水質標準。但受庫區移民就業壓力和眼前利益的驅動,庫區的網箱養殖將迅猛發展,3~4年內庫區的浮游生物就會出現供不應求的局面,到那時養殖模式勢必轉為人工投料養殖。據劉瀟波[1]研究認為,每投喂1t飼料就有100~150kg散失于水中。按現有網箱規模,每年將有2000t的殘餌進入庫區水體,龍灘水庫水質將受到嚴重污染。孟紅明等[2]曾對我國主要水庫的富營養化現狀調查,認為水庫水質總體狀況堪憂,被評價的135座水庫中貧營養型水庫38座、中營養型水庫40座、富營養型水庫57座,分別占調查水庫總庫容的17.6%、45.4%、37.0%,如不采取相應的措施,水體富營養化將日趨嚴重。
2網箱養殖對水庫水體溶氧量(DO)的影響
溶解在水中的氧稱為溶解氧(DO),DO以分子狀態存在于水中,DO量是水庫水質重要指標之一。水庫水體DO含量受到2種作用的影響:一種是使DO下降的耗氧作用,包括好氧有機物降解、生物呼吸;另一種是使DO增加的復氧作用,主要有空氣中氧的溶解、水生植物的光合作用等,在藻類豐富的水體中,光合作用放氧也可能使水中的氧達到過飽和狀態,好氧和復氧作用使水中DO含量呈現出時空變化。在水庫中進行網箱養殖,部分散失在水體中的餌料和魚類排泄物增加,若其耗氧速度超過氧的補給速度,則水中DO量將不斷減少。另外,網箱養殖的魚類呼吸要消耗大量的DO。因此,網箱區水體中的DO通常低于無網箱區。當水體受到有機物污染時,水中DO量甚至可接近于零,這時有機物在缺氧條件下分解就出現腐敗發酵現象,使水質嚴重惡化,可造成魚類浮頭、死亡。水庫水體中DO的數0,除了跟水體中的生物數量和有機物數量有關外,還與水溫和水層有關,底層水中一般DO較少,深層水中甚至完全無氧,水體中的溶解氧隨水深的增加而減少是一個普遍現象,網箱養殖可使這一現象加劇。水質良好的水體DO量應維持在5~10mg/L,2006年10月26日11時我們對南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進行抽測,其DO分別為7.04mg/L、4.16mg/L和3.84mg/L,顯然米埠坑中游和下游斷面的DO已低于安全界限4.9mg/L,這是由于人類的網箱養殖活動造成的。
3網箱養殖對水庫水體生化需氧量(BOD)的影響
水體中微生物分解有機物的過程消耗水中DO的量,稱生化需氧量(BOD),BOD是表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。一般有機物在微生物作用下,其降解過程可分為2個階段,第1階段是有機物轉化為二氧化碳、氨和水,第2階段是氨進一步在亞硝化細菌和硝化細菌的作用下,轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,即硝化過程。BOD一般指的是第1階段生化反應的耗氧量。在水產養殖中通常采用20℃條件下經5d培養后測得的BOD作為水中有機物的耗氧量。水庫網箱養殖產生殘餌和排泄物等有機物通常都可以被微生物所分解,但分解需要消耗氧,如果水中的溶解氧不足以供給微生物需要,部分有機物氧化不完全,容易產生H2S、NH3等有毒氣體,危害養殖魚類的健康,嚴重時會引起養殖魚類的大量死亡,所以在DO較高的水庫有機物分解的較好,魚類的發病率較低。一般認為BOD小于1mg/L,表示水體清潔;大于3~4mg/L,表示受到有機物污染。據劉順科等[3]對水磨灘水庫網箱養殖的水質研究表明,網箱養殖區的生化耗氧量高于對照區,網箱養殖使水庫水體的生化耗氧量明顯增加。
4網箱養殖對水庫水體化學需氧量(COD)的影響
水體中能被氧化的物質在規定條件下進行化學氧化過程中所消耗氧化劑的量,稱為化學需氧量(COD)。水中各種有機物進行化學氧化反應的難易程度是不同的,因此,化學需氧量只表示在規定條件下水中可被氧化物質的需氧量的總和。COD與BOD比較,COD的測定不受水質條件限制,測定的時間短,COD不能區分可被生物氧化和難以被生物氧化的有機物,不能表示出微生物所能氧化的有機物量,而且化學氧化劑不僅不能氧化全部有機物,反而會把某些還原性的無機物也氧化了。所以采用BOD作為有機物污染程度的指標較為合適,在水質條件限制不能做BOD測定時,可用COD代替。網箱養殖對水庫水體COD的影響與BOD相類似,其使水庫水體的化學耗氧量增加。
5網箱養殖對水庫水體pH值的影響
pH值亦稱氫離子濃度指數,是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標準。pH值是水庫水質的一個重要指標,它對網箱養殖魚類的生長有著直接或者間接的影響。對網箱養殖而言,pH值7.5~8.0的微堿性條件是較為理想的酸堿度。通常由于水庫的水體較大,為天然的緩沖系統,因而其pH值變化幅度較其他參數小。水庫的pH值變化主要與工業污染、酸雨(廣西近年降水酸度pH值平均為4.9左右)、水生生物的活動、水溫、空氣中CO2分壓的變化和底質中有機碎屑的腐解有關,正常的網箱養殖對pH值的影響不大,但在養殖活動中大量使用藥物(如生石灰、漂白粉、鹽酸等)、大量死魚或富營養化發生水華等情況下,養殖區的pH值會升高或降低。2006年10月26日11時我們對南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進行抽檢,三斷面pH值無明顯差異。
6網箱養殖對水庫水體總氮(TN)、總磷(TP)的影響
水體中的氮主要以3種形式存在:可溶性無機氮、有機氮化合物及溶解的分子態氮,TN通常包括無機氮和有機氮。有機氮主要存在于各種有機細屑和魚類的排泄物中;無機氮指溶在水中的各種無機化合物中的氮,主要是三態氮:硝態氮、亞硝態氮和銨態氮。水體中的磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在,在各項水質指標中,氮和磷是水體富營養化最主要的誘因。水庫富營養化程度與水體TN、TP濃度密切相關,隨著其濃度的升高,水體的富營養化程度也在不斷加劇,TN在0.5~1.5mg/L之間為富營養型,TP超過0.01mg/L時,就可能引起富營養化發生,在網箱養殖水域,散失的餌料和養殖對象的排泄物是投餌網箱養殖水體中磷的主要來源,高密度的投餌網箱養殖造成水體中磷濃度的增加。我所于2006年對西津水庫網箱養殖對水質的影響研究表明,養殖區的無機磷和TP分別是非養殖區的1.25倍和1.67倍[4],網箱區水層中總TP隨水深的增加而增加,是P沉積的結果,這在有躍溫層的水體中表現得尤為明顯。2007年區環保部門對施行網箱養殖的龍灘水庫、巖灘水庫、大王灘水庫和青獅潭水庫水質的檢測結果是:水庫水體為Ⅳ類水質,但是TN和TP超標、富營養化趨勢明顯。網箱養殖產生的廢物增加了水體營養物的總濃度,降低了水體的透明度,導致水體一定程度的富營養化。在龍灘水庫的不投餌網箱養殖,主養品種以鰱、鳙魚為主,對網箱區及上下游的水質監測結果表明,不投餌網箱養殖能改善水體透明度,降低BOD、COD含量,對降低TP也有一定的作用。
7討論與分析
2006年,全國水資源綜合規劃調查評價,我國主要水庫中約1/4的水庫水質狀況劣于III類標準;6.4%為劣V類,污染嚴重,水體功能基本喪失。其中中南、華東地區水庫水質狀況較好,西北、西南和華北地區次之,東北地區最差。水質超標項目主要為高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發酚等,說明我國水庫水體污染主要為耗氧有機污染。我國水庫水質狀況惡化有多種原因,其中生活用水、工業用水等點源污染未能得到有效控制,降雨徑流造成的面源污染日益嚴重,由水產養殖造成的內源污染正逐步顯現,形成了點源、面源和內源污染共存、污染物類型多樣的復雜態勢。水庫網箱養殖是內源污染的主要形式,其對水庫水質的影響主要是由于投餌、排泄等原因造成水體中TP、TN增加,DO量減少,COD、BOD升高,而對水體的pH值、水溫等影響不大。
8建議
(1)積極開展水庫水環境演變機理及水環境修復技術的研究。根據水庫不同的水質類型,建立相應的負載力模型,限制養殖規模,合理布局網箱養殖區域。
(2)定期對水質進行監測,避免長時間養殖帶來富營養化和污染,保證水庫水環境處于良性生態平衡狀態。目前,我國水庫中真正監測水質狀況的不多,只有一些大水庫有監測,但數據是不公開的,要遏制水庫水質的惡化,必須加強水庫水質的監測、監管和信息制度。
(3)推行健康養殖。選擇合理的養殖品種,吃食性魚類和濾食性魚類搭配合理;選擇優質的飼料,注重餌料的投放量和投喂方法,減少殘餌對水體污染,提高餌料利用率;提高疾病預防意識,嚴禁使用違禁漁藥。
(4)加強對養殖戶的環保教育,提高環保意識,讓大家都認識到水資源并非“用之不盡,取之不竭”,如果違反自然規律,無節制地索取水資源,最后必將得到自然界的報復,自覺樹立“人人有責,從我做起”的觀念。
9參考文獻
[1]劉瀟波,高殿森.淺析淡水網箱養魚對水環境的影響及對策[J].重慶工業高等專科學校學報,2004,19(6):50-51.
[2]孟紅明,張振克.我國主要水庫富營養化現狀評價[J].河南師范大學學報(自然科學版),2007,35(2):133-136.
[3]劉順科,蔣衛世,田曉民,等.水磨灘水庫網箱養鯉水質惡化的原因及對策[J].水利漁業,1991(6):37-40.
[4]王大鵬,陳澆漢,何安尤,等.西津水庫網箱養殖對水質的影響分析[J].廣西水產科技,1993(3):10-13.
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