保持水庫水域生態(tài)良性平衡途徑研討論文

時(shí)間:2022-05-03 05:25:00

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保持水庫水域生態(tài)良性平衡途徑研討論文

編者按:本文主要從網(wǎng)箱養(yǎng)魚對(duì)水庫水環(huán)境的影響;網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體溶氧量(DO)的影響;網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體生化需氧量(BOD)的影響;網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體化學(xué)需氧量(COD)的影響;網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體pH值的影響;網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體總氮(TN)、總磷(TP)的影響;討論與分析;建議進(jìn)行論述。其中,主要包括:我國現(xiàn)有各種類型水庫8900余座,總水面超過200萬公頃、水庫水域是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),網(wǎng)箱養(yǎng)魚后將會(huì)打破原來的系統(tǒng)平衡、網(wǎng)箱養(yǎng)魚對(duì)水庫水環(huán)境的影響因水庫自身的條件不同而有所不同、水庫水體DO含量受到2種作用的影響、水體中微生物分解有機(jī)物的過程消耗水中DO的量,稱生化需氧量、水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過程中所消耗氧化劑的量、pH值亦稱氫離子濃度指數(shù),是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度、積極開展水庫水環(huán)境演變機(jī)理及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究、加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖戶的環(huán)保教育,提高環(huán)保意識(shí)等,具體請(qǐng)?jiān)斠姟?/p>

摘要:我國水庫資源非常豐富,水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖發(fā)展迅速,但普遍存在發(fā)展無序、管理滯后、水質(zhì)惡化等問題。研究了網(wǎng)箱養(yǎng)殖與水庫水質(zhì)變化的相互關(guān)系,并提出保持水庫水域生態(tài)良性平衡的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)箱養(yǎng)殖;水庫水質(zhì);相互關(guān)系;建議

我國現(xiàn)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(yǎng)魚的水面估計(jì)超過180萬公頃,占全國淡水可養(yǎng)水面的32%。水庫是農(nóng)業(yè)灌溉、人畜飲水、漁業(yè)養(yǎng)殖的主要區(qū)域,網(wǎng)箱養(yǎng)殖是一項(xiàng)高投入、高產(chǎn)出、適合大水面的漁業(yè)方式,具有投資少、產(chǎn)量高、見效快的特點(diǎn),水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖能夠最經(jīng)濟(jì)和最大程度地利用現(xiàn)有水庫資源。但是隨著養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖強(qiáng)度的擴(kuò)大,網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫生態(tài)環(huán)境的影響凸現(xiàn),養(yǎng)殖殘餌、排泄物、漁藥、死魚、生活廢物等嚴(yán)重破壞水庫生態(tài)系統(tǒng),2006年初至2007年底,我們對(duì)廣西的水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研,初步探討了水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖與水質(zhì)變化的相互關(guān)系。

1網(wǎng)箱養(yǎng)魚對(duì)水庫水環(huán)境的影響

水庫水域是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),網(wǎng)箱養(yǎng)魚后將會(huì)打破原來的系統(tǒng)平衡,對(duì)投餌式養(yǎng)殖而言,系統(tǒng)在增加魚群體總量的同時(shí),還大量投入餌料;對(duì)非投餌式養(yǎng)殖而言,系統(tǒng)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(wǎng)箱養(yǎng)魚對(duì)水庫水環(huán)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(duì)廣西龍灘水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚調(diào)研表明,至2008年初庫區(qū)內(nèi)共有網(wǎng)箱約3萬箱,其中95%以上是放養(yǎng)濾食性魚類,利用水庫豐富的浮游生物進(jìn)行養(yǎng)殖(俗稱為生態(tài)養(yǎng)殖),放養(yǎng)吃食性魚類僅600箱左右,年產(chǎn)魚量約2萬噸。2008年3月在水庫上游2000m和3000m處曾對(duì)水樣進(jìn)行抽檢,結(jié)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(yán)重污染問題,基本達(dá)到國家規(guī)定的地表3類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但受庫區(qū)移民就業(yè)壓力和眼前利益的驅(qū)動(dòng),庫區(qū)的網(wǎng)箱養(yǎng)殖將迅猛發(fā)展,3~4年內(nèi)庫區(qū)的浮游生物就會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,到那時(shí)養(yǎng)殖模式勢(shì)必轉(zhuǎn)為人工投料養(yǎng)殖。據(jù)劉瀟波[1]研究認(rèn)為,每投喂1t飼料就有100~150kg散失于水中。按現(xiàn)有網(wǎng)箱規(guī)模,每年將有2000t的殘餌進(jìn)入庫區(qū)水體,龍灘水庫水質(zhì)將受到嚴(yán)重污染。孟紅明等[2]曾對(duì)我國主要水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)狀調(diào)查,認(rèn)為水庫水質(zhì)總體狀況堪憂,被評(píng)價(jià)的135座水庫中貧營養(yǎng)型水庫38座、中營養(yǎng)型水庫40座、富營養(yǎng)型水庫57座,分別占調(diào)查水庫總庫容的17.6%、45.4%、37.0%,如不采取相應(yīng)的措施,水體富營養(yǎng)化將日趨嚴(yán)重。

2網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)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(tài)存在于水中,DO量是水庫水質(zhì)重要指標(biāo)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(jī)物降解、生物呼吸;另一種是使DO增加的復(fù)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(dá)到過飽和狀態(tài),好氧和復(fù)氧作用使水中DO含量呈現(xiàn)出時(shí)空變化。在水庫中進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)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(bǔ)給速度,則水中DO量將不斷減少。另外,網(wǎng)箱養(yǎng)殖的魚類呼吸要消耗大量的DO。因此,網(wǎng)箱區(qū)水體中的DO通常低于無網(wǎng)箱區(qū)。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí),水中DO量甚至可接近于零,這時(shí)有機(jī)物在缺氧條件下分解就出現(xiàn)腐敗發(fā)酵現(xiàn)象,使水質(zhì)嚴(yán)重惡化,可造成魚類浮頭、死亡。水庫水體中DO的數(shù)0,除了跟水體中的生物數(shù)量和有機(jī)物數(shù)量有關(guān)外,還與水溫和水層有關(guān),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(gè)普遍現(xiàn)象,網(wǎng)箱養(yǎng)殖可使這一現(xiàn)象加劇。水質(zhì)良好的水體DO量應(yīng)維持在5~10mg/L,2006年10月26日11時(shí)我們對(duì)南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進(jìn)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(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)造成的。

3網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體生化需氧量(BOD)的影響

水體中微生物分解有機(jī)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(jī)物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。一般有機(jī)物在微生物作用下,其降解過程可分為2個(gè)階段,第1階段是有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氨和水,第2階段是氨進(jìn)一步在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下,轉(zhuǎn)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(yīng)的耗氧量。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中通常采用20℃條件下經(jīng)5d培養(yǎng)后測得的BOD作為水中有機(jī)物的耗氧量。水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生殘餌和排泄物等有機(jī)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(jī)物氧化不完全,容易產(chǎn)生H2S、NH3等有毒氣體,危害養(yǎng)殖魚類的健康,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起養(yǎng)殖魚類的大量死亡,所以在DO較高的水庫有機(jī)物分解的較好,魚類的發(fā)病率較低。一般認(rèn)為BOD小于1mg/L,表示水體清潔;大于3~4mg/L,表示受到有機(jī)物污染。據(jù)劉順科等[3]對(duì)水磨灘水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖的水質(zhì)研究表明,網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的生化耗氧量高于對(duì)照區(qū),網(wǎng)箱養(yǎng)殖使水庫水體的生化耗氧量明顯增加。

4網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體化學(xué)需氧量(COD)的影響

水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過程中所消耗氧化劑的量,稱為化學(xué)需氧量(COD)。水中各種有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化反應(yīng)的難易程度是不同的,因此,化學(xué)需氧量只表示在規(guī)定條件下水中可被氧化物質(zhì)的需氧量的總和。COD與BOD比較,COD的測定不受水質(zhì)條件限制,測定的時(shí)間短,COD不能區(qū)分可被生物氧化和難以被生物氧化的有機(jī)物,不能表示出微生物所能氧化的有機(jī)物量,而且化學(xué)氧化劑不僅不能氧化全部有機(jī)物,反而會(huì)把某些還原性的無機(jī)物也氧化了。所以采用BOD作為有機(jī)物污染程度的指標(biāo)較為合適,在水質(zhì)條件限制不能做BOD測定時(shí),可用COD代替。網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體COD的影響與BOD相類似,其使水庫水體的化學(xué)耗氧量增加。

5網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水庫水體pH值的影響

pH值亦稱氫離子濃度指數(shù),是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。pH值是水庫水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),它對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的生長有著直接或者間接的影響。對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)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(tǒng),因而其pH值變化幅度較其他參數(shù)小。水庫的pH值變化主要與工業(yè)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(dòng)、水溫、空氣中CO2分壓的變化和底質(zhì)中有機(jī)碎屑的腐解有關(guān),正常的網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)pH值的影響不大,但在養(yǎng)殖活動(dòng)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(yǎng)化發(fā)生水華等情況下,養(yǎng)殖區(qū)的pH值會(huì)升高或降低。2006年10月26日11時(shí)我們對(duì)南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進(jìn)行抽檢,三斷面pH值無明顯差異。

6網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)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(jī)氮、有機(jī)氮化合物及溶解的分子態(tài)氮,TN通常包括無機(jī)氮和有機(jī)氮。有機(jī)氮主要存在于各種有機(jī)細(xì)屑和魚類的排泄物中;無機(jī)氮指溶在水中的各種無機(jī)化合物中的氮,主要是三態(tài)氮:硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。水體中的磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在,在各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)中,氮和磷是水體富營養(yǎng)化最主要的誘因。水庫富營養(yǎng)化程度與水體TN、TP濃度密切相關(guān),隨著其濃度的升高,水體的富營養(yǎng)化程度也在不斷加劇,TN在0.5~1.5mg/L之間為富營養(yǎng)型,TP超過0.01mg/L時(shí),就可能引起富營養(yǎng)化發(fā)生,在網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域,散失的餌料和養(yǎng)殖對(duì)象的排泄物是投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體中磷的主要來源,高密度的投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖造成水體中磷濃度的增加。我所于2006年對(duì)西津水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水質(zhì)的影響研究表明,養(yǎng)殖區(qū)的無機(jī)磷和TP分別是非養(yǎng)殖區(qū)的1.25倍和1.67倍[4],網(wǎng)箱區(qū)水層中總TP隨水深的增加而增加,是P沉積的結(jié)果,這在有躍溫層的水體中表現(xiàn)得尤為明顯。2007年區(qū)環(huán)保部門對(duì)施行網(wǎng)箱養(yǎng)殖的龍灘水庫、巖灘水庫、大王灘水庫和青獅潭水庫水質(zhì)的檢測結(jié)果是:水庫水體為Ⅳ類水質(zhì),但是TN和TP超標(biāo)、富營養(yǎng)化趨勢(shì)明顯。網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢物增加了水體營養(yǎng)物的總濃度,降低了水體的透明度,導(dǎo)致水體一定程度的富營養(yǎng)化。在龍灘水庫的不投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖,主養(yǎng)品種以鰱、鳙魚為主,對(duì)網(wǎng)箱區(qū)及上下游的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明,不投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖能改善水體透明度,降低BOD、COD含量,對(duì)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(guī)劃調(diào)查評(píng)價(jià),我國主要水庫中約1/4的水庫水質(zhì)狀況劣于III類標(biāo)準(zhǔn);6.4%為劣V類,污染嚴(yán)重,水體功能基本喪失。其中中南、華東地區(qū)水庫水質(zhì)狀況較好,西北、西南和華北地區(qū)次之,東北地區(qū)最差。水質(zhì)超標(biāo)項(xiàng)目主要為高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚等,說明我國水庫水體污染主要為耗氧有機(jī)污染。我國水庫水質(zhì)狀況惡化有多種原因,其中生活用水、工業(yè)用水等點(diǎn)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(yán)重,由水產(chǎn)養(yǎng)殖造成的內(nèi)源污染正逐步顯現(xiàn),形成了點(diǎn)源、面源和內(nèi)源污染共存、污染物類型多樣的復(fù)雜態(tài)勢(shì)。水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖是內(nèi)源污染的主要形式,其對(duì)水庫水質(zhì)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(duì)水體的pH值、水溫等影響不大。

8建議

(1)積極開展水庫水環(huán)境演變機(jī)理及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究。根據(jù)水庫不同的水質(zhì)類型,建立相應(yīng)的負(fù)載力模型,限制養(yǎng)殖規(guī)模,合理布局網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域。

(2)定期對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,避免長時(shí)間養(yǎng)殖帶來富營養(yǎng)化和污染,保證水庫水環(huán)境處于良性生態(tài)平衡狀態(tài)。目前,我國水庫中真正監(jiān)測水質(zhì)狀況的不多,只有一些大水庫有監(jiān)測,但數(shù)據(jù)是不公開的,要遏制水庫水質(zhì)的惡化,必須加強(qiáng)水庫水質(zhì)的監(jiān)測、監(jiān)管和信息制度。

(3)推行健康養(yǎng)殖。選擇合理的養(yǎng)殖品種,吃食性魚類和濾食性魚類搭配合理;選擇優(yōu)質(zhì)的飼料,注重餌料的投放量和投喂方法,減少殘餌對(duì)水體污染,提高餌料利用率;提高疾病預(yù)防意識(shí),嚴(yán)禁使用違禁漁藥。

(4)加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖戶的環(huán)保教育,提高環(huán)保意識(shí),讓大家都認(rèn)識(shí)到水資源并非“用之不盡,取之不竭”,如果違反自然規(guī)律,無節(jié)制地索取水資源,最后必將得到自然界的報(bào)復(fù),自覺樹立“人人有責(zé),從我做起”的觀念。

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