網(wǎng)箱養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警方案探討

李金文，楊 俊，柳曉砹，尚明昆

（云南省普洱市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，普洱665000）

網(wǎng)箱養(yǎng)殖利用網(wǎng)片裝配成一定形狀的箱體，設(shè)置在較大的水體中，通過網(wǎng)眼進(jìn)行網(wǎng)箱內(nèi)外水體交換，使網(wǎng)箱內(nèi)形成一個(gè)適宜魚類生活的環(huán)境。利用這種養(yǎng)殖方式，可以大幅度提高魚類的產(chǎn)量，是一種將池塘密放養(yǎng)技術(shù)運(yùn)用到環(huán)境條件優(yōu)越的較大水面而取得高產(chǎn)的高度集約化的養(yǎng)殖方式［1］。

網(wǎng)箱養(yǎng)殖具有成本低、成活率高、飼養(yǎng)周期短、管理方便、起捕容易，適應(yīng)性強(qiáng)、便于推廣、經(jīng)濟(jì)效益好等一系列優(yōu)點(diǎn)，自從1973年網(wǎng)箱養(yǎng)魚技術(shù)進(jìn)入我國以來，30多年以來網(wǎng)箱養(yǎng)殖在我國得到了迅猛的發(fā)展，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

網(wǎng)箱養(yǎng)魚是一項(xiàng)高投入、高產(chǎn)出的漁業(yè)方式。網(wǎng)箱養(yǎng)魚向環(huán)境輸出的廢物主要包括未食的飼料、糞便、排泄物以及化學(xué)藥品等。在這些廢物中對(duì)水體和底泥產(chǎn)生富營養(yǎng)化影響的主要是未食飼料、糞便和排泄物中所含的營養(yǎng)物質(zhì)。它們?cè)黾恿怂w的營養(yǎng)物負(fù)荷。隨著養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖強(qiáng)度的擴(kuò)大，我國有些開展網(wǎng)箱養(yǎng)魚的水庫，曾因網(wǎng)箱養(yǎng)魚負(fù)荷量過大造成水質(zhì)惡化，發(fā)生大規(guī)模死魚或浮頭事件，在網(wǎng)箱中大量使用藥物也可使周圍的水質(zhì)惡化。不僅漁業(yè)生產(chǎn)遭受直接經(jīng)濟(jì)損失，還嚴(yán)重影響水體其他功能的正常發(fā)揮，影響國計(jì)民生［2，3］。

網(wǎng)箱養(yǎng)殖一方面能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益，增加農(nóng)民收入，提振地方經(jīng)濟(jì)；另一方面又面臨著巨大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。如何準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的影響程度和預(yù)測(cè)水體對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負(fù)載力，從而通過合理的控制養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖強(qiáng)度，在保證不造成水體污染的前提下最大化利用漁業(yè)資源成為了國內(nèi)外學(xué)者研究的熱門方向。

目前國內(nèi)外對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的影響程度和預(yù)測(cè)水體對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負(fù)載力的研究取得一定的進(jìn)展。如：Penczak等，研究發(fā)現(xiàn)每生產(chǎn)1kg虹鱒，平均排入湖泊中的總氮、總磷和總碳含量分別為0.10kg，0.023kg和0.75kg［4］。Beveridge計(jì)算出網(wǎng)箱養(yǎng)殖虹鱒的一個(gè)小型湖泊的負(fù)載力為3t／hm2／a［5］。陳義煊等研究了四川省9座水庫后，計(jì)算得出網(wǎng)箱養(yǎng)殖鯉魚的最大負(fù)載力，以最大產(chǎn)魚潛力表示，為2.5t／hm2～8.1t／hm2［6］。李德尚等研究，得出網(wǎng)箱養(yǎng)鯉的負(fù)荷力為3 000kg／ha，若按網(wǎng)箱養(yǎng)鯉毛產(chǎn)量750 000kg／ha為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，則換算為養(yǎng)魚網(wǎng)箱總面積占水庫總面積的0.4%［7］。

雖然目前國內(nèi)外對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的影響程度和預(yù)測(cè)水體對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負(fù)載力的研究取得了一定的進(jìn)展。但由于各地區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體的水文條件、氣候條件、魚類養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖水平等存在很大的差異。各地在開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度的評(píng)估時(shí)如完全照搬已有研究成果可能會(huì)存在不適于當(dāng)?shù)鼗厩闆r的現(xiàn)象，如各地開展養(yǎng)殖都進(jìn)行一次評(píng)估和研究的話在實(shí)際操作中又不太不可行。為了解決上述問題本文旨在探索一種簡便易行的網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警方案以供參考。

1 研究區(qū)域基本概況

近年來普洱市水電事業(yè)發(fā)展迅猛，大量水電站的建設(shè)，將形成上百萬畝水域資源，同時(shí)出現(xiàn)大量失地移民。為充分利用資源，發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)，解決失地農(nóng)民生產(chǎn)生活，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入，普洱市于2009年開展了電站庫區(qū)羅非魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖試驗(yàn)，同時(shí)著力打造現(xiàn)代漁業(yè)示范縣，規(guī)劃至2020年將形成近14萬畝的電站庫區(qū)養(yǎng)殖面積。本文以云南省普洱市率先開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，分析其網(wǎng)箱養(yǎng)殖前后水質(zhì)變化情況，提出一套簡單易行水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測(cè)方案，以求能夠良好的掌握養(yǎng)殖水體水質(zhì)的動(dòng)態(tài)情況并及時(shí)提出養(yǎng)殖規(guī)模及方式改善方案，從而有效的保護(hù)網(wǎng)箱養(yǎng)殖庫區(qū)水環(huán)境同時(shí)促進(jìn)漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。

本次調(diào)查研究區(qū)域?yàn)檠卵蛏?、泗南?個(gè)電站區(qū)域，其中崖羊山庫區(qū)水質(zhì)執(zhí)行GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，泗南江庫區(qū)執(zhí)行Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。

崖羊山庫區(qū)開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖的水面面積為27.25畝，網(wǎng)箱數(shù)740個(gè)；泗南江庫區(qū)水面面積為70.88畝，網(wǎng)箱數(shù)1890個(gè)。網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚種均以羅非魚為主。普洱市環(huán)境監(jiān)測(cè)站于2010年5月對(duì)李仙江流域中的崖羊山，泗南江電站庫區(qū)進(jìn)行了實(shí)地采樣監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果與2007年網(wǎng)箱養(yǎng)殖開展前同區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行了比對(duì)，詳細(xì)結(jié)果見表1。

表1 崖羊山庫區(qū)、泗南江水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚后水質(zhì)變化情況 mg·L－1

從表1數(shù)據(jù)可知，崖羊山水庫高錳酸鹽指數(shù)上升了60.15%，溶解氧降低了20.53%，CODcr上升了197.5%，BOD5上升了101.64%，氨氮上升了224.79%，總磷上升了96.43%，總氮上升363.77%；泗南江水庫高錳酸鹽指數(shù)上升了75.70%，溶解氧降低了1.76%，CODcr上升了55.3%，BOD5上升了43.04%，氨氮上升了318.37%，總磷上升了80.77%，總氮上升311.77%。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：崖羊山庫區(qū)和泗南江庫區(qū)在開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖后水環(huán)境質(zhì)量雖然仍然符合GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定，但水質(zhì)呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。即開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)庫區(qū)水質(zhì)造成了影響，但尚未造成污染。但憑借上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)尚不能判斷此養(yǎng)殖規(guī)模及方式再持續(xù)數(shù)年之后是否會(huì)對(duì)水環(huán)境造成污染影響水體功能以及影響水體功能并造成污染現(xiàn)象出現(xiàn)的年限；又或是此養(yǎng)殖規(guī)模是否還能有所擴(kuò)大而不影響水體功能。

2 水質(zhì)影響評(píng)估方法及監(jiān)測(cè)預(yù)警方案

由于網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水質(zhì)影響主要為造成水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，所以有效評(píng)估水體富營養(yǎng)化程度可以很好的評(píng)估網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水質(zhì)的影響程度從而判斷養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度是否超出庫區(qū)環(huán)境承載力。

2.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案

為了準(zhǔn)確的評(píng)估網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)庫區(qū)水質(zhì)的影響程度首先要保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠切實(shí)準(zhǔn)確的反映庫區(qū)水質(zhì)基本情況。養(yǎng)殖庫區(qū)具體監(jiān)測(cè)方案如下。

（1）監(jiān)測(cè)頻率：每年3次，分別為豐水期、枯水期、及平水期各1次。如在條件不允許的情況下可減少為每年2次，分別為枯水期及平水期各1次。

（2）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)：以網(wǎng)箱養(yǎng)殖中心區(qū)域?yàn)橹行模蛑車椛洳荚O(shè)采樣位置，取樣間隔為每2～4 km2。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分別采取水面表層、中層及底層水樣，并將各層水樣混合為一個(gè)混合樣。

（3）監(jiān)測(cè)指標(biāo)：總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、葉綠素a（Chla）、透明度（SD）。

2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估分析方法

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析方法采用采用金相燦等提出的相關(guān)加權(quán)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法［8－9］。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式及評(píng)價(jià)方法如下：

式中：TLI（∑）——綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；

TLI（j）——第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；

Wj——第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重，見表3。

表2 湖泊富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表3 各項(xiàng)指標(biāo)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)權(quán)重

單個(gè)指標(biāo)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)按照公式計(jì)算：

式中：Chla單位為mg／m3，SD單位為m，其他指標(biāo)單位均為mg／L。

根據(jù)所求TLI（∑），采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對(duì)湖泊（水庫）營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)，見表4。

表4 水體的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分級(jí)

2.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警方案實(shí)施及對(duì)策

首先按綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法分別計(jì)算出每年枯水期、豐水期、平水期的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，取其中的最大值作為當(dāng)年的水質(zhì)營養(yǎng)指數(shù)。

根據(jù)湖庫水體營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)基本情況，將網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水質(zhì)影響的預(yù)警級(jí)別為一級(jí)綠色預(yù)警級(jí)別、二級(jí)黃色預(yù)警級(jí)別、三級(jí)橙色預(yù)警級(jí)別以及四級(jí)紅色紅色級(jí)別。具體各預(yù)警級(jí)別劃分詳見表5。

表5 水質(zhì)影響預(yù)警分級(jí)表

一級(jí)綠色預(yù)警級(jí)別表示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響較小，水體環(huán)境負(fù)荷不大，尚有一定的環(huán)境承載力可適當(dāng)加大養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度以充分利用漁業(yè)資源。但養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度的增加幅度不宜過大，需循序漸進(jìn)。

二級(jí)黃色預(yù)警級(jí)別表示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)有一定影響，水體環(huán)境負(fù)荷在尚在水體能夠承載的范圍內(nèi)，但養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度不宜再擴(kuò)大。

三級(jí)橙色預(yù)警級(jí)別表示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響較大，水體環(huán)境負(fù)荷已經(jīng)超過了水體的環(huán)境承載力，需適當(dāng)縮減養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度。

四級(jí)紅色預(yù)警級(jí)別示網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響很大，水體環(huán)境負(fù)荷已經(jīng)嚴(yán)重超過了水體的環(huán)境承載力，需立即停止網(wǎng)箱養(yǎng)殖以恢復(fù)水體功能。

需特別指出的是由于隨著網(wǎng)箱養(yǎng)殖的不斷發(fā)展，庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)及預(yù)警分級(jí)情況作為動(dòng)態(tài)指標(biāo)，即每監(jiān)測(cè)一次即可計(jì)算分析出一次水質(zhì)預(yù)警級(jí)別，從而有效的指導(dǎo)該庫區(qū)下一步網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模、強(qiáng)度及養(yǎng)殖方式。

根據(jù)上述計(jì)算、分析及判斷方法計(jì)算可得在羊崖山庫區(qū)2007年，2009年?duì)I養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分別為18.29及34.67。崖羊山庫區(qū)2007年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級(jí)別為一級(jí)綠色級(jí)別，2009年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級(jí)別為二級(jí)黃色級(jí)別。泗南江庫區(qū)2007年，2009年?duì)I養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分別為15.87及31.95。泗南江庫區(qū)2007年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級(jí)別為一級(jí)綠色級(jí)別，2009年網(wǎng)箱養(yǎng)殖預(yù)警級(jí)別為二級(jí)黃色級(jí)別。即目前崖羊山、泗南江兩庫區(qū)目前養(yǎng)殖規(guī)模及強(qiáng)度對(duì)庫區(qū)水質(zhì)的影響尚在可控范圍內(nèi)，但養(yǎng)殖規(guī)模不宜再擴(kuò)大。

3 結(jié) 語

本文以普洱市崖羊山、泗南江兩庫區(qū)為例，以綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法為基礎(chǔ)制定了一套簡單易行的網(wǎng)箱養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警方案，以求能簡便有效的評(píng)估網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模及強(qiáng)度是否適當(dāng)，并為下一步網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模及強(qiáng)度的變化提出一些建議和意見。但本次研究的數(shù)據(jù)及資料有限，水質(zhì)預(yù)警方案的劃分基本依照綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法的分級(jí)規(guī)則制定，在實(shí)際中可能出現(xiàn)一些偏頗，希望在以后的研究中得以加強(qiáng)，以制定出更加合理的分級(jí)指標(biāo)來指導(dǎo)相關(guān)的實(shí)際工作。

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