河蚌掛養(yǎng)和浮床植物凈化水質(zhì)效果對比

郭麗蕓 王慶 吳丹

摘要 在池塘工業(yè)化養(yǎng)殖系統(tǒng)凈水區(qū)分別掛養(yǎng)河蚌和栽種浮床植物，研究不同模式的水質(zhì)凈化效果。結(jié)果表明，在經(jīng)濟(jì)成本相似的情況下，河蚌掛養(yǎng)去除氮磷效果優(yōu)于浮床植物，浮床植物增加水體溶解氧和降低COD效果好于河蚌掛養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 河蚌掛養(yǎng);浮床植物;水質(zhì)凈化

中圖分類號(hào) S966.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）03-0095-02

Abstract The water purification effects of different models were studied in the water purification area of the inpond aquaculture system by hanging freshwater mussel and planting floating bed plants，respectively.The results showed that at the similar economic cost， the nitrogen and phosphorus removal effect was better than that of floating bed plants， while the effects of dissolved oxygen increasing and COD decreasing were better than that of floating bed plants.

Key words Hanging freshwater mussel;Floating bed plants;Water purification

池塘工業(yè)化生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)（inpond aquaculture system， IPA） 是在池塘中構(gòu)建一定面積的水槽養(yǎng)殖區(qū)，采用工業(yè)化生產(chǎn)手段養(yǎng)殖水產(chǎn)品，并通過集排污設(shè)施對養(yǎng)殖魚類的糞便、殘餌進(jìn)行收集排出，同時(shí)利用凈化區(qū)水生動(dòng)植物等方法進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，實(shí)現(xiàn)原位修復(fù)、循環(huán)利用，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)生態(tài)環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量提升、經(jīng)濟(jì)高效的目標(biāo)[1]。因此，凈化區(qū)的凈化效果對整個(gè)池塘工業(yè)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。目前最常用的凈化方法是懸掛濾食性水生動(dòng)物[2]和種植浮床植物[3]，對于兩者凈化水質(zhì)效果的比較研究不是很多。該研究選取兩口池塘工業(yè)化生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，分別在凈水區(qū)掛養(yǎng)河蚌和種植浮床植物，比較兩者對水質(zhì)的凈化效果，以期為水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)凈化、資源保護(hù)方面提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 池塘條件

在南京市水產(chǎn)科學(xué)研究所祿口基地分別選取兩口池塘工業(yè)化生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)（圖1），系統(tǒng)包括養(yǎng)殖區(qū)和凈化區(qū)，養(yǎng)殖區(qū)前端設(shè)有推水設(shè)備，后端設(shè)有集排污裝置。兩口塘均養(yǎng)殖黃顙魚，2018年4—5月分別在兩口塘掛養(yǎng)河蚌5萬只、種植浮床植物500 m2。其他池塘條件見表1。

1.2 水質(zhì)指標(biāo)檢測分析

2018年7—11月每月初采集水樣進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，采樣位點(diǎn)如圖1所示，每個(gè)池塘選取養(yǎng)殖池前端、養(yǎng)殖池內(nèi)、養(yǎng)殖池后端及堤岸4個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行采樣，各指標(biāo)取平均值后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。水溫、溶解氧（DO）現(xiàn)場測定，總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH4+）、亞硝氮（NO2-）、化學(xué)需氧量（CODMn）在實(shí)驗(yàn)室采用國標(biāo)方法測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 和Sigmaplot 12.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖表處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 河蚌掛養(yǎng)和浮床植物對溶解氧的影響

由圖2可知，種植浮床植物的池塘溶解氧基本維持在6.0 mg/L以上，具有增加水體溶解氧的效果。而河蚌掛養(yǎng)池塘溶解氧相對較低，低于5.0 mg/L，尤其8月，河蚌掛養(yǎng)池塘溶解氧達(dá)到最低，只有3.5 mg/L。浮床植物增加水體溶解氧的效果優(yōu)于河蚌。植物進(jìn)行光合作用后會(huì)將體內(nèi)的氧氣運(yùn)輸至根系，根系進(jìn)而將氧氣釋放到水體當(dāng)中，在根系附近形成有氧環(huán)境[4]。而河蚌在水體中進(jìn)行生物代謝，尤其7—9月期間河蚌生長旺盛，消耗大量的氧氣，導(dǎo)致水體中溶解氧含量較低。秋季溫度降低，但河蚌的生理活動(dòng)仍然旺盛，依然會(huì)消耗水體中的氧[5]。河蚌掛養(yǎng)的池塘可適當(dāng)進(jìn)行增氧，采用攪動(dòng)水層或必要時(shí)使用增氧機(jī)。在池塘工業(yè)化生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，采用推水機(jī)對水體進(jìn)行增氧，同時(shí)也可在養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行底增氧。

2.2 河蚌掛養(yǎng)和浮床植物對氮磷的影響 從圖3～6可以看出，河蚌掛養(yǎng)塘的氨氮、亞硝氮、總氮和總磷含量均低于浮床

植物塘。其中兩口塘的亞硝氮（圖4）和總磷（圖6）含量自7—11月期間均可見明顯的降低，說明河蚌和浮床植物對亞硝氮和總磷的降解效果均較好。氨氮（圖3）和總氮（圖5）含量自9—10月后開始上升，但根據(jù)往年檢測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)顯示，秋冬季節(jié)水體內(nèi)的氮磷含量相比夏季會(huì)有明顯上升，且曹豫等[6]的研究數(shù)據(jù)也顯示出同樣的趨勢，但種植浮床植物的池塘，氨氮、亞硝氮、總氮和總磷含量均較對照池塘有明顯減少，說明浮床植物對水質(zhì)有顯著的改善作用[7]。河蚌也能夠有效降低水體氮磷等營養(yǎng)鹽[8]，對總氮、總磷、氨氮和亞硝氮的去除率可分別達(dá) 38%、37%、40%和54%[9]。

2.3 河蚌掛養(yǎng)和浮床植物對化學(xué)需氧量的影響

有報(bào)道指出河蚌對水體中COD的降解率可達(dá)30%[9]，浮床植物也被證實(shí)能有效降低水體中的COD[6]。由圖7可知，該研究中河蚌掛養(yǎng)和浮床植物都能降低水體中的CODMn，與7月相比，河蚌掛養(yǎng)的池塘11月CODMn降低了31%左右，種植浮床植物的池塘降低了35%左右，浮床植物塘的總體效果略優(yōu)于河蚌掛養(yǎng)塘?？赡茉蚴呛影鲈谏L代謝過程中，雖然吸收外界大量的有機(jī)物來滿足自身生長，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定的排泄物，而植物不存在這一問題。

3 討論與結(jié)論

在池塘工業(yè)化生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，90%的水面為凈化區(qū)，養(yǎng)殖區(qū)僅占系統(tǒng)面積的一小部分。凈化區(qū)的大水面依然有利用的空間，若在凈水的同時(shí)能利用這部分水面產(chǎn)生效益，則能達(dá)到節(jié)能減排的效果。河蚌掛養(yǎng)和浮床植物2種方法是目前水產(chǎn)養(yǎng)殖上應(yīng)用較為廣泛的原位生物修復(fù)方法，具有顯著的凈化水質(zhì)的作用。河蚌在6、7月進(jìn)入生長旺季，一直到秋季，雖然氣溫降低，但仍能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)[5]。在養(yǎng)殖池塘中掛養(yǎng)河蚌可充分利用水利資源和水域生物資源，無需投飼，在保護(hù)水域生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，獲得養(yǎng)殖河蚌的經(jīng)濟(jì)利益，符合發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)方向[10]。通過浮床種植植物，植物和魚類生長周期相近，水質(zhì)處理過程與自然生態(tài)系統(tǒng)有著更大的相容性，通過浮床植物凈化水體的同時(shí)可改善池塘景觀，具有一定的生態(tài)價(jià)值，且植物種植無需施肥用藥，能耗低[11]。該研究表明，相同池塘面積、相同養(yǎng)殖品種情況下，種植浮床植物對增加水體溶解氧、降低水體COD效果更好，而掛養(yǎng)河蚌對去除水體中的氮磷含量更勝一籌，且河蚌掛養(yǎng)花費(fèi)的成本及人工費(fèi)用更低。在實(shí)際應(yīng)用中可將兩者結(jié)合使用，并根據(jù)池塘自身?xiàng)l件選擇性地調(diào)整二者的應(yīng)用比例。

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