5 種淡水水產養殖品種的產排污系數測算

陸尚明，張金昕，張敏，鄭浩，鄒宏海，張永江

（江蘇省漁業技術推廣中心，江蘇 南京 210036）

歐美等國家早已開始對畜禽水產養殖業所產生的糞污物質進行研究，測算確定了完整的水產養殖業產排污系數，并制定了相應的法律法規來約束水產養殖業的產排污行為。我國于2007 年12 月31日開展了第一次污染源普查，并發布了《第一次全國污染源普查水產養殖業污染源產排污系數及排污系數手冊》[1]。這也體現了我國對水產養殖對環境的影響愈發重視。

產污系數即污染物產生系數，指在正常養殖生產條件下，養殖生產1 kg 水產品在水體中所產生的污染物量，不含底泥沉降部分，單位用g/kg 表示。排污系數即污染物排放系數，指在正常養殖生產條件下，養殖生產1kg 水產品所產生的污染物量中，經不同排放渠道直接排放到湖泊、河流及海洋等（不包括排放到農田及水產養殖再利用等部分）外部水體環境中的污染物量，單位用g/kg 表示。養殖增產量指在一個養殖周期中，養殖所產生的漁獲物總量減去苗種投入總量。目前我國水產養殖種類繁多，生產模式多樣，養殖工藝參差不齊，養殖規模大小不一，養殖區域布局不盡相同[2]。該研究選取江蘇5種養殖品種，對其常規養殖的水質進行監測，分析其中的變化規律，摸清其水質狀況，得到其年排水量和進、排水中污染物濃度的差值，測算單位養殖產量下的產排污系數，再結合漁業統計數據即可獲得的單位養殖產量核算全國水產養殖業的產、排污量[3]。該研究測算的產排污系數，為科學生態水產養殖提供一定依據。

1 材料與方法

1.1 試驗監測點

根據江蘇省水產養殖生產產量區域特征分析、養殖生產模式分布區域特征分析和重要養殖品種分布區域分析，確定的試驗監測點如下：（1）海安中洋現代漁業科技產業園南通龍洋水產有限公司河鲀（暗紋東方鲀）養殖池塘，（2）揚中江蘇省漁業技術推廣中心揚中基地河蟹（中華絨螯蟹）養殖池塘，（3）賈汪佳順錦鯉（花白鰱混養）景觀散養養殖池塘，（4）江都周和懷養殖塘口鯽魚與鱖魚兩個品種養殖池塘。具體見表1。

1.2 試驗時間

試驗進行4 次采樣，具體如下：第一次采樣時間為7 月26 日—8 月2 日，第二次采樣時間為8 月21—8月23 日，第三次采樣時間為9 月26 日—9 月28日，第四次采樣時間為10 月23 日—10 月31 日。最終完成了采樣記錄16 份，養殖相關信息記錄16 份。

1.3 水質監測項目

測定氨氮、總氮、總磷、高錳酸鹽指數共4 項。

1.4 樣品采集

在進水口、養殖水體和排放口均設置1 個采樣點。當水體深度≤5m 時，采集上層水樣（水面下0.5 m），當水體深度＞5m 且≤10 m 時，采集上、下層水樣（水面下0.5 m、水底以上0.5 m），當水體深度＞10 m 時，采集上、中、下三層（水面下0.5 m、中層、水底以上0.5 m）水體混合樣品進行監測分析。在池塘或工廠化養殖區的中心區設置一個采樣點，每個采樣點采集水面下0.5 m 和水底以上0.5 m 處水樣進行分別分析，或做上下層混合樣品分析。在排水口采集實際排水水樣或混合樣分析。

表1 試驗點介紹

1.5 前處理

樣品固定按照SC/T 9102.3—2007《漁業生態環境監測規范 第3 部分：淡水》規定的固定方法處理，樣品在運輸過程中置于車載冷藏和冷凍冰箱中，保證樣品狀態的穩定。

1.6 檢測方法

總氮、氨氮、總磷、高錳酸鹽指數檢測方法見表2。

表2 檢測方法

1.7 試驗方法

對封閉式水體養殖（池塘養殖、工廠化養殖等）產、排污系數測算，根據年排水量和進、排水中污染物濃度的差值，計算單位養殖產量下，污染物產生和排放量，即產、排污系數[4]。

排污系數計算公式：P

產污系數計算公式：

式中，V總為養殖周期排水量之和。和為和監測指標濃度的平均值。在填寫時，應填寫出水口監測濃度值，但如果未排水或沒有排水口監測值時，則必須填寫池內水的監測濃度，不可空或填0。S末、h末、P池末、P進末：此4項為監測最后一次的池塘面積、水深、池內污染物濃度和進水口污染物濃度。W產出為整個養殖或監測周期的總產量。W投入為整個養殖或監測周期的總投苗量。

1.8 數據分析

試驗所得數據采用水產養殖業原位監測系統軟件、Microsoft Office Excel 程序處理，運用SPSS 19.0對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 暗紋東方鲀養殖塘口水質分析及產排污系數計算

進水口氨氮平均值為0.158 mg/L，出水口平均值為0.565 mg/L，池內水平均值為0.220 mg/L；進水口總氮平均值為1.148 mg/L，出水口平均值為3.795 mg/L，池內水平均值為1.775 mg/L；總磷進水口平均值為0.086 mg/L，出水口平均值為0.505 mg/L，池內水平均值為0.148 mg/L；進水口高錳酸鹽指數平均值為2.332 mg/L，出水口平均值為8.611 mg/L，池內水平均值為8.236 mg/L；4 個檢測指標平均值均為出水口＞池內水＞進水口。具體見表3。

表3 暗紋東方鲀水質檢測數據表mg/L

根據現場數據收集及養殖戶提供的生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為2 000 kg，產出為6 000 kg；換水量為第一次5 332.8 m3，第二次1 333.2 m3，第三次1 333.2 m3，第四次為3 333.0 m3，全年合計換水量為11 332.2 m3。結合表3 數據代入公式得排污系數：氨氮1.154 g/kg、總氮7.500 g/kg、總磷1.189 g/kg、高錳酸鹽指數17.790 g/kg，產污系數：氨氮1.369 g/kg、總氮8.897 g/kg、總磷1.486 g/kg、高錳酸鹽指數35.301 g/kg。

2.2 河蟹（中華絨螯蟹）養殖塘口水質分析及產排污系數計算

進水口氨氮平均值為0.177 mg/L，出水口平均值為0.258 mg/L，池內水平均值為0.216 mg/L；進水口總氮平均值為0.964 mg/L，出水口平均值為1.116 mg/L，池內水平均值為1.093 mg/L。進水口總磷平均值為0.083 mg/L，出水口平均值為0.130 mg/L，池內水平均值為0.118 mg/L。進水口高錳酸鹽指數平均值為3.788 mg/L，出水口平均值為6.389 mg/L，池內水平均值為4.291 mg/L。4 個檢測指標平均值均出水口＞池內水＞進水口。具體見表4。

根據現場數據收集及養殖戶提供生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為30 kg，產出為400 kg；換水量為第一次1 000 m3，第二次2 000 m3，第三次2 000 m3，第四次1 000 m3，全年合計換水量為6 000 m3。結合表4 數據代入公式得排污系數：氨氮1.319 g/kg、總氮2.474 g/kg、總磷0.749 g/kg、高錳酸鹽指數42.182 g/kg，產污系數：氨氮1.569 g/kg、總氮：2.622 g/kg、總磷0.754 g/kg、高錳酸鹽指數45.656 g/kg。

表4 中華絨螯蟹水質檢測數據表 mg/L

2.3 花白鰱混養養殖塘口水質分析及產排污系數計算

進水口氨氮平均值為0.191 mg/L，出水口平均值為0.613 mg/L，池內水平均值為0.562 mg/L。進水口總氮平均值為1.139 mg/L，出水口平均值為4.274 mg/L，池內水平均值為1.880 mg/L。進水口總磷平均值為0.024 mg/L，出水口平均值為0.045 mg/L，池內水平均值為0.017 mg/L。進水口高錳酸鹽指數平均值為1.097 mg/L，出水口平均值為3.473 mg/L，池內水平均值為1.925 mg/L。4 個檢測指標平均值均為出水口＞池內水＞進水口。具體見表5。

根據現場數據收集及養殖戶提供的生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為30 kg，產出為400 kg；花白鰱養殖過程中正常不用換水，計算換水量為整池水全年一次更換3 996 m3。結合表5 數據代入公式得排污系數：氨氮2.410 g/kg、總氮17.897 g/kg、總磷0.118 g/kg、高錳酸鹽指數13.563 g/kg，產污系數：氨氮3.178 g/kg、總氮17.938 g/kg、總磷-0.0013 g/kg、高錳酸鹽指數19.127 g/kg。

表5 花白鰱混養水質檢測數據表 mg/L

2.4 鯽魚養殖塘口水質分析及產排污系數計算

進水口氨氮平均值為0.201 mg/L，出水口平均值為0.348 mg/L，池內水平均值為0.257 mg/L。進水口總氮平均值為1.672 mg/L，出水口平均值為5.772 mg/L，池內水平均值為5.027 mg/L。進水口總磷平均值為0.148 mg/L，出水口平均值為0.533 mg/L，池內水平均值為0.259 mg/L。進水口高錳酸鹽指數平均值為5.870 mg/L，出水口平均值為8.578 mg/L，池內水平均值為7.575 mg/L。4 個檢測指標平均值均出水口＞池內水＞進水口。具體見表6。

根據現場數據收集及養殖戶提供的生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為2 000 kg，產出為20 000 kg；該鯽魚塘口較大，養殖過程中無換水，計算換水量為整池水全年一次更換266 400 m3。結合表6 數據代入公式得排污系數：氨氮2.185 g/kg、總氮60.693 g/kg、總磷5.691 g/kg、高錳酸鹽指數40.078 g/kg；產污系數：氨氮2.424 g/kg、總氮62.244 g/kg、總磷6.019 g/kg、高錳酸鹽指數59.517 g/kg。

表6 鯽魚水質檢測數據表 mg/L

2.5 鱖魚養殖塘口水質分析及產排污系數計算

進水口氨氮平均值為0.281 mg/L，出水口平均值為0.686 mg/L，池內水平均值為0.312 mg/L。進水口總氮平均值為1.628 mg/L，出水口平均值為2.134 mg/L，池內水平均值為1.930 mg/L。總磷進水口平均值為0.129 mg/L，出水口平均值為0.302 mg/L，池內水平均值為0.291 mg/L。進水口高錳酸鹽指數平均值為6.624 mg/L，出水口平均值為7.587 mg/L，池內水平均值為7.431 mg/L。4 個檢測指標平均值均出水口＞池內水＞進水口。具體見表7。

根據現場數據收集及養殖戶提供生產數據，記錄該養殖塘口投苗量為40 kg，產出為5 000 kg；換水量為第一次5 332.8 m3，第二次2 666.4 m3，第三次2 666.4 m3，第四次為9 999 m3，全年合計換水量為20 664.6 m3。結合表7 數據代入公式得排污系數：氨氮1.687 g/kg、總氮2.109 g/kg、總磷0.720 g/kg、高錳酸鹽指數4.012 g/kg；產污系數：氨氮1.737 g/kg、總氮2.365 g/kg、總磷0.761 g/kg、高錳酸鹽指數4.503 g/kg。

表7 鱖魚水質檢測數據表 mg/L

3 討論

綜上所述，該5 種養殖品種的產排污系數與10年前第一次全國污染源普查產排污系數相差不大，符合水產養殖對環境污染較小的客觀現象。同時該研究測算的花白鰱混養產污系數出現負值，也說明了并非所有水產養殖都會對環境造成不良影響。但是該次試驗時間為7、8、9、10 月連續監測，此時段大多為年度溫度最高階段，投苗時間段以及部分漁獲時間段沒有進行監測，監測數據代表性不強。建議繼續進行一次周年關鍵階段的采樣監測。同時在常規養殖塘口較為粗放的情況下，排水口存疑，如果采樣時不是正在排水，只能取排水口附近水樣作為排水樣，這樣排水口樣和塘口樣數據本質上沒有太大區別。另外高溫季節，部分進水口水質較為惡劣，塘口水質數據反而好于進水口數據，導致計算產排污數據時出現負數。部分品種（鱖魚）監測過程出現了重大病害，導致大批死亡，造成監測數據的代表性不強；有部分品種養殖過程中存在分塘情況，如河豚養殖，初期投放魚苗密度較大，待養殖中期會進行分塘養殖，這部分數據難以控制。該次研究側重于該5 種水產品養殖產排污系數測算的研究，以期為水產養殖水質方面數據結合生產實際提供參考。