貝類養殖改善河流水質試驗研究

王勝利 馬 林

（1.天津市濱海新區海濱街道辦事處農業綜合服務中心，天津 300280；2.天津市水產研究所，天津 300221）

0 引言

2020年是“渤海污染治理攻堅戰”的收官之年，天津市濱海新區海濱街轄區內子牙新河是匯入渤海河流之一，但在2020年1、2月天津市環境局的斷面考核中均未達標。因此，開展子牙新河流域水質治理工作成了迫在眉睫的事。

為了探索科學有效治理河流污染的方法以及總結經驗推廣使用，天津市濱海新區海濱街道辦事處農業綜合服務中心與天津農學院合作，探索利用濾食性貝類對河水進行生態凈化。

1 試驗可行性研究

濾食性貝類以水體中的細菌、藻類、有機碎屑等為食，可以增加水體透明度。藻類吸收水體中的氮、磷等營養鹽后被貝類濾食，進而轉化為貝類機體有機質，維系水體化學成分穩定，同時為建成修復水體的“小濕地”奠定基礎。天津農學院貝類養殖團隊在池塘中養殖菲律賓蛤仔和青蛤的研究表明，濾食性貝類使水體透明度增加2倍以上，總氮減少78.2%，無機磷減少86.5%，化學需氧量降低52.6%；濾食性貝類存活率95%以上，生長較快。

任延軍等構建以縊蟶等濾食性貝類為核心功能群的海水生物修復技術體系，利用海水中的營養成分，以單細胞藻類為中轉，同化入體內，使縊蟶迅速生長，在控制水體富營養化、獲得生態效益的同時，實現經濟效益提升。養殖縊蟶可提高養殖池塘水體透明度，減少氨態氮、亞硝酸鹽等有害因子，有利于同一水體內其他養殖動物的存活與生長。

經考察，子牙新河水溫17.5 ℃時水體密度1.004～1.006 g/cm，是近江蟶最適宜生長的水體環境。在該條件下近江蟶生長最快、存活率高，所以計劃放養適宜淡水養殖的近江蟶。

2 試驗方法

2.1 試驗時間及地點

2019年6月至2021年7月，天津市濱海新區海濱街道辦事處農業綜合服務中心于子牙新河天津市濱海新區人民政府海濱街道辦事處轄區水域開展試驗。

2.2 試驗過程

首先，試驗單位技術人員開展試驗區現場考察，主要考察河道水質、底質特征，確定放流區域、放流密度。其次，根據考察結果確定苗種投放情況，如表1、表2所示。再次，根據試驗水體的鹽度，選擇供苗地點和供苗池塘。此試驗從浙江省預定近江蟶苗種，用泡沫箱冷藏運輸，運至天津市投放指定地點。

表1 投放苗種情況

表2 近江蟶投放情況

試驗人員于子牙新河兩岸，選擇近岸坡度較緩的灘面放苗（正常深度0.5～1.0 m，寬度2.0 m左右），或者選擇靠近下風向的淺灘放苗（正常深度0.3～1.0 m）。在放苗位置插竹竿進行標記。

放苗時，試驗人員選擇無風或微風天氣，用船裝載苗種箱到達放苗位置，用手抓苗，均勻撒入水中。蟶苗脆弱，忌用鐵鍬等硬質工具。試驗過程中，定期檢查近江蟶的生長、存活情況及水質情況。水質情況以濱海新區生態環境局每月檢測通報數據為準。

3 結果與分析

3.1 近江蟶生長情況

在該試驗過程中，近江蟶生長情況詳見表3。2019年12月挖掘采樣，發現近江蟶長勢良好，規格達到500粒/kg，殼長3～4 cm；而且近江蟶正向外圍擴散，在原投苗處以外仍然可以挖掘到近江蟶，未大量發現死亡近江蟶苗種殼體，近江蟶成活率較高。2020年5月挖掘采樣，近江蟶規格達到200粒/kg，殼長5～7 cm；未大量發現死亡近江蟶殼體，說明在冬季水面結冰的情況下近江蟶可以安全越冬。2020年12月挖掘采樣，近江蟶規格達到120粒/kg，殼長8～9 cm。2021年5月挖掘采樣，近江蟶規格從剛放入水體時的1 000粒/kg長到55粒/kg，殼長9～10 cm。

表3 子牙新河投放近江蟶生長情況采樣調查表

由于該試驗目的是探索治理水體的方法，因而試驗最后未對近江蟶進行全面捕獲和定量分析。

3.2 水質指標變化情況

我國地表水依據地表水水域環境功能和保護目標，按功能高低依次劃分為五類：Ⅰ類，主要適用于源頭水，國家自然保護區；Ⅱ類，主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區，珍稀水生生物棲息地，魚蝦類產卵場，仔稚幼魚的索餌場等；Ⅲ類，主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區，魚蝦類越冬、洄游通道，水產養殖區等漁業水域及游泳區；Ⅳ類，主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區；Ⅴ類，主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。

此次試驗主要監測項目為氨氮、高錳酸鹽、總磷、溶解氧。以V類水體標準線為基準，其中氨氮不高于2.0 mg/L、高錳酸鹽指數不高于15 mg/L、總磷不高于0.4 mg/L、溶解氧不低于2.0 mg/L，即全面消滅V類水體。河流所在轄區水務局根據國控斷面檢測指標計算綜合得分，確定水質級別。

3.2.1 高錳酸鹽指數變化情況。由圖1試驗水體高錳酸鹽指數變化曲線可知，試驗開始前試驗區水體中高錳酸鹽指數較低，之后迅速上升，7月達到最高點。其原因可能是我國北方地區5月之前水溫較低，經過冬季的冰封、沉淀，大多數有機質沉淀在底泥中，所以上覆水水體中各種有害物質含量相對較低；6—7月水溫上升，加之投苗，近江蟶的活動讓底泥中的有害物質充分溶解在河水中，致使上覆水水體中高錳酸鹽指數迅速上升，顯著高于V類水體標準15 mg/L（氨氮、總磷變化趨勢類似）。放入近江蟶2個月后，高錳酸鹽指數顯著下降；放苗6個月后，水體中高錳酸鹽下降至V類水體指標標準15 mg/L以下，之后便保持在15 mg/L以下小幅度波動；第2年6—7月，水體中高錳酸鹽指數也不再顯著上升。這說明近江蟶不但改善了河水水質，還改善了河道底泥情況，從根本解決了河道水質不達標問題。

圖1 試驗水體高錳酸鹽指數變化曲線

3.2.2 總磷變化情況。由圖2可知，試驗開始前，水體中總磷顯著高于V類水體標準0.4 mg/L；放入近江蟶4個月后，水體中總磷含量下降至0.11 mg/L，之后便一直在低于0.4 mg/L的范圍內波動。

圖2 試驗水體總磷變化曲線

3.2.3 氨氮變化情況。由圖3試驗水體氨氮變化曲線可知，試驗開始前，水體中氨氮含量就低于V類水體標準2 mg/L；放入近江蟶后，水體中氨氮含量顯著下降，由原來最高1.3 mg/L下降至0.5 mg/L以下，之后便一直在低于0.5 mg/L的范圍內波動。

圖3 試驗水體氨氮變化曲線

3.2.4 溶解氧變化情況。由圖4試驗水體溶解氧變化曲線可知，試驗開始前，水體中溶解氧含量顯著高于V類水體標準2 mg/L，最高達到6.23 mg/L；放入近江蟶后，對水體中的溶解氧含量變化不顯著，一直呈較高水平小幅波動。

圖4 試驗水體溶解氧變化曲線

3.2.5 考核得分及水質級別情況。由表4可知，在2019年6月試驗開始之前至試驗開始4個月后，綜合高錳酸鹽指數、總磷、氨氮、溶解氧4個指標的考核得分均不合格，水質級別都是V類水體。在試驗后的第5個月（即2019年11月）水質綜合得分合格達到V類水體標準，之后綜合得分便一直穩定在70分，水質級別穩定在Ⅳ類水體（其中冰封期未檢測）。

表4 子牙新河主要水質指標變化表 mg/L

濱海新區水務局河長制辦公室專家組將被考核河流取水斷面水體的高錳酸鹽指數、氨氮、總磷、溶解氧4項參數作為考核指標進行評分。取水斷面水體水質類別達到水功能區劃目標，得分為70分（無水功能區劃目標的河段按地表水Ⅴ類標準進行評定）；河湖代表斷面水體水質類別不能達到該河湖水功能區劃目標，根據得分系數計算該河湖最后得分，=70×。

水質級別達到該河段水功能區劃目標時，為1.0；低1級時，為0.7；低2級時，為0.6；低3級時，為0.5；最低為0.4。水質類別和水質分級的關系按表5中數值計算，水質級別四級相當于V類。

表5 水質級別對照表 mg/L

4 結論

通過試驗分析發現，在水質不達標、相對靜態河流中放養濾食性近江蟶可以有效解決河流水質不達標問題，能夠顯著降低水體的高錳酸鹽指數、總磷和氨氮含量，且不影響水體中溶解氧含量，可以將V類水體改善為Ⅳ類水體。

此試驗水體中投放的近江蟶可以很好地生長、越冬，2 a時間近江蟶規格從1 000粒/kg、殼長1～2 cm，生長到55粒/kg、殼長9～10 cm，既可以低成本養殖貝類產生經濟效益，又可以解決水體不達標的問題，產生生態和社會效益。