流水養(yǎng)魚水質(zhì)評價

寇 坤，葛光環(huán)

（1.安康學(xué)院，陜西安康 725000；2.安康學(xué)院陜西省院士專家工作站，陜西安康 725000）

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對食品的需求量也逐年增加。水產(chǎn)養(yǎng)殖是人們較為重要的食品來源。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐漸向規(guī)?；l(fā)展，養(yǎng)殖面積逐漸擴(kuò)大［1］。養(yǎng)魚用水和可供挖魚塘的土地嚴(yán)重不足［2］。傳統(tǒng)養(yǎng)魚歷來采用投加餌料肥水的養(yǎng)殖模式，在養(yǎng)殖過程中會產(chǎn)生大量排泄物、殘餌以及藥物會對池底沉積物及水環(huán)境產(chǎn)生危害，對環(huán)境及人體造成危害［3］。

為提高水產(chǎn)品養(yǎng)殖效益，促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)發(fā)展，滿足人們對水產(chǎn)品的高質(zhì)量需求。流水養(yǎng)魚市場逐步發(fā)展。流水養(yǎng)魚是利用水體流動，魚類始終在流水中生長，在保障溶解氧充足的同時，出水將殘留餌料、糞便及代謝廢物帶走，使魚類生活在溶解氧充足且水質(zhì)清新的環(huán)境中。可大幅度提高放養(yǎng)密度，強(qiáng)化投餌加快魚類生長速度。在保障魚類品質(zhì)的同時增加了產(chǎn)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益［4，5］。

與傳統(tǒng)養(yǎng)魚模式相比，流水養(yǎng)魚更有利于環(huán)境保護(hù)，地形、氣候及養(yǎng)魚品種的不同對環(huán)境的影響會有所差距。為保障流水養(yǎng)魚的質(zhì)量，減少對水體以及環(huán)境的危害，最大化的保障環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。流水養(yǎng)魚對水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的主要影響和影響因素需具體分析，分析流水養(yǎng)魚影響水環(huán)境質(zhì)量的原理，給出更具體的環(huán)境保護(hù)對策。

本研究以陜西省某現(xiàn)代漁業(yè)園區(qū)為研究對象，采集園區(qū)內(nèi)水樣進(jìn)行分析。主要從水流經(jīng)過整個園區(qū)的水質(zhì)變化角度出發(fā)，檢測園區(qū)內(nèi)不同采樣點水樣的濁度，色度，pH，磷酸鹽和亞硝酸鹽，根據(jù)不同參數(shù)的對比得出流水養(yǎng)魚對水環(huán)境的影響及原理，提出保護(hù)對策和建議。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

陜西省某現(xiàn)代漁業(yè)園區(qū)建設(shè)于2018 年，項目占地4.3 hm2，建設(shè)魚塘2 hm2。于2019 年5 月投產(chǎn)，投放養(yǎng)殖中華鱘、金鱒、虹鱒、鯉魚、鰱魚、草魚50 余萬尾。該建設(shè)項目是對創(chuàng)新科技成果的轉(zhuǎn)化，項目挖掘利用該區(qū)域豐富的水域資源，形成池塘養(yǎng)殖、魚苗孵化和休閑民俗度假的綜合性漁業(yè)休閑基地。該項目采用流水式漁業(yè)養(yǎng)殖，生產(chǎn)生態(tài)型魚產(chǎn)品；利用流水養(yǎng)魚，可避免水質(zhì)富營養(yǎng)化對水質(zhì)造成污染；通過流水養(yǎng)魚可適當(dāng)改善小區(qū)域氣候環(huán)境。

1.2 水樣采集

該園區(qū)兩側(cè)有小河，水資源充沛。以進(jìn)水渠管道為中線，園區(qū)劃分為左右2 部分，兩側(cè)規(guī)劃成小的養(yǎng)魚塘，進(jìn)水渠兩側(cè)分布有進(jìn)水口，為兩側(cè)魚塘提供水源，進(jìn)水口與魚塘存在30 cm 左右的高度差，有一定的曝氣效果。不同魚種分布于不同的養(yǎng)魚塘中，每個塘互不影響。魚塘排出水流入出水渠，匯聚于出水塘處理后排入兩側(cè)河流。在進(jìn)水渠、金鱒魚池、鯉魚池、水渠出水口、水塘出水口分別設(shè)置采樣點。

1.3 測定方法

水質(zhì)指標(biāo)測定方法見表1。

表1 測定方法

2 結(jié)果與分析

在陜西省某漁業(yè)園區(qū)的進(jìn)水口、金鱒魚池出水口、鯉魚池出水口、水渠出水口、水塘出水口分別設(shè)置采樣點，采樣分析，魚塘不同采樣點水質(zhì)參數(shù)變化趨勢見圖1。由圖1 可知，整個水體循環(huán)中磷酸鹽波動幅度較小，養(yǎng)魚池塘對亞硝酸鹽影響較為突出。

圖1 魚塘不同采樣點水質(zhì)參數(shù)對比分析

2.1 魚塘水中濁度與色度分布

水體表觀污染是指水體顏色異常、渾濁度高等引起人體感官不悅的現(xiàn)象，主要表征指標(biāo)有水體懸浮物濃度（SS）、水體渾濁度、水體色度［6］。在許多水體中，濁度和色度是反映水質(zhì)良好的重要指標(biāo)。

濁度是指水體的渾濁程度，是由水中的不溶物所產(chǎn)生，包括懸浮物對光的散射和溶質(zhì)分子對光的吸收。水的濁度與水中懸浮物質(zhì)的含量、大小、形狀及折射系數(shù)有關(guān)。水質(zhì)分析中規(guī)定，1 L 水中含有1 mg SiO2所構(gòu)成的濁度為1 個標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡稱1度。濁度越高，溶液越渾濁。飲用水國家濁度標(biāo)準(zhǔn)為不得超過1 NTU（NTU 為濁度單位，1 NTU=1 mg/L的白陶土懸浮體）。

水的色度是對天然水或處理后的各種水進(jìn)行顏色定量測定的指標(biāo)，水中非溶解性的腐殖質(zhì)、有機(jī)物或無機(jī)物質(zhì)所造成懸浮物顆粒的組分對水體的色度也有較大影響［7］。魚塘水中濁度與色度分布見圖2。由圖2 可知，在整個魚塘中，水體的濁度和色度變化趨勢基本一致，在逐漸增加。導(dǎo)致水體濁度增加的因素可能有養(yǎng)魚塘中魚類排泄物及殘餌；魚類游動導(dǎo)致塘底沉積物運動影響了水濁度；水渠出水口濁度明顯高于其他區(qū)域水平，由于多個養(yǎng)魚塘出水集中于此，水渠橫截面積小且水流較急，懸濁物無法快速沉淀。

圖2 魚塘不同采樣點水中濁度和色度變化趨勢

水體色度在進(jìn)入養(yǎng)魚塘后會增加，在水塘出水口處尤為突出。由于不同水體中懸浮顆粒物的組分不同，對于濁度和色度的影響程度也不同。水塘出水口處色度較高可能是2 個養(yǎng)魚塘中排泄物及殘餌集中、水體流動較快造成底泥向上翻涌導(dǎo)致了水中懸浮顆粒增加；湖庫魚塘等緩流水體中有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)濃度較高容易造成水體的富營養(yǎng)化藻類繁殖，藻類的數(shù)量和種類影響懸浮物顆粒的粒度分布［8］。

濁度和色度對水環(huán)境的影響并沒有其他化學(xué)物質(zhì)影響突出，在增長幅度不高的情況下，可以利用水體自凈功能恢復(fù)正常水平，但非溶解性的殘余餌料、魚的排泄物等懸浮物會產(chǎn)生大量的氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽及顆粒有機(jī)腐屑和溶解有機(jī)腐屑，若不及時清除會很快污染水質(zhì)，影響魚類生長并誘發(fā)魚?。?］。為更好地降低濁度與色度，保障水質(zhì)清潔，減少魚類疾病，需要減少水體中懸浮顆粒物的含量。可以將養(yǎng)魚塘中排泄物與殘留物及時收集排除；在水中添加化學(xué)吸附藥品，安裝生物過濾器。

2.2 魚塘水中pH 分布

水體中的氨主要以NH4+和非離子化NH3形式存在，水中pH 高低會影響魚發(fā)育。一般魚類在中性水體中生長最好［9］。成魚養(yǎng)殖最適pH 為6.5～7.5。pH 過低，使魚類血液中pH 下降，血液載氧能力降低，造成魚類組織性缺氧；導(dǎo)致魚類浮頭，影響生長或患病；pH 過高，強(qiáng)堿性水體易破壞鰓組織，使魚類失去呼吸功能而死亡；過低或過高都會導(dǎo)致微生物活動受抑制，有機(jī)物不易分解，對魚類的健康產(chǎn)生影響。魚塘水中pH 分布見圖3。

由圖3 可知，進(jìn)水口pH 高達(dá)7.93，超過了養(yǎng)魚最適標(biāo)準(zhǔn)。影響池塘水體pH 變化因素很多，pH 與水體中的CO2含量關(guān)系較密切［10］。流水養(yǎng)魚水體處于流動狀態(tài)，會促進(jìn)水體CO2溢出，水體浮游植物的光合作用也會消耗水體中CO2，pH 會有所升高［4］。當(dāng)水體流經(jīng)養(yǎng)魚池后，出水pH 降低，可能由于池塘中魚類生長排放大量CO2導(dǎo)致。流水養(yǎng)魚池塘中的pH 降低，可能會對魚類的大腦發(fā)育產(chǎn)生不良影響。為保障魚類健康生長，提高魚類品質(zhì)，需要良好的生長環(huán)境，應(yīng)該在進(jìn)水口將pH 調(diào)節(jié)到最適生長水平。pH 偏低使用生石灰調(diào)節(jié)；pH 偏高時及時注入新水，施用明礬，用醋酸調(diào)節(jié)［11］。

圖3 魚塘不同采樣點水中pH 變化趨勢

2.3 魚塘水中磷酸鹽濃度分析

磷酸鹽是多種食物的天然成分，是重要的食品配料和功能添加劑，在食品加工中被廣泛應(yīng)用。磷酸鹽會增加水體中藻類生長所需的元素磷，引起藻類瘋長；導(dǎo)致水體中細(xì)菌大量繁殖。瘋長的藻類死亡之后成為水體中細(xì)菌的營養(yǎng)，導(dǎo)致細(xì)菌迅速增殖，致使魚類死亡。大量增殖的細(xì)菌會消耗水中的氧氣，水體缺氧會引起魚類死亡；藻類和細(xì)菌會釋放毒素，使水體被毒化。有些魚類會攜帶毒素，通過食物鏈將毒素帶給人類，嚴(yán)重者會致人死亡。

魚塘水中磷酸鹽濃度見圖4。由圖4 可知，當(dāng)水體流經(jīng)養(yǎng)魚塘后磷酸鹽含量會增加。雖然磷酸鹽對魚類沒有毒性，但在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，其往往是水藻生長的限制性營養(yǎng)鹽［12］，可促進(jìn)水藻的生長［12-21］。間接影響魚的生長。一般情況下，當(dāng)磷酸鹽檢測值達(dá)到1mg/L 時，水質(zhì)宜于藻類繁殖，該養(yǎng)魚塘中鯉魚池出水高達(dá)0.92 mg/L，若不及時控制，當(dāng)磷酸鹽含量持續(xù)升高，會導(dǎo)致養(yǎng)魚塘中藻類增長，降低水中溶解氧含量，減少魚類生存空間。生存環(huán)境受到威脅，會降低魚類品質(zhì)，甚至?xí)痿~類大量死亡，一旦造成魚類死亡，水體中的有害物質(zhì)會大量增加，對水環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。

圖4 魚塘不同采樣點水中磷酸鹽變化趨勢

剩余魚餌料中未被分解的磷元素和魚排泄物中的磷元素是導(dǎo)致磷酸鹽增加的原因。通過大量換水可以暫時降低磷酸鹽含量；需要選擇磷酸鹽含量低的魚飼料對磷酸鹽進(jìn)行有效控制。

2.4 魚塘水中亞硝酸鹽濃度分析

亞硝酸鹽主要來自氨氮的亞硝化作用和硝酸鹽的反硝化作用。水體中只要存在氮元素，必會有亞硝酸鹽生成［22］。在養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽超標(biāo)會制約魚類生長，誘發(fā)魚類疾?。?3］。水體亞硝酸鹽達(dá)到0.1～0.5 mg/L 時，魚類紅細(xì)胞及血紅蛋白減少，血液載氧能力減低，造成魚類慢性中毒，魚類攝食下降、呼吸困難等。當(dāng)水體亞硝酸鹽大于0.5 mg/L 時，血液載氧能力嚴(yán)重下降，魚類代謝功能失調(diào)，免疫力下降，魚類極易患病，并可能誘發(fā)疾病［11］。

魚塘水中亞硝酸鹽濃度見圖5。由圖5 可知，進(jìn)水口亞硝酸鹽含量并不高，符合0.1 mg/L 以下標(biāo)準(zhǔn)［11］，當(dāng)水體流過養(yǎng)殖塘后，水中的亞硝酸鹽含量急劇升高，嚴(yán)重超過了養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)，對魚類的生長不利。導(dǎo)致亞硝酸鹽含量升高的因素可能為投入物料、殘餌與代謝物中含有大量的有機(jī)氮，水體中有機(jī)氮不斷分解，氨氮濃度逐漸上升，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽［23］；浮游生物種群數(shù)量不足，對水體中無機(jī)氮的轉(zhuǎn)化利用不夠［22］；外源水體本身存在污染：養(yǎng)殖密度過大［22］。

圖5 魚塘不同采樣點水中亞硝酸鹽變化趨勢

亞硝酸鹽濃度控制方法為換水，當(dāng)檢測到亞硝酸鹽超標(biāo)時，即使沒有發(fā)現(xiàn)魚病問題，也應(yīng)對水體進(jìn)行更換；定期潑灑生石灰，保持底部環(huán)境pH 為弱堿性，有利于硝化反應(yīng)順利進(jìn)行；施用微生物試劑，可以將池底堆積的有機(jī)物與排泄物及時分解［24］。

2.5 魚塘中不同魚種對環(huán)境的影響

鯉魚和金鱒魚對環(huán)境影響對比見圖6。由圖6可知，位于不同魚塘的鯉魚和金鱒魚對環(huán)境影響的變化趨勢基本一致。但鯉魚對環(huán)境的不利影響更加突出。造成這種情況的可能原因為鯉魚池中魚種投加量更多；為增加經(jīng)濟(jì)效益，保證魚類快速生長，投加的餌料不同；鯉魚對環(huán)境的凈化能力沒有金鱒魚強(qiáng)。

圖6 鯉魚和金鱒魚對環(huán)境影響對比

為更好地保護(hù)環(huán)境，建議園區(qū)應(yīng)該多項對比，選擇更合適的魚種及飼養(yǎng)物，建立最適合魚類生長的環(huán)境。

3 小結(jié)

流水養(yǎng)魚作為一種新興養(yǎng)殖技術(shù)，對環(huán)境會產(chǎn)生有利影響。對陜西省某漁業(yè)園區(qū)采樣分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水流經(jīng)養(yǎng)殖塘后，水質(zhì)會發(fā)生大幅度的變化，色度和濁度顯著增加；pH 雖在進(jìn)入魚塘后降到了最適養(yǎng)魚標(biāo)準(zhǔn)，但也說明魚塘中對水環(huán)境存在一些不利影響；在養(yǎng)殖塘中，pH、磷酸鹽、亞硝酸鹽等偏高。

建議通過篩選優(yōu)質(zhì)魚種及餌料，改善養(yǎng)殖塘底部環(huán)境、添加設(shè)備、合理施加藥劑來改善流水養(yǎng)魚對環(huán)境的影響。