青蝦養(yǎng)殖產(chǎn)排污系數(shù)測算

陸尚明 樊祥科 鄭 浩 張 莉 楊 振 鄒宏海

（江蘇省漁業(yè)技術推廣中心，江蘇南京 210036）

青蝦學名日本沼蝦（Macrobrachium nipponense），隸屬節(jié)肢動物門甲殼綱十足目長臂蝦科沼蝦屬，廣泛分布于東亞、東南亞等地[1]。在我國，青蝦多分布于長江中下游及其所屬的鄱陽湖、洞庭湖、太湖和巢湖等地區(qū)。青蝦具有生長速度快、蛋白質(zhì)和氨基酸含量高、肉質(zhì)鮮嫩等優(yōu)點，是江蘇省傳統(tǒng)淡水養(yǎng)殖的經(jīng)濟蝦種之一[2]。近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對青蝦的人工養(yǎng)殖環(huán)境日益重視。因此，研究青蝦養(yǎng)殖過程中產(chǎn)污排污系數(shù)具有重要意義。

2021年6月11日生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《排放源統(tǒng)計調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊》（生態(tài)環(huán)境部公告2021年第24號），進一步確定了農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污核算。產(chǎn)污系數(shù)即污染物產(chǎn)生系數(shù)，是指在正常養(yǎng)殖生產(chǎn)條件下養(yǎng)殖生產(chǎn)1 kg水產(chǎn)品在水體中所產(chǎn)生的污染物量，不含底泥沉降部分，單位為g/kg。排污系數(shù)即污染物排放系數(shù)，是指在正常養(yǎng)殖生產(chǎn)條件下養(yǎng)殖生產(chǎn)1 kg水產(chǎn)品所產(chǎn)生的污染物量中，經(jīng)不同排放渠道直接排放到湖泊、河流及海洋等外部水體環(huán)境中的污染物量（不包括排放到農(nóng)田及水產(chǎn)養(yǎng)殖再利用等部分），單位為g/kg。養(yǎng)殖增產(chǎn)量是指在一個養(yǎng)殖周期中養(yǎng)殖所產(chǎn)生的漁獲物總量減去苗種投入總量。目前，我國淡水養(yǎng)殖呈現(xiàn)種類繁多、生產(chǎn)模式多樣、養(yǎng)殖工藝參差不齊、養(yǎng)殖規(guī)模大小不一、養(yǎng)殖區(qū)域布局不盡相同等行業(yè)特點，即便當前水產(chǎn)養(yǎng)殖技術越發(fā)成熟，但是仍然有需要改進的地方，比如良種選育、水質(zhì)污染等[3]。本研究選取江蘇省蘇南、蘇中、蘇北的代表性青蝦養(yǎng)殖水域，對其常規(guī)養(yǎng)殖的水質(zhì)進行監(jiān)測，分析其中變化規(guī)律，摸清水質(zhì)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(yǎng)殖產(chǎn)量下的產(chǎn)排污系數(shù)，以期為生態(tài)養(yǎng)殖、漁業(yè)生產(chǎn)管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗監(jiān)測點概況

根據(jù)江蘇省青蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量區(qū)域特征分析、養(yǎng)殖模式分布區(qū)域特征分析，選取蘇南、蘇中、蘇北共計5個試驗點，即昆山市淀山湖鎮(zhèn)試驗塘口、昆山市周市鎮(zhèn)試驗塘口、蘇州市吳江區(qū)同里鎮(zhèn)試驗塘口、丹陽市行宮村試驗塘口、泗陽縣史集鎮(zhèn)試驗塘口（表1）。

表1 試驗點情況

1.2 試驗時間

于2020年4月至2021年1月每季度采集1次，具體時間如下：2020年4月10—30日春季采樣；2020年8月10—28日夏季采樣；2020年9月3—30日秋季采樣；2021年1月2—9日冬季采樣。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品采集。在進水口、養(yǎng)殖水體和排放口均設置1個采樣點，當水體深度≤5 m時，采集上層（水面下0.5 m）水樣；當5 m＜水體深度≤10 m時，采集上層（水面下0.5 m）、下層（水底以上0.5 m）水樣；當水源水深度＞10 m時，采集上層（水面下0.5 m）、中層、下層（水底以上0.5 m）3層水體混合樣品進行監(jiān)測分析；在池塘或工廠化養(yǎng)殖區(qū)的中心區(qū)設置1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。

1.3.2 樣品前處理。樣品固定按照《漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)范第3部分：淡水》（SC/T 9102.3—2007）規(guī)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(tài)穩(wěn)定。

1.3.3 水質(zhì)監(jiān)測。水質(zhì)檢測項目為總氮、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷等4項?？偟?、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷檢測方法見表2。

表2 檢測方法

1.3.4 計算方法。對封閉式水體養(yǎng)殖（池塘養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖等）產(chǎn)、排污系數(shù)測算，根據(jù)年排水量和進、排水中污染物濃度的差值，計算單位養(yǎng)殖產(chǎn)量下污染物產(chǎn)生和排放量，即產(chǎn)、排污系數(shù)。

式中：V總為養(yǎng)殖周期排水量之和；P出水和P進水為P出水和P進水監(jiān)測指標濃度的平均值，在填寫P出水時，應填寫出水口監(jiān)測濃度值，但如果未排水或沒有排水口監(jiān)測值時，則必須填寫池內(nèi)水的監(jiān)測濃度，不可空或填0；W產(chǎn)出為整個養(yǎng)殖或監(jiān)測周期的總產(chǎn)量；W投入為整個養(yǎng)殖或監(jiān)測周期的總投苗量；S末、h末、P池末、P進末為監(jiān)測最后1次的池塘面積、水深、池內(nèi)污染物濃度和進水口污染物濃度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗所得數(shù)據(jù)采用水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)原位監(jiān)測系統(tǒng)軟件、Microsoft Office Excel程序處理，運用SPSS 19.0對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 昆山市淀山湖鎮(zhèn)試驗塘口水質(zhì)分析及產(chǎn)排污系數(shù)測算

總氮進水口平均值為2.35 mg/L、出水口平均值為2.37 mg/L，最大值為4.29 mg/L，出現(xiàn)在冬季的出水口；高錳酸鹽指數(shù)進水口平均值為6.36 mg/L、出水口平均值為7.19 mg/L，最大值為12.32 mg/L，出現(xiàn)在春季的進水口；氨氮進水口平均值為0.613 mg/L、出水口平均值為0.803 mg/L，最大值為2.124 mg/L，出現(xiàn)在夏季的池內(nèi)水；總磷進水口平均值為0.090mg/L、出水口平均值為0.174 mg/L，最大值為0.351 mg/L，出現(xiàn)在夏季的池內(nèi)水（表3）。

表3 昆山市淀山湖鎮(zhèn)青蝦試驗塘口水質(zhì)濃度 單位：（mg·L-1）

該養(yǎng)殖塘口投苗量為150 kg，產(chǎn)出為1 073 kg，全年換水量為8 563 m3。結合表3數(shù)據(jù)代入產(chǎn)排污系數(shù)計算公式得排污系數(shù)（總氮1.554 g/kg、高錳酸鹽指數(shù) 7.654 g/kg、氨氮 1.760 g/kg、總磷 0.784 g/kg）和產(chǎn)污系數(shù)（總氮2.203 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)15.725 g/kg、氨氮 2.391 g/kg、總磷 0.997 g/kg）。

2.2 昆山市周市鎮(zhèn)試驗塘口水質(zhì)分析及產(chǎn)排污系數(shù)測算

總氮進水口平均值為1.775 mg/L、出水口平均值為2.12 mg/L，最大值為3.88 mg/L，出現(xiàn)在冬季的出水口；高錳酸鹽指數(shù)進水口平均值為6.29 mg/L、出水口平均值為6.47 mg/L，最大值為11.73 mg/L，出現(xiàn)在春季的池內(nèi)水；氨氮進水口平均值為0.699 mg/L、出水口平均值為0.924 mg/L，最大值為1.498 mg/L，出現(xiàn)在秋季的出水口；總磷進水口平均值為0.077mg/L、出水口平均值為0.152 mg/L，最大值為0.211 mg/L，出現(xiàn)在夏季的出水口（表4）。

表4 昆山市周市鎮(zhèn)試驗塘口水質(zhì)濃度 單位：（mg·L-1）

根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集及養(yǎng)殖戶提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，記錄該養(yǎng)殖塘口投苗量為160 kg，產(chǎn)出為1 131 kg，全年換水量為7 431 m3。結合表3數(shù)據(jù)代入產(chǎn)排污系數(shù)計算公式得排污系數(shù)（總氮2.624 g/kg、高錳酸鹽指數(shù) 1.181 g/kg、氨氮 1.480 g/kg、總磷 0.492 g/kg）和產(chǎn)污系數(shù)（總氮3.463 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)9.982 g/kg、氨氮 1.794 g/kg、總磷 0.546 g/kg）。

2.3 蘇州市吳江區(qū)同里鎮(zhèn)試驗塘口水質(zhì)分析及產(chǎn)排污系數(shù)測算

總氮進水口平均值為2.26mg/L、出水口平均值為2.66 mg/L，最大值為3.90 mg/L，出現(xiàn)在秋季的出水口；高錳酸鹽指數(shù)進水口平均值為9.42 mg/L、出水口平均值為10.68 mg/L，最大值為14.79 mg/L，出現(xiàn)在夏季的進水口；氨氮進水口平均值為0.634 mg/L、出水口平均值為0.747 mg/L，最大值為1.220 mg/L，出現(xiàn)在秋季的出水口；總磷進水口平均值為0.153mg/L、出水口平均值為0.210 mg/L，最大值為0.301 mg/L，出現(xiàn)在夏季的出水口（表5）。

表5 蘇州市吳江區(qū)同里鎮(zhèn)試驗塘口水質(zhì)濃度 單位：（mg·L-1）

根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集及養(yǎng)殖戶提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，記錄該養(yǎng)殖塘口投苗量為86 kg，產(chǎn)出為580 kg，全年換水量為3 239 m3。結合表5數(shù)據(jù)代入產(chǎn)排污系數(shù)計算公式得排污系數(shù)（總氮2.623 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)8.229 g/kg、氨氮 0.736 g/kg、總磷 0.375 g/kg）和產(chǎn)污系數(shù)（總氮3.606 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)10.196 g/kg、氨氮 1.824 g/kg、總磷 0.559 g/kg）。

2.4 丹陽市行宮村青蝦試驗塘口水質(zhì)分析及產(chǎn)排污系數(shù)計算

總氮進水口平均值為1.50 mg/L、出水口平均值為1.86 mg/L，最大值為3.82 mg/L，出現(xiàn)在春季的池內(nèi)水；高錳酸鹽指數(shù)進水口平均值為7.01 mg/L、出水口平均值為9.85 mg/L，最大值為16.51 mg/L，出現(xiàn)在秋季的池內(nèi)水；氨氮進水口平均值為0.985 mg/L、出水口平均值為1.136 mg/L，最大值為1.640 mg/L，出現(xiàn)在春季的出水口；總磷進水口平均值為0.170 mg/L、出水口平均值為0.230 mg/L，最大值為0.435 mg/L，出現(xiàn)在秋季的池內(nèi)水（表6）。

表6 丹陽市行宮村青蝦試驗塘口水質(zhì)濃度 單位：（mg·L-1）

根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集及養(yǎng)殖戶提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，記錄該養(yǎng)殖塘口投苗量為154 kg，產(chǎn)出為1 168 kg，全年換水量為6 731 m3。結合表6數(shù)據(jù)代入產(chǎn)排污系數(shù)計算公式得排污系數(shù)（總氮2.390 g/kg、高錳酸鹽指數(shù) 18.819 g/kg、氨氮 1.002 g/kg、總磷 0.393 g/kg）和產(chǎn)污系數(shù)（總氮3.054 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)19.217 g/kg、氨氮 1.706 g/kg、總磷 0.420 g/kg）。

2.5 泗陽縣史集鎮(zhèn)青蝦試驗塘口水質(zhì)分析及產(chǎn)排污系數(shù)計算

總氮進水口平均值為2.56 mg/L、出水口平均值為2.74 mg/L，最大值為3.66 mg/L，出現(xiàn)在春季的池內(nèi)水；高錳酸鹽指數(shù)進水口平均值為4.39 mg/L、出水口平均值為5.27 mg/L，最大值為8.57 mg/L，出現(xiàn)在秋季的池內(nèi)水；氨氮進水口平均值為0.79 mg/L、出水口平均值為0.93 mg/L，最大值為1.607 mg/L，出現(xiàn)在春季的池內(nèi)水；總磷進水口平均值為0.118 mg/L、出水口平均值為0.162 mg/L，最大值為0.312 mg/L，出現(xiàn)在夏季的出水口（表7）。

表7 泗陽縣史集鎮(zhèn)青蝦試驗塘口水質(zhì)濃度 單位：（mg·L-1）

根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集及養(yǎng)殖戶提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，記錄該養(yǎng)殖塘口投苗量為85 kg，產(chǎn)出為449 kg，全年換水量為4 256 m3。結合表7數(shù)據(jù)代入產(chǎn)排污系數(shù)計算公式得排污系數(shù)（總氮2.075 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)10.289 g/kg、氨氮 1.628 g/kg、總磷 0.509 g/kg）和產(chǎn)污系數(shù)（總氮3.128 g/kg、高錳酸鹽指數(shù)11.692 g/kg、氨氮 1.979 g/kg、總磷 0.930 g/kg）。

3 結論與討論

此次青蝦產(chǎn)排污系數(shù)測算結果為：①排污系數(shù)?？偟膮^(qū)間為1.554～2.624 g/kg，平均值為2.253 g/kg；高錳酸鹽指數(shù)的區(qū)間為1.181～18.819 g/kg，平均值為9.234 g/kg；氨氮的區(qū)間為 0.736～1.760 g/kg，平均值為 1.321 g/kg；總磷的區(qū)間為 0.375～0.784 g/kg，平均值為0.511 g/kg。②產(chǎn)污系數(shù)?？偟膮^(qū)間為2.203～3.606 g/kg，平均值為3.091 g/kg；高錳酸鹽指數(shù)的區(qū)間為 9.982～19.217 g/kg，平均值為 13.362 g/kg；氨氮的區(qū)間為1.706～2.391 g/kg，平均值為1.939 g/kg；總磷的區(qū)間為0.420～0.997 g/kg，平均值為0.690 g/kg（表 8）。

與《農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污核算系數(shù)手冊》中江蘇代表性水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的產(chǎn)排污系數(shù)比較，此次青蝦產(chǎn)排污系數(shù)處于中等偏下水平，也就是對環(huán)境影響相對較輕。

此次測算青蝦的產(chǎn)排污系數(shù)較低，但是不同指標各有異同，分析主要原因是由于數(shù)據(jù)代表性不足、樣品量不夠?qū)е碌?。因此，后續(xù)將繼續(xù)加大青蝦主養(yǎng)及其他青蝦養(yǎng)殖模式水質(zhì)采集監(jiān)測工作，以期進一步獲得充足的數(shù)據(jù)，科學評估產(chǎn)排污系數(shù)，為漁業(yè)生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

隨著生態(tài)文明建設，國家大力倡導綠色發(fā)展[4]，在大力發(fā)展?jié)O業(yè)的同時，更應強化漁業(yè)環(huán)境的綠色發(fā)展。一方面，農(nóng)業(yè)部門應通過試驗、示范和培訓，引導和指導水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)主合理養(yǎng)殖、科學養(yǎng)殖；另一方面，應連續(xù)開展水產(chǎn)養(yǎng)殖排放水檢測，依托省級及地方環(huán)境監(jiān)測站、第三方監(jiān)測機構等環(huán)境監(jiān)測部門，加大養(yǎng)殖尾水的監(jiān)測力度和頻次，合理布設監(jiān)測點位，加大環(huán)境監(jiān)測機構監(jiān)測能力建設。積極推行池塘生態(tài)化改造，利用“三池兩壩”及人工濕地[5]的處理措施對養(yǎng)殖尾水進行處理，以期達到零排放[6]。

表8 各養(yǎng)殖品種產(chǎn)排污系數(shù)比較 單位：（g·kg-1）