凡納濱對(duì)蝦池塘沉積物理化因子的變化特征

摘要：為研究凡納濱對(duì)蝦池塘沉積物理化因子的變化特征，選取3口養(yǎng)殖模式為魚(yú)蝦混養(yǎng)主養(yǎng)凡納濱對(duì)蝦的池塘，在養(yǎng)殖季節(jié)（5—10月）每月進(jìn)行采樣，對(duì)池塘沉積物理化性質(zhì)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明：池塘沉積物中的理化因子含量基本呈上升趨勢(shì)，Cu平均含量為26.33 mg/kg，Zn平均含量為81.23 mg/kg，總氮平均含量為1.66 mg/g，總磷平均含量為0.49 mg/g，硫化物平均含量為96.08 mg/kg，有機(jī)碳平均含量為1.31%，重金屬并未富集且未對(duì)池塘沉積物造成污染。

關(guān)鍵詞：凡納濱對(duì)蝦；池塘；重金屬；沉積物

中圖分類(lèi)號(hào)：X132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

基金項(xiàng)目：天津市淡水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（ITTFRS2021000）

作者簡(jiǎn)介：吳會(huì)民（1980—），男，農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣研究員，碩士，研究方向：淡水養(yǎng)殖。E-mail：wuhm2005@163.com

池塘沉積物是池塘生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要的組成部分，它與水不斷進(jìn)行物質(zhì)能量的交換，目前關(guān)于養(yǎng)蝦池塘水質(zhì)的研究很多，但是關(guān)于養(yǎng)蝦池塘沉積物主要理化指標(biāo)的研究較少。本研究以天津西青區(qū)的3口凡納濱對(duì)蝦主養(yǎng)池塘作為研究對(duì)象，就其養(yǎng)殖周期中的沉積物理化指標(biāo)進(jìn)行定期跟蹤監(jiān)測(cè)，探究養(yǎng)殖周期中沉積物理化指標(biāo)關(guān)鍵因子的變化特征，以期為凡納濱對(duì)蝦池塘養(yǎng)殖的底質(zhì)改良技術(shù)和科學(xué)管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)池塘與飼養(yǎng)管理

選取天津西青區(qū)的3口凡納濱對(duì)蝦主養(yǎng)池塘作為研究對(duì)象，每口面積為8×667 m²，池深3.0 m，有效水深2.5 m。每口池塘配備一臺(tái)1.5 kW葉輪式增氧機(jī)和一臺(tái)120 W投餌機(jī)。養(yǎng)殖模式為魚(yú)蝦混養(yǎng)，主養(yǎng)凡納濱對(duì)蝦，養(yǎng)殖密度為4萬(wàn)尾/667 m²，放養(yǎng)規(guī)格為1.5～2.0 cm/尾，混養(yǎng)種類(lèi)主要為鯉（125 g/尾，500尾/667 m²）、鯽（50 g/尾、200尾/667 m²）、草魚(yú)（250 g/尾、30尾/667 m²）、鰱（125 g/尾、150尾/667 m²）和鳙（250 g/尾、50尾/667 m²）。養(yǎng)殖過(guò)程中對(duì)凡納濱對(duì)蝦和魚(yú)類(lèi)分別投喂配合飼料。魚(yú)類(lèi)日投餌4次；凡納濱對(duì)蝦日投喂2次，上下午各一次，在魚(yú)類(lèi)集中攝食時(shí)沿池塘四周投喂。養(yǎng)殖過(guò)程中每天中午及晚上開(kāi)啟增氧機(jī)，晴天中午開(kāi)啟時(shí)間為12∶00—14∶00，晚上開(kāi)啟時(shí)間據(jù)實(shí)際情況而定。

養(yǎng)殖過(guò)程中主要通過(guò)池塘的清淤消毒、苗種檢疫消毒、定期投喂藥餌、水質(zhì)調(diào)控、底質(zhì)改良等措施預(yù)防病害的發(fā)生。整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程不從外部引水，補(bǔ)充水源主要為自然降雨。

1.2 樣品采集

在每口試驗(yàn)池塘中固定一點(diǎn)作為沉積物的采樣點(diǎn)，每次用抓斗式采泥器采集池塘表層沉積物，采集到的沉積物一部分裝入塑料密封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室后將濕樣放搪瓷盤(pán)中，在室內(nèi)常溫下風(fēng)干或放入40～60℃恒溫箱中烘干，或使用凍干機(jī)進(jìn)行凍干處理，研磨并過(guò)篩至符合檢測(cè)要求，裝入廣口玻璃瓶中作分析用。一部分裝入150 mL的廣口瓶中，加入少量10%乙酸鋅，冷藏保存用于檢測(cè)硫化物。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)與檢測(cè)方法

沉積物的檢測(cè)指標(biāo)與檢測(cè)方法如表1所示。

1.4 沉積物的污染評(píng)價(jià)方法

本研究中沉積物的污染評(píng)價(jià)采用地積累指數(shù)法^［1］，其計(jì)算公式為：

其中：C_i為沉積物中某一重金屬的實(shí)測(cè)含量（mg/kg）；

K為修正系數(shù)，一般取值1.5；

B_i為重金屬元素的環(huán)境背景值（銅：250；鋅：165）。

2 結(jié)果與分析

2.1 沉積物中理化因子

由表3可知，整個(gè)養(yǎng)殖期間，沉積物中銅離子含量總趨勢(shì)為上升，變化范圍為16.36～32.89 mg/kg，平均值為26.33 mg/kg。鋅離子含量總趨勢(shì)為上升，變化范圍為60.06～108.20 mg/kg，平均值為81.23 mg/kg。總氮含量5—7月緩步上升，到7月底降到最低點(diǎn)，然后繼續(xù)上升，養(yǎng)殖后期有所下降，變化范圍為0.86～2.51 mg/g，平均值為1.66 mg/g?？偭缀炕境噬仙厔?shì)，變化范圍為0.108～0.960 mg/g，平均值為0.49 mg/g。硫化物含量從養(yǎng)殖初期到7月份，含量急劇升高，到養(yǎng)殖中后期趨于平穩(wěn)，變化范圍為3.91～363.03 mg/kg，平均值為96.08 mg/kg。有機(jī)碳含量總趨勢(shì)為上升，變化范圍0.53%～2.53%，平均值為1.31%。

2.2 沉積物中重金屬污染評(píng)估

由于重金屬具有難降解、移動(dòng)性差和易被富集等特點(diǎn)，所以沉積物中的重金屬通過(guò)遷徙、富集進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。

通過(guò)對(duì)養(yǎng)殖池塘沉積物銅、鋅兩種重金屬元素進(jìn)行測(cè)定分析，從表4可以看出，3口養(yǎng)殖池塘沉積物重金屬污染地積累指數(shù)I_geo≤0，均為Ⅰ級(jí)無(wú)污染。表明養(yǎng)殖池塘外來(lái)水源、飼料投入等外來(lái)物并未造成池塘沉積物重金屬的富集。

3 討論與結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示池塘沉積物中的理化因子含量基本呈上升趨勢(shì)，Cu平均含量為26.33 mg/kg，Zn平均含量為81.23 mg/kg，總氮平均含量為1.66 mg/g，總磷平均含量為0.49 mg/g，硫化物平均含量為96.08 mg/kg，有機(jī)碳平均含量為1.31%，重金屬地積累指數(shù)為I級(jí)無(wú)污染。

韋肖杭等^［2］對(duì)浙西北地區(qū)淡水養(yǎng)殖池塘重金屬調(diào)查表明池塘沉積物中Cu為主要污染物，含量為23.6 mg/kg，這與本研究的結(jié)果基本一致。蘇躍朋等^［3］研究認(rèn)為大部分的N、P元素會(huì)沉積在池塘系統(tǒng)中，孟順龍等^［4］研究的羅非魚(yú)池塘總氮含量變化在2.12～3.18 mg/g，申玉春等^［5］對(duì)內(nèi)蒙古通遼養(yǎng)殖池沉積物的研究表明總氮平均含量為0.92%，本研究結(jié)論遠(yuǎn)低于以上研究。孫慶業(yè)等^［6］對(duì)巢湖周?chē)靥脸练e物的調(diào)查顯示沉積物中總氮含量為1.58 mg/g，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，總磷含量為0.93 mg/g，此結(jié)果略高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果。施沁璇等^［7］研究發(fā)現(xiàn)湖州養(yǎng)殖池塘Cu含量為28.54 mg/kg、Zn含量為105.82 mg/kg，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比Cu含量基本一致，Zn含量高于本實(shí)驗(yàn)。蒲曉強(qiáng)等^［8］研究發(fā)現(xiàn)膠州灣李村河口的硫化物平均含量為35.6 umol/g，白鈺等^［9］對(duì)哈爾濱河道的研究結(jié)果表明硫化物含量為9.20～28.23 mg/kg，這遠(yuǎn)低于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果。潘黔生等^［10］研究的武漢主養(yǎng)鰱、鳙魚(yú)池塘有機(jī)碳含量為（2.65±0.58）%，高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可能與地域等有關(guān)。

池塘是一個(gè)開(kāi)放性的生態(tài)系統(tǒng)^［7］，池塘中的沉積物是由于池塘水體發(fā)生理化作用所產(chǎn)生的沉降性物質(zhì)，是池塘生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)其有著重要的影響^［5］，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)沉積物中的重金屬釋放會(huì)對(duì)水體造成二次污染^［7］。本試驗(yàn)結(jié)果表明整個(gè)養(yǎng)殖周期沉積物中總氮、總磷、有機(jī)碳變化范圍不大，養(yǎng)殖過(guò)程未對(duì)底質(zhì)造成太大影響。

參考文獻(xiàn)

［1］白曉慧，楊萬(wàn)東，陳華林，等.城市內(nèi)河沉積物對(duì)水體污染修復(fù)的影響研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，22（5）：562-565.

［2］韋肖杭，張敏，姚偉忠.養(yǎng)殖池塘沉積物的重金屬分布及污染特征［J］.寧波大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版），2004，17（4）：380-383.

［3］蘇躍朋，馬珄，田相利，等.中國(guó)明對(duì)蝦精養(yǎng)池塘氮、磷和碳收支的研究［J］.南方水產(chǎn)，2009，5（6）：54-58.

［4］孟順龍，胡庚東，瞿建宏，等.單養(yǎng)模式下羅非魚(yú)親本培育塘的沉積物產(chǎn)污系數(shù)初探［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)2010，29（9）：1795-1800.

［5］申玉春，張顯華，王亮，等.池塘沉積物的理化性質(zhì)和細(xì)菌狀況的研究［J］.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，1998，5（1）：114-118.

［6］孫慶業(yè)，馬秀玲，陽(yáng)貴德，等.巢湖周?chē)靥恋?、磷和有機(jī)質(zhì)研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2010，31（7）：1510-1515.

［7］施沁璇，趙漢取，王俊，等.湖州市養(yǎng)殖池塘表層沉積物重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及其來(lái)源分析［J］.淡水漁業(yè)，2015，45（6）：80-84.

［8］蒲曉強(qiáng)，鐘少軍，劉飛，等.膠州灣李村河口沉積物中酸可溶硫化物與活性金屬分布特征［J］.海洋通報(bào)，2009，28（3）：37-44.

［9］白鈺，閆雷，閆璐，等.哈爾濱市城市河道沉積物中酸揮發(fā)性硫化物的分布研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（10）：6089-6092.

［10］潘黔生，朱邦科，樊啟學(xué)，等.池塘施用氯化銨為氮源的化肥養(yǎng)魚(yú)研究［J］.水產(chǎn)學(xué)報(bào)，1993（2）：154-166.