5个淡水养殖品种养殖水体TOC评价及其差异性研究

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　　摘要    针对5个不同的淡水养殖品种翘嘴红鮊（Erythroculter ilishaeformis）、中华鳖（Pelodiscus sinensis）、黄颡鱼（Pelteobagrus eupogon）、乌鳢（Ophicephalus argus）和青虾（Macrobrachium nipponense）进行定期养殖水体监测，分析养殖期间不同品种养殖水体TOC的变化和有机物的污染情况。结果表明，TOC浓度随着时间的推移总体呈下降趋势，不同品种养殖水体之间TOC值存在一定差异，翘嘴红鲌-中华鳖、黄颡鱼-青虾、黄颡鱼-中华鳖、乌鳢-中华鳖，两两之间随着时间的推移养殖水体TOC变化差异显著（P<0.05）;而翘嘴红鲌-黄颡鱼、翘嘴红鲌-青虾、翘嘴红鲌-乌鳢、黄颡鱼-乌鳢、青虾-乌鳢、青虾-中华鳖，两两之间无明显差异（P>0.05）。研究表明，不同生活习性的养殖品种对水环境TOC值的影响具有显著性差异，通常以肉食性、摄食量大的品种对水环境的影响更为显著。
　　关键词    TOC;淡水养殖;变化;差异
　　中图分类号    S912;X714        文献标识码    A
　　Abstract    Regular monitoring of aquaculture waters was carried out for five different freshwater aquaculture species：Erythroculter ilishaeformis，Pelodiscus sinensis，Pelteobagrus eupogon，Ophicephalus argus and Macrobrachium nipponense.The changes of TOC and the pollution of organic matter in different breeds of aquaculture water during the aquaculture period were analyzed.The results showed that the TOC concentration decreased with the passage of time.There were some differences in TOC values between different breeds.The differences of TOC change in aquaculture water between Eryt-hroculter ilishaeformis and Pelodiscus sinensis，Pelteobagrus eupogon and Macrobrachium nipponense，Pelteobagrus eupogon and Pelodiscus sinensis，Ophicephalus argus and Pelodiscus sinensis were significant（P<0.05）during the aquaculture period.At the same time，differences of TOC change in aquaculture water between Erythroculter ilishaeformis and Pelteobagrus eupogon，Erythroculter ilishaeformis and Macrobrachium nipponense，Erythro-culter ilishaeformis and Ophicephalus argus，Pelteobagrus eupogon and Ophicephalus argus，Macrobrachium nipponense and Ophicephalus argus，Macrobrachium nipponense and Pelodiscus sinensis were not significant（P>0.05）.These preliminary results indicated that there were significant diffe-rences in the TOC values of aquatic environment among different breeds with different habits，and the effects of carnivorous and high-intake breeds on aquatic environment were more significant.
　　Key words    TOC;freshwater aquaculture;change;difference
　　随着经济发展、人口增长和人们物质文化生活水平的提高，各种关于水质的问题也越来越受到世界各国的普遍关注[1]。在中国，随着淡水养殖业的快速发展，环保意识和环保力度加强，对养殖尾水的排放也提出了新的要求——排放的尾水必须符合周边环境的要求，更不能破环周边环境[2]。其中，淡水养殖水体有机物污染情况是一个值得重点关注的水质评价指标。据2015年环境统计年报统计，水产养殖行业全年排放化学需氧量53.0万t[3]，水产养殖行业排放的有机污染物对环境造成了巨大的压力。有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物。按其來源可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物两大类：前者主要是由生物体的代谢活动及其他生物化学过程产生;后者是随着现代合成化学工业的兴起而产生，不少有机污染物是致畸、致突变、致癌物质，有些在环境中发生化学反应会转化成为危害更大、毒性更强的二次污染物[4]。在水产行业，有机物的污染会使养殖水体引起蓝藻大量繁殖而发生水华，增加水体毒性，导致养殖对象患病甚至死亡，对养殖户造成经济损失[5]。 　　衡量水体有机污染程度常见综合指标有高锰酸盐指数（PV）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）等。相比PV和COD而言，TOC更能全面反映水中有机物的含量，同时TOC的测定更简便、快速、准确[6]。因此，本研究以TOC为水中有机物含量的衡量指标，针对浙江省湖州地区具有代表性的淡水养殖品种，监测这些品种在不同时间段内养殖水体TOC的变化情况，通过对比分析不同品种之间养殖水体TOC的差异和相关性，从而深入了解水产养殖周期有机物污染对水产养殖鱼类健康的潜在影响，对于养殖周期水质调控、养殖品种选择及尾水排放控制具有一定的现实指导意义。
　　1    材料与方法
　　1.1    养殖品种及点位选择
　　1.1.1    养殖品种。选取湖州地区常见的5个养殖品种，分别为翘嘴红鲌、中华鳖（外塘）、黄颡鱼、乌鳢、青虾。
　　1.1.2    点位选择。选取德清县23家养殖场进行调查，其中新市镇3家、新安镇2家、禹越镇3家、乾元镇3家、雷甸镇3家、钟管镇2家、洛舍镇2家、阜溪街道4家、下渚湖1家。
　　1.2    样品采集时间和方法
　　于2018年6—10月间每月中旬采集1次。所有样品的采集、保存均按照我国水质监测分析方法标准规定操作，用棕色玻璃瓶采集水样，每次每家养殖场采集水样500 mL，加入硫酸将水样酸化质pH值≤2，在4 ℃下可保存7 d。
　　1.3    检测方法
　　按照《水质总有机碳的测定  燃烧氧化-非分散红外吸收法》（HJ 501—2009）测定养殖水中TOC的含量[7]。水样经高温催化氧化以及低温酸化后，其中的无机碳分解成二氧化碳，在特定波长下对试样总碳和无机碳进行测定，总碳和无机碳量的差值即为总有机碳的量。
　　1.4    数据处理与分析
　　对试验数据进行归类分析，并应用SPSS 19.0统计软件进行差异性分析。
　　2    结果与分析
　　2.1    各养殖池塘水体不同时间TOC浓度
　　由表1、2可知，不同品种在养殖周期内养殖水体TOC浓度2.8～26.3 mg/L，6月平均浓度12.3～17.9 mg/L，7月平均浓度为9.0～11.8 mg/L，8月平均浓度6.8～10.6 mg/L，9月平均浓度为5.7～8.8 mg/L，10月平均浓度为7.0～10.7 mg/L，其中乌鳢与黄颡鱼的最高平均浓接近20 mg/L。所有监测对象中，其中一家乌鳢养殖池塘水TOC浓度在6月达最高值，为26.3 mg/L。
　　2.2    5个品种养殖周期内养殖水体TOC浓度变化
　　由表2可知，在生长高峰期对不同养殖品种的养殖水体TOC浓度进行定期监测，结果表明，无论哪一个养殖品种，都出现在6月养殖水体的TOC值最高，6—9月总体呈一个下降的趋势，但在10月出现反弹现象，仅黄颡鱼例外。其中，黄颡鱼养殖塘水 TOC浓度下降幅度最大，达到48.4%;其次是青虾养殖塘水，达到47.0%;而乌鳢和中华鳖养殖水体TOC浓度下降幅度相似，分别为41.9%、43.1%;翘嘴红鲌下降幅度最小，为27.7%。
　　2.3    5个品种养殖水体TOC差异性比较
　　由表3可知，不同品种养殖水体的TOC值变化差异显著，翘嘴红鲌-中华鳖、黄颡鱼-青虾、黄颡鱼-中华鳖、乌鳢-中华鳖，两两之间均有显著性差异（P<0.05）;翘嘴红鲌-黄颡鱼、翘嘴红鲌-青虾、翘嘴红鲌-乌鳢、黄颡鱼-乌鳢、青虾-乌鳢、青虾-中华鳖，两两之间无明显差异（P>0.05）。
　　3    结论与讨论
　　在本次水质监测过程中发现，不同品种在养殖周期内养殖水体TOC浓度范围为2.8～26.3 mg/L，6月平均浓度在12.3～17.9 mg/L之间，其中乌鳢与黄颡鱼的平均浓度最高，接近20 mg/L，个别乌鳢养殖池超出20 mg/L。因此，为了避免在养殖周期中TOC值超标，对于乌鳢、黄颡鱼这些摄食量较高的品种，应注意加强水质调控，通过勤换水、增加溶氧等方式避免藻类大量繁殖影响水质。青虾、翘嘴红鲌、中华鳖等养殖品种，养殖周期中养殖水体有机物含量并不是很高，水体有机物污染程度低。
　　除黄颡鱼外，其余4个品种TOC浓度从6—9月总体呈下降趋势、在10月出现反弹现象这一监测结果与一些学者的研究结果相反，比如施沁璇等[8]研究表明，在养殖过程中养殖水体TOC浓度呈增加趋势;但也有研究表明，养殖周期内随时间的推移池塘沉降颗粒中TOC有下降趋势[9]。池塘沉降颗粒与养殖水体之间是否存在着一定的联系，以及养殖水体TOC浓度变化趋势与养殖品种、饵料投喂系数、天气变化等相关因子之间的关联性，都还需进一步研究。
　　经对比分析不同养殖品种对养殖水环境的影响发现，翘嘴红鲌-中华鳖、黄颡鱼-青虾、黄颡鱼-中华鳖、乌鳢-中华鳖之间随时间推移养殖水体TOC变化有差异（P<0.05），而翘嘴红鲌-黄颡鱼、翘嘴红鲌-青虾、翘嘴红鲌-乌鳢、黄颡鱼-乌鳢、青虾-乌鳢、青虾-中华鳖之间无明显差异（P>0.05）。由于乌鳢、黄颡鱼、青虾、翘嘴红鲌、中华鳖这5个品种生活习性的天然差异，养殖方式必然也有所差别，这也导致在养殖过程中对水环境的TOC值影响必然会有所差异。譬如，乌鳢是一种凶猛的肉食性鱼类，对环境因子变化适应性强，尤其对缺氧、温度变化大和不良水质有很强的适应能力，主要以饲料和冰鲜鱼为饵料，饵料利用率低，食物残留量大，水质极易恶化[10]。黄颡鱼是杂食性鱼类，对水质要求较高，以饲料为主。青虾属杂食性动物，适应性高，饲料投喂少[11]。翘嘴红鲌养殖水质清澈，投喂饲料为主[12]。中华鳖是一种杂食性动物，常在池塘底部活动，一般投喂冰鲜鱼和饲料。通常养殖水体有机物主要来源于养殖对象的排泄物、残饵、浮游动物代谢物等[13]。因此，通过对比这几个常见品种间养殖水体TOC的差异可以发现，不同的摄食习性对养殖环境的TOC值有较为直接的影响，分析这中间的差异性，可能可以对不同池塘养殖选择合理的水质调控措施和养殖模式提供参考。如现有中华鳖-青虾混养模式，一方面由于中华鳖主要生活在池塘底层、青虾主要生活在池塘中下层，这能充分利用养殖空间，中华鳖捕食体弱的青虾能减少饲料的投喂，还能减少病害的发生，有利于保持水质洁净，提高养殖对象品质[14];另一方面，中华鳖养殖期间水体有机物含量高，青虾养殖水体有机物含量低，2个品种的混养有效改善了水质。再如鳖可以吃掉病鱼死鱼，同时粪便可肥水、繁殖浮游生物，提供其他鱼类饵料，其中翘嘴红鲌、乌鳢、黄颡鱼这些喜食动物性饵料的品种都可与中华鳖混养[15]。有学者认为，翘嘴红鲌可套养黄颡鱼，翘嘴红鲌与黄颡鱼市场价值高，抗病能力强，饲养管理容易，经济效益好[16]。翘嘴红鲌养殖水体有机物含量不高，黃颡鱼养殖水体有机物含量高，2种鱼类的混养可改善水质，更能提高养殖密度，增加效益。虽然当前国家未出台关于养殖尾水TOC的排放标准，但参考《污水综合排放标准》（GB8978—1996），建议养殖水体TOC浓度均达到该标准的一级标准≤20 mg/L，特别是黄颡鱼、中华鳖等水体有机物含量较高的品种更要时刻注意，防止水体有机物含量过高而引起水华等危害鱼类健康、造成经济损失。虽然，理论上这些养殖品种的尾水排放对周边水域有机物污染影响非常小，但是合理优化养殖品种和模式，更有利于养殖区域周边水域的保护。
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