网箱养殖水质监测预警方案探讨

李金文，杨 俊，柳晓砹，尚明昆

（云南省普洱市环境监测站，普洱665000）

网箱养殖利用网片装配成一定形状的箱体，设置在较大的水体中，通过网眼进行网箱内外水体交换，使网箱内形成一个适宜鱼类生活的环境。利用这种养殖方式，可以大幅度提高鱼类的产量，是一种将池塘密放养技术运用到环境条件优越的较大水面而取得高产的高度集约化的养殖方式［1］。

网箱养殖具有成本低、成活率高、饲养周期短、管理方便、起捕容易，适应性强、便于推广、经济效益好等一系列优点，自从1973年网箱养鱼技术进入我国以来，30多年以来网箱养殖在我国得到了迅猛的发展，并取得了较好的经济效益。

网箱养鱼是一项高投入、高产出的渔业方式。网箱养鱼向环境输出的废物主要包括未食的饲料、粪便、排泄物以及化学药品等。在这些废物中对水体和底泥产生富营养化影响的主要是未食饲料、粪便和排泄物中所含的营养物质。它们增加了水体的营养物负荷。随着养殖规模和养殖强度的扩大，我国有些开展网箱养鱼的水库，曾因网箱养鱼负荷量过大造成水质恶化，发生大规模死鱼或浮头事件，在网箱中大量使用药物也可使周围的水质恶化。不仅渔业生产遭受直接经济损失，还严重影响水体其他功能的正常发挥，影响国计民生［2，3］。

网箱养殖一方面能够带来巨大的经济利益，增加农民收入，提振地方经济；另一方面又面临着巨大的环境风险。如何准确地评价网箱养殖对环境的影响程度和预测水体对网箱养鱼的负载力，从而通过合理的控制养殖规模和养殖强度，在保证不造成水体污染的前提下最大化利用渔业资源成为了国内外学者研究的热门方向。

目前国内外对网箱养殖对环境的影响程度和预测水体对网箱养鱼的负载力的研究取得一定的进展。如：Penczak等，研究发现每生产1kg虹鳟，平均排入湖泊中的总氮、总磷和总碳含量分别为0.10kg，0.023kg和0.75kg［4］。Beveridge计算出网箱养殖虹鳟的一个小型湖泊的负载力为3t／hm2／a［5］。陈义煊等研究了四川省9座水库后，计算得出网箱养殖鲤鱼的最大负载力，以最大产鱼潜力表示，为2.5t／hm2～8.1t／hm2［6］。李德尚等研究，得出网箱养鲤的负荷力为3 000kg／ha，若按网箱养鲤毛产量750 000kg／ha为计算标准，则换算为养鱼网箱总面积占水库总面积的0.4%［7］。

虽然目前国内外对网箱养殖对环境的影响程度和预测水体对网箱养鱼的负载力的研究取得了一定的进展。但由于各地区网箱养殖水体的水文条件、气候条件、鱼类养殖种类、养殖水平等存在很大的差异。各地在开展网箱养殖规模及强度的评估时如完全照搬已有研究成果可能会存在不适于当地基本情况的现象，如各地开展养殖都进行一次评估和研究的话在实际操作中又不太不可行。为了解决上述问题本文旨在探索一种简便易行的网箱养殖预警方案以供参考。

1 研究区域基本概况

近年来普洱市水电事业发展迅猛，大量水电站的建设，将形成上百万亩水域资源，同时出现大量失地移民。为充分利用资源，发展渔业生产，解决失地农民生产生活，调整产业结构，增加农民收入，普洱市于2009年开展了电站库区罗非鱼网箱养殖试验，同时着力打造现代渔业示范县，规划至2020年将形成近14万亩的电站库区养殖面积。本文以云南省普洱市率先开展网箱养殖区域为研究对象，分析其网箱养殖前后水质变化情况，提出一套简单易行水质预警监测方案，以求能够良好的掌握养殖水体水质的动态情况并及时提出养殖规模及方式改善方案，从而有效的保护网箱养殖库区水环境同时促进渔业资源的可持续发展。

本次调查研究区域为崖羊山、泗南江2个电站区域，其中崖羊山库区水质执行GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准，泗南江库区执行Ⅱ类标准。

崖羊山库区开展网箱养殖的水面面积为27.25亩，网箱数740个；泗南江库区水面面积为70.88亩，网箱数1890个。网箱养殖鱼种均以罗非鱼为主。普洱市环境监测站于2010年5月对李仙江流域中的崖羊山，泗南江电站库区进行了实地采样监测，并将监测结果与2007年网箱养殖开展前同区域的水质进行了比对，详细结果见表1。

表1 崖羊山库区、泗南江水库网箱养鱼后水质变化情况 mg·L－1

从表1数据可知，崖羊山水库高锰酸盐指数上升了60.15%，溶解氧降低了20.53%，CODcr上升了197.5%，BOD5上升了101.64%，氨氮上升了224.79%，总磷上升了96.43%，总氮上升363.77%；泗南江水库高锰酸盐指数上升了75.70%，溶解氧降低了1.76%，CODcr上升了55.3%，BOD5上升了43.04%，氨氮上升了318.37%，总磷上升了80.77%，总氮上升311.77%。

监测结果表明：崖羊山库区和泗南江库区在开展网箱养殖后水环境质量虽然仍然符合GB3838—2002《地表水环境质量标准》相关标准限值规定，但水质呈现明显下降趋势。即开展网箱养殖对库区水质造成了影响，但尚未造成污染。但凭借上述监测数据尚不能判断此养殖规模及方式再持续数年之后是否会对水环境造成污染影响水体功能以及影响水体功能并造成污染现象出现的年限；又或是此养殖规模是否还能有所扩大而不影响水体功能。

2 水质影响评估方法及监测预警方案

由于网箱养殖对水质影响主要为造成水体出现富营养化现象，所以有效评估水体富营养化程度可以很好的评估网箱养殖对水质的影响程度从而判断养殖规模及强度是否超出库区环境承载力。

2.1 水质监测方案

为了准确的评估网箱养殖对库区水质的影响程度首先要保证监测数据能够切实准确的反映库区水质基本情况。养殖库区具体监测方案如下。

（1）监测频率：每年3次，分别为丰水期、枯水期、及平水期各1次。如在条件不允许的情况下可减少为每年2次，分别为枯水期及平水期各1次。

（2）监测点位布设：以网箱养殖中心区域为中心，向周围辐射布设采样位置，取样间隔为每2～4 km2。每个监测点位分别采取水面表层、中层及底层水样，并将各层水样混合为一个混合样。

（3）监测指标：总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、叶绿素a（Chla）、透明度（SD）。

2.2 监测数据评估分析方法

监测数据的分析方法采用采用金相灿等提出的相关加权综合营养状态指数法［8－9］。综合营养状态指数计算公式及评价方法如下：

式中：TLI（∑）——综合营养状态指数；

TLI（j）——第j种参数的营养状态指数；

Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重，见表3。

表2 湖泊富营养化评价标准

表3 各项指标营养状态指数权重

单个指标的营养状态指数按照公式计算：

式中：Chla单位为mg／m3，SD单位为m，其他指标单位均为mg／L。

根据所求TLI（∑），采用0～100的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级，见表4。

表4 水体的营养状态指数分级

2.3 水质监测预警方案实施及对策

首先按综合营养状态指数法分别计算出每年枯水期、丰水期、平水期的营养状态指数，取其中的最大值作为当年的水质营养指数。

根据湖库水体营养状态指数基本情况，将网箱养殖对水质影响的预警级别为一级绿色预警级别、二级黄色预警级别、三级橙色预警级别以及四级红色红色级别。具体各预警级别划分详见表5。

表5 水质影响预警分级表

一级绿色预警级别表示网箱养殖对养殖水体水质的影响较小，水体环境负荷不大，尚有一定的环境承载力可适当加大养殖规模及强度以充分利用渔业资源。但养殖规模及强度的增加幅度不宜过大，需循序渐进。

二级黄色预警级别表示网箱养殖对养殖水体水质有一定影响，水体环境负荷在尚在水体能够承载的范围内，但养殖规模及强度不宜再扩大。

三级橙色预警级别表示网箱养殖对养殖水体水质的影响较大，水体环境负荷已经超过了水体的环境承载力，需适当缩减养殖规模及强度。

四级红色预警级别示网箱养殖对养殖水体水质的影响很大，水体环境负荷已经严重超过了水体的环境承载力，需立即停止网箱养殖以恢复水体功能。

需特别指出的是由于随着网箱养殖的不断发展，库区水质监测指标及预警分级情况作为动态指标，即每监测一次即可计算分析出一次水质预警级别，从而有效的指导该库区下一步网箱养殖的规模、强度及养殖方式。

根据上述计算、分析及判断方法计算可得在羊崖山库区2007年，2009年营养状态指数分别为18.29及34.67。崖羊山库区2007年网箱养殖预警级别为一级绿色级别，2009年网箱养殖预警级别为二级黄色级别。泗南江库区2007年，2009年营养状态指数分别为15.87及31.95。泗南江库区2007年网箱养殖预警级别为一级绿色级别，2009年网箱养殖预警级别为二级黄色级别。即目前崖羊山、泗南江两库区目前养殖规模及强度对库区水质的影响尚在可控范围内，但养殖规模不宜再扩大。

3 结 语

本文以普洱市崖羊山、泗南江两库区为例，以综合营养状态指数法为基础制定了一套简单易行的网箱养殖水质监测预警方案，以求能简便有效的评估网箱养殖的规模及强度是否适当，并为下一步网箱养殖的规模及强度的变化提出一些建议和意见。但本次研究的数据及资料有限，水质预警方案的划分基本依照综合营养状态指数法的分级规则制定，在实际中可能出现一些偏颇，希望在以后的研究中得以加强，以制定出更加合理的分级指标来指导相关的实际工作。

［1］ 陈苏维，朱文东.网箱养殖对水环境的影响及解决方法［J］.安徽农业科学，2007，35（30）：9538－9540.

［2］ 齐子鑫，徐文彦，唐国盘.投饵式网箱养殖对水库生态环境的影响［J］.水利渔业，2006，26（5）：78－79.

［3］ 刘顺科，蒋卫民，田晓丰，等.水磨滩水库网箱养鲤水质恶化的原因及对策［J］.水利渔业，1991（6）：37－40.

［4］ Penczak，T.et al.，The enrichment of a mesotrophic lake by carbon，phosphorus and nitrogen from the cage aquaculture of rainbow trout［J］.Salmo gairdneri.J.Appl.Ecol.，1982（19）：371－93.

［5］ Beveridge，M.，Tilapia hatcheries－ake or land based［J］.ICLARM Newsl.，1984，7（1）：10－11.

［6］ 陈义煊，高天福，张 凯.四川省水库富营养化现状和网箱养殖容量研究［J］.水系污染与保护，1994，（02）.

［7］ 李德尚.论水库放养鱼种的质量［J］.水库渔业.1983，（04）：32－35.

［8］ 金相灿，屠清英.湖泊富营养化调查规范［M］.北京：中国环境科学出版社，1990：286－302.

［9］ 金相灿，刘鸿亮.中国湖泊富营养化［M］.北京：中国环境科学出版社，1990.