贵州惠水鲟鱼养殖河段水质评价

王金乐，向 燕，张龙涛，周 洲，关 梅

（贵州省水产研究所，贵州 贵阳550025）

1 引言

随着国内外集约化水产养殖的迅速发展，贵州省流水池水产养殖日益增多。随之带来的养殖废水污染也成为水体污染的一个重要问题。因此，养殖水体环境监测、污染成因分析、生态养殖技术、治理技术的开发应用近年来已成为各界关注的热点［1～5］。项目以贵州省黔东南州惠水县的高镇镇姚兴村贵州省水产研究所惠水鲟鱼养殖基地所处涟江河段作为研究对象，对该河段水体的水质进行监测及评价，为项目对该河段进行生态修复提供参考。

2 材料与方法

2.1 材料

项目在惠水县高镇镇鲟鱼养殖基地上游200m处设定对照断面（断面1），养殖基地废水排放口下游50m处设置控制断面（断面2），排放口下游1000m处设置削减断面（断面3），分别在3个断面上采取水样。水样采集记录详见表1。

表1 供试水样采样记录

2.2 分析方法

根据《地表水环境质量标准基本项目分析方法》规定方法测定pH 值、溶解氧（DO）、高锰酸盐指数（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮、铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）汞（Hg）、砷（As）共12项指标作为评价因子。采用Excel进行数据整理及分析。

2.3 评价方法

本研究选用单因子污染指数和综合污染指数水质评价方法，对监测值进行评价。根据国家《地表水环境质量标准》（GB3838－2002），将实测值与国家标准值进行比较，做出水质类别的评价［6］。单因子评价法是在所有参与综合水质评价的水质指标中，选择水质最差额单项指标所属类别来确定所属水域综合水质类别，即若某一用于评价的水质指标超标，所属水域的使用功能便丧失。综合污染指数法的基本形式有多种，选取等权重综合污染指数、加权叠加综合污染指数、内梅罗指数对所得数据进行综合水质评价［7］。

2.3.1 水质评价模式

（1）单因子污染指数计算模式。单项水质因子j点的标准指数：

式中：Sij为标准指数；Cij为评价因子i在j点的实测浓度值，mg/L；Csi为评价因子i在j点的评价标准限值，mg/L。

溶解氧（DO）的标准指数：

式中：SDO，j为DO的标准指数；DOf为某水温、气压条件下的饱和溶解氧浓度（mg/L），计算公式：

DOf＝468/（31.6＋T）。

式中T为水温；DOj为溶解氧实测值，mg/L；DOs为溶解氧的评价标准限值，mg/L。pH值得标准指数：

式中：SpH，j为pH 值得标准指数；pHj为pH 的实测值；pHsd为评价标准中pH值的下限值；pHsu为评价标准中pH值的上限值。

（2）综合污染指数计算模式（内梅罗指数计算公式）：

式中：P综为综合污染指数；（Ci/Si）max为最大单项污染指数；（Ci/Si）ave为单项污染指数的平均值。

2.3.2 评价因子

根据该河段水质实际情况，选定pH值、溶解氧（DO）、高锰酸盐指数 （CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、总磷、总氮、氨氮、铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）汞（Hg）、砷（As）共12项指标作为评价因子，选用GB3838－2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水标准为指标限值。项目选用评价因子的标准限值见表2。

表2 地表水环境质量标准限值 mg/L

3 结果与分析

3.1 水质状况

贵州省惠水鲟鱼养殖基地排水河段水体中重金属Hg和As含量极低，结果未检出。3个断面中CODMn、DO、BOD5、TP、TN、氨氮、Cu、Pb、Zn监测值较差的数值 分别为 3.48、6.48、11.00、0.108、1.925、0.209、0.057mg/L。

所有参与综合水质评价的水质指标中，选择水质最差的单项指标所属类别来确定所属水域综合水质类别［8，9］。根据表3实际监测数据所示，CODMn、DO、BOD5、TP、TN、氨氮和Pb以断面2的相应指标数据确定所属综合水质类别，Cu和Zn分别以断面3和断面1的数据作为判别依据。CODMn、DO、氨氮、Cu、Zn均达到Ⅱ类地表水质标准，Pb达到Ⅴ类水标准，BOD5为劣Ⅴ类。

表3 监测数据 mg/L

3.2 综合分析

通过单因子标准指数（S）计算可看出，断面1水质单因子指数大于1的水质因子有BOD5和TN指数值分别为2.00和1.71；断面2水质单因子指数大于1的指标有，BOD5、TN和Pb，指数分别为2.75、1.93、1.14；断面3水质单因子指数大于1的指标有，BOD5、TN，指数值分别为1.75和1.28。各项指标等权重综合污染指数（P综）分别为0.23、0.50、0.54、2.48、0.51、1.79、0.18、0.01、1.05、0.07。其中P综大于1的水质因子为BOD5、TN和Pb。

由表4可看出，惠水鲟鱼养殖基地所处涟江河段CODMn、DO、TP、氨氮、Cu、Zn共6项指标达到优于地表水Ⅲ类水水质的标准。TN、Pb达到Ⅴ类水标准，BOD5在Ⅴ类水标准之下。鲟鱼养殖基地废水排放河段，BOD5、TN和Pb浓度达不到三类水标准，故该3个水质因子为主要水质污染贡献因子。

投入水体未被摄食的饲料（残饵）沉入水底后在微生物的作用下分解，消耗溶解氧，释放氮磷营养元素，同时鲟鱼的排泄物和分泌物含有大量的有机物及氮化合物，如氨、尿素、三甲基胺、肌酸、蛋白质等［10］，致使 TN超标，水体受到有机物和营养物质污染。

表4 综合评价结果

4 结语

（1）贵州省惠水鲟鱼养殖基地排水河段水体中重金属Hg和As含量极低，未检测出。CODMn、DO、氨氮、Cu、Zn均优于地表水Ⅲ类水水质的标准，Pb达到Ⅴ类水标准，BOD5为劣Ⅴ类。

（2）通过单因子标准指数（S）法评价得出，断面1水质单因子指数大于1的因子有BOD5和TN，指数值分别为2.00和1.71；断面2水质单因子指数大于1的指标有，BOD5、TN和Pb，指数分别为2.75、1.93、1.14；断面3水质单因子指数大于1的指标有，BOD5、TN，指数值分别为1.75和1.28。

（3）各项指标等权重综合污染指数（P综）大于1的水质因子为BOD5、TN和Pb，因此该三项水质因子为该河段水质污染主要贡献因子。

（4）造成污染主要是由鲟鱼养殖粪便排放、饲料投放、施用鱼药等原因造成。建议加强对鲟鱼养殖的工作管理；优化饲料成分；适当用药；针对该河段实际情况，进行生物修复。

［1］杨正勇，郭灿华，陈清源.我国水产养殖业内因致污的研究［J］.生态经济，2002（10）：44～46.

［2］刘松岩，熊彦辉.水产养殖对水域环境的影响及其治理措施［J］.安徽农业科学，2007，35（23）：7258～7259.

［3］李绪兴，杨子江，阎彩萍.养殖水域污染成因及其生物防治［J］.中国渔业经济，2006（5）：39～42.

［4］臧维玲，姚庆祯，戴习林.上海地区水产养殖和长江口与杭州湾水域环境的关系［J］.上海水产大学学报，2003，12（3）：219～226.

［5］沈新强.我国渔业生态环境养护研究现状与展望［J］.渔业现代化，2008，35（1）：53～57.

［6］徐祖信.我国河流单因子水质表示指数评价方法研究［J］.同济大学学报：自然科学版，2005，33（3）：321～325.

［7］徐祖信，尹海龙.城市水环境管理中的综合水质分析与评价［M］.北京：中国水利水电出版社，2012.

［8］夏 青，陈艳卿，刘宪兵.水质基准与水质标准［M］.北京，中国标准出版社，2004.

［9］戴润全，臧小平，邱光胜.三峡水库蓄水前库区水质状况研究［J］.长江流域资源与环境，2004，13（2）：124～127.

［10］彭自然，陈立婧，王 武.长江中下游浅水湖泊水产养殖污染现状与对策［J］.安徽农业科学，2010，38（12）：6467～6468，6621.