池塘泥鳅养殖水体水质调查与治理对策

郭雨文 罗婷 李祥 刘青青 李凯 杨一伦 杨青青 李艳蔷

摘要 为了解池塘泥鳅养殖对养殖水体的影响，选择湖北天门四海泥鳅养殖基地和仙桃市郭河镇养殖户的10口泥鳅养殖池塘及水源进行取样分析，调查养殖池塘水质污染情况，分析水质污染的原因，并提出治理对策。结果表明，调查区域的养鳅水源为井水，水质偏酸性、氧化还原电位偏低、氨氮偏高，不符合养殖要求。池塘养殖水体pH值、氧化还原电位、电导率浓度范围正常，而氨氮、总氮、总磷、化学需氧量浓度严重超标，浮游生物量偏高。调查区域泥鳅养殖池塘污染以营养物质和有机物污染为主，水质污染主要与饲料选择、投加方式有关。泥鳅养殖池塘可采用生物浮床、人工湿地等生态技术改善水质。

关键词 池塘泥鳅养殖；水质分析；渔业水质标准；地表水环境质量标准；治理对策

中图分类号 S966.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）03-0236-03

Abstract In order to understand the effect of pond loach breeding on aquaculture water，10 loach breeding ponds and water source from Sihai loach breeding base of Tianmen City in Hubei Province and loach farmers of Guohe Town in Xiantao City were selected for water quality investigation. The causes of water pollution were analyzed and governance countermeasures were put forward in this paper.The results indicated that the water source for loach culture in investigated region was well water with acidic，low redox potential and high ammonia nitrogen，which couldn′t meet the requirement of aquaculture.The range of pH value，redox potential and conductivity of loach breeding water was normal，while the concentration of ammonia nitrogen，total nitrogen，total phosphorus and chemical oxygen demand was seriously overproof and plankton biomass was high.Nutrients and organic pollution were the two main causes of loach culture pond pollution in investigated region.Water quality pollution was mainly related to feed selection and release method.Ecological technologies such as biological floating bed and constructed wetland should be adopted in loach culture pond，so as to improve the water quality.

Key words pond loach culture；water quality analysis；fishery water quality standard；surface water environmental quality standard；governance countermeasure

隨着经济的快速发展，人们越来越追求高品质的生活，泥鳅作为典型的高蛋白低脂肪营养食品，越来越受到人们的喜爱。由于国内外的市场需求量大，市场价格可观，养殖户纷纷开始养殖泥鳅，养殖规模由小型水体养殖向高密度、集约化、规模化发展，形成了高生物负载量和高投入量的养殖模式。在这种模式下，养殖密度超过了水体容量，大量残余饲料所含的氮、磷等植物性营养元素、悬浮性颗粒、耗氧有机物等成为了养殖水体的主要污染来源，导致养殖水体污染日趋严重[1]。

泥鳅养殖过程中残余饲料和泥鳅排泄物导致水体中植物营养性元素含量增加，藻类暴发性生长，水体溶氧量大幅度下降，厌氧性细菌开始大量繁殖。有机物被不断分解为有机酸和各种有毒物质，造成底质酸化，pH值明显下降。而低pH值会影响泥鳅的新陈代谢，造成生长发育停滞等一系列异常变化。水养殖环境的底部沉积物可通过再悬浮、溶解、释放等过程引发水体二次污染，导致养殖水环境恶化。为了维持养殖水体的生态功能，养殖户一般通过换水来保证养殖的正常进行。换水过程中富含氮、磷、有机物和藻类的泥鳅养殖废水被直接或间接排入附近天然水体，加快了天然水体的富营养化进程。此外，在泥鳅养殖水质调节、疾病预防、疾病治疗等过程中，养殖户将大量化学药品添加在饲料中或直接泼洒使用，造成化学物质残留在水体中，影响了野生物种的免疫力，同时造成生物残留，可能会通过食物链危害人类健康。

为了减少泥鳅养殖对水环境的影响，调查人员对湖北省仙桃市郭河镇秦岭村与湖北天门四海生态科技有限公司的泥鳅养殖基地进行调研。拟通过实地调查和采样分析，研究泥鳅养殖池塘的污染种类与污染特点，并提出治理对策，以期为泥鳅养殖池塘的水体修复、水质保障和生态环境保护提供借鉴。

1 调查内容与方法

1.1 调查内容

由于在不同泥鳅生长期投加的饲料不同，对水质影响也不同，因而调查人员分别在湖北省仙桃市郭河镇秦岭村和湖北四海生态科技有限公司的泥鳅养殖基地选择了6口寸苗池塘和4口成鳅池塘进行水样采集和分析。

1.2 调查方法

1.2.1 水样采集。2017年7月5日对水源（井水）、寸苗池和成鳅池进行水质取样监测。每个方形池塘在4个角和中心设5个取样点，使用有机塑料采水器采集距水面0.5 m处的水样，将同一池塘采集的5个点的水样进行混合，得到1个综合水样。同时在池塘进水处用有机塑料采水器采集水源水样。

1.2.2 理化指标分析。检测水温、pH值、电导率、氧化还原电位（ORP）、叶绿素、总氮（TN）、氨氮（NH4+-N）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）等9项水质理化指标。水温、pH值、电导率、氧化还原电位采用便携式多功能水质测定仪（上海梅特勒托利多仪器有限公司）于现场测定。总氮采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定，氨氮采用纳氏试剂分光光度法测定，总磷采用钼酸铵分光光度法测定，化学需氧量采用重铬酸钾法测定，具体方法见《水与废水监测分析方法》（第四版）[2]。

1.2.3 数据分析方法。采用Excel 2010数据分析功能对寸苗池和成鳅池水质监测数据进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 水源水质情况

研究区域池塘养鳅水源主要为井水，养殖场井水取样分析结果表明，井水pH值为5.23，氧化还原电位为-90 mV，电导率为63.3 mS/m，TP、COD、NH4+-N、TN分别为0.17、5.60、0.69、0.91 mg/L。由此可知，井水偏酸性，呈还原状态。根据渔业水质标准，天然水或养殖池水pH值为6.5～8.5，可以认为水体处于良好的酸碱性；据崔 玥等[3]的研究，氧化还原电位<50 mV，尤其是在出现负值时，池塘水质和底质开始恶化。我国渔业水质标准[4]规定，非离子氨须<0.02 mg/L，折算为氨氮浓度为1 mg/L（按照非离子氨占氨氮的2%计算）。但大量实践表明，氨氮过高会损坏鱼、蚌的鳃，NH4+-N>0.5 mg/L时会影响鱼类进食和呼吸，而井水中的氨氮高达0.69 mg/L，因而井水不能直接用于池塘换水。

2.2 养殖水体水质情况

2.2.1 pH值。调查期间6口养殖寸苗池pH值为7.78～8.82，均值为8.33，其中3口池塘的pH>8.5，不适合泥鳅生长。4口成鳅池pH值为7.38～7.51，均值为7.44，pH值适中，符合渔业水质标准。寸苗池的pH值高于成鳅池，且存在显著差异。这是因为寸苗池投加粉状饲料，比成鳅池中投加的颗粒状饲料利用率低，导致大量的饲料残留在水中，浮游植物大量生长，造成pH值偏高（表1）。

2.2.2 氧化還原电位。调查期间6口寸苗池氧化还原电位为91～134 mV，均值为108 mV。4口成鳅池氧化还原电位为101～119 mV，均值为110 mV。所有池塘氧化还原电位均>50 mV，满足渔业水质标准。寸苗池的氧化还原电位均值稍高于成鳅池，但不存在显著差异。本次调查中寸苗池和成鳅池氧化还原电位均>50 mV，表明水体氧化还原状态良好。

2.2.3 电导率。调查期间6口寸苗池电导率为47.3～77.6 mS/m，均值为61.2 mS/m。4口成鳅池电导率为28.1～36.8 mS/m，均值为32.9 mS/m。寸苗池的电导率约为成鳅池的2倍，二者之间存在显著差异。这是由于饲料投放量与泥鳅排泄物中无机盐含量的差异所致，寸苗期泥鳅生长速率比成鳅高，饲料的使用量与排泄量都有较大差异。

2.2.4 氨氮。调查期间6口寸苗池氨氮浓度为0.27～3.56 mg/L，均值为1.28 mg/L，4口成鳅池的氨氮浓度为0.24～2.39 mg/L，均值1.07 mg/L。根据渔业水质标准，部分池塘氨氮浓度超标，同时地表水环境质量标准中规定渔业用水应达到Ⅲ类水标准。按照地表水环境质量标准中氨氮浓度限制规定[5]，调查池塘中劣Ⅴ类水占20%，Ⅴ类水占10%，Ⅳ类水占20%，Ⅲ类水占10%，Ⅱ类水占40%。寸苗池的氨氮浓度高于成鳅池，但不存在显著差异。氨氮超标的原因是在泥鳅的饲养过程中过量投喂饲料导致饲料沉积在水中，饲料中的高蛋白物质不能及时分解，因而鱼塘中的氨氮含量逐渐积累。

2.2.5 总氮。调查期间6口寸苗池总氮浓度为4.95～7.20 mg/L，均值为6.12 mg/L。4口成鳅池总氮浓度为2.56～3.55 mg/L，均值为3.08 mg/L。寸苗池的总氮浓度为成鳅池的2倍，存在显著差异。目前渔业水质标准中没有总氮浓度限制规定，根据地表水环境质量标准，所有池塘中总氮浓度均>2 mg/L，均为劣Ⅴ类水质，水体富营养化现象很严重。

2.2.6 总磷。调查期间6口寸苗池的总磷浓度为0.226～0.533 mg/L，均值为0.40 mg/L。4口成鳅池总磷浓度为0.376～0.412 mg/L，均值为0.39 mg/L。寸苗池TP浓度比成鳅池略高，但不存在显著差异。目前渔业水质标准没有总磷指标标准，根据地表水环境质量标准中总磷限值评价池塘水质，调查池塘中劣Ⅴ类水占40%，Ⅳ类水占50%，Ⅲ类水占10%。因此，90%的养殖池塘已经不能满足地表水环境质量中渔业用水的要求。

2.2.7 化学需氧量。调查期间6口寸苗池化学需氧量为40.25～67.47 mg/L，均值为55.43 mg/L。4口成鳅池的化学需氧量为33.40～63.42 mg/L，均值为45.02 mg/L。寸苗池的化学需氧量浓度高于成鳅池，但不存在显著差异。寸苗池与成鳅池的平均化学需氧量>40mg/L，根据地表水环境质量标准规定，为劣Ⅴ类水，不满足渔业用水要求。

2.2.8 叶绿素。调查期间6口寸苗池叶绿素浓度为219.85～590.65 μg/L，均值为360.63 μg/L。4口成鳅池叶绿素浓度为131.12～252.10 μg/L，均值为186.63 μg/L。寸苗池的叶绿素浓度是成鳅池的2倍，存在显著差异。按照国家对水质的分类，贫营养化中叶绿素浓度为0～3 μg/L，中营养化中叶绿素浓度为 3～7 μg/L，富营养化中叶绿素浓度为7～10 μg/L[6]，而检测到的叶绿素浓度远超富营养化的水质要求，很容易发生水华。一旦发生水华，溶氧量的下降与藻类分泌的藻毒素将直接威胁水生生物的生存。

3 泥鳅养殖废水污染情况

3.1 水源污染严重

泥鳅养殖水源大多来于地表水和地下水，而大多水体均受到不同程度的污染。经调查，包括河流、湖泊、水库在内的我国地表水水质呈现逐年恶化趋势。以水库的污染率为例，1998年水库污染率为50%～60%，2002年超过了70%[7]。由中国地质环境监测院公布的信息可知，目前我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重[8]。由于天然水源的污染，可供泥鳅养殖的优质水源在不断减少，在一定程度上加重了泥鳅养殖废水的处理难度。

3.2 养殖水体有机物污染严重

本次调查中，寸苗池与成鳅池里的化学需氧量较高，说明养殖水体中有机物含量较高，而且超过了限定值。一方面是因为泥鳅养殖饲料量较大而利用率较低。有关试验表明，养殖鱼类的排泄物、参与饲料等沉降的负荷量为饲料量的10%～20%，投食后立即溶入水中的悬浮物量也接近饲料量的10%，固状有机物质有的分解到水体中，有的沉降堆积在底泥中。根据养殖水域环境容量的不同，在开放性、水体交换良好的养殖场，沉积在底泥的有机物残留约20%，而在相对封闭性的水体中有50%的有机物积存下来，形成养殖环境的有机污染[9]。另一方面是因为养殖密度过大。养殖密度大势必增加投饵量，有机物含量增加容易造成水中溶解氧缺乏，水中的高锰酸盐指数、生化需氧量明显增加。

3.3 养殖水体营养元素富集

从总氮、总磷浓度调查结果可知，寸苗池与成鳅池的总氮浓度存在显著差异，寸苗池与成鳅池总磷浓度不存在显著差异。据陈东兴[10]的调查，混养鱼塘全年氮输入总量为586 kg/hm2，通过饲料携带的为419.5 kg/hm2，占总输入的71.57%；而进水输入占20.08%。全年磷输入量为114 kg/hm2，通过饵料携带的为86.03 kg/hm2，占总输入的75.03%。混合鱼塘中鱼类全年氮、磷吸收率仅占全年氮、磷输出的28.17%、29.29%。同此可知，泥鳅养殖废水中总氮、总磷的主要来源为饲料，饲料的营养元素被泥鳅所吸收的比例较小，而养殖废水排出的营养物质增加了周边水域的氮、磷输入量，加快了水体富营养化进程，导致浮游植物、底栖动物的种群数量发生变化。

4 泥鳅养殖废水治理对策

4.1 水源处理

池塘泥鳅养殖水源主要为地下水，但由于我国水体大多受到不同程度的污染，不能满足渔业用水水质要求，不能直接用于池塘换水。因此，水源使用前需进行水质检验，查明水质情况再进行相应处理。如本次调查地区的泥鳅养殖水源主要为井水，井水水质偏酸性，呈还原状态，并且氨氮含量高达0.69 mg/L，不满足渔业用水水质要求，不能直接用于池塘换水。可先将井水抽至蓄水池，曝晒数天，让其自然曝气复氧，然后通过砂池过滤，去除氨氮后排入池塘。

4.2 改变养殖方式

4.2.1 合理确定水产养殖容量。在池塘泥鳅养殖之前，应对具体养殖区域的环境容量进行监测分析，了解水体环境对污染负荷的承载能力，确保泥鳅养殖过程中产生的污染负荷不超过水体环境的自净能力。在此基础上决定泥鳅的养殖密度和养殖模式。

4.2.2 确定养殖方式，提高饲料利用率。根据自身的养殖环境的特点，对养殖生物的摄食行为作出分析，考虑到不同生物有不同的需求，合理使用和选择饵料。投喂饵料要遵循少量多次的原则，保障饲料利用率，尽可能地减少养殖水体的污染物。

采用混养技术，合理分配和调整养殖水体的垂直分布，利用不同养殖生物的生理特性，实现物质循环和能量流动，维持泥鳅养殖水域的生态平衡。如将鱼、贝类和海藻等生物混合养殖，使水域生态系统更加稳定，从而达到水体修复的目的。也可采用稻鳅共生或菜鳅共生的生态种养模式，即将田地整改之后进行泥鳅养殖，泥鳅和农作物同时收获，一地双收。

4.3 养殖水体处理

4.3.1 生物浮床技术。本次调查结果表明，泥鳅养殖水体中的氨氮、总氮和总磷等营养物质普遍超标，而这些污染物质是植物生长的良好营养基础。建议采用生物浮床技术种植水生蔬菜或景观植物，通过植物根部吸收水中过剩的营养物质以净化水体，同时可获得一定的经济效益。

4.3.2 修建人工湿地。目前，大部分养殖户通过换水的方式改善水质，而将污染的养殖废水直接排入自然水体，造成自然水体的污染。因此，养殖户和有关部门应重视泥鳅养殖废水排放前的处理措施，建议在集中的小型泥鳅养殖区域或水质污染程度相对较小的养殖池塘建立生态湿地，通过湿地的净化作用减少排放水体中的各种污染物。

4.3.3 集中处理。大型养殖基地或水质污染程度较大的养殖池塘直接排放废水会对周边环境造成严重的影响，因而建议建设专门的养殖废水排放管道系统和污水处理厂，将养殖废水进行集中处理，待其达标后再进行排放，减少污染。

5 参考文献

[1] 吴代赦，熊卿，杜俊逸.水产养殖对水体富养化影响[J].江西科学，2009，27（4）：617-622.

[2] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法 [M].4版.北京：中国环境科学出版社，2002.

[3] 崔玥，曾海祥，张凯.水产养殖中氧化还原电位的監测与调控技术[J].河北渔业，2017（4）：54-55.

[4] 国家环境保护局.渔业水质标准：GB11607-1989[S].北京：中国环境科学出版社，1990.

[5] 国家环境保护总局.地表水环境质量标准：GB3838-2002[S].北京：中国环境科学出版社，2002.

[6] 王景琪.基于GF-1影像的鄱阳湖水体叶绿素反演及光谱形态分类研究[D].上海：东华理工大学，2016.

[7] 张晓.中国水污染趋势与治理制度[J].中国软科学，2014（10）：11-24.

[8] 罗兰.我国地下水污染现状与防治对策研究[J].中国地质大学学报（社会科学版），2008（2）：72-75.

[9] 李绪兴.水产养殖与农业面源污染研究[J].安徽农学通报，2007（11）：61-67.

[10] 陈东兴.5种养殖池塘水质、污染物排放强度及氮、磷收支[D].上海：上海海洋大学，2012.