鳜鱼池塘循环水养殖系统水质理化因子研究

陈 根，李龙龙，朱国富，卜 娜，肖明松

(安徽科技学院 生命与健康科学学院，安徽 凤阳 233100)

渔业是我国国民经济的重要组成部分。据联合国粮农组织(FAO)《2018 年世界渔业和水产养殖状况》报告显示，中国是全球最大的鱼类以及海产品生产国与出口国[1-2]。由于传统渔业开放或半开放的养殖模式，导致其对水体的利用率低、养殖条件难以控制、产量低、食品安全难以保障、易对环境造成污染[3]。而循环水产养殖系统因其节水、省地、对环境友好等优点被认为是代表21世纪水产养殖发展方向的主导生产模式之一[4-7]。

鳜鱼(Sinipercachuatsi)，俗称花鳜鱼、桂鱼、季花鱼等，隶属鲈形目、真鳜科、鳜属，为我国特有的肉食性凶猛性淡水鱼类珍品[8]。因肉质鲜美、少刺，营养丰富而深受人们的喜爱[9]。但是利用池塘循环水生态养殖技术进行鳜鱼高密度养殖的相关报道还比较少见，而池塘循环水生态养殖成功的关键是水质的调控[10]。由于放养密度大，投饵量大，人为地干预了养殖对象的水生态平衡，使残饵、粪便等代谢产物升高，氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有毒、有害物质的含量增加，引起水质参数变化，这就给病原体的生长、繁殖提供了有利条件，影响养殖水产品的生长和健康[11-12]。本研究通过2018年8月至2019年4月对鳜鱼池塘循环水生态养殖系统的水质理化因子的监测，了解其动态变化，探讨影响池塘水质变化的因素，为池塘循环水生态养殖模式的推广和应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 采样地点和时间

根据鳜鱼池塘循环水生态养殖系统的地形特点,选取代表性取样点14处:P1～P14,具体见图1。分别于2018年8、9、10月和2019年3、5月进行实地调查取样。采样方法依据文献[13-14]进行采样。

图1 池塘循环水生态养殖系统采样示意图Fig.1 Schematic diagram of sampling points location under rearing water of pond recirculating aquaculture systems

1.2 实验方法

水样经过预处理后带回实验室冷藏用于后期检测。PHS-3C酸碱计现场测定水质pH值，DDS-307电导率仪测定水样的电导率。采用国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》[15]，分别测定溶解氧、亚硝酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硫酸盐以及氨氮含量。

2 结果与分析

由表1可知，鳜鱼养殖池水体pH 值变动范围在6.96～7.42，平均值为7.16。各采样点pH值呈中性或偏弱碱性。电导率范围在338.5～379.4 μs/cm，平均值为361.2 μs/cm；亚硝酸盐范围在0.103～0.435 mg/L，平均值为0.218 mg/L；氯化物范围在110.7～161.3 mg/L，平均值为144.3 mg/L；亚硫酸盐范围在1.04～2.16 mg/L,平均值为1.49 mg/L；硝酸盐范围在6.8～18.6,平均值为11.3；氨氮含量范围在0.001 3～0.002 9 mg/L,平均值为0.001 9 mg/L；溶解氧范围在6.38～9.59 mg/L，平均值为7.47 mg/L。净化池的水体pH 值变动范围在6.91～7.48，平均值为7.25。各采样点pH值呈弱酸性、中性或弱碱性范围。电导率范围在334.6～362.2 μs/cm，平均值为351.6 μs/cm；亚硝酸盐范围在0.107～0.323 mg/L，平均值为0.180 mg/L；氯化物范围在112.8～155.4 mg/L，平均值为137.0 mg/L；亚硫酸盐范围在0.92～1.95 mg/L,平均值为1.31 mg/L；硝酸盐范围在5.8～16.1 mg/L,均值为10.5 mg/L；氨氮含量范围在0.001 1～0.002 1 mg/L,平均值为0.001 6 mg/L；溶解氧范围在5.27～6.85 mg/L，平均值为5.69 mg/L。

表1 鳜鱼池塘循环水养殖水体理化因子特性Table 1 The variation of physical and chemical factor in the rearing water of pond recirculating aquaculture systems for siniperca chuatsi

续表1Table 1 Continued

3 结论与讨论

循环流水养殖模式具有节水、节地、高密度集约化和排放可控等特点，是现代水产养殖可持续发展的必由之路[16]。水质的调控是循环水养殖成功的关键[17]，在水体循环的养殖系统中需要监测或控制的水质参数主要包括温度、DO、CO2、pH值、氨氮等[18]。溶解氧是水产养殖水环境中最主要的因子之一，它能直接或间接影响着养殖生物的存活及生长；同时溶解氧受浮游生物光合作用、空气中氧气的溶入以及人工增氧等因素影响成为高密度养殖生物池极易变动的水质因子[19]。本研究结果显示, 鳜鱼养殖池水体溶解氧较高,DO在6.38～9.59 mg/L，平均值为7.47 mg/L，而池塘净化池水体溶解氧较低，DO在5.27～6.85 mg/L，平均值为5.69 mg/L，表明鳜鱼养殖池和净化池的溶解氧均高于我国渔业水质标准规定的5mg/L，能够满足养殖鱼类对溶解氧的需求。pH 是一个很重要的水质参数，pH 值会影响许多其他的水质参数和生物化学反应过程的速度[20]。根据我国渔业水质标准，鱼类养殖的水体适合pH值范围为6.5～8.5[21]，最适宜的是弱碱性水体，即pH值在7.0～8.5之间[22]，而鳜鱼养殖池水体的pH值在6.91～7.48，平均值为7.25，表明该养殖水体pH适宜鳜鱼生长。大菱鲆的健康、生长和食物利用效果与硝酸盐浓度密切相关：当硝酸盐质量浓度大于125 mg/L时，其生长受到影响；当质量浓度大于500 mg/L时，大菱鲆体内平衡会被打破。硝酸盐对军曹鱼幼鱼的平均致死浓度为1 829 mg/L，急性中毒会导致军曹鱼鳃、食道和脑损伤，而鳜鱼养殖池的硝酸盐含量在5.8～16.1 mg/L,平均值为10.5 mg/L，略高于国家饮用水标准(10 mg/L)，表明硝酸盐对鳜鱼的生理生长影响较小。提高水循环次数可降低系统中氨氮和亚硝酸氮的积累速度，减小水中有害物质对大菱鲆的胁迫作用，从而促进大菱鲆的生长。在水质监测中，氨氮是反映水质的一项重要指标，它的毒性随pH值、水温、溶解氧等而变化，其中非离子氨对鱼类有很强的毒性，当浓度达到0.02 mg/L时就会引起鱼类慢性应激，达到0.05 mg/L时会引起鱼类急性应激，而达到0.4 mg/L时鱼类已经开始死亡。循环养殖系统中水质应控制在牙鲆的安全生长范围内。一般鱼类忍受硝酸态氮的程度较高，能达到30.0～50.0 mg/L，而鳜鱼池塘循环水生态养殖系统中氨氮最高浓度为0.002 9 mg/L，表明鳜鱼池塘循环水生态养殖系统可以通过增氧推水设备和底层微孔增氧设备提高水体的溶解氧，降低养殖水体的氨氮含量，同时利用滤食性鱼类鲢鱼、鳙鱼以及微生态制剂等净化循环系统中的净化池的水质，利用荷花、浮萍、水芹菜、芦苇、水葱、蒲草等水生植物吸收氮、磷，净化养殖水体，从而调控鳜鱼池塘循环水生态养殖系统的水质理化因子。