封闭式水产养殖污染物的产生及排放状况

孙万胜 付志茹 于洁 张玲 王宝峰

摘 要：水产养殖自身对水环境的污染主要包括总磷、总氮、氨氮、化学需氧量，主要来源于饵料、肥料、渔药等投入品以及生物排泄物等。为深入了解封闭式水产养殖污染物产生和排放状况，2018年通过实验监测和对16个养殖基地7种水产养殖模式产污、排污系数的测算与研究，获得产污系数28个，排污系数28个，初步掌握了封闭式水产养殖污染物产生和排放状况，测算结果与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较，产污系数升高的有7种，降低的有14种;排污系数升高的有4种，降低的有17种。研究表明：近年来，水产养殖产污、排污系数呈现降低的趋势。

关键词：水产养殖;自身污染;产污系数;排污系数

水产养殖业是依赖于水环境的产业，水环境的污染除了受到外源性污染以外，水产养殖自身污染也会对当地水环境造成破坏，对水环境造成影响的主要来源是饲料、肥料、渔药等投入品以及生物排泄物等[1]。随着我国水产养殖规模的不断扩大，环境污染问题越来越受关注，笔者结合开展天津市水产养殖污染源普查项目，对7种封闭式养殖模式的产、排污系数进行了测算研究，旨在进一步探讨水产养殖产污、排污状况，为定量评价和测算水产养殖业污染强度提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

2018年，选择16个养殖基地，在同一个养殖生产周期内，对淡水池塘养殖鲤（Cyprinus carpio）、鲫（Carassius auratus）、南美白对虾（Penaeus vannamei）、金鱼（Carassius auratus auratus Linnaeus），淡水工厂化养殖中华鳖（Trionyx Sinensis），海水池塘养殖南美白对虾及海水工厂化养殖红鳍东方鲀（Takifugurubripes）7种养殖类型16个监测点的进水口、池塘和排水口分别进行4次采样监测，采样数量195个，获得监测数据768个。监测指标为总磷、总氮、氨氮、化学需氧量（高锰酸盐指数）。

1.2 采样及监测方法

按照《渔业生态环境监测技术规范》[2]进行采样及样品固定。淡水水质监测分析方法见表1，海水水质监测分析方法见表2。

1.3 产污、排污系数计算方法

产污系数又称污染物产生系数，是指在正常养殖生产条件下，养殖生产1 kg水产品在水体中所产生的污染物量，不含底泥沉降部分，单位用g/kg表示[9]。不同的养殖类型产污系数存在较大差异。本次共监测7个养殖类型。

排污系数，即污染物排放系数，是指在正常养殖生产条件下，养殖生产1 kg水产品所产生的污染物量中，经不同排放渠道直接排放到湖泊、河流及海洋等外部水体环境中的污染物，单位用g/kg表示[9]。不同的养殖类型排污系数存在较大差异。本次共监测7个养殖类型。

产污系数计算公式：Kj=V总·P出水-P进水+S末·h末·（P池末-P进末）W产出-W投入;

排污系数计算公式：Zj=V总·P出水-P进水W产出-W投入。

式中：Kj和Zj分别为第j种养殖品种产污和排污系数，g/kg;V总为养殖周期排水量之和，m3;P出水和P进水为P出水和P进水监测指标浓度的平均值，mg/L;S末、h末、P池末、P进末分别为监测最后一次的池塘面积、水深、池内污染物浓度和进水口污染物浓度，m3、m、mg/L、mg/L;W产出和W投入分别为产出品质量和投入品质量，kg。

2 研究结果

2.1 产污、排污系数计算结果

产污系数计算结果见表3，排污系数计算结果见表4。

2.2 产污系数（K值）分析

总氮产污系数大小顺序为：淡水工厂化养殖中华鳖>淡水池塘养殖金鱼>淡水池塘养殖鲫>淡水池塘养殖鲤>淡水池塘养殖南美白对虾>海水池塘养殖南美白对虾>海水工厂化养殖红鳍东方鲀。与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较分析[9]，海水池塘养殖南美白对虾、淡水池塘养殖鲫、淡水池塘养殖南美白对虾、淡水池塘养殖金鱼4种养殖类型总氮产污系数升高;海水工廠化养殖红鳍东方鲀、淡水池塘养殖鲤、淡水工厂化养殖中华鳖3种养殖类型总氮产污系数下降。见图1。

总磷产污系数大小顺序为：淡水工厂化养殖中华鳖>海水工厂化养殖红鳍东方鲀>淡水池塘养殖金鱼>海水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖鲫>淡水池塘养殖鲤。与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较分析，淡水池塘养殖南美白对虾、海水池塘养殖南美白对虾2个养殖类型总磷产污系数升高;海水工厂化养殖红鳍东方鲀、淡水池塘养殖鲫、淡水池塘养殖鲤、淡水池塘养殖金鱼、淡水工厂化养殖中华鳖5种养殖类型总磷产污系数下降。见图2。

化学需氧量（CODMn）产污系数大小顺序为：淡水工厂化养殖中华鳖>海水工厂化养殖红鳍东方鲀>淡水池塘养殖金鱼>海水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖鲫>淡水池塘养殖鲤。与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较分析，本次监测，除淡水工厂化养殖中华鳖1个养殖类型CODMn产污系数升高以外，其余6种养殖类型CODMn产污系数均降低。见图3。

氨氮产污系数大小顺序为：淡水工厂化养殖中华鳖>淡水池塘养殖金鱼>淡水池塘养殖南美白对虾>海水工厂化养殖红鳍东方鲀>淡水池塘养殖鲫>淡水池塘养殖鲤>海水池塘养殖南美白对虾。在国家公布的2008年第一次污染源普查数据中没有氨氮产污系数，因此不做比较。

2.3 排污系数（Z值）分析

总氮排污系数大小顺序为：淡水池塘养殖金鱼>淡水工厂化养殖中华鳖>淡水池塘养殖鲤>淡水池塘养殖鲫>海水工厂化养殖红鳍东方鲀>海水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖南美白对虾。与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较分析，海水池塘养殖南美白对虾、淡水池塘养殖金鱼2个养殖类型总氮排污系数升高;海水工厂化养殖红鳍东方鲀、淡水池塘养殖鲫、淡水池塘养殖南美白对虾、淡水池塘养殖鲤、淡水工厂化养殖中华鳖5种养殖类型总氮排污系数降低。见图4。

总磷排污系数大小顺序为：海水工厂化养殖红鳍东方鲀>淡水工厂化养殖中华鳖>海水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖鲤>淡水池塘养殖金鱼>淡水池塘养殖鲫>淡水池塘养殖南美白对虾。与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较分析，海水池塘养殖南美白对虾、淡水池塘养殖南美白对虾2种养殖类型总磷排污系数升高;海水工厂化养殖红鳍东方鲀、淡水池塘养殖鲫、淡水池塘养殖鲤、淡水池塘养殖金鱼、淡水工厂化养殖中华鳖5种养殖类型总磷排污系数均降低。见图5。

化学需氧量（CODMn）排污系数大小顺序为：海水工厂化养殖红鳍东方鲀>淡水池塘养殖金鱼>淡水工厂化养殖中华鳖>海水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖南美白对虾>淡水池塘养殖鲫>淡水池塘养殖鲤。与国家公布的2008年第一次污染源普查数据比较分析，7种养殖类型化学需氧量（CODMn）排污系数全部降低。见图6。

氨氮排污系数大小顺序为：淡水池塘养殖金鱼>淡水池塘养殖南美白对虾>海水工厂化养殖红鳍东方鲀>淡水工厂化养殖中华鳖>淡水池塘养殖鲤>淡水池塘养殖鲫>海水池塘养殖南美白对虾。在国家公布的2008年第一次污染源普查数据中没有氨氮排污系数，因此不做比较。

3 结论与建议

3.1 结论

本次研究结合天津市水产养殖实际状况，选取了7种封闭式养殖类型的水体，对水体中总氮、总磷、氨氮、化学需氧量（CODMn）4种污染物的产、排污系数进行测算研究，测算出产污系数28个，排污系数28个，初步摸清了天津市主要水产养殖类型的污染强度，为进一步核算水产养殖产污、排污量提供了技术支撑。本次测算结果与国家公布的2008年第一次污染源普查数据[8]比较，产污系数升高的有7种，降低的有14种;排污系数升高的有4种，降低的有17种。总体看来，产污、排污系数呈现降低的趋势。

3.2 建议

水產养殖对养殖水体的影响取决于养殖模式、种类、生产管理和废水处理水平。为了减少水域环境污染，减少污染物排放，必须着眼于：一是确定合理的养殖容量，不要一味追求高产;二是合理投喂饲料，提高饲料利用效率，过量投喂饲料是造成污染的重要因素;三是加强养殖尾水处理;四是大力推广新型绿色养殖方式，优化养殖结构，发展立体、生态健康养殖模式，走渔业可持续发展之路。

参考文献：

[1] 中华人民共和国农业部.渔业生态环境监测技术规范 第3部分：淡水：SC/T 9102.3-2007[S].北京：中国农业出版社，2007：1-13.

[2] 国家环境保护总局.地表水和污水监测技术规范：HJ/T 91—2002[S].北京：中国环境科学出版社，2002：3-24.

[3] 国家环境保护局.水质 高锰酸盐指数的测定：GB/T 11892-1989[S].1989：1-4.

[4] 环境保护部.水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法：HJ 535-2009[S].北京：中国环境科学出版社，2009：1-4.

[5] 国家环境保护局.水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法：GB 11893-1989[S].1989：1-3.

[6] 环境保护部.水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法：HJ 636-2012[S].北京：中国环境科学出版社，2012：1-8.

[7] 中国国家标准化管理委员会.海洋监测规范第4部分：海水分析：GB 17378.4—2007[S].北京：中国标准出版社，2007：102-121.

[8] 全国污染源普查水产养殖业污染源产排系数测算项目组.第一次全国污染源普查水产养殖业污染源产排系数手册[R].2008：5-84.

（收稿日期：2021-11-22）

基金项目：天津市水产养殖污染源普查项目。

作者简介：孙万胜（1963.10-），男，本科，高级工程师，主要从事渔业生态环境及水产品质量安全监测与研究。E-mail：sunwansheng@126.com。