青海沿黄鲑鳟鱼网箱养殖水体环境监测研究

文/简生龙 关弘弢 李柯懋 王国杰 殷显彪 陈静影

近年来，青海省黄河龙羊峡至积石峡段水库网箱养殖发展迅速，目前已成为国内最大的鲑鳟鱼商品生产基地。在当前生态优先、绿色发展理念下，为促进青海渔业生态保护和冷水鱼产业协调发展，2012年～2018年，当地渔业部门在黄河上游干流非养殖区及龙羊峡至积石峡水库重点网箱养殖区域设置监测断面，对网箱养殖区水质、底泥开展连续监测。结果显示，网箱养殖区域和黄河干流非养殖区域水质监测对比没有明显差异，沿黄网箱养殖对黄河干流水质、底泥等没有产生明显影响，还需对网箱养殖区底泥长期进行监测，推进建立常态化养殖水体监测制度。作者在此基础上提出了青海鲑鳟鱼产业绿色、可持续发展的对策措施。

近年来，青海省龙羊峡至积石峡段水库网箱养殖发展势头较快，截至到2018年底，沿黄网箱养殖面积达到32万m2，鲑鳟鱼养殖产量达到14800t，青海已成为国内最重要的鲑鳟鱼生产基地。在当前生态优先、绿色发展的时代要求下，为确保青海高原渔业生态保护和冷水鱼养殖产业协调发展，持续开展网箱养殖水体环境监测工作显得十分重要。2012年～2018年，青海省通过对黄河龙羊峡至积石峡段干流非养殖区域以及沿黄主要开展网箱养殖的6座水库设置监测断面，对水质、底泥等连续进行监测，研究和评估网箱养殖对水域环境的影响。

一、监测水域及方法

（一）青海沿黄龙羊峡至积石峡段水库概况

黄河发源于青海南部玉树藏族自治州曲麻莱县境内，巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地。黄河干流在青海境内长1959km，占整个干流总长的31%，多年平均径流量280亿m3，占全流域水量的48.4%。黄河干流龙羊峡至积石峡段现建有12座水电站，从而形成了大、中型梯级电站水库，构成了巨大的冷凉水体资源，形成4.43万hm2水面，目前在此河段开展鲑鳟鱼网箱养殖的主要有龙羊峡至积石峡6座水库（图1）。

图1 沿黄6座网箱养殖水库示意图

图2 龙羊峡—积石峡干流及沿黄6座网箱养殖水库采样点示意图

（二）水体监测点的设置

在2012年～2018年期间，当地渔业部门在黄河龙羊峡至积石峡段设置了水质监测点（断面）30余个（图2），主要分布在黄河干流龙羊峡至积石段主要网箱养殖水库入水、尾水、库区中心，此外在也干流河道上整个河段设置监测点10个，做为非养殖区进行对照，每年春夏监测2次；同时在开展网箱养殖的6座水库选择规模较大网箱养殖场，在其上游、下游（距网箱均500m左右）及网箱区域设置3个监测点（其中龙羊峡水库分布有5个网箱养殖区，设置了7个监测点)，每年每季度监测1次，全年监测4次。

（三）主要监测项目

监测项目主要包括水质和底泥。水质检测项目主要包括总氮、总磷、五日生化需氧量、高锰酸盐指数、悬浮物等。底泥监测主要在龙羊峡网箱上游、养殖区和网箱下游4个监测点，积石峡无网箱养殖的2个监测点，各水库养殖场网箱养殖区域中心各1个监测点开展，底泥检测项目有铜、锌、铅、镉、汞、砷、全氮、全磷等。

（四）检测依据和方法

水质采样按照《渔业生态环境监测规范》（SC/T9102-2007）进行，各项水质项目的分析均以常规方法进行。样品的保存和分析方法均按照相关标准方法进行，水质检测项目以《渔业水质标准》（GB11607-89）评价，该标准中未做规定的项目参考《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ类或Ⅲ类标准进行评价。底泥项目以土壤质量相关测定方法检测，以海洋沉积物质量标准第一类进行评价。

二、监测结果

（一）非养殖区水质监测结果

2012年～2018年在黄河上游干流龙羊峡水库中心至积石峡水库尾水处非养殖区设置的10个监测点，监测结果为：总氮范围在0.390mg/L～3.120mg/L，平均值0.970mg/L（图3a）；总磷范围在0.004mg/L～0.064mg/L，平均值0.019mg/L（图3b）；高锰酸盐指数范围在1.040mg/L～4.000mg/L，平均值1.750mg/L（图3c）；悬浮物（2016年起检测）范围在0.500mg/L～9.000mg/L，平均值3.000mg/L（图3d）；五日生化需氧量检测结果均为未检出，故不做具体比较说明（图3）。

（二）养殖区水质监测结果

2012年～2018年间在龙羊峡至积石峡（2016年起检测）6座水库网箱养殖区域的网箱上游、下游及网箱区域各设置3个监测点，共设置22个监测点，监测结果为：总氮范围在0.400mg/L～3.110mg/L，平均值0.980mg/L（图4e）；总磷范围在0.005mg/L～0.100mg/L，平均值0.014mg/L（图4f）；高锰酸盐指数范围在0.670mg/L～4.000mg/L，平均值1.700mg/L（图4g）；悬浮物范围在0.400mg/L～28.000mg/L，平均值2.900mg/L（图4h）；五日生化需氧量检测结果均为未检出。（图4）

图3 2012年～2018年非养殖区水质检测结果平均值变化趋势图

图5 2012年～2018年度底泥检测结果平均值变化趋势图

图6 沿黄水域监测点养殖区与非养殖区水质监测项目平均值对比图

（三）底泥监测结果

2012年～2018年间对沿黄水库9家养殖场的73个底泥样品进行检测，所监测区域中，铜的检测结果范围7.1000mg/kg～44.9000mg/kg，平均值22.0500mg/kg（图5a）；锌的检测结果范围5.0000mg/kg～560.4000mg/kg，平均值56.6100mg/kg（图5b）；铅的检测结果范围1.2000mg/kg～89.9100mg/kg，平均值56.6100mg/kg（图5c）；镉的检测结果范围0.0090mg/kg～3.6000mg/kg，平均值0.2400mg/kg（图5d）；汞的检测结果范围0.0002mg/kg～1.0250mg/kg，平均值0.0718mg/kg（图5e）；砷的检测结果范围0.2200mg/kg～23.2000mg/kg，平均值7.4400mg/kg（图5f）；全氮的检测结果范围0.1000mg/kg～5.8500g/kg，平均值1.7700g/kg（图5g）；全磷的检测结果范围59.0000mg/kg～5483.0000mg/kg，平均值600.4000mg/kg（图5h）。

三、分析和讨论

（一）水质监测项目选择

水质监测选择网箱养殖对水体环境影响较大的总氮、总磷、高锰酸盐指数、五日生化需氧量和悬浮物为主要监（检）测项目。总氮测定通常评价水体受营养物质污染的程度及自净状况；总磷是磷酸盐测定的结果，磷酸盐是各种形态磷转变的，而磷元素是限制浮游生物生长最重要的环境因子之一。地表水中氮、磷元素等营养物质过多会导致微生物大量繁殖，浮游生物生长旺盛，从而出现水体富营养化状态。高锰酸盐指数通常反映水体中有机及无机可氧化物质污染的指标，五日生化需氧量（BOD）是间接利用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。悬浮物包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等，水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。以上所采用的水质监测项目能够较客观反映出监测水域的基本水质状况。

（二）养殖区与非养殖区水质对比分析

监测结果显示，养殖区域和非养殖区域各监测点监测项目各指标波动性较大，没有呈现明显的规律性变化，个别年份监测指标有骤升情况，可能与采样季节、地点和检测方法有关。从图6中可反映出，监测水域养殖区与非养殖区变化曲线趋向较为接近，各水库网箱养殖上下游区域与养殖区各监测指标数据对比差异不大，整体变化并不明显，而且养殖区有的监测指标值与非养殖区相比还要低。养殖区和非养殖区总氮平均值总体呈现上升趋势，2016年最低，2017年达到最高，2018年又趋低；总磷在2012年～2015年逐年降低，2016年～2017年呈上升趋势，2018年又降低；高锰酸盐指数平均值总体呈现上升趋势，2018年降低；悬浮物平均值上下波动，总体变化规律不明显，尤其2018年受黄河上游水库泄洪影响，水质浑浊时间较长；五日生化需氧量均未检出，说明监测水体未受有机物污染，水质总体良好。水质监测结果整体显示，除总氮指标为Ⅲ类水标准外，其他指标均达到国家地表水Ⅱ类以上标准，养殖区和非养殖区变化无明显差异，这表明沿黄网箱养殖对水质的无明显影响。这应该与黄河上游海拔相对较高（1800m～2900m），气候冷凉导致沿黄水温偏低（常年3℃～22℃），且水库水流量大、水体交换率高（各水库库容从上游至下游有年、月、周、日调节性），库区相对较深（龙羊峡水库平均水深64m），以及目前青海沿黄水库整体的养殖规模(网箱存量1.5万t左右)和养殖密度较小（不允许超过6kg/m3）有关。

（三）网箱养殖对水体总氮、总磷浓度未表现出明显的累积效应

水体中氮、磷等营养物质的增加而引起浮游植物过量生长，造成水体富营养化，尤其磷元素是限制浮游生物生长最重要的环境因子之一，因此网箱养殖向环境中排放氮、磷是影响水体环境的重要因素。2012年～2018年连续监测表明，网箱养殖区和非养殖区总氮、总磷浓度无明显差异，也无明显增加，而且从上游龙羊峡库区至下游积石峡库区总氮、总磷浓度呈上下波动变化，无明显增加趋势，表明黄河上游梯级水库对网箱养殖排入水体中的总氮、总磷浓度未表现出明显的累积效应，网箱养殖对水流较大、水交换量较高、水深较大的青海境内黄河上游梯级水库营养盐浓度没有显著的累加影响。总氮指标整体超标，基本属Ⅲ类标准，由于龙羊峡水库入水口乃至黄河源区总氮均有超标情况（超过0.5mg/L），故养殖水体监测区总氮含量偏高不仅是养殖自身污染的原因。

（四）底泥检测分析

在网箱养殖过程中，投放的部分饵料，以及养殖鱼类产生的部分排泄物和粪便，会沉积在养殖网箱底部的底泥里，底泥中富集的有机物，在一定环境条件作用下，会被重新释放出来污染水质，这也是养殖水环境污染的重要内在原因。随着养殖年限的增加，底泥导致的水域污染情况有逐步加剧的趋势。从2012年～2018年鲑鳟鱼网箱养殖水体环境底泥检测数据比较，除2012年度镉、汞超标外，其他年度平均值均符合评价标准。从整体数据分析，铜上下略有波动，总体变化不大；锌、铅、镉、汞有上下波动，整体呈下降趋势；砷2013年检测数据偏高外，整体呈波动上升趋势，全氮2014年、2018年监测数据偏高外，整体呈波动上升趋势；全磷2015年监测数据偏高，之后连续趋低，2018年又略有升高。而龙羊峡水库上游和积石峡水库下游非养殖区监测点与各水库网箱养殖区底泥检测结果相比，没有较大差异，无明显变化趋势。各项检测指标从各监测年份数据来看，网箱养殖对底泥影响没有呈现规律性变化，尚不能判断养殖对底泥造成明显影响，需要继续对网箱养殖区底泥长期进行监测，并适当增加对非养殖区底泥监测的样点和频次，通过对比分析，较为全面客观评价网箱养殖对底泥产生的影响程度。

（五）青海省鲑鳟鱼产业绿色健康发展的对策措施

基于以上研究，考虑到青海省地处三江源区，其特殊的生态环境和区域地位，牢固树立生态优先、绿色发展理念，制定青海冷水鱼产业和高原生态环境保护协调发展的一系列政策措施和技术手段十分必要。现阶段青海鲑鳟鱼养殖产业的发展，以生态环境保护优先为前提，以负责任渔业理念引领高原鲑鳟鱼养殖渔业，主推以三倍体虹鳟鱼为主的大型网箱养殖技术，实行严管“三原则”（最严格的养殖容量控制，最严格的生物安全管理措施、最严格的水产品质量监管），并通过监测和测算，确定青海沿黄水库3万吨鲑鳟鱼养殖总容量控制指标，且网箱养殖密度每立方米不超过6kg，同时采取网箱养殖残饵和粪便进行回收的节能减排技术研发、常态化养殖水体环境监测等措施，以最大限度降低网箱养殖对环境的影响，探索出一条产品绿色、质量安全、管理追溯、环境友好的青海高原特色冷水鱼产业发展道路。