陈一良 史浩 戴成
摘要:将沼液用于水产养殖已在生产实践中取得了良好的成效,但沼液施用过程中对水体环境及鱼品质的影响有待研究阐明。通过大塘沼液养鱼试验,考察了沼液施用对池塘水质指标、池塘底泥以及鱼肉品质的影响。结果表明,与对照相比,沼液养殖池塘水中的溶解氧含量提高,氨氮、总磷含量有所上升但未超过相关国家标准,化学需氧量(COD)比对照组高,添加沼液池塘重金属含量和对照塘无明显差异,都存在部分重金属超标;池塘底泥中有机质、全氮、总磷含量有所增加,重金属含量处于中度污染水平;施用沼液增加了鱼产量,添加沼液后鱼的品质与对照鱼差异不大,鱼肉重金属含量未超标。
关键词:沼液;养鱼;水产养殖;底泥;重金属;水体环境
中图分类号: S964.3;X52 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2020)15-0212-05
我国池塘养殖在水产养殖中的占比较大。沼液养殖过程中的干扰因素很多,不仅影响养殖池塘水质,也会影响着水产品的产量和品质[1-3]。沼液是厌氧发酵的液相残留物,未经固液分离时呈半流体泥浆状,固液分离后上清沼液为深色悬浊液[4]。经水解酸化菌、甲烷菌等微生物作用后,沼液碳氮比(C/N)大幅下降,pH值呈中性或微堿性。利用沼气发酵过程中产生的沼液养鱼是池塘养殖中一个重要的研究方向,但沼液养鱼对池塘水体环境和鱼产量、品质都可能产生影响。沼液养鱼相关研究自20世纪70年代末就已开始[5]。在进行沼液养殖过程中,若施用沼液不合理,使投入的氮(N)、磷(P)等营养物质过量,就可能导致养殖水域富营养化,同时直接通过换排水或渗漏流出的营养盐也将对环境造成污染[6-7]。此外,沼液中的重金属可能会通过食物链进入人体,对人类健康造成危害[8]。本试验通过大塘对比试验,对沼液养鱼的环境效应、产量效应及产品品质等进行分析,以期为沼液养鱼中沼液的合理施用提供依据。
1 材料与方法
1.1 沼液理化性质
沼液的主要理化性质如下:pH值为7.8~8.4,电导率为4.6 mS/cm,总氮、氨氮、总磷、PO3-4-P、K+、氨基酸、化学需氧量(COD)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、铬(Cr)、铅(Pb)含量依次为 1 330.50、1 209.20、51.70、36.50、348.70、29.08、5 788.00、3.12、5.76、0.12、0.12、0.22 mg/L。
1.2 沼液养鱼及采样方案
试验用养殖池塘位于江苏省东台市梁南垦区内。试验设置4个沼液池塘和1个未施加沼液的池塘,并分别标记为池塘1、池塘2、池塘3、池塘4和对照塘。各养殖池塘平均水深2.0 m,均以鲫鱼为主养品种,放养规格为1 400尾/666.67 m2。各池塘沼液施加量如表1所示。
试验期间,各项水质指标每月至少监测1次。实验室分析所用水样为由JC-800型有机玻璃采样器取自各池塘水面下0.5 m处的混合样,带回实验室后立即分析。池塘底泥为多点混合样,采集后的底泥风干后分析,池塘鱼样均为随机捕捞。
1.3 分析方法
水样中的溶解氧(DO)含量用LDO便携式溶氧仪(哈希公司)现场测定;氨氮、NO-2-N、总氮、总磷、磷酸盐、重金属含量分别用水杨酸分光光度法、盐酸萘乙二胺分光光度法[9]、碱性过硫酸钾消解法、钼酸铵分光光度法、钼锑抗分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)[10]进行测定。底泥中全氮、总磷、有机质含量分别用凯氏法、碱溶-钼锑抗分光光度法、高温外热重铬酸钾氧化一容量法测定;土样消解后,用ICP-AES测定重金属含量。鱼肉中的蛋白质、氨基酸、脂肪、灰分、重金属含量分别用凯氏定氮法、氨基酸分析仪(S-433D型,德国SYKAM)、索氏抽提法、直接灼烧法、ICP-AES(Optima 5300 DV型,美国PE公司)测定。
2 结果与分析
2.1 沼液养鱼对水体环境的影响
2.1.1 养殖池塘水质变化
2.1.1.1 池塘水体DO含量变化 如图1所示,各池塘DO含量不同可能是由于检测时空气温度、气压不同造成的[11]。4个施加沼液的池塘水体DO含量都显著高于对照塘。陈英义等认为,水中DO含量上升是因为沼液中的营养物质与植物生长调节剂等有助于浮游植物生长繁殖,大量生长的浮游植物进行光合作用,提高了水体的DO含量[12]。
2.1.1.2 池塘水体COD含量的动态变化 由图2可以看出,在7—10月份5个池塘水体总体水体COD含量[13]都有所升高,但施加沼液池塘水体COD含量的变化趋势要比对照塘更加明显,且施加沼液池塘水体的COD含量一直大于对照塘。这与徐会等的研究结果[13]基本一致。4号塘COD含量在试验之初最高,且试验前期均高于其他处理;3号塘COD含量在9月份最高。结合表1中7、9月沼液的施加量可以看出,COD的变化与沼液的施加量具有直接的关系,施加沼液会导致水体COD含量增多,且总体上施加的沼液越多水体COD含量变化趋势越大。根据本试验的结果可知,施加沼液使得池塘水体的COD含量升高,这是因为沼液中含有很多耗氧的复杂有机质。
2.1.1.3 池塘水体氨氮、磷酸盐含量的变化 沼液施用后对不同时间段池塘水体中氨氮含量[14]进行测定,由如图3-a可看出,施加沼液池塘水体氨氮含量都呈波动变化趋势,各处理组的差异不明显,虽然处理组含量都高于对照塘,但并未超过GB11607-89《渔业水质标准》中的规定。水体中的氨氮对鱼类的生长影响很小且对周围环境没有影响。这是因为自然池塘水体中有大量浮游生物,投入水体的氨氮已大部分被浮游植物利用。
活性磷可直接被水生植物吸收利用[15-16]。对池塘水样中PO3-4-P含量数据的平均值进行分析,从 图3-b可以看出,施加沼液塘水体的PO3-4-P含量都显著高于对照塘。PO3-4-P含量与鱼体摄入PO43--P的最适需求[17]相差不大,适合鱼类生存。PO3-4-P含量增加是因为随着养殖时间延长,施加沼液塘水体中有机物被水生生物分解产生PO43--P,通过水生生物及鱼类的代谢,使水体中PO34-P含量不断增加。
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