5 种淡水水产养殖品种的产排污系数测算

陆尚明，张金昕，张敏，郑浩，邹宏海，张永江

（江苏省渔业技术推广中心，江苏 南京 210036）

欧美等国家早已开始对畜禽水产养殖业所产生的粪污物质进行研究，测算确定了完整的水产养殖业产排污系数，并制定了相应的法律法规来约束水产养殖业的产排污行为。我国于2007 年12 月31日开展了第一次污染源普查，并发布了《第一次全国污染源普查水产养殖业污染源产排污系数及排污系数手册》[1]。这也体现了我国对水产养殖对环境的影响愈发重视。

产污系数即污染物产生系数，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。排污系数即污染物排放系数，指在正常养殖生产条件下，养殖生产1kg 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（不包括排放到农田及水产养殖再利用等部分）外部水体环境中的污染物量，单位用g/kg 表示。养殖增产量指在一个养殖周期中，养殖所产生的渔获物总量减去苗种投入总量。目前我国水产养殖种类繁多，生产模式多样，养殖工艺参差不齐，养殖规模大小不一，养殖区域布局不尽相同[2]。该研究选取江苏5种养殖品种，对其常规养殖的水质进行监测，分析其中的变化规律，摸清其水质状况，得到其年排水量和进、排水中污染物浓度的差值，测算单位养殖产量下的产排污系数，再结合渔业统计数据即可获得的单位养殖产量核算全国水产养殖业的产、排污量[3]。该研究测算的产排污系数，为科学生态水产养殖提供一定依据。

1 材料与方法

1.1 试验监测点

根据江苏省水产养殖生产产量区域特征分析、养殖生产模式分布区域特征分析和重要养殖品种分布区域分析，确定的试验监测点如下：（1）海安中洋现代渔业科技产业园南通龙洋水产有限公司河鲀（暗纹东方鲀）养殖池塘，（2）扬中江苏省渔业技术推广中心扬中基地河蟹（中华绒螯蟹）养殖池塘，（3）贾汪佳顺锦鲤（花白鲢混养）景观散养养殖池塘，（4）江都周和怀养殖塘口鲫鱼与鳜鱼两个品种养殖池塘。具体见表1。

1.2 试验时间

试验进行4 次采样，具体如下：第一次采样时间为7 月26 日—8 月2 日，第二次采样时间为8 月21—8月23 日，第三次采样时间为9 月26 日—9 月28日，第四次采样时间为10 月23 日—10 月31 日。最终完成了采样记录16 份，养殖相关信息记录16 份。

1.3 水质监测项目

测定氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数共4 项。

1.4 样品采集

在进水口、养殖水体和排放口均设置1 个采样点。当水体深度≤5m 时，采集上层水样（水面下0.5 m），当水体深度＞5m 且≤10 m 时，采集上、下层水样（水面下0.5 m、水底以上0.5 m），当水体深度＞10 m 时，采集上、中、下三层（水面下0.5 m、中层、水底以上0.5 m）水体混合样品进行监测分析。在池塘或工厂化养殖区的中心区设置一个采样点，每个采样点采集水面下0.5 m 和水底以上0.5 m 处水样进行分别分析，或做上下层混合样品分析。在排水口采集实际排水水样或混合样分析。

表1 试验点介绍

1.5 前处理

样品固定按照SC/T 9102.3—2007《渔业生态环境监测规范 第3 部分：淡水》规定的固定方法处理，样品在运输过程中置于车载冷藏和冷冻冰箱中，保证样品状态的稳定。

1.6 检测方法

总氮、氨氮、总磷、高锰酸盐指数检测方法见表2。

表2 检测方法

1.7 试验方法

对封闭式水体养殖（池塘养殖、工厂化养殖等）产、排污系数测算，根据年排水量和进、排水中污染物浓度的差值，计算单位养殖产量下，污染物产生和排放量，即产、排污系数[4]。

排污系数计算公式：P

产污系数计算公式：

式中，V总为养殖周期排水量之和。和为和监测指标浓度的平均值。在填写时，应填写出水口监测浓度值，但如果未排水或没有排水口监测值时，则必须填写池内水的监测浓度，不可空或填0。S末、h末、P池末、P进末：此4项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。W产出为整个养殖或监测周期的总产量。W投入为整个养殖或监测周期的总投苗量。

1.8 数据分析

试验所得数据采用水产养殖业原位监测系统软件、Microsoft Office Excel 程序处理，运用SPSS 19.0对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 暗纹东方鲀养殖塘口水质分析及产排污系数计算

进水口氨氮平均值为0.158 mg/L，出水口平均值为0.565 mg/L，池内水平均值为0.220 mg/L；进水口总氮平均值为1.148 mg/L，出水口平均值为3.795 mg/L，池内水平均值为1.775 mg/L；总磷进水口平均值为0.086 mg/L，出水口平均值为0.505 mg/L，池内水平均值为0.148 mg/L；进水口高锰酸盐指数平均值为2.332 mg/L，出水口平均值为8.611 mg/L，池内水平均值为8.236 mg/L；4 个检测指标平均值均为出水口＞池内水＞进水口。具体见表3。

表3 暗纹东方鲀水质检测数据表mg/L

根据现场数据收集及养殖户提供的生产数据，记录该养殖塘口投苗量为2 000 kg，产出为6 000 kg；换水量为第一次5 332.8 m3，第二次1 333.2 m3，第三次1 333.2 m3，第四次为3 333.0 m3，全年合计换水量为11 332.2 m3。结合表3 数据代入公式得排污系数：氨氮1.154 g/kg、总氮7.500 g/kg、总磷1.189 g/kg、高锰酸盐指数17.790 g/kg，产污系数：氨氮1.369 g/kg、总氮8.897 g/kg、总磷1.486 g/kg、高锰酸盐指数35.301 g/kg。

2.2 河蟹（中华绒螯蟹）养殖塘口水质分析及产排污系数计算

进水口氨氮平均值为0.177 mg/L，出水口平均值为0.258 mg/L，池内水平均值为0.216 mg/L；进水口总氮平均值为0.964 mg/L，出水口平均值为1.116 mg/L，池内水平均值为1.093 mg/L。进水口总磷平均值为0.083 mg/L，出水口平均值为0.130 mg/L，池内水平均值为0.118 mg/L。进水口高锰酸盐指数平均值为3.788 mg/L，出水口平均值为6.389 mg/L，池内水平均值为4.291 mg/L。4 个检测指标平均值均出水口＞池内水＞进水口。具体见表4。

根据现场数据收集及养殖户提供生产数据，记录该养殖塘口投苗量为30 kg，产出为400 kg；换水量为第一次1 000 m3，第二次2 000 m3，第三次2 000 m3，第四次1 000 m3，全年合计换水量为6 000 m3。结合表4 数据代入公式得排污系数：氨氮1.319 g/kg、总氮2.474 g/kg、总磷0.749 g/kg、高锰酸盐指数42.182 g/kg，产污系数：氨氮1.569 g/kg、总氮：2.622 g/kg、总磷0.754 g/kg、高锰酸盐指数45.656 g/kg。

表4 中华绒螯蟹水质检测数据表 mg/L

2.3 花白鲢混养养殖塘口水质分析及产排污系数计算

进水口氨氮平均值为0.191 mg/L，出水口平均值为0.613 mg/L，池内水平均值为0.562 mg/L。进水口总氮平均值为1.139 mg/L，出水口平均值为4.274 mg/L，池内水平均值为1.880 mg/L。进水口总磷平均值为0.024 mg/L，出水口平均值为0.045 mg/L，池内水平均值为0.017 mg/L。进水口高锰酸盐指数平均值为1.097 mg/L，出水口平均值为3.473 mg/L，池内水平均值为1.925 mg/L。4 个检测指标平均值均为出水口＞池内水＞进水口。具体见表5。

根据现场数据收集及养殖户提供的生产数据，记录该养殖塘口投苗量为30 kg，产出为400 kg；花白鲢养殖过程中正常不用换水，计算换水量为整池水全年一次更换3 996 m3。结合表5 数据代入公式得排污系数：氨氮2.410 g/kg、总氮17.897 g/kg、总磷0.118 g/kg、高锰酸盐指数13.563 g/kg，产污系数：氨氮3.178 g/kg、总氮17.938 g/kg、总磷-0.0013 g/kg、高锰酸盐指数19.127 g/kg。

表5 花白鲢混养水质检测数据表 mg/L

2.4 鲫鱼养殖塘口水质分析及产排污系数计算

进水口氨氮平均值为0.201 mg/L，出水口平均值为0.348 mg/L，池内水平均值为0.257 mg/L。进水口总氮平均值为1.672 mg/L，出水口平均值为5.772 mg/L，池内水平均值为5.027 mg/L。进水口总磷平均值为0.148 mg/L，出水口平均值为0.533 mg/L，池内水平均值为0.259 mg/L。进水口高锰酸盐指数平均值为5.870 mg/L，出水口平均值为8.578 mg/L，池内水平均值为7.575 mg/L。4 个检测指标平均值均出水口＞池内水＞进水口。具体见表6。

根据现场数据收集及养殖户提供的生产数据，记录该养殖塘口投苗量为2 000 kg，产出为20 000 kg；该鲫鱼塘口较大，养殖过程中无换水，计算换水量为整池水全年一次更换266 400 m3。结合表6 数据代入公式得排污系数：氨氮2.185 g/kg、总氮60.693 g/kg、总磷5.691 g/kg、高锰酸盐指数40.078 g/kg；产污系数：氨氮2.424 g/kg、总氮62.244 g/kg、总磷6.019 g/kg、高锰酸盐指数59.517 g/kg。

表6 鲫鱼水质检测数据表 mg/L

2.5 鳜鱼养殖塘口水质分析及产排污系数计算

进水口氨氮平均值为0.281 mg/L，出水口平均值为0.686 mg/L，池内水平均值为0.312 mg/L。进水口总氮平均值为1.628 mg/L，出水口平均值为2.134 mg/L，池内水平均值为1.930 mg/L。总磷进水口平均值为0.129 mg/L，出水口平均值为0.302 mg/L，池内水平均值为0.291 mg/L。进水口高锰酸盐指数平均值为6.624 mg/L，出水口平均值为7.587 mg/L，池内水平均值为7.431 mg/L。4 个检测指标平均值均出水口＞池内水＞进水口。具体见表7。

根据现场数据收集及养殖户提供生产数据，记录该养殖塘口投苗量为40 kg，产出为5 000 kg；换水量为第一次5 332.8 m3，第二次2 666.4 m3，第三次2 666.4 m3，第四次为9 999 m3，全年合计换水量为20 664.6 m3。结合表7 数据代入公式得排污系数：氨氮1.687 g/kg、总氮2.109 g/kg、总磷0.720 g/kg、高锰酸盐指数4.012 g/kg；产污系数：氨氮1.737 g/kg、总氮2.365 g/kg、总磷0.761 g/kg、高锰酸盐指数4.503 g/kg。

表7 鳜鱼水质检测数据表 mg/L

3 讨论

综上所述，该5 种养殖品种的产排污系数与10年前第一次全国污染源普查产排污系数相差不大，符合水产养殖对环境污染较小的客观现象。同时该研究测算的花白鲢混养产污系数出现负值，也说明了并非所有水产养殖都会对环境造成不良影响。但是该次试验时间为7、8、9、10 月连续监测，此时段大多为年度温度最高阶段，投苗时间段以及部分渔获时间段没有进行监测，监测数据代表性不强。建议继续进行一次周年关键阶段的采样监测。同时在常规养殖塘口较为粗放的情况下，排水口存疑，如果采样时不是正在排水，只能取排水口附近水样作为排水样，这样排水口样和塘口样数据本质上没有太大区别。另外高温季节，部分进水口水质较为恶劣，塘口水质数据反而好于进水口数据，导致计算产排污数据时出现负数。部分品种（鳜鱼）监测过程出现了重大病害，导致大批死亡，造成监测数据的代表性不强；有部分品种养殖过程中存在分塘情况，如河豚养殖，初期投放鱼苗密度较大，待养殖中期会进行分塘养殖，这部分数据难以控制。该次研究侧重于该5 种水产品养殖产排污系数测算的研究，以期为水产养殖水质方面数据结合生产实际提供参考。