网箱养鱼对前窑子水库水质的影响

乌兰 王俊 李淑琴 任可意

(内蒙古农业大学动物科学学院，呼和浩特 010018)

前窑子水库是内蒙古呼和浩特地区最大的人工湖，是国家级水利风景区。目前，很多水库的主要养殖模式为粗放型大水面增养殖，仅依靠水体中的营养物质作为天然饵料，产量不稳定，经济效益较低。因此，前窑子水库在部分水域采用了网箱养殖模式。网箱养殖能够经济且最大程度地利用现有的水库资源，但随着养殖规模的扩大和养殖密度的增加，鱼类排泄物、残饵、渔药、死鱼等会破坏水库生态系统。前窑子水库是内蒙古地区优质的水源地，如果没有较强的水环境保护意识，仅为了促进当地渔业经济发展而无序利用该水库进行网箱养鱼，将会导致水库逐渐富营养化。一旦发生这种情况，再想通过人工治理进行生态修复，则需要投入大量的人力、物力和财力。内蒙古乌梁素海被污染后的生态治理工作充分说明了这个道理。因此，前窑子水库作为内蒙古地区少有的未被污染的水源地，其保护问题应该未雨绸缪。本研究旨在科学评价前窑子水库网箱养鱼对水质的影响，为水库水质安全和环境保护提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地点

前窑子水库位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县新店子镇，是黄河支流浑河干流上最大的水利枢纽，每年11月封冰，翌年4月中旬开冰。本试验网箱养殖区位于前窑子水库的中游，距坝上约3 km，背山面水，网箱排列与水流方向平行。

1.2 养殖规模

试验地共有长20 m、宽20 m、深3 m的网箱6只，主要养殖品种为鲤鱼(Cyprinuscarpio)、草鱼(Ctenopharyngodonictellus)，年产量约100 t。

1.3 采样点设置

分别于2019年5、7、9月进行采样测定。采样断面分别设置在网箱养殖区上游50、100 m处，下游50、100 m处以及网箱养殖区内，每个采样断面分别布设2个采样点，点距50 m，共计10个采样点。每个采样点分别用 1 L有机玻璃分层采水器取上、中、下层水样各1 L混合。

1.4 检测指标和方法

检测指标有：水温、pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)。具体测定方法参照文献[1-2]。

1.5 水质评价方法及标准

选择单因子水质标识指数法和综合水质标识指数法对前窑子水库各监测指标进行分析评价[3-4]，参考标准为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[1]。本研究设定的水环境功能区目标是Ⅱ类标准。

2 结果和分析

2.1 前窑子水库网箱养殖区水质监测结果

2019年5、7、9月前窑子水库网箱养殖区及其上、下游50、100 m处5个断面的水质监测数据见表1。由表1可见，相同月份各监测点之间水温和pH差别不大，5月份水温低于7、9月份。各监测点的pH在7.60～8.60，符合地表水环境质量标准pH为 6～9的要求。5月份水体DO的变幅为4.8～6.0 mg/L，除网箱养殖区内(4.8 mg/L)略低外，其余监测点水体DO均高于5.0 mg/L。7月份DO的变幅为4.9～6.3 mg/L，网箱养殖区下游50、100 m处略低，9月份DO相对较高，均高于7.1 mg/L。监测期间CODMn变幅为2.59～3.52 mg/L，NH3-N变幅为0.15～0.46 mg/L，TN变幅为0.146～0.410 mg/L，TP变幅为0.035～0.076 mg/L。

表1 2019年前窑子水库网箱养殖区水质监测数据

2.2 水质标识指数评价结果

2019年前窑子水库网箱养殖区各监测点单因子水质标识指数及综合标识指数评价结果见表2。由表2可知，5、7、9月各监测点的5个水质指标中，CODMn、NH3-N和TN单因子标识指数均达到水环境功能区目标Ⅱ类标准。DO单因子标识指数变幅为2.00～4.12，指示水体为Ⅱ～Ⅳ类水质。除5月养殖区下游50 m处、7月上游50 m处及9月各监测点达到水环境功能区目标Ⅱ类标准外，其余的监测点均劣于功能区目标1～2个类别。TP单因子标识指数变幅为3.41～4.52，指示水体为Ⅲ～Ⅳ类水质，5月各监测点为Ⅲ类水质，7、9月各监测点均为Ⅳ类水质。

表2 2019年前窑子水库网箱养殖区水质标识指数

前窑子水库网箱养殖区各监测点综合标识指数变幅为2.310～3.021(见表2)，指示水体为Ⅱ～Ⅲ类水质。其中5月和9月均达到水环境功能区目标Ⅱ类水质；7月网箱养殖区内以及上游100 m、下游50 m处均超过功能区目标1个类别。

3 讨论

用单因子水质标识指数评价前窑子水库网箱内外的水质，既能反映水质是否超标，又能分析超过水功能区划几个类别，对于达标的水质，还能分析达标水质距离超标的程度，真实反映水环境的状况[5]。本研究单因子标识指数结果显示，5月养殖网箱区上游50 m 处和100 m处的DO和TP指示水体为Ⅲ类水质，CODMn、NH3-N和TN指示水体为Ⅱ类水质。应用国家水环境质量标准最差指标法评价，5月网箱养殖区上游50 m和100 m处水质为Ⅲ类，5月网箱养殖区DO指示水体为Ⅳ类水质，TP指示水体为Ⅲ类水质，CODMn、NH3-N指示水体为Ⅱ类水质，TN指示为Ⅰ类水质，因此得到网箱养殖区水质为Ⅳ类的评价结果。同理，5月网箱养殖区下游50、100 m处水体均为Ⅲ类水质。7月和9月，因各监测点TP单因子标识指数均指示水体为Ⅳ类水质，应用最差指标法评价7月和9月网箱养殖区及其上、下游100 m内的水质均为Ⅳ类。此外，单因子水质标识指数显示，TP是前窑子水库网箱养殖的主要污染指标，其指示各监测点为Ⅲ～Ⅳ类水质；其次为DO，指示在5月和7月多数监测点为Ⅲ～Ⅳ类水质。

综合水质标识指数法可以将选定的几个水质指标计算成1个数值，既兼顾了超标指标单因子的影响力，又能全面反映水质的综合状况[6]。本研究综合水质标识指数结果显示，7月份网箱养殖区各监测点水质均接近或达到Ⅲ类，5月份和9月份均达到Ⅱ类水环境功能区标准。与单因子水质标识指数最差指标法相比，5月份网箱内水质提高了2个类别，其余各监测点提高了1个类别，7月份各监测点水质均提高近1个类别，9月份均提高2个类别。综合水质标识指数结果表明，前窑子水库目前的网箱养殖规模对其水质的影响较小，可以继续进行网箱养鱼。

网箱养鱼影响水质的主要因素是饲料、肥料、渔药以及水产动物的排泄物等。研究表明，网箱养鱼区的CODMn、NH3-N、TN、TP等指标均高于对照区，而DO低于对照区[7-9]。本研究基于单因子水质标识指数法进行评价，发现网箱养鱼对前窑子水库DO的影响集中在5月、7月，可能是水库4月中旬开冰对5月的水质仍有一定影响，7月份是养殖高峰期，会在一定程度上降低水体的DO。网箱养鱼对该水库TP的影响较为显著，可能因此造成了局部水体富营养化。网箱养殖对其他水体理化因子的影响较弱，甚至几乎没有影响，可能是因为前窑子水库自净能力较强，水质较为清新，网箱养殖区位于中游且网箱排列方式与水流方向平行，能有效利用水体的流动而加大网箱内外的水体交换。根据本研究的监测和分析结果，为提高水库网箱养鱼水体的溶解氧，降低总磷含量，建议应合理设置网箱，做好网箱养殖面积的规划；优化网箱养殖的品种结构，控制养殖密度；尽可能减少外源性营养物质的输入；加强对网箱养殖区域水质的监测。