青虾养殖产排污系数测算

陆尚明 樊祥科 郑 浩 张 莉 杨 振 邹宏海

（江苏省渔业技术推广中心，江苏南京 210036）

青虾学名日本沼虾（Macrobrachium nipponense），隶属节肢动物门甲壳纲十足目长臂虾科沼虾属，广泛分布于东亚、东南亚等地[1]。在我国，青虾多分布于长江中下游及其所属的鄱阳湖、洞庭湖、太湖和巢湖等地区。青虾具有生长速度快、蛋白质和氨基酸含量高、肉质鲜嫩等优点，是江苏省传统淡水养殖的经济虾种之一[2]。近年来，随着生活水平的不断提高，人们对青虾的人工养殖环境日益重视。因此，研究青虾养殖过程中产污排污系数具有重要意义。

2021年6月11日生态环境部发布《排放源统计调查产排污核算方法和系数手册》（生态环境部公告2021年第24号），进一步确定了农业源产排污核算。产污系数即污染物产生系数，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，单位为g/kg。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量（不包括排放到农田及水产养殖再利用等部分），单位为g/kg。养殖增产量是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，我国淡水养殖呈现种类繁多、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等行业特点，即便当前水产养殖技术越发成熟，但是仍然有需要改进的地方，比如良种选育、水质污染等[3]。本研究选取江苏省苏南、苏中、苏北的代表性青虾养殖水域，对其常规养殖的水质进行监测，分析其中变化规律，摸清水质状况，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，以期为生态养殖、渔业生产管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验监测点概况

根据江苏省青虾养殖产量区域特征分析、养殖模式分布区域特征分析，选取苏南、苏中、苏北共计5个试验点，即昆山市淀山湖镇试验塘口、昆山市周市镇试验塘口、苏州市吴江区同里镇试验塘口、丹阳市行宫村试验塘口、泗阳县史集镇试验塘口（表1）。

表1 试验点情况

1.2 试验时间

于2020年4月至2021年1月每季度采集1次，具体时间如下：2020年4月10—30日春季采样；2020年8月10—28日夏季采样；2020年9月3—30日秋季采样；2021年1月2—9日冬季采样。

1.3 试验方法

1.3.1 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≤5 m时，采集上层（水面下0.5 m）水样；当5 m＜水体深度≤10 m时，采集上层（水面下0.5 m）、下层（水底以上0.5 m）水样；当水源水深度＞10 m时，采集上层（水面下0.5 m）、中层、下层（水底以上0.5 m）3层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1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。

1.3.2 样品前处理。样品固定按照《渔业生态环境监测规范第3部分：淡水》（SC/T 9102.3—2007）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，保证样品状态稳定。

1.3.3 水质监测。水质检测项目为总氮、高锰酸盐指数、氨氮、总磷等4项。总氮、高锰酸盐指数、氨氮、总磷检测方法见表2。

表2 检测方法

1.3.4 计算方法。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。

式中：V总为养殖周期排水量之和；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，在填写P出水时，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；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；S末、h末、P池末、P进末为监测最后1次的池塘面积、水深、池内污染物浓度和进水口污染物浓度。

1.4 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 昆山市淀山湖镇试验塘口水质分析及产排污系数测算

总氮进水口平均值为2.35 mg/L、出水口平均值为2.37 mg/L，最大值为4.29 mg/L，出现在冬季的出水口；高锰酸盐指数进水口平均值为6.36 mg/L、出水口平均值为7.19 mg/L，最大值为12.32 mg/L，出现在春季的进水口；氨氮进水口平均值为0.613 mg/L、出水口平均值为0.803 mg/L，最大值为2.124 mg/L，出现在夏季的池内水；总磷进水口平均值为0.090mg/L、出水口平均值为0.174 mg/L，最大值为0.351 mg/L，出现在夏季的池内水（表3）。

表3 昆山市淀山湖镇青虾试验塘口水质浓度 单位：（mg·L-1）

该养殖塘口投苗量为150 kg，产出为1 073 kg，全年换水量为8 563 m3。结合表3数据代入产排污系数计算公式得排污系数（总氮1.554 g/kg、高锰酸盐指数 7.654 g/kg、氨氮 1.760 g/kg、总磷 0.784 g/kg）和产污系数（总氮2.203 g/kg、高锰酸盐指数15.725 g/kg、氨氮 2.391 g/kg、总磷 0.997 g/kg）。

2.2 昆山市周市镇试验塘口水质分析及产排污系数测算

总氮进水口平均值为1.775 mg/L、出水口平均值为2.12 mg/L，最大值为3.88 mg/L，出现在冬季的出水口；高锰酸盐指数进水口平均值为6.29 mg/L、出水口平均值为6.47 mg/L，最大值为11.73 mg/L，出现在春季的池内水；氨氮进水口平均值为0.699 mg/L、出水口平均值为0.924 mg/L，最大值为1.498 mg/L，出现在秋季的出水口；总磷进水口平均值为0.077mg/L、出水口平均值为0.152 mg/L，最大值为0.211 mg/L，出现在夏季的出水口（表4）。

表4 昆山市周市镇试验塘口水质浓度 单位：（mg·L-1）

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160 kg，产出为1 131 kg，全年换水量为7 431 m3。结合表3数据代入产排污系数计算公式得排污系数（总氮2.624 g/kg、高锰酸盐指数 1.181 g/kg、氨氮 1.480 g/kg、总磷 0.492 g/kg）和产污系数（总氮3.463 g/kg、高锰酸盐指数9.982 g/kg、氨氮 1.794 g/kg、总磷 0.546 g/kg）。

2.3 苏州市吴江区同里镇试验塘口水质分析及产排污系数测算

总氮进水口平均值为2.26mg/L、出水口平均值为2.66 mg/L，最大值为3.90 mg/L，出现在秋季的出水口；高锰酸盐指数进水口平均值为9.42 mg/L、出水口平均值为10.68 mg/L，最大值为14.79 mg/L，出现在夏季的进水口；氨氮进水口平均值为0.634 mg/L、出水口平均值为0.747 mg/L，最大值为1.220 mg/L，出现在秋季的出水口；总磷进水口平均值为0.153mg/L、出水口平均值为0.210 mg/L，最大值为0.301 mg/L，出现在夏季的出水口（表5）。

表5 苏州市吴江区同里镇试验塘口水质浓度 单位：（mg·L-1）

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86 kg，产出为580 kg，全年换水量为3 239 m3。结合表5数据代入产排污系数计算公式得排污系数（总氮2.623 g/kg、高锰酸盐指数8.229 g/kg、氨氮 0.736 g/kg、总磷 0.375 g/kg）和产污系数（总氮3.606 g/kg、高锰酸盐指数10.196 g/kg、氨氮 1.824 g/kg、总磷 0.559 g/kg）。

2.4 丹阳市行宫村青虾试验塘口水质分析及产排污系数计算

总氮进水口平均值为1.50 mg/L、出水口平均值为1.86 mg/L，最大值为3.82 mg/L，出现在春季的池内水；高锰酸盐指数进水口平均值为7.01 mg/L、出水口平均值为9.85 mg/L，最大值为16.51 mg/L，出现在秋季的池内水；氨氮进水口平均值为0.985 mg/L、出水口平均值为1.136 mg/L，最大值为1.640 mg/L，出现在春季的出水口；总磷进水口平均值为0.170 mg/L、出水口平均值为0.230 mg/L，最大值为0.435 mg/L，出现在秋季的池内水（表6）。

表6 丹阳市行宫村青虾试验塘口水质浓度 单位：（mg·L-1）

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154 kg，产出为1 168 kg，全年换水量为6 731 m3。结合表6数据代入产排污系数计算公式得排污系数（总氮2.390 g/kg、高锰酸盐指数 18.819 g/kg、氨氮 1.002 g/kg、总磷 0.393 g/kg）和产污系数（总氮3.054 g/kg、高锰酸盐指数19.217 g/kg、氨氮 1.706 g/kg、总磷 0.420 g/kg）。

2.5 泗阳县史集镇青虾试验塘口水质分析及产排污系数计算

总氮进水口平均值为2.56 mg/L、出水口平均值为2.74 mg/L，最大值为3.66 mg/L，出现在春季的池内水；高锰酸盐指数进水口平均值为4.39 mg/L、出水口平均值为5.27 mg/L，最大值为8.57 mg/L，出现在秋季的池内水；氨氮进水口平均值为0.79 mg/L、出水口平均值为0.93 mg/L，最大值为1.607 mg/L，出现在春季的池内水；总磷进水口平均值为0.118 mg/L、出水口平均值为0.162 mg/L，最大值为0.312 mg/L，出现在夏季的出水口（表7）。

表7 泗阳县史集镇青虾试验塘口水质浓度 单位：（mg·L-1）

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85 kg，产出为449 kg，全年换水量为4 256 m3。结合表7数据代入产排污系数计算公式得排污系数（总氮2.075 g/kg、高锰酸盐指数10.289 g/kg、氨氮 1.628 g/kg、总磷 0.509 g/kg）和产污系数（总氮3.128 g/kg、高锰酸盐指数11.692 g/kg、氨氮 1.979 g/kg、总磷 0.930 g/kg）。

3 结论与讨论

此次青虾产排污系数测算结果为：①排污系数。总氮的区间为1.554～2.624 g/kg，平均值为2.253 g/kg；高锰酸盐指数的区间为1.181～18.819 g/kg，平均值为9.234 g/kg；氨氮的区间为 0.736～1.760 g/kg，平均值为 1.321 g/kg；总磷的区间为 0.375～0.784 g/kg，平均值为0.511 g/kg。②产污系数。总氮的区间为2.203～3.606 g/kg，平均值为3.091 g/kg；高锰酸盐指数的区间为 9.982～19.217 g/kg，平均值为 13.362 g/kg；氨氮的区间为1.706～2.391 g/kg，平均值为1.939 g/kg；总磷的区间为0.420～0.997 g/kg，平均值为0.690 g/kg（表 8）。

与《农业源产排污核算系数手册》中江苏代表性水产养殖品种的产排污系数比较，此次青虾产排污系数处于中等偏下水平，也就是对环境影响相对较轻。

此次测算青虾的产排污系数较低，但是不同指标各有异同，分析主要原因是由于数据代表性不足、样品量不够导致的。因此，后续将继续加大青虾主养及其他青虾养殖模式水质采集监测工作，以期进一步获得充足的数据，科学评估产排污系数，为渔业生产管理提供数据支撑。

随着生态文明建设，国家大力倡导绿色发展[4]，在大力发展渔业的同时，更应强化渔业环境的绿色发展。一方面，农业部门应通过试验、示范和培训，引导和指导水产养殖业主合理养殖、科学养殖；另一方面，应连续开展水产养殖排放水检测，依托省级及地方环境监测站、第三方监测机构等环境监测部门，加大养殖尾水的监测力度和频次，合理布设监测点位，加大环境监测机构监测能力建设。积极推行池塘生态化改造，利用“三池两坝”及人工湿地[5]的处理措施对养殖尾水进行处理，以期达到零排放[6]。

表8 各养殖品种产排污系数比较 单位：（g·kg-1）