乐清市养虾围塘渔业环境质量监测与评价

    徐衡+金凯+林安娜

    摘要：利用2015年夏、秋、冬三季对乐清市海水及淡水养殖虾塘的质量环境监测结果，分析和评价其渔业水质及沉积物质量状况，并提出养殖环境改善建议。结果表明：海水及淡水虾塘的水质整体能满足渔业水质功能需求，三季综合水质达到中。海水虾塘主要污染物是无机氮、活性磷酸盐和化学需氧量，pH、溶解氧和石油类少量超标；海水虾塘沉积物主要超标指标为粪大肠菌群、铜、汞、铅，其中粪大肠菌群、重金属汞超标率较高；淡水虾塘水质主要污染物为石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮，总体水质质量优于海水养殖虾塘。

    关键词：海水虾塘；淡水虾塘；水质；沉积物；环境质量

    中图分类号：S949文献标识码：C

    乐清市位于浙江省东南部沿海，东临乐清湾，南临瓯江，水产养殖历史悠久，素有 “鱼米之乡”之称。近几年，乐清市水产养殖业发展迅速，南美白对虾以其广盐性、病害少、效益高的特点受到养殖户的青睐，养殖面积迅速扩大。乐清市南美白对虾海水养殖用水全部来自乐清湾，而乐清湾水域除了受陆域污水、船只泄漏等污染外，水产养殖自身污染己成重要影响因素，氮、磷已成为乐清湾水域主要的污染物[1]。乐清市养虾业目前以土质虾塘养殖为主，养殖方式大部分还处在粗养阶段，养殖户对水质调控的意识较弱，其养殖效益很容易受环境的影响。本文根据 “乐清市养虾塘养殖环境因子变化调查及对策研究”项目的三季现场调查数据，拟对乐清市对虾养殖塘质量环境状况进行分析，旨在了解南美白对虾养殖塘环境的变化趋势，为养殖管理、渔业环境保护、初级水产品安全管控提供科学依据。本次养殖虾塘的质量环境监测在乐清市尚属首次，经检索相关资料，未见对乐清市养殖虾塘进行质量环境监测的相关报道。

    1材料与方法

    1.1采样时间与采样站位设置

    2015年夏（6月）、秋（9-10月）、冬（12月-次年1月）三季，在乐清市主要南美白对虾养殖区选择虾塘进行采样。共设20个站位，海水虾塘监测站位12个，海水监测站位在秋季兼测沉积物；淡水虾塘监测站位8个（图1）。

    1.2样品采集、保存、运输方法

    海水样品采集、保存、运输按照《海洋监测规范 第3部分：样品采集、贮存与运输》（GB 173783-2007）的要求执行。

    淡水样品采集、保存、运输按照《水质 采样技术指导》（HJ 494-2009）、《水质采样 样品的保存和管理技术规定》（HJ 493-2009）的要求执行。采样后，在规定的时间内完成检测。

    1.3调查分析指标

    海水为：悬浮物、COD、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、活性磷酸盐、挥发酚、石油类、铜、锌、铅、镉、镍、镉、汞、砷、类大肠菌群、叶绿素、pH、DO、水温、盐度。

    淡水为：氯度、悬浮物、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、氟化物、挥发酚、石油类、铜、锌、铅、镉、镍、六价铬、汞、砷、类大肠菌群、叶绿素、pH、DO、水温、盐度。

    沉积物为：硫化物、有机碳、类大肠菌群、石油类、铜、锌、铅、镉、镍、六价铬、汞、砷、六六六、滴滴涕、多氯联苯。

    图1采样站位分布图

    1.4评价方法及标准

    检测指标采用单因子评价法，虾塘的综合环境质量评判采取水质指数法（WQI法）[2]。

    1.4.1单因子评价法

    1.4.1.1计算方法

    pH标准指数计算方法：

    SpH，j=（pHj-pHs，men）/（pHsu-pHs，men），SpH，j> pHs，men

    SpH，j=（pHs，men-pHj）/（pHs，men- pHsd），SpH，j≤ pHs，men

    式中：pHs，men为pH评价标准高限与低限的平均值；pHsd为pH评价标准低限值；pHsu为pH评价标准高限值。

    溶解氧标准指数的计算方法：

    当DOj

    当DOj≥DOs时， SDO.j=|DOf-DOj|/（DOf-DOs）

    式中：SDO.j为溶解氧标准指数；DOj为j取样点水样溶解氧实测浓度，单位为mg/L；DOs为溶解氧标准值，单位为mg/L；DOf为溶解氧饱和浓度，单位为mg/L；Tj为j取样点实测水温，单位为℃。

    其他监测指标标准指数的计算方法：

    Pi=MiSi

    式中：Pi为监测指标I的标准指数；Mi为环境中污染物I的实测值；Si为污染物I的标准值。

    1.4.1.2评价方法

    当Pi（SDO.j、SpH.j）>1时，表示监测指标的实测值超过了标准值，判定为不合格；当Pi（SDO.j、SpH.j）≤1时，表示监测指标的实测值未超过标准值，判定为合格。在区域性监测检出率占样品频数的1/2以上，未检出部分取检出限的1/2量参加污染指数统计运算。在区域性监测检出率占样品频数的1/2以下，未检出部分可分别取检出限的1/4量参加污染指数统计运算。

    1.4.1.3适用单因子评价方法的监测指标

    水质监测指标包括pH、溶解氧、高锰酸盐指数（淡水）、化学需氧量、氨氮（淡水）、无机氮（氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮三者之和）（海水）、总磷（淡水）、活性磷酸盐（海水）、氟化物（淡水）、挥发酚、石油类、铜、锌、铅、镉、镍、铬（六价）、汞、砷、粪大肠菌群、总大肠菌群（淡水）等21项。

    1.4.2水质指数法（WQI）

    该方法适用于环境质量综合评判，参与计算的监测指标同单因子评价。

    1.4.2.1计算方法

    WQI计算共包括三个因子：

    因子1（F1）：是指在所评价的时间段内，不符合环境质量标准的要素的百分比。

    

    F1=N′VNV

    式中：NV为拟评价要素的总数；N′V为未达到环境质量标准的要素数。

    因子2（F2）：是指不符合环境质量标准的测定结果的百分比。

    F2=N′TNT×100

    式中：NT为拟评价要素的总测定次数；N′T为未达到环境质量标准的测定次数。

    因子3（F3）：是指不符合环境质量标准的测定结果偏离环境质量标准的程度。F3分三步求算：

    第一步，算出某个要素的单次测定结果的超标程度：

    当环境质量标准为不得大于标准值时，Pi=MiMs

    当环境质量标准为不得小于标准值时，Pi=MsMi

    式中：Pi为第i个超标测定值的标准指数；Mi为超标要素的测定值；Ms为该超标要素的环境质量标准值。

    第二步，累加所有的未达到环境质量标准的测定结果的超标程度，并除以总的测定次数：

    nse=∑PiNT

    第三步，求出F3：

    F3=nsense+1×100

    水质综合指数（WQI）的计算公式为：

    WQI=100-F21+F22+F233

    1.4.2.2评价方法

    优（95≤WQI≤100）：环境保护极好，水体环境未受到威胁或损伤，环境质量状况满足环境质量目标；

    良（80≤WQI<95）：环境保护良好，水体环境受到的威胁或损伤程度很小，环境质量状况很少不满足环境质量目标；

    中（65≤WQI<80）：环境得到保护，水体环境有时会受到威胁或损伤，环境质量状况有时不满足环境质量目标；

    及格（45≤WQI<65）：水体环境质量经常受到威胁或损伤，环境质量状况经常不满足环境质量目标；

    差（0≤WQI<45）：水体环境质量几乎总是受到威胁或损伤，环境质量状况通常不满足环境质量目标。

    1.4.3评价标准

    1.4.3.1虾塘海水水质评价依据

    以《渔业水质标准》（GB 11607-1989）为主要依据，部分《渔业水质标准》未包含的指标，采用《海水水质标准》（GB 3097-1997）第二类标准评价。

    2.3淡水养殖虾塘水质监测结果分析

    水质夏季监测超标指标为石油类、总大肠菌群、氨氮，超标率分别为37.5%、75%、12.5%；秋季超标指标为石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮，超标率为50%、100%、12.5%、37.5%；冬季超标指标为石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮37.5%、50%、12.5%、37.5%。结果表明淡水养殖虾塘的主要污染物是石油类、总大肠菌群、氨氮，其中秋季水质指数最低，其超标指标平均标准指数也相对较高。

    （WQI）综合水质

    质量海水

    养殖塘夏季石油类、总大肠菌群、氨氮82.4良秋季石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮72.5中冬季石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮75.3中三季石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮76.7中

    3讨论

    海水及淡水虾塘养殖其水质整体能满足渔业水质功能需求，三季综合水质达到中。海水虾塘主要污染物是无机氮、活性磷酸盐和化学需氧量，pH、溶解氧和石油类也有少量站位超标；海水虾塘沉积物主要超标指标为粪大肠菌群、铜、汞、铅，其中粪大肠菌群、重金属汞超标率较高；淡水虾塘水质主要污染物为石油类、总大肠菌群、总磷、氨氮，总体水质优于海水养殖虾塘。本文采用的评价方法是水质综合指数法（WQI），该方法来源于加拿大环境部CCME的综合指数法（water quality index），当前浙江省各级渔业环境监测机构及研究所大都采用此种评价方法评价渔业水域环境质量。海水虾塘在秋季水质质量明显下降，同期乐清湾滩涂养殖发生了大面积的贝类死亡事故，可能跟乐清湾同期海水水质变化有关。

    海水养殖水质指标中pH、溶解氧和石油类少量超标，要及时采取泼洒生石灰、开增氧机、泼洒水质改良药物及换水等相应措施改良水质。

    要及时清淤清塘，用生石灰清塘，冬季干塘曝晒、冰冻，严禁施用违禁药物，从而改善沉积物中粪大肠菌群、铜、汞、铅超标现象[3]。

    淡水养殖虾塘的水质呈严重富营养化，这跟养殖户为有利养殖生物生长在养殖前把臭鱼烂虾小鱼小虾倒入池塘，以肥沃水质及底质有关[4]。应该采用科学的肥水方式，适当投放微生态制剂。应避免将过剩的肥水饵料、生物代谢产物随换水排入沿岸水域，加剧水体生态环境恶化。

    相关政府部门须加强控制陆源污染物排放，禁止未经处理的工业污水和生活污水直接排入湾内，从而改善水产养殖源头用水。

    在海水增养殖区应合理规划养殖规模、密度，优化养殖结构，开展生态养殖，推广使用人工饲料，减少因养殖自身产生的污染。

    为保护渔业生态环境，应根据乐清湾各海域的环境容量、环境功能确定控制标准，对海域生态环境质量实行规划控制管理，特别是对入湾污染物必须实施严格的总量控制[5]；加快工业废水和城市生活污水处置工程建设，进一步提高城市污水、固体废弃物的处理能力；适度控制养殖规模，提高科学养殖水平，使养殖业带来的自身污染降至最低，以获得养殖经济效益和生态环境效益的协调、可持续发展。

    参考文献：

    [1] 杨辉.浙江乐清湾资源优势及其开发中的矛盾处理[J].海洋通报，2003，22（6）：50-55

    [2] 温州市海洋与渔业局.2015 年温州市重点渔业水域质量公报编制说明.2016：5-13

    [3] 王玉清.鱼塘水质特性及其改良措施[J].贵州农业科学，2007，35（3）：115-117

    [4] 黄欢，汪小泉，韦肖杭，等.杭嘉湖地区淡水水产养殖污染物排放总量的研究[J].