唐山片区海水养殖排放水水质监测与评估

    马国臣 张海生 宋荪阳 张强 岳强 苏文清 黄金臣 刘建朝 孙绍永

    

    

    

    摘?要：为了解和评估唐山市海水养殖对海域生态环境的影响，对唐山市几种主要海水养殖模式的进水和排放水水质进行定点监测，通过分析各监测指标排放水与进水相比的增加量，并与唐山市主要河口入海污染物和海水水质指标稳定性进行对比与分析。监测结果表明：除南美白对虾育苗总磷、河鲀工厂化养殖总磷、海参池塘养殖总磷和南美白对虾海水池塘养殖氨氮排水平均值比进水平均值有所下降外，其余指标均不同程度有所上升。通过对比与分析得出结论：唐山市海水养殖对近海海域水质污染影响极小，海域自然净化降解能力完全可以消除唐山海水养殖对近海海域水质的影响。

    关键词：唐山;海水养殖;排放水;水质;监测;评估

    随着社会经济的发展，生态环境问题已经成为一个不可回避的重要问题。《中华人民共和国海洋环境保护法》等相关法律法规的出台，要求我们从多角度、多层次研究如何保护海洋渔业生态环境。按照河北省人民政府办公厅《河北省第二次全国污染源普查工作实施方案》（冀政办字〔2018〕17号）文件精神，为了解和评估唐山市区域内海水养殖尾水排放对养殖生态环境的影响，唐山市水产技术推广站于2018年4月份开始对唐山市几种主要海水养殖模式的进水和排放水水质进行定点监测及分析。

    1?监测与评估方法

    根据唐山市海水养殖现状（海水工厂化车间养殖水体192万m3，海水池塘养殖1.53万hm2），选取主要海水养殖模式，将海水养殖排放水水质监测工作分为三大板块（海水工厂化育苗、海水工厂化养殖和海水池塘养殖）12种养殖模式，每种养殖模式设置2～4个水质监测点，每个监测点分别检测进、排水水质。2018年4月到2019年3月，每月监测1～2次，监测指标为COD、氨氮、总氮、总磷，COD检测按照GB 17378.4-2007[1]执行，氨氮、总氮、总磷检测按照GB/T 12763.4-2007[2]执行。

    1.1?海水工厂化育苗进、排水水质监测

    唐山市海水工厂化育苗现主要养殖模式为中国对虾、南美白对虾、河豚鱼、鲆鲽类育苗，养殖水体14.7万m3。其中：中国对虾工厂化育苗水体为1.5万m3，设置2个监测点，监测点养殖水体为5 000 m3;南美白对虾工厂化育苗水体为10万m3，设置3个监测点，监测点养殖水体为10 000 m3;河豚鱼工厂化育苗水体为1.2万m3，设置2个监测点，监测点养殖水体为3 000 m3;鲆鲽类工厂化育苗水体为2万m3，设置2个监测點，监测点养殖水体为4 000 m3;于2018年4月11日、4月24日、5月3日工厂化养殖换水时分别采集进、排水水样进行检测。

    1.2?海水工厂化养殖进、排水水质监测

    唐山市海水工厂化养殖现主要养殖模式为南美白对虾、河豚鱼、鲆鲽类、海参工厂化养殖，养殖水体178万m3。其中：南美白对虾工厂化养殖水体为19万m3，设置3个监测点，监测点养殖水体为12 000 m3;河豚鱼工厂化养殖水体为4万m3，设置2个监测点，监测点养殖水体为5 000 m3;鲽类工厂化养殖水体为105万m3，设置4个监测点，监测点养殖水体为10 000 m3;海参工厂化养殖水体为50万m3，设置2个监测点，监测点养殖水体为6 000 m3;于2018年4月11日、4月24日、5月3日、5月27日、6月2日、7月23日、8月10日、9月27日、10月10日、11月18日、12月20日、2019年1月7日、2月25日、3月18日工厂化养殖换水时分别采集进、排水水样进行检测。

    1.3?海水池塘养殖进、排水水质监测

    唐山市海水池塘养殖现主要养殖模式为中国对虾、南美白对虾、海参海水池塘养殖，养殖面积1.53万hm2。其中：中国对虾与河豚海水池塘混养面积4 000 hm2，设置2个监测点，监测点养殖面积为200 hm2。南美白对虾海水池塘养殖面积5 333 hm2，其中：2 667 hm2为不换水养殖模式（苗种投放前30天池塘纳水，养殖期间不换水，养殖收获后将池水排放干净，针对此养殖模式只监测投苗前进水和养殖结束后排水水质），设置2个监测点，监测点养殖面积为200 hm2;2 667 hm2为换水养殖模式，设置1个监测点，监测点养殖面积为66.7 hm2。海参海水池塘养殖面积6 000 hm2，设置2个监测点，监测点养殖面积为267 hm2。于2018年4月11日、4月24日、5月3日、5月27日、6月2日、7月23日、8月10日、9月27日、10月10日、11月18日、12月20日、2019年1月7日池塘换水或排水期间分别采集进、排水水样进行检测。

    1.4?数据处理与分析

    将唐山市海水养殖各项监测指标排放量与入海污染物量进行对比，评估对唐山市近海海域水质的影响;通过海水养殖排放水对近海海域各项指标平均增加量与2016-2018年近海海域各项指标监测值稳定性对比，评估海域自然净化降解能力是否可以消除唐山海水养殖对近海海域水质的影响。

    2?结果与分析

    2.1?海水工厂化育苗进、排水水质

    共采集水样52个，监测水质数据指标208项，各种养殖模式的COD排水全部符合SC/T 9103-2007[3]一级标准。监测详情见表1。

    2018年唐山市海水工厂化育苗总换水量大约在205.5万m3，其中国对虾育苗总换水量大约在13.5万m3，南美白对虾育苗总换水量大约在100万m3，河豚鱼育苗总换水量大约在12万m3，鲽类育苗总换水量大约在80万m3，结合表1估算出2018年唐山市海水工厂化育苗COD排放量相当于消耗沿海水域溶解氧2.61 t;氨氮排放量约为0.11 t;总氮排放量约为3.52 t;总磷排放量为0.07 t。

    2.2?海水工厂化养殖进、排水水质

    共采集水样252个，监测水质数据指标1 008项，各种养殖模式的COD排水全部符合SC/T 9103-2007一级标准。监测详情见表2。

    2018年5月到2019年3月，唐山市海水工厂化养殖总换水量大约在78 797万m3，其中南美白对虾工厂化养殖总换水量大约在64万m3，河豚鱼工厂化养殖总换水量大约在133万m3，鲆鲽类工厂化养殖总换水量大约在75 608万m3，海参工厂化养殖总换水量大约在3 000万m3，结合表2估算出2018年5月到2019年3月唐山市海水工厂化养殖COD排放量相当于消耗沿海水域溶解氧761.29 t;氨氮排放量约为193.73 t;总氮排放量约为389.01 t;总磷排放量为23.57 t。

    2.3?海水池塘养殖进、排水水质

    共采集水样98个，监测水质数据指标392项，各种养殖模式的COD排水全部符合SC/T 9103-2007一级标准。监测详情见表3。

    2018年5月到2019年3月，唐山市海水池塘养殖总换水量大约在181 410万m3，其中中国对虾海水池塘养殖总换水量大约在26 010万m3，南美白对虾海水池塘（不换水模式）养殖总排水量大约在4 000万m3，南美白对虾海水池塘（换水模式）养殖总换水量大约在133 400万m3，海参海水池塘养殖总换水量大约在133 400万m3，结合表3估算出2018年5月到2019年3月唐山市海水池塘养殖COD排放量相当于消耗沿海水域溶解氧1 014.46 t;氨氮排放量约为21.71 t;总氮排放量约为511.57 t;总磷排放量为105.92 t。

    2.4?监测结果汇总

    除南美白对虾育苗总磷、河鲀工厂化养殖总磷、南美白对虾海水池塘养殖（不换水）和南美白对虾海水池塘养殖（换水）氨氮、海参池塘养殖总磷平均值有所降低外，其余养殖模式监测指标呈不同程度上涨，所有养殖模式COD排放值均达到SC/T 9103-2007[3]排放水一级标准，详情见表4。

    3?评估与分析

    3.1?海水养殖排放与入海污染物的对比

    据河北省自然资源厅、唐山市自然资源和规划局统计，2012年曹妃甸区域通过入海河流和直排入海的氨氮4 200 t[4]。2017年唐山市主要河流排放入海的COD为97 021.6 t，总氮为8 858.6 t，总磷为201.1 t[5]。详见表5。

    2018年4月到2019年3月海水養殖排放与唐山市入海的污染物量对比详见表6。

    通过表6可以看出：唐山市海水养殖总排放仅为唐山市主要河流排放入海的污染物量的2.65%，其中：COD为1.83%、总氮为10.21%、总磷为64.43%，氨氮排放量为曹妃甸区域通过入海河流和直排入海的氨氮的5.13%。

    3.2?监测指标增加量和海水水质指标稳定性对比

    唐山近海海域面积3 568 km2，平均水深18 m，海水总体积约为642.24亿m3。海水养殖排放水全部通过河口排入近海海域，2018年4月-2019年3月，COD总排放量相当于消耗近海海域水中1 778.36 t溶解氧，氨氮总排放量为215.55 t，总氮总排放量为904.1 t，磷总排放量为129.56 t。各项指标对近海海域水质影响详见表7，2016-2018年唐山市近海海域COD、氨氮、总氮、总磷各项指标监测详见表8。

    通过表7可以看出：全年COD排放对近海海域增加量仅为0.028 mg/L，增加量占海水监测值的1.78%;氨氮排放对近海海域增加量为0.003 mg/L，增加量占海水监测值的3.36%;总氮排放对近海海域增加量仅为0.014 mg/L，增加量占海水监测值的2.82%;总磷排放对近海海域增加量仅为0.002 mg/L，增加量占海水监测值的2.02%。

    通过表8可以看出：近三年唐山近海海域水质COD、氨氮、总氮和总磷四项指标稳定，其中COD稳定在1.5 mg/L左右、氨氮稳定在0.10 mg/L左右、总氮稳定在0.50 mg/L左右、总磷稳定在0.10 mg/L左右。

    4?结论

    通过海水养殖排放与入海污染物的对比，得出结论：唐山市海水养殖对近海海域水质污染影响极小。通过监测指标增加量和海水水质指标稳定性对比，得出结论：海域自然净化降解能力完全可以消除唐山海水养殖对近海海域水质的影响。

    参考文献：

    [1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.海洋监测规范：第四部分：海水分析：GB 17378.4-2007[S].北京：中国标准出版社，2007：101-103.

    [2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.海洋调查规范：第四部分：海水化学要素调查：GB/T 12763.4-2007[S].北京：中国标准出版社，2007：21-23，25-29.

    [3] 中华人民共和国农业部.海水养殖水排放要求：SC/T 9103-2007[S].2007：2.

    [4] 河北省自然资源厅.2012年河北省海洋环境状况公报[EB/OL].（2013-06-27） [2019-06-24].http：//zrzy.hebei.gov.cn/res/heb/upload/file/20170819/2012年河北省海洋环境状况公报%20（1）161241.pdf.

    [5] 唐山市自然资源和规划局.2017年唐山市海洋环境公报[EB/OL].（2018-08-02）[2019-06-24].http：//zygh.tangshan.gov.cn/cms/ewebeditor/uploadfile/20180802095823141.pdf.

    （收稿日期：2019-06-05;修回日期：2019-08-21）