1、水东湾网箱养殖对水体氮磷含量的影响 摘要： 2009年对水东湾网箱养殖区的水环境进行了现场调查，分析讨论了网箱养殖对水体氮磷含量的影响。结果表明，水东湾网箱养殖区水体中无机氮、磷酸盐含量平均值超出二类水质标准。水东湾网箱养殖区水质的营养指数 E值大于 1，表明养殖区的水质状况已达到富营养化水平。 下载 关键词：网箱养殖；氮；磷；水东湾 近年来，由于养殖业迅速发展，沿岸养殖区域自身污染严重，大量的废水排入海中，对海洋生物资源、生态平衡及水产都产生了负面影响。网箱养殖作为水产养殖业向高密度、集约化生产发展的一项新技术，以其产量高、成本低、投资小、便于管理等优点，已成为沿海经济发展中的一个支柱产业
2、1,2。然而，随着养殖规模和养殖强度的增加，网箱养殖在产生巨大经济价值的同时也不可避免地带来许多环境问题 3-7。网箱养殖多是采取高密度的投饵养殖，未食的残饵、养殖生物的尸体及排泄物等在养殖区大量积累，极易对养殖水体形成污染，进而导致富营 养化，这一系列的问题已引起国内外学者的普遍关注 9-11。我站于 2009 年对水东湾网箱养殖区水质进行调查与监测，着重研究了无机氮、磷酸盐的含量、分布特征，进一步分析水体的营养状况，进而提出该养殖区域目前的主要污染因子，为了解茂名海水养殖的水质状况、保护海洋资源、保持水产养殖业的稳定可持续发展提供参考资料。 1 样品采集与分析 (1) 采样时间 2009年
3、 3-4月、 7-8月，每月采样一次，共 4 样次。 (2) 采样地点 在水东湾网箱养殖区选取 6个代表性的网箱作为采样点，分别标为 M01、 M02、 M03、 M04、 M05、 M06。每个网箱分别取表层和底层两个样。 (3) 分析项目 化学需氧量 (COD)、磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐。 (4) 分析方法 样品处理及保存均按照海洋检测规范执行，评价标准执行 GB3097-1997 海水水质第二类标准。分析项目及分析方法见表 1。 表 1 分析项目及分析方法 Table 1 The items and methods of analysis 2 结果分析讨论 2.1 水质监测结果 水
4、东湾网箱养殖区 2009 年水质检监测结果见表 2、表 3、（每个采样点的 4次测量结果取平均值）。 表 2 不同时期水质监测结果（单位： mg/L） Table 2 The monitoring result of water quality in different period (unit: mg/L) 项目平均值平均值总平均值回收率 (%) 回收率（ %） 3-4月 7-8月 3-4月 7-8月 化学需氧量 2.46 1.86 2.16 - - 磷酸盐 0.039 0.0350.03784.0-105 81.0-112 氨氮 0.236 0.3590.36390.0-99.0 105-
5、120 亚硝酸盐 -氮 0.025 0.0190.02183.1-99.095.0-98 硝酸盐 -氮 0.037 0.0780.05698.0-115 85.1-96.5 无机氮 0.298 0.4560.329 - - 表 3 各采样点无机磷、无机氮含量分布平均值（单位： mg/L） Table 3 The average value of content distribution of inorganic phosphor、 inorganic nitrogen in every sampling point 站点 M01 M02M03 M04 M05 M06 磷酸盐（ 3-4 月） 0
6、.0240.034 0.044 0.029 0.0320.030 磷酸盐（ 7-8 月） 0.0220.033 0.040 0.031 0.0300.031 无机氮（ 3-4 月） 0.2560.215 0.224 0.370 0.2410.373 无机氮（ 7-8 月） 0.4870.484 0.454 0.412 0.4430.464 从表 2、表 3 结果可知，化学需氧量均符合第二类海水水质标准(3mg/L) ；磷酸盐含量的平均值超标 (0.030mg/L) ；无机氮的含量超过第二类海水水质标准 (0.30mg/L ）。 2.2 养殖区的营养状况分析 2.2.1 无机氮、无机磷的含量分布
7、及特征 养殖区的营养盐，主要是指可供浮游植物直接吸收的溶解态的无机氮和溶解态的磷酸盐。无机氮在海 水中的变化与它的消耗和来源是密不可分的，在不同的时间和空间里不可能一致，故其含量随水层、时期的不同而有所不同。两时期的监测结果表明，无机氮含量的变化幅度为：在 3-4月表层水中为 0.211mg/L-0.392mg/L，底层水为 0.207mg/L-0.341mg/L； 7-8月表层和底层水中无机氮含量的变化幅度分别为 0.415mg/L-0.491mg/L 和0.408mg/L-0.493mg/L。两时期比较， 7-8月水体中无机氮的平均含量比 3-4月水体中无机氮的平均含量高出 39.5%。从
8、垂直分布来看， 3-4月中有 50%的站点是表层水比底层水的无机氮含量高，而 7-8月则有 65%。 两时期的监测结果表明，磷酸盐含量的变化幅度在 3-4月表层为0.026mg/L-0.061mg/L，底层水中为 0.028mg/L-0.050mg/L； 7-8月表层、底层水中的磷酸盐含量变化幅度分别为 0.020mg/L-0.045mg/L 和0.020mg/L-0.042mg/L；两时期比较， 7-8月水体中无机磷的平均含量比 3-4月水体中磷酸盐的平均含量略低。从垂直分布来看，磷酸盐的含量有表层水高于底层水的现象，这两种现象在两时期中均有出 现，尤其是 7-8月更明显。 2.2.2 营养
9、状况分析 氮和磷是浮游植物所必须的营养元素，浮游植物按照一定比例从水体中吸收无机氮和无机磷，并按同样的比例在体内进行代谢和贮存。当细胞死亡之时又按照同样比例释放出无机氮和磷酸盐，人们往往根据 Redfield 比值，即无机氮：磷酸盐 =7： 1(质量比 )或无机氮：磷酸盐 16： 1(原子比 )以研究生态环境中的限制因素是氮还是磷。当无机氮：磷酸盐 7 时，表明水体缺磷，磷是控制生物量的限制因素；而当无机氮：磷酸盐 7 时，表明氮是限制因素。由监测结果所得 3-4月 、 7-8月两时期无机氮：磷酸盐的值分别为 7.7和 13.1，全年平均值为 10.4，均大于 7。所以水东湾网箱养殖区水体中磷
10、对生物量起主要影响作用。 水体中的营养状况与多种因素有关，其中主要因素为化学需氧量、无机氮和磷酸盐。根据营养状况指数 E，可以初步评价该养殖区的营养状况。营养指数式表示为： E=化学需氧量（ mg/L） *无机氮（ g/L） *磷酸盐（ g/L） /4500 当 E 1，水体为贫营养；当 E1 ，水体为富营养； E 值越高，富营养化程度越严重。由监测结果计算 E 值在 5.7-7.9之间，全年平均值为 6.8，均远远大于 1。营养状况处于不正常阶段，由此可见，水东湾网箱养殖区水体已属于富营养型，其中最关键的原因是磷酸盐超标，因此，磷酸盐是这养殖区富营养化的贡献因子。 2.2.3 控制富营养化
11、富营养化是指高营养条件下，水体中生物生长繁殖异常发展，水生态系统结构和功能的异常化，并造成水资源和水环境恶化的过程。此过程包括从贫营养型、中营养型、富营养型到超富营养型，在超富营养条件下，可能诱发赤潮灾害。 水东湾网箱养殖海域处于亚热带，温度和光照条件好，海域中水体交换相 对比较差，又生活着多种的赤潮生物，大量存在着富营养化的环境因子和生物因子，是造成超富营养状况的优越条件。目前，该养殖区污染以氮、磷为主，其主要来源是海水养殖输出的废物，包括未食完的饲料、排泄物以及化学药品等。网箱养殖是一种高密度的养殖方式，需要投喂大量的饵料，其中相当一部分不能被鱼类利用，而成为污染的主要因素。据 Bract
12、en研究发现，在网箱养殖过程中投入的饲料仅有约 20%的氮和磷被有效利用，其余部分都以污染物排放到海水中。其次，来自陆源的农业化肥流失、城镇居民生活污水、工业废水等也是造成水体污染的来源之一 。 3 结论 (1) 依据 2009年两时期水东湾网箱养殖区水体监测结果，表明该养殖区水体中无机氮、磷酸盐含量平均值超标，导致该养殖区水体的营养状况指数 E值大于 1，整个养殖区水体呈富营养化型。 (2) 要控制富营养化程度的加剧，降低营养盐的含量，显然要加强控制氮、磷营养盐的输入。 (3) 在网箱养殖过程中要优化饵料的组成、投喂方式和养殖模式，加强养殖面积的科学规划，做到养殖、环境两者得以兼顾，防止赤潮
13、的发生。 (4) 对来自陆源的各种污染应加强监控，严格执行排 污许可制度和达标排放制度。 参考文献： 张雅芝，苏永全论我国海水鱼类养殖网箱的可持续发展 J海洋科学， 2001， 25(7):52-56 李纯厚，林钦，等我国海水网箱养殖可持续发展对策初步研究J湛江海洋大学学报， 2001， 21(2):72-76 林钦，李纯厚，等拓林湾网箱养殖对周围海域环境的影响 J华南师范大学学报 (自然科学版 )， 1998， (增刊 ):36-46 舒廷飞，温琰茂，贾后磊，等哑铃湾网箱养殖对水环境的影响J环境科学， 2004, 25(5):97-101 Wu R S S The environmental
14、 impact of marine fish culture: towards a sustainable futureJ MarPoll Bull,1995,31(4-12):159-166 Cornel G E & F G Whoris culture on the water quality, zooplankton, benthos and sediments of Lac du Passage, Quebec 王肇鼎，彭云辉，孙丽华，等大鹏澳网箱养鱼水体自身污染及富营养化研究 J海洋科学，2003， 27(2):77-81 Wu R S S, Lam K S, et al. Impa
15、ct of marine fish farming on water quality and bottom sediment: a case study in the sub-tropical environment 黄洪辉，林钦，王文质，等大鹏澳海水鱼类网箱养殖对水环境的影响 J 南方水产， 2005, 1(3):9 17 何悦强，郑庆华，温伟英，等大亚湾海水网箱养殖与海洋环境相互影响研究 J热带海洋， 1996, 15(2):22-27 韦献革，温琰茂，王文强，等哑铃湾网箱养殖对底层水环境的影响研究 J农业环境科学学报， 2005, 24(2):274-278 作者简介：李莉（ 1973），女，广东茂名人，中级工程师，从事海洋与渔业环境监测化学分析研究。
