河蚌挂养和浮床植物净化水质效果对比

来源:用户上传      作者:郭丽芸 王庆 吴丹

　　摘要 在池塘工业化养殖系统净水区分别挂养河蚌和栽种浮床植物，研究不同模式的水质净化效果。结果表明，在经济成本相似的情况下，河蚌挂养去除氮磷效果优于浮床植物，浮床植物增加水体溶解氧和降低COD效果好于河蚌挂养。
　　关键词 河蚌挂养;浮床植物;水质净化
　　中图分类号 S966.22 文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）03-0095-02
　　Abstract The water purification effects of different models were studied in the water purification area of the inpond aquaculture system by hanging freshwater mussel and planting floating bed plants，respectively.The results showed that at the similar economic cost， the nitrogen and phosphorus removal effect was better than that of floating bed plants， while the effects of dissolved oxygen increasing and COD decreasing were better than that of floating bed plants.
　　Key words Hanging freshwater mussel;Floating bed plants;Water purification
　　池塘工業化生态养殖系统（inpond aquaculture system， IPA） 是在池塘中构建一定面积的水槽养殖区，采用工业化生产手段养殖水产品，并通过集排污设施对养殖鱼类的粪便、残饵进行收集排出，同时利用净化区水生动植物等方法进行水质净化处理，实现原位修复、循环利用，达到整个系统生态环保、产品质量提升、经济高效的目标[1]。因此，净化区的净化效果对整个池塘工业化系统的运转非常重要。目前最常用的净化方法是悬挂滤食性水生动物[2]和种植浮床植物[3]，对于两者净化水质效果的比较研究不是很多。该研究选取两口池塘工业化生态养殖系统，分别在净水区挂养河蚌和种植浮床植物，比较两者对水质的净化效果，以期为水产养殖水质净化、资源保护方面提供一定的理论指导。
　　1 材料与方法
　　1.1 池塘条件
　　在南京市水产科学研究所禄口基地分别选取两口池塘工业化生态养殖系统（图1），系统包括养殖区和净化区，养殖区前端设有推水设备，后端设有集排污装置。两口塘均养殖黄颡鱼，2018年4—5月分别在两口塘挂养河蚌5万只、种植浮床植物500 m2。其他池塘条件见表1。
　　1.2 水质指标检测分析
　　2018年7—11月每月初采集水样进行水质监测，采样位点如图1所示，每个池塘选取养殖池前端、养殖池内、养殖池后端及堤岸4个位点进行采样，各指标取平均值后进行数据分析。水温、溶解氧（DO）现场测定，总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH4+）、亚硝氮（NO2-）、化学需氧量（CODMn）在实验室采用国标方法测定。
　　1.3 数据分析 采用Excel 和Sigmaplot 12.0进行数据分析和图表处理。
　　2 结果与分析
　　2.1 河蚌挂养和浮床植物对溶解氧的影响
　　由图2可知，种植浮床植物的池塘溶解氧基本维持在6.0 mg/L以上，具有增加水体溶解氧的效果。而河蚌挂养池塘溶解氧相对较低，低于5.0 mg/L，尤其8月，河蚌挂养池塘溶解氧达到最低，只有3.5 mg/L。浮床植物增加水体溶解氧的效果优于河蚌。植物进行光合作用后会将体内的氧气运输至根系，根系进而将氧气释放到水体当中，在根系附近形成有氧环境[4]。而河蚌在水体中进行生物代谢，尤其7—9月期间河蚌生长旺盛，消耗大量的氧气，导致水体中溶解氧含量较低。秋季温度降低，但河蚌的生理活动仍然旺盛，依然会消耗水体中的氧[5]。河蚌挂养的池塘可适当进行增氧，采用搅动水层或必要时使用增氧机。在池塘工业化生态养殖系统中，采用推水机对水体进行增氧，同时也可在养殖区进行底增氧。
　　2.2 河蚌挂养和浮床植物对氮磷的影响 从图3～6可以看出，河蚌挂养塘的氨氮、亚硝氮、总氮和总磷含量均低于浮床
　　植物塘。其中两口塘的亚硝氮（图4）和总磷（图6）含量自7—11月期间均可见明显的降低，说明河蚌和浮床植物对亚硝氮和总磷的降解效果均较好。氨氮（图3）和总氮（图5）含量自9—10月后开始上升，但根据往年检测的基础数据显示，秋冬季节水体内的氮磷含量相比夏季会有明显上升，且曹豫等[6]的研究数据也显示出同样的趋势，但种植浮床植物的池塘，氨氮、亚硝氮、总氮和总磷含量均较对照池塘有明显减少，说明浮床植物对水质有显著的改善作用[7]。河蚌也能够有效降低水体氮磷等营养盐[8]，对总氮、总磷、氨氮和亚硝氮的去除率可分别达 38%、37%、40%和54%[9]。
　　2.3 河蚌挂养和浮床植物对化学需氧量的影响
　　有报道指出河蚌对水体中COD的降解率可达30%[9]，浮床植物也被证实能有效降低水体中的COD[6]。由图7可知，该研究中河蚌挂养和浮床植物都能降低水体中的CODMn，与7月相比，河蚌挂养的池塘11月CODMn降低了31%左右，种植浮床植物的池塘降低了35%左右，浮床植物塘的总体效果略优于河蚌挂养塘。可能原因是河蚌在生长代谢过程中，虽然吸收外界大量的有机物来满足自身生长，但同时也会产生一定的排泄物，而植物不存在这一问题。 　　3 讨论与结论
　　在池塘工业化生态养殖系统中，90%的水面为净化区，养殖区仅占系统面积的一小部分。净化区的大水面依然有利用的空间，若在净水的同时能利用这部分水面产生效益，则能达到节能减排的效果。河蚌挂养和浮床植物2种方法是目前水产养殖上应用较为广泛的原位生物修复方法，具有显著的净化水质的作用。河蚌在6、7月进入生长旺季，一直到秋季，虽然气温降低，但仍能进行旺盛的生理活动[5]。在养殖池塘中挂养河蚌可充分利用水利资源和水域生物资源，无需投饲，在保护水域生态环境的同时，获得养殖河蚌的经济利益，符合发展高效生态农业的产业方向[10]。通过浮床种植植物，植物和鱼类生长周期相近，水质处理过程与自然生态系统有着更大的相容性，通过浮床植物净化水体的同时可改善池塘景观，具有一定的生态价值，且植物种植无需施肥用药，能耗低[11]。该研究表明，相同池塘面积、相同养殖品种情况下，种植浮床植物对增加水体溶解氧、降低水体COD效果更好，而挂养河蚌对去除水体中的氮磷含量更胜一筹，且河蚌挂养花费的成本及人工费用更低。在实际应用中可将两者结合使用，并根据池塘自身条件选择性地调整二者的应用比例。
　　参考文献
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　　[6] 曹豫，翟旭亮，李虹，等.“鱼菜共生”破解重庆池塘养殖困局[J].中国水产， 2012（1）：53-57.
　　[7] 翟旭亮， 李虹，曹豫，等.“鱼菜共生”净水肥鱼促增收[J].科学养鱼， 2012（1）：81-82.
　　[8] 石岩，张喜勤，付春艳，等.浮游动物对净化湖泊富营养化的初步探讨[J].东北水利水电， 1998（3）： 31-33.
　　[9] 朱浩，边文冀，刘文斌，等.底棲生物对黄颡鱼养殖水体净化效果的研究[J].江苏农业科学，2009（1）： 233-236.
　　[10] 谢绍河， 王钦贵， 林伟财，等.河蚌养殖对水域环境的影响及养殖模式的优化[J].广东海洋大学学报， 2014，34（6）：98-102.
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