吴 凯，马旭洲*，王友成，王 武，郎月林

（1上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室，上海 201306；2上海市水产养殖工程技术研究中心，上海 201306；3水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心，上海 201306；4上海鱼跃水产专业合作社，上海 201611）

池塘河蟹生态养殖对水环境的影响

吴 凯1，2，3，马旭洲1，2，3*，王友成4，王 武1，2，3，郎月林4

（1上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室，上海 201306；2上海市水产养殖工程技术研究中心，上海 201306；3水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心，上海 201306；4上海鱼跃水产专业合作社，上海 201611）

为了探究上海松江泖港地区河蟹生态养殖模式对水环境的影响，于2014年5—10月对河蟹生态养殖池塘和水源水进行了监测。结果显示：水源区和蟹塘区主要超标水质指标为TN和TP，水源区的最大超标幅度为232.7%和78.5%，蟹塘区为20.4%和129.5%，总体上水源区的超标幅度高于蟹塘区，水源区有富营养化特征和轻微的有机污染。蟹塘区的DO、NH+4-N、NO－2-N和NO－3-N均达标且优于水源区，pH、CODMn和PO3+4-P虽有超标，但超标幅度较小；蟹塘区每天有大量的外源性氮、磷投入，但是氮、磷的变化幅度较小，表明水草对氮、磷的吸收较充分。总之，河蟹生态养殖池塘的水质要明显优于水源区，基本上达到地表水环境质量标准中的三级标准和渔业水质标准的要求。上海松江泖港地区河蟹生态养殖不会对外界水环境产生不良影响。

河蟹；生态养殖；池塘；水质；水环境

河蟹，学名中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis），又称螃蟹、大闸蟹和毛蟹，隶属甲壳纲（Crustacea）、十足目（Decapoda）、方蟹科（Grapsidae）、绒螯蟹属（Eriocheir）［1］。近年来，河蟹的营养和经济价值逐渐被人们认可，市场需求量的升高刺激了养殖规模的不断扩大。部分养殖户片面地增加放养密度和日常投饵量，以期能增加经济效益，却忽略了环境效应，在无意识中行使着传统的养殖模式。结果导致河蟹的品质下降，市场价值较低，而且养殖周围水环境受到了严重的影响。水是水生动物最基本的生存条件，水质的好坏直接影响着它们的生存能力及生长能力。洪美玲等［2］研究表明，高浓度的亚硝酸盐能使河蟹肝胰腺丙二醛含量升高，造成河蟹中毒。何望等［3］研究表明亚硝酸盐对河蟹幼体的生长及变态发育有着极大的危害，能刺激和麻醉幼体的神经，阻碍它们的生长和变态发育。据报道，传统的河蟹养殖模式能引起周围水环境中氮、磷浓度上升［4］，但也有报道，只要控制适宜的养殖密度，科学投饵，水环境基本不受影响［5-6］。为了摈弃传统养殖模式的缺点，近年来河蟹生态养殖模式在全国开展，并取得了丰富的成果，形成了一批具有地方特色的生态养殖模式，如“当涂模式”、“宿松模式”、“宝应模式”和“盘山模式”。

为了探究河蟹生态养殖对水环境的影响，于2014年5—10月对上海松江泖港地区3个河蟹生态养殖池塘和水源水的3个采样点的温度、DO、pH、CODMn、NH+4-N、NO－2-N、NO－3-N、PO3+4-P、TP和TN全面进行监测，探究水质指标的变化情况，以期为河蟹生态养殖水质净化研究及水环境保护提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1．1 试验地点

试验地点为上海市松江区泖港镇三泖水产养殖基地，水源水为黄浦江支流河道水，具体地理坐标见表1。

表1 水环境调查位点的分布Table 1 Distribution of water environment sites investigated

1．2 试验材料

试验池塘为3口面积均为5 000 m2的河蟹养殖池塘，池塘东西走向、南北并排，周围水环境相同。试验期间水位最高为1.5 m左右，整个养殖阶段，只注水，不排水。试验所用的蟹苗、鲢、鳙鱼苗和青虾苗均为上海鱼跃水产合作社提供。

1．3 试验设计

1.3.1 水草种植与管理

每年12月份，河蟹起捕后，全池泼洒生石灰消毒（1 500 kg/hm2），然后抽干池水冻晒1个半月。1月中旬开始注水，水位控制在30 cm左右，1月20日左右种植伊乐藻（Elodea nuttallii），种植面积为全池30%左右。3月初播苦草（Vallisneria natans）种子6 kg/hm2，新生的幼苗光合作用弱，水位保持约35 cm为宜，确保苦草幼苗的成活率。4月20日左右，种植轮叶黑藻（Hydrilla verticillata），种植面积约40%。

1—4月为种草阶段，控制水位，保证水草健康生长；3—5月，采用“围蟹种草”模式，河蟹生活在无草区，蟹、草经围网相互隔离，防止河蟹对水草的破坏，影响水草的健康生长；6月初，水草根系已较大，拆除围网让河蟹进入水草丰富水域，实行“蟹草共作”模式。每天早上，打捞漂浮水面的被河蟹夹断未被食用的水草。为了让河蟹上岸以便捕捉上市和清塘，10月中旬后开始清除全部水草。

1.3.2 苗种投放

3月初投放规格为100—150只/kg的幼蟹（7 500只/hm2），投放前使用3%—4%的食盐水浸洗3—5 min，预防蟹病。水位升至40 cm左右时开始投放0.5 kg/尾的鲢、鳙鱼（30—45尾/hm2），4月10日左右投放螺蛳（3 500 kg/hm2），7月上旬投放2 cm左右的青虾（15 kg/hm2）。

1.3.3 饵料投喂

饲料的投喂量依河蟹规格调整，6月前，投喂蛋白含量为36%的配合饲料，投饵量由体重的1%逐步提高到3%；6月下旬到到8月底，投喂蛋白含量为30%的配合饲料，投饵量为体重的5%；9月后，饲料的蛋白含量要求40%左右，额外添加海水冰鲜鱼和煮熟的玉米，三者的比例约为2∶1∶1，投饵量为体重的5%。每天17∶00投喂，整个养殖阶段不向水体中施用肥料。

1．4 水样采集与分析

水质监测于2014年5—10月进行，监测点为水源区和河蟹养殖区。用水样采集器采样，河蟹养殖池塘取4边中点距水面30 cm处采样，共为1 L；水源区每个采样点采样1 L，每10 d采样一次，采样时间为早上8∶00。遇到雨天延后采样。采样后，样品立即用美国YSI550A溶氧仪测定溶氧和温度，pHSJ-3F型pH计测定pH，其他指标在实验室测定结果，测定方法参照《水和废水检测方法》［7］。本试验对水质的评价以渔业水质标准（GB 11607—1989）［8］和地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中的三级标准［9］为依据。

1．5 数据统计与分析

统计池塘和水源的试验数据，用Excel和SPSS 11.5软件求均值和方差分析。

2 结果与分析

2．1 养殖产量和经济效益

上海松江区泖港镇三泖水产养殖基地蟹苗的投放密度约为7 500只/hm2，成活率约为70%左右，体重由投放时6 g/只到上市时多数可达175 g及以上。池塘水草覆盖率达70%左右，水草产量约为150 t/hm2，为河蟹天然的植物性饵料，约20%的水草被河蟹食用，河蟹品质较好，纯利润约为27 000元（人民币，下同）/hm2。河蟹养殖池塘内水质较好，水草丰美，0.5 kg/尾的鲢、鳙鱼生长到年底时体重可达4 kg/尾，利润约为1 500元/hm2。河蟹养殖池塘重点是养蟹，因此河蟹养殖池塘的青虾死亡率相对较高，青虾产量约为50 kg/hm2，但青虾的市场价值较高，经济利润约为1 500元/hm2。去除苗种、饲料、人工和水电费等，三泖水产养殖基地的养殖纯利润约为30 000元/hm2，经济效益较好。

2．2 2014年水质监测的总体评价

5—10月，水源区的主要超标指标为TN和TP，最大超标幅度分别为232.7%和78.5%。河蟹生态养殖区的主要超标项目为CODMn和TP，最大超标幅度分别为80.8%和129.5%。依据水质评价标准，养殖区的水体质量较好，基本符合渔业水质标准或地表水三级标准，各水质指标均优于水源区。养殖区pH超标是由于池塘内种植了大量的水草。夏季水草的覆盖率达水面的70%以上，水草光合作用消耗水体的CO2，从而使pH上升。养殖区TP的超标不仅与水源有关，也与投饵量的增加相关，为了让河蟹增肥，养殖户增加了投饵量，导致TP浓度上升。整个养殖阶段，河蟹规格不断增加，河蟹取食和爬行的过程中，会搅动底泥，导致养殖水体的浑浊度增大，水体的透明度降低，CODMn浓度会升高。

2．3 不同时期河蟹生态养殖区DO的动态变化分析

DO能够反映水体的自净能力。水体的DO被消耗，恢复到初始水平，所需时间越短，说明水体的自净能力越强，或者说水体污染程度低，否则说明此水体污染程度高。水源组DO的变化范围为3.340—4.717 mg/L，从5月21日到7月30日逐渐下降，之后逐渐上升，峰值为4.717 mg/L，试验阶段DO的变化幅度较小（图1）。河蟹养殖池塘DO的变化范围为3.600—6.207 mg/L，从5月21日到6月30日逐渐上升，6月30日到9月8日逐渐下降，之后逐渐升高，峰值为6.207 mg/L。比较水源组和河蟹养殖池塘组可以明显地看到，河蟹养殖池塘DO高于水源组，主要原因是河蟹养殖池塘种植大量的轮叶黑藻、伊乐藻和苦草等光合作用为水体输送了大量的氧气［10-11］。6月30日到9月8日河蟹养殖池塘的DO有下降趋势，主要原因是：此阶段温度较高，水体呼吸作用以及其他微生物代谢旺盛，消耗的氧气增加；河蟹规格不断增加，活动量加大，耗氧也随之增加。9月8日后池塘的DO呈上升趋势，而9月后池塘内大量的水草被清除，二者似乎相互矛盾，其实不然，主要原因是9月5日的前几天为阴雨天，之后至9月8日为晴天，阳光充足，水草光合作用较强，10月份河蟹上市，池塘里的河蟹大量减少，氧气的消耗量减少。

2．4 不同时期河蟹生态养殖区pH的动态变化分析

pH是衡量水体酸碱度的指标。水源组pH的变化范围为7.130—8.513，峰值为8.513，从5月21日到10月18日pH无明显的上升或下降趋势（图2）。河蟹养殖池塘pH的变化范围为8.163—9.863，峰值为9.863，从5月21日到9月8日pH整体呈下降趋势。主要原因是投饵量不断增多以及河蟹的粪便分解过程中产生酸性物质进入水体，使pH下降；河蟹养殖池塘种植大量的水草，水草呼吸作用产生的CO2使水体pH降低［12］；河蟹规格增加，呼吸作用产生的CO2量增加也是pH下降的原因。9月8日后，池塘pH上升的主要原因是水草逐渐衰亡乃至大量被清除及河蟹陆续上市，河蟹数量减少，水草和河蟹呼吸作用产生的CO2减少。

图1 不同时期河蟹生态养殖区溶解氧的动态变化Fig．1 Variation of DO in eco-culture ponds at different stages

图2 不同时期河蟹生态养殖区pH的动态变化Fig．2 Variation of pH in eco-culture ponds at different stages

2．5 不同时期河蟹生态养殖区CODMn的动态变化分析

CODMn能够反映水体有机物和还原性无机物浓度的指标。河蟹养殖池塘CODMn值变化范围为6.389—10.847 mg/L，5月21日到8月29日，整体呈上升趋势，之后逐渐下降（图3）。主要原因是河蟹规格不断增加，投饵量及河蟹取食过程中对水体的搅动增加，CODMn值增加，后期大量河蟹被捕上市，投饵量也减少，CODMn值下降。水源组CODMn值变化范围3.911—9.157 mg/L，变化趋势和河蟹养殖池塘相似。整个试验阶段河蟹养殖池塘CODMn值均高于水源组，主要原因是河蟹养殖池塘河蟹产生大量的粪便为水体带来大量的有机物，河蟹爬行和取食过程中搅动底泥中未分解的饵料，都使得水体中CODMn值增加［13］。

图3 不同时期河蟹生态养殖区CODMn的动态变化Fig．3 Variation of CODMnin eco-culture ponds at different stages

图4 不同时期河蟹生态养殖区氨氮的动态变化Fig．4 Variation ofin eco-culture ponds at different stages

2．6 不同时期无机氮盐的变化

1.076 mg/L，5月21日到6月30日呈上升趋势，最高值为1.076 mg/L，之后逐渐下降。整个试验期间，河蟹养殖池塘氨氮浓度均低于水源组。

图5 不同时期河蟹生态养殖区亚硝酸盐氮的动态变化Fig．5 Variation ofin eco-culture ponds at different stages

图6 不同时期河蟹生态养殖区硝酸盐氮的动态变化Fig．6 Variation ofin eco-culture ponds at different stages

图7 不同时期河蟹生态养殖区磷酸盐的动态变化Fig．7 Variation ofin eco-culture ponds at different stages

磷作为各种生物必须营养元素之一，其需要量比氮低，但自然水环境中磷多于不溶解的化合物形式存在，能够被浮游植物和沉水植物吸收的主要是可溶性磷酸盐［19-20］，自然水体中含量较低的可溶性磷酸盐常常为浮游植物和沉水植物生长限制因子。河蟹养殖池塘磷酸盐的变化范围为0.114—0.426 mg/L，6月20日达到最大值，为0.426 mg/L，之后逐渐降低（图7）。水源组的变化范围为0.051—0.385 mg/L，7月30日达到最大值，为0.385 mg/L，之后逐渐降低。整个试验阶段，河蟹养殖池塘磷酸盐浓度高于水源组，河蟹养殖池塘种植了大量的轮叶黑藻、伊乐藻和苦草可以吸收磷酸盐，似乎相矛盾，其实不然，主要原因是河蟹养殖池塘每天投喂大量的饵料，饲料分解为水体带来了大量的磷酸盐［21］。

3 结论

2014年5—10月对河蟹生态养殖池塘和水源水水质指标的监测分析可得出如下结论：（1）依据地表水环境质量标准中的三级标准，水源区TP和TN浓度的最大超标幅度分别为78.5%和232.7%，表明水源区水质为富营养化和轻微的有机污染；（2）河蟹生态养殖池塘区主要超标水质指标为CODMn和TP，超标幅度分别为80.8%和129.5%，其它指标除外均优于水源区；（3）河蟹生态养殖池塘每天都有未被利用的饵料和河蟹排出的粪便分解产生的氮磷进入水体，长期监测的过程中并未发现池塘内的氮磷上升很高，表明水草对氮磷的吸收比较充分；（4）池塘内的河蟹呼吸作用需要消耗大量的氧气，但氨氮和亚硝氮的浓度均低于水源区，池塘内的硝化反应效率较高，水草光合作用产生的氧气有利于硝化反应的进行，表明池塘内种植的大量水草在三氮转化过程中起到了重要的作用；（5）依据地表水环境质量标准中的三级标准和渔业水质标准的要求，河蟹生态养殖池塘的水质明显优于水源区，上海松江泖港地区河蟹生态养殖模式不会对外界水环境产生不良影响。

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（责任编辑：程智强）

Effect of pond eco-culture of river crabs on water environment

WU Kai1，2，3，MA Xu-zhou1，2，3*，WANG You-cheng4，WANG Wu1，2，3，LANG Yue-lin4
（1Key Laboratory of Freshwater Fishery Germplasm Resources，Ministry of Agriculture，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China；2Shanghai Engineering Research Center of Aquaculture，Shanghai 201306，China；3Shanghai Collaborative Innovation Center for Aquatic Animal Genetics and Breeding，Shanghai 201306，China；4Shanghai Yuyue Aquaculture Specialized Cooperative，Shanghai 201611，China）

In order to evaluate the water environment as influenced by pond eco-culture of river crabs in Maogang area of Songjiang District，both pond and source waters were monitored in May—October of 2014.The results showed that the main excessive water quality indicators in both water source and pond areas were total nitrogen（TN）and total phosphorus（TP），and the maximum excessive rates were respectively 232.7%and 78.5%in the water source area and 20.4%and 129.5%in the pond areas；In general，the excessive rate of the water source area was higher than that of the pond areas，and the water source area had characteristics of eutrophication and slight organic pollution.The DO，，andof the pond areas all reached the standards and were better than those of the water source area though the pH，CODMnandsomewhat exceeded the set standards.Every day a large amount of nitrogen and phosphorus was inputted into the pond areas，but the nitrogen and phosphorus variations were small，indicating that the absorption for nitrogen and phosphorus by aquatic plants was relatively full.From the above results it could be concluded that the water quality in the pond areas was evidently better than that in the water source area and basically reached the thirdgrade standard of surface water quality and the requirement for fishery water quality，and the pond eco-culture of river crabs had not a bad effect on the outside water environment in Maogang area of Songjiang District.

River crab；Eco-culture；Pond；Water quality；Water environment

S966.16

A

1000-3924（2016）06-069-06

2015-11-06

上海市中华绒螯蟹产业技术体系（D8003-10-0208）；国家星火计划项目（2011GA680001）；欧盟FP7亚欧水产平台（245020）；水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心资助项目（ZF1206）

吴凯（1988—），男，在读硕士，研究方向：净水渔业。E-mail：1126664503＠qq.com

*通信作者，E-mail：xzma＠shou.edu.cn