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三角帆蚌放养方式对富营养化水体的净化效果

2020-09-14储忝江郭炜

湖北农业科学 2020年13期

储忝江 郭炜

摘要:研究比较了三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)底播和悬挂2种放养方式对富营养化水体的净化效果。结果表明,三角帆蚌的2种放养方式能够显著降低富营养水体中的总氮(TN)、悬浮物(TSS)、化学需氧量(CODCr)和叶绿素a(Chla),但是对总磷(TP)的净化效果不显著;2种放养方式之间的净化效果差异不显著。

关键词:三角帆蚌(Hyriopsis cumingii);富营养化水体;放养方式

Abstract: Hyriopsis cumingiis purifying effect was compared between upper and bottom stocking. The results indicated that Hyriopsis cumingiis upper and bottom stocking can significantly reduce (P<0.05) the total nitrogen (TN), the total suspended substance (TSS), chemical oxygen demand (COD) and chlorophyll a (chla), but the removal efficiency of total phosphorus (TP) was not significant. The removal efficiency of eutrophic water was not significant between upper and bottom stocking.

Key words: Hyriopsis cumingii; eutrophic water; stocking mode

水體富营养化是全球性的重大问题,直接影响了人类的生存与社会经济的可持续发展,是当前世界所面临的共同环境问题之一[1,2]。已有研究表明,蚌类能有效控制水体富营养化,达到改善水质的目的[3-5]。河蚌主要有底播和悬挂2种养殖方式。有研究表明,水层吊养了河蚌后,网绳、网袋夹、泡沫浮子和蚌壳上很快会附着丝状藻类、原生动物、腔肠动物、多孔动物等多种附着生物,形成的这一生物群落参与了吸收水体营养盐、滤食藻类的生物净化作用,使水体透明度、营养盐结构发生变化,同时水体藻相也出现了有益的变化[6]。因此本试验以三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)作为研究对象,针对河蚌在水质净化中采用的底播和悬挂2种方式,比较了不同放养方式下河蚌对水质的净化效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

三角帆蚌取自兰溪市卧龙源水产养殖有限公司,选取大小为(400.0±20.0)g健康的个体。用刷子清除河蚌表面的附着物,置于清水中停食暂养备用。试验用水为试验当天采集的鱼类养殖池塘水。

1.2 试验设计

试验于2019年8月28日至9月16日在杭州市农业科学研究院水产研究所基地进行。试验共设计3个处理,分别为不放河蚌(空白对照,CK)、底播放养4只三角帆蚌、悬挂放养4只三角帆蚌,每处理设置3个重复。试验装置为柱状塑料桶(直径80 cm,高90 cm),水深80 cm。在试验期间每隔4 d取1 L水样进行理化指标测定,取样时避免采集河蚌的絮状排泄物,同时采样后补充相同体积的去离子水。

1.3 试验指标及测定方法

水体测量的理化指标包括总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(TSS)、化学需氧量(CODCr)和叶绿素a(Chla)。其中,TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ 636—2012)测定;TP采用钼酸铵分光光度法(GB/T 11893—1989)测定;TSS采用重量法(GB/T 11901—1989)测定;CODCr采用重铬酸盐法(HJ 828—2017)测定;Chla采用分光光度法(HJ 897—2017)测定。

1.4 数据处理及统计分析

去除率计算方法:

式中,[Kt]为去除率;t为采样时间(4、8、12、16 d);[C0]为试验开始时的初始浓度;[Ct]为第t天时的浓度。

所有试验数据的描述性统计及检验统计均采用SPSS16.0进行,采用One-way ANOVA进行分析,显著性水平为P<0.05,所有图形均由Prism生成。

2 结果与分析

2.1 TN的去除效果分析

从图1可以看出,各处理水体TN浓度均呈不同程度的下降趋势,在试验结束时,底播和悬挂放养三角帆蚌处理对水体TN的去除率分别为53.75%和52.08%,2个处理的水体TN浓度都显著低于对照(P<0.05),但是2个处理间差异不显著。试验8 d后,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理的水体TN浓度略有上升,这可能是由于滤食性贝类会将摄入的浮游植物、浮游动物、悬浮有机物和有机碎屑等以假粪的形式排入水体导致[7-9]。

2.2 TP的去除效果分析

在0~12 d,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理的水体TP浓度一直降低,在16 d时TP浓度有所升高(图2)。在试验12 d,底播和悬挂放养三角帆蚌处理的水样TP浓度显著低于对照(P<0.05),其去除率分别为75.45%和63.84%。

2.3 TSS的去除效果分析

从图3可以看出,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理的水体TSS浓度都显著低于对照(P<0.05),而它们两者之间的去除效果差异不显著。试验结束时,底播和悬挂放养三角帆蚌方式对水体TSS的去除率分别为60.16%和58.59%。贝类可以通过滤食悬浮颗粒物提高水体透明度,从而改善生态系统的光照条件[10]。在本研究中,贝类显著降低了水体中悬浮物的浓度,但是2种放养方式之间差异不显著。

2.4 CODCr的去除效果分析

从图4可以看出,各处理水体CODCr浓度均呈下降趋势,其中试验8~16 d时,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理的水体CODCr浓度都显著低于对照(P<0.05)。2种放养三角帆蚌方式处理间水体CODCr浓度只在试验8 d时差异显著(P<0.05),其余时间差异不显著(P>0.05)。试验结束时,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理对水体CODCr的去除率分别为51.02%和57.36%。

2.5 Chla的去除效果分析

从图5可以看出,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理水体Chla浓度都显著低于对照(P<0.05),但两者之间的去除效果差异不显著。试验结束时,底播和悬挂放养三角帆蚌2个处理对水体Chla的去除率分别为94.19%和95.71%。有研究发现悬挂方式下河蚌对降低藻类含量、维持水质的作用优于底播方式[4],这与本试验的研究结果有所区别。这可能是因为滤食性贝类的摄食受环境因子如水深、温度、流速、悬浮颗粒物等理化性质以及饵料结构和浓度的影响[11,12]。

3 小结

三角帆蚌底播放养方式对水体TN、TP、TSS、CODCr和Chla的去除率分别为53.75%、75.45%、60.16%、51.02%和94.19%;三角帆蚌悬挂放养方式对水体TN、TP、TSS、CODCr和Chla的去除率分别为52.08%、63.84%、58.59%、57.36%和95.71%。三角帆蚌底播和悬挂2种放养方式对富营养化水体的TN、TSS、CODCr和Chla净化效果显著,对TP的净化效果不显著;2种放养方式之间的净化效果差异不显著。

参考文献:

[1] ZACEK A L. Technological and hygienic consequences of reservoirs eutrophication in the Czech Republic[J]. Water science and technology, 1998, 37(2):195-202.

[2] 程麗巍,许 海,陈铭达,等. 水体富营养化成因及其防治措施研究进展[J].  环境保护科学,2007,33(1):18-21.

[3] 张绍浩,邬红娟,崔 博,等.  利用三角帆蚌控制水华的初步研究[J].  水生生物学报,2007,31(5):760-762.

[4] 廖日红,胡秀琳,吴晓辉,等.  三角帆蚌对北京富营养化河湖水体的滤水效率和放养方式研究[J].  环境工程学报,2012,6(5):1425-1429.

[5] 魏小飞,关保华,刘正文. 背角无齿蚌对水体净化作用的研究[J].  生态科学,2016,35(1):56-60.

[6] 杨婷婷.  河蚌挂养与植物浮床集成技术在苏州重污染河道中净化模式的探讨[D].  南京:河海大学,2007.

[7] 龚世园,朱子义,杨学芬,等.  网湖绢丝丽蚌食性的研究[J].  华中农业大学学报,1997,16(6):589-593.

[8] 吴桂汉,陈品健,江瑞胜. 滤食性贝类在对虾综合养殖生态系统中的作用[J].  台湾海峡,2001,20(4):447-452.

[9] 童晓辉,陈文祥,彭建华. 软体动物在水体环境调控中的作用[J].  内陆水产,2005,30(6):30-31.

[10] ZHU B, FITZGERALD D G, MAYER C M, et al. Alteration of ecosystem function by zebra mussels in Oneida Lake: Impacts on submerged macrophytes[J]. Ecosystems,2006,9(6):1017-1028.

[11] 董 波,薛钦昭,李 军. 环境因子对菲律宾蛤仔摄食生理生态的影响[J]. 海洋与湖沼,2000,31(6):636-642.

[12] 包永波,尤仲杰. 海洋滤食性贝类摄食率影响因子研究现状[J]. 海洋水产研究,2006,27(1):76-80.