杭州水产养殖污染的现状和对策

2015-03-15牛天新周毅飞吴根良俞祥群杭州市农业科学研究院浙江杭州310024

安徽农业科学 2015年33期

牛天新，周毅飞，吴根良，俞祥群　(杭州市农业科学研究院，浙江杭州 310024)

杭州水产养殖污染的现状和对策

牛天新，周毅飞，吴根良，俞祥群(杭州市农业科学研究院，浙江杭州 310024)

摘要首先分析了养殖水体对环境的污染及危害，以及杭州水产养殖的污染现状，并对杭州市各地区污染物排放情况进行了系统的调查，最后探讨了相关的水产养殖污染防治对策。结果表明，杭州市各地区的水产养殖每年向水体排放氨氮11 720.18 kg，COD 561 163.95 kg，铜 209 791.61 g，锌614 253.78 g，总氮76 644.88 kg，总磷15 960.16 kg，水产养殖污染对河道水环境造成了直接的威胁。

关键词水产养殖；污染；现状；对策

The Present Situation and Countermeasures of Hangzhou Aquaculture Pollution

NIU Tian-xin, ZHOU Yi-fei, WU Gen-liang et al(Hangzhou Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310024)

AbstractThe pollution and the harm of the water pollution to the environment, and the current situation of the pollution in Hangzhou were analyzed. Pollutant discharge of Hangzhou City were systematically investigated, and then countermeasures for the prevention and control of the pollution were discussed. The results showed that discharge of ammonia nitrogen was 11 720.18 kg per year in aquaculture of Hangzhou City, and 561 163.95 kg of COD emissions, copper emissions 209 791.61 g, 614 253.78 g of zinc emissions, total nitrogen emissions 76 644.88 kg, total phosphorus emissions 15 960.16 kg. The pollution of aquaculture had caused a direct threat to the water environment.

Key wordsAquaculture; Pollution; Present situation; Countermeasures

随着工业和农业的高速发展，大量未经处理的废水进入江湖，并且养殖业的发展和渔船及鱼类加工企业所造成的水产养殖自身的污染问题，使水资源遭到破坏，打破了自然界的生态平衡状态，严重影响了鱼类的生长、发育、栖息与繁殖，水产品的质量安全问题日益严重[1]。养殖水体的水质直接关系到水产养殖业的产量、质量、经济效益和生态环境效益。

1养殖水体对环境的污染及危害

传统养殖模式通常为超容量高负荷养殖，并且在生产过程中存在一些不合理投放饲料与渔药使用行为，大大超过环境的容量和自净能力，导致营养不均衡。养殖排出的水基本都是直接排出，很少经过安全处理再排放，许多地方养殖的进排水部分是同一水域的不同之处，使公共水域被污染，藻类大量繁殖产生毒素，导致水体生物种群多样性改变和水华，最终造成“水体-土壤-养殖生物-大气”的连锁污染[2]，形成恶性循环。

1.1水体富营养化氮磷是营养调控中影响养殖水体的一个重要因子，也是衡量养殖水环境自身污染的一个重要指标。集约化淡水养殖采用网围精养等高密度的放养，并且大量投喂外源性饲料，大量残饵和水生动物排泄物对水环境影响较大。由于投喂饲料单一，营养元素成分不全，饵料系数高，饵料溶失水中较多，并且随意加大投饲量后使饲料过剩，这些多余的饲料腐烂，使水中的溶解氧降低，氨氮上升，增加水体中的有机物污染量。据报道，投放的饲料中约有10%~20%直接进入水体；被摄食的饲料中，75%~80%的氮以粪便和代谢物形式排入水体，60%~75%的磷排入水体[3]。富营养化对水生生物产生危害，引起藻类种群变化，使水体毒性增强，并造成水体溶解氧的剧烈波动。

1.2氨氮污染氨氮是养殖水体中的主要污染物，主要来源于饵料、水产动物的排泄物、肥料和动物遗骸，也是对环境产生危害的主要化合物，氨氮的产生量取决于饵料中的蛋白质含量和饵料量。在高温季节有机腐败物积蓄较多的养殖水中，氨氮等有害物质的含量与作用程度会相应增加。养殖水域中离子氨允许的最高浓度为5 mg/L氮，分子氨浓度允许的最高值仅为0.1 mg/L氮。亚硝酸盐浓度达0.1 mg/L，就会造成养殖生物中毒[4]。集约型养殖方式改变了底质的运输和沉积方式及溶氧状态，可导致底质化学特性和底栖动物群落结构的改变，释放出NH3，这是造成养殖病害频繁发生的重要原因之一。

1.3药物污染养殖过程中滥用药物不仅对生物体造成危害，并且使细菌、病毒等产生耐药性而大量繁殖，疫病蔓延，难以治愈。并且有些药物虽然对治病起作用，但会造成水体严重污染，破坏水环境及水生物体内微生态平衡，失去正常的生理屏障及生物拮抗作用，易于病原菌繁殖，水产品质量达不到健康养殖标准[3]；同时水生动、植物耐药性增强，增加了疫病防治的难度，甚至在体内积累，直接威胁到消费者的身体健康。甚至部分养殖户使用高毒、高残留的药物，含有大量化学药物的养殖废水未经处理直接排放，药物随食物链传递，必将对人类产生潜在的影响。

1.4病原微生物污染部分养殖塘多年未清塘，底泥中C、N、P等的含量增高，各种有害物质会分解发酵，产生NH3和H2S等物质，恶化水生生物的生存环境，导致鱼类容易生病。并且由于大量投喂鲜饵，放养密度大，养殖容量超载，病原微生物大量繁殖，一旦鱼体损伤便迅速侵袭伤口，造成短期内呈暴发性感染，与治病过程带来的药物污染一起破坏水体，严重影响了养殖水产品的质量安全。由此可见，水产养殖业已成为污染源头和受污染物影响的重要功能区之一。

2杭州水产养殖的污染现状

杭州水域类型众多，水产养殖面积不断增加，全市水域面积12.33万hm2。杭州养殖业资源丰富，养殖品种较多，有鱼类、虾类、蟹类、贝类、蛙类、龟鳖类等50余个品种，其中形成规模养殖的有青、草、鲢、鳙、鲤、鲫、鳊、鳜、乌鳢和罗非鱼、加州鲈鱼、青虾、罗氏沼虾、南美白对虾、河蟹、龟、中华鳖等。对杭州各区水产养殖符合以下条件的污染情况进行调研：池塘养殖面积≥3 333.33 m2，工厂化养殖水体体积≥1 500.00 m3，网箱养殖面积≥100.00 m2，围栏养殖面积≥1 333.33 m2，浅海筏式养殖面积≥6 666.67 m2，滩涂增养殖面积≥66 666.67 m2。不同的水产养殖系统向周围环境中排放污染物的种类和数量不尽相同，其排放污染物的差异主要与养殖系统类型和养殖生物种类有关。由表1可知，萧山区的养殖面积最大，其次是余杭区，而淳安养殖面积最少，与此相对应，萧山的氮磷污染排放量也是最大的。调查结果表明，杭州各区的水产养殖每年向水体排放氨氮11 720.18 kg，COD 561 163.95 kg，铜209 791.61 g，锌 614 253.78 g，总氮76 644.88 kg，总磷15 960.16 kg，受纳水体为钱塘江、浦阳江、京杭运河、苕溪、富春江、分水江、千岛湖、新安江、兰江。可见，杭州水产养殖以淡水为主，大部分是网箱养殖、围栏养殖，其中各区的网箱养殖占很大部分。网箱养殖由于其特殊的生态环境，其水污染也有其自身特点，网箱养殖的密度大，饲料的投入量也大，因此造成的养殖水体的污染也大，主要表现在污染源广，持续性强，危害严重，控制困难。

表1　杭州各区污染物排放情况

杭州萧山围塘养殖区以池塘方式养殖的中华鳖和凡纳滨对虾，年投喂饲料290 t，年消毒药品用量为100 t，萧山围塘养殖区水质较差，水源水主要超标因子为挥发酚、活性磷酸盐、化学需氧量、总大肠菌群、pH，前3项秋、冬两季超标率均为100%；叶绿素A含量秋冬两季都较高，养殖水域藻类爆发，水体呈绿色，处于严重富营养状态，主要病害为红体病。杭州千岛湖主要以水库大水面养殖鲢、鳙、大眼华鳊、黄尾密锢、蒙古红鲌等，其中网箱养殖以投喂配合饲料为主，少部分投喂冰鲜鱼，病害种类主要以小瓜虫、冰鲜鱼为主，病害种类主要以小瓜虫、三代虫和细菌性烂鳃为主，发病区域主要在投饲类鱼类养殖区，发病面积约20 hm2，直接经济损失约1 000万元。主要超标指标为总磷、总大肠菌群。在临平周边水产养殖面源污染较为突出的是运河镇黑鱼专养和南苑，临平、东湖街道甲鱼养殖，甲鱼废水大量外排，余杭区主要河流断面水质总体情况仍不容乐观。根据环境公报杭州的受纳水体中，钱塘江水质污染严重，满足功能要求的断面占64.4%，浦阳江为主要污染河段之一，主要污染指标为氨氮、总磷和五日生化需氧量，其下游粪大肠菌群、石油类污染仍然存在。西湖湖区总体属轻度富营养。苕溪主要污染河段为东苕溪的青山水库，主要污染指标为总磷。运河及平原河网水质为Ⅲ～劣Ⅴ类，主要为Ⅴ～劣Ⅴ类，90%以上的断面不能满足功能要求。运河杭州段整体水质下游污染严重。由此可见，杭州水环境治理任务依然很艰巨，水产养殖污染是对河道水环境的直接威胁之一。为使我国的水产养殖业发展走健康可持续之路，必须有效地控制水产养殖污染。

3杭州水产养殖污染防治对策

3.1加强法制法规的建设，建立水产养殖环境管理系统

3.1.1建立和健全水产养殖法规和许可证制度。要借鉴先进国家的管理经验，结合实际清况，制订和完善相关法规，并加强执法力度。要对养殖区域进行规划和环境影响评估，确定环境容纳量。加强水产养殖废水的排放管理，制定渔业用水排放标准，对超标者严厉处罚，并制定相应的水产养殖药物使用标准、排放标准。引入许可证制度，对养殖场规模和养殖许可证发放数量加以限制。

3.1.2建立和加强水产养殖环境管理系统。在我国建立一套水产养殖环境管理系统，则需要有环境影响评价、环境法、水产养殖技术等相关机构的介入。各地水产行政主管部门应与当地的环境保护机构共同协作，积极预防，要禁止含有有毒成分和过量有机物的污水流入到养殖水体中。要重点保护好饮用水源，科学规划，合理布局，选择远离工业、农业污染源的地方进行养殖，并尽可能让新建场和示范场配有净水活化设备，搞好城市河湖水系的综合治理。

3.1.3加强水产养殖从业人员的环境意识和综合素质。相同条件采取不同的技术和管理方式，往往产生不同的环境效果和生产效益。我国从事水产养殖的人员总体受教育程度较低，大部分养殖户不对症下药，不能仔细分析病因，滥用价格低廉、残留严重的各种抗生素、化工原料等。较多考虑是否能治愈疾病，提高产量，却不考虑负面影响。应加强对养殖水域的生态环境监测和技术力量的培训，不断提高技术和管理水平，水产院校可与地方政府开办相关的培训班。

3.2 合理使用饵料、渔药，采用科学健康的养殖方式

3.2.1确定合理养殖规模和养殖方式。要对养殖水域和浅海滩涂进行科学规划，将养殖规模控制在环境负荷力范围内。熟练观测水质理化因子状态与变化趋势，对养殖水体污染状况、水体自净能力、各种有毒有害物质安全浓度和最大允许浓度、生活和工业废水排放标准等作全面研究与评价，主动调节水质，优化饵料结构，进行营养调控，使养殖生物处于最优的生存与生长环境。要采用最佳的放养模式，追求最佳的产量，而非最大产量。在生态养殖的前提下，求得最佳生长率、饲料转化率、繁殖率和成活率的养殖模式。

3.2.2提高饲料质量和投饵水平。人工配合饵料是水产养殖最大的有机污染源，使用健康饲料，对于提高产品产量、减少病害、防止环境污染有重要作用。我国渔用饲料市场混乱，存在饲料生产中使用不当原料和盲目添加抗生素、促生长剂等情况。严格规范饲料市场，大力开发和推广应用绿色环保型饲料，改善饵料营养组成和投喂方式，提高饵料的利用率。加强对水产动物基础营养学的研究，充分了解水产动物对不同营养成分的需要水平及利用情况，根据不同品种、不同发育阶段、不同生理状态下的营养需求配制和供给饵料。

3.2.3合理使用渔用药物。实行 “防重于治”的方针，大力提倡和应用生态防病、诊病技术，科学用药。鱼药选择要本着高效、低毒、无(低)残留的原则，用法和用量应符合国家水产行业的标准，推广使用绿色环保型渔药，即利用天然药、自然药和有益生物种群，应大力提倡和推广中草药剂防治鱼病[5]。预防病害应首先从水质、饵料、放养密度等方面进行调控，少用化学药物。从根本上提高水产动物初体对病原微生物的抗感染能力，改善水环境，才能使水产动物少发病或不发病，从而减少水污染[6]。

3.3开展生物修复方面的研究，修复污染水体。生物修复是利用生物如微生物、植物等多种动植物并通过工程措施为生物生长与繁殖提供必要条件，以加速污染物的降解和去除，维持水域生态平衡的一项综合治理水环境污染的技术。与物理、化学处理技术相比，生物法投资小，对环境影响小，可有效降低污染物质浓度。

3.3.1微生物制剂修复。微生物制剂是用于微生态调控和净化环境的一种常用生物制剂。一方面是拌饵投喂，能够改善鱼虾肠道微生物菌群、提高鱼虾消化率、增强水生生物免疫力。目前应用较多的菌类有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等微生态制剂。另一方面是改善水质的微生物调控剂，主要有光合细菌、芽孢菌、硝化细菌等微生态制剂。微生物制剂具有改良水质、增加养殖水体中溶解氧的作用[3]；微生物制剂中的细菌、真菌与微藻进行生物降解，能够清除有机废物，降低养殖水体的氨氮、亚硝酸氮、硫化氢含量，改善动物体内水环境的生态平衡，抑制致病菌生长，提高动物抗病与免疫能力，促进养殖对象生长等功能[7]。微生物制剂有待进一步发展。

3.3.2水生动物修复。水生动物修复已得到初步应用[8]，水生动物修复应用较多的 “生物操纵”理论是国外研究用于富营养化湖泊治理的技术，增加凶猛性鱼类的放养，强调的是整个生态系统的管理，从营养环节来控制富营养化[9-10]。可利用滤食性食藻鱼如鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼和草鱼等，在高密度放养河蟹水域，可投放足够的滤食性鱼类来控制水肥[11-12]。另外，利用大型植食性浮游动物型如枝角类可降低藻类数量，提高水体透明度[13]。在发展滤食性鱼类养殖改善环境的问题上，国内外学术界观点上存在着分歧，甚至完全相反。

3.3.3植物修复。随着研究的不断深入，生物修复已由微生物修复拓展到植物修复。水生植物净化是利用太阳能固定无机盐，是一种永不衰竭的循环资源，既有经济效益又有环境生态效益。相间栽培飘浮、浮叶及深水植物，构成人工复合生态系统，适用于大面积、低浓度污染的养殖水体[14]。将一些植物如凤眼莲、紫萍、浮萍、芦苇、菱角、茭白、满江红、竹叶菜等应用于氧化塘和人工湿地中，可以有效吸收富营养化湖泊中的N、P等营养。接种利用有益藻类吸收水体内过剩的氨氮、CO2等物质，既能抑制有害藻类生长，又能产生水体生物赖以生存的氧气。

3.3.4强化模拟天然环境，推行生态养殖。采用自然生态学方法为不同种类的水生动植物开发生存环境，强调原生资源和可再生资源的循环使用来平衡其投入与产出，建立可持续的生态生产基础，可投入有机饲料，禁止使用合成饵料、杀虫剂、药物和基因生物。对于大面积养殖虾蟹的水体，可移植一定的水生植物，如苦草、菹草、伊乐藻等耐寒型深水植物，与菱、凤眼莲等喜温植物组成常绿型水生植被，形成生长期和净化功能的季节性交替互补，一方面为其提供优质植物性饵料；另一方面模拟天然栖息环境，促进其蜕壳生长。同时，通过光合作用增加水体溶氧，在高温季节可以有效地降低局部水温，并通过水生植物对营养物质的吸收和转化达到调节水质的目的[15]。藻、贝综合养殖可以构成环境互补的良性系统，国内大型藻类和贝类的综合养殖是生产上应用较多的模式。可用大型水生植物与一定数量的鱼、贝、蚌、螺等水生动物形成多层次、立体交叉的水体净化系统，采用多种养殖模式，如池塘鱼鱼混养、鳖虾混养、鱼鳖混养、鱼虾鳖混养等多种养殖模式，合理使用饵料，根据不同的养殖对象在水体的活动空间及食性的不同，合理安排不同水层养殖生物的种群结构，进行立体养殖，即可改善生态环境又能提高经济效益。另外，渔菜渔果等综合型生态系统通过种植植物和有益微生物吸收污染[16]。将多种水处理技术有机结合，有效降低各种环境胁迫因子的含量，以达到高密度、高产值、低排放甚至零排放的目标，是养殖水体修复的一个方向。研究表明，采用植物、动物和微生物修复多种方式，结合水生物的立体循环养殖模式，并辅助以工程设施，是相当有效的修复养殖水体的方式。

4结语

杭州水产养殖业应按照优化结构、高质高效、保持可持续发展的思路，采取新的对策。总之，保护生态资源、修复生态环境、实现水产养殖业可持续发展已成为紧迫任务，只能把握以上技术措施，才可能保证水产养殖业持续、健康、稳定的发展。

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