周业和,李由明,王梦婷,杨 娜

(1.陵水县新村镇政府,海南 陵水 572400;2.海南热带海洋学院 海南省热带海洋渔业资源保护与利用重点实验室,海南 三亚 572022)

陵水新村港网箱养殖海域水体中有机物含量特征分析

周业和1,李由明2,王梦婷2,杨 娜2

(1.陵水县新村镇政府,海南 陵水 572400;2.海南热带海洋学院 海南省热带海洋渔业资源保护与利用重点实验室,海南 三亚 572022)

为了解陵水县新村港网箱养殖活动对水体水质的影响,2016年3月份测定了新村港海域水体中的生化需氧量(BOD5)和化学需氧量(COD),并计算了BOD5/COD比值.结果发现新村港整体水体中BOD5范围为1.27-9.39 mg/L,COD范围为4.00-6.82 mg/L, BOD5/COD比值范围为0.32-1.90.网箱养殖海域水体中的有机物含量显著高于非养殖海域水体(P < 0.05),渔船码头附近水体中的有机物可生化降解性显著低于水体(P < 0.05).结论:新村港海域水体中的有机物含量受网箱养殖活动影响较大;新村港水体水质属于Ⅲ类—Ⅳ类海水水质标准范围,目前水质状况难以满足网箱养殖活动的可持续开展.

新村港;网箱养殖;生化需氧量;化学需氧量

0 引 言

近些年,随着海南水产养殖规模的不断扩大,水产养殖产业较大地促进了地方经济的发展.但是,也带来了一定的生态环境问题,比如富含有机物的水产养殖废水的排放,饵料投喂过程中产生的残饵等,均给养殖海域水体带来了较大的负面影响[1-2].陵水县网箱养殖已有30多年的养殖历史,但是深水网箱规模较小,养殖模式多为传统的港内网箱养殖,其约占80%养殖产量左右[3-4].新村港不仅是国家级渔港,还是重要的天然潟湖型港湾.该潟湖口较小,与潟湖外水体交换小.目前,规模日益增大的港内网箱养殖活动给新村港海域水体生态系统带来了较大的影响.为了解网箱养殖活动对新村港水体中有机物含量及其水平分布规律的影响,合理布局和规划新村港网箱养殖规模,本文分析了新村港网箱养殖海域及附近海域水体中有机物的含量和规律.

1 材料方法

1.1 采样点

新村港位于海南省陵水县新村镇东南部,面向南海,港口较窄内部宽,东西两面为南湾猴岛环抱.新村港属于一个中等规模的沙坝-潮汐汊道-潟湖海岸体系[5].在新村港海域水体中分布大量的养殖网箱,进行石斑鱼、龙虾等经济鱼虾类的养殖.本文综合考虑养殖网箱分布状况、潮流流动状况、码头航道状况,设置不同的采样点.采样点的设置自港口始逐渐向外海依次设置采样点1,2,3和4,两个采样点的设置间距约500米(图1).其中采样点1为渔船停靠码头,无养殖网箱分布;采样点2为养殖网箱分布较聚集的海域;采样点3为网箱养殖区域向外缘海域的过渡区;采样点4为网箱养殖区域海域的外缘海域.

图1 采样点位置分布

1.2 样品采集和测定

根据海洋调查规范—海洋生态调查指南[6],利用采水器取水样,每个采样点重复采集3个样本,水样采集后立即带回实验室.经过预处理后,立即分别采用生物稀释法[7]和重铬酸钾法[8]测定水体中的生化需氧量(BOD5)和化学需氧量(COD).

1.3 数据统计分析

实验结果采取平均值±标准差的形式进行表示,数据分析采用统计软件SPSS19.0进行方差分析,其中P<0.05和P<0.01分别表示差异显著和差异极显著.

2 实验结果

2.1 水体中BOD5含量

采样点1-4处水体中的BOD5含量最高为9.39 mg/L,最低为1.27 mg/L.从渔港码头-养殖网箱集中分布水域-养殖网箱水域外缘过渡过程中,水体中BOD5含量呈现先逐渐增大而后降低的趋势.其中,采样点2和采样点3处水体中的BOD5含量显著高于采样点1和采样点4(P<0.05),采样点4处水体中BOD5含量显著高于采样点1(P<0.05)(图2).

2.2 水体中的COD含量

采样点1-4处水体中的COD含量最高为6.82 mg/L,最低为4.00 mg/L.在不同采样水域间,水体中COD含量无显著性差异.其中采样点2和采样点3处水体中的COD含量略高于其他采样点水体,但是差异不显著(P>0.05)(图3).

图2 不同采样点水体中的BOD5比较

图3 不同采样点水体中的COD比较

2.3 水体中的BOD5/COD比值

在所有采样点中,水体中的BOD5/COD比值最大为1.90,最小值为0.32.从采样点1到采样点4,水体中的BOD5/COD比值呈现先逐渐增大而后降低的规律.其中,采样点2和采样点3水体中的BOD5/COD比值显著高于采样点1和采样点2 (P <0.05)(图4).

3 结论

水体中的有机物主要分为易生化降解和难生化降解两大类.一般用水体中的BOD5含量表示水体中易生化降解的部分,用COD表示水体中总有机物部分,而BOD5/COD比值表示水体中有机物可降解状况的难易程度.一般BOD5/COD比值越大,表示水体中的有机物可生物降解性能越高;反之,该比值越小,意味着水体中的有机物越难以生化降解.

网箱养殖对养殖水域水体生态环境的影响,表现为多种方面,如导致养殖海湾水体的富营养化[9],降低养殖海区底栖生物的多样性[10]、影响底栖生物的群落结构等[10].本研究发现新村港网箱养殖活动对养殖海域水体中有机物的含量有较大的影响.在养殖网箱分布较密集的海域水体中的有机物含量较高,随着养殖网箱距离的延长,水体中的有机物含量逐渐降低.如网箱养殖水域处测定BOD5和COD的含量均较其他采样点的水体高(图2和图3),且BOD5含量显著高于其他采样点水体(P<0.05, 图2).也说明在网箱养殖海域水体中有机物多为易生化降解的有机物,这在一定程度上反映出在新村港网箱养殖海域,水体中的有机物主要来源为网箱养殖过程中产生的残饵、粪便等.这些有机物随着时间部分随潮流流向其他海域,但是大部分将逐渐沉积到海底,构成海底沉积有机物的主要部分,从而对海洋底的栖生物的群落结构和组成产生影响.蒋增杰等[11]研究发现,在网箱养殖区域,海底沉积物的有机物物主要来源为养殖经济动物的残饵和粪便,这两种物质在沉积物有机物中占据较大比例,分别占47.7%和27.71%.

图4 不同采样点水体中的BOD5/COD比较

在渔船停靠的码头附近,水体中有机物来源主要为生活垃圾、渔排餐厅废水以及渔船洗舱水等,水体中含有较多的难以降解油脂.从本文测定的BOD5/COD比值来看,在新村港海域水体中BOD5/COD比值范围为0.32-1.90.其中渔船停靠的码头附近水体中的比值相对其他水体最小,为0.32,反映出码头附近水体的有机物为难生化降解的有机物.而在网箱养殖水域,BOD5/COD比值则显著高于其他水体(P<0.05,图4),这说明尽管网箱养殖水域水体中有机物含量高,但是其水体中的有机物易生化降解部分占据较大比例,这些有机物部分可通过水体的“自净化”过程逐渐降解掉.

海水水体水质状况可通过一系列的水质标准进行评价和判断.根据中华人民共和国海水水质标准(GB 3097-1997)中水质的分类[12],海水水质分为四类.其中,第Ⅰ类适用于海洋渔业水域,第Ⅱ类适用于水产养殖区等,第Ⅲ类适用于一般工业用水区,第四类适用于海洋港口水域.新村港海域只有采样点1处水体中的BOD5含量较小,为1.27 mg/L,属于Ⅱ类水质范畴,符合水产养殖用水要求.在养殖区域较集中的海域(采样点3和采样点4),水体中的BOD5含量均大于5 mg/L,属于Ⅳ类海水水质范畴,甚至水质较Ⅳ类水更差.从水体中有机物含量分布规律来看,由养殖海域区域向外海过渡过程中,水质呈好转趋势,逐渐由Ⅳ类水质转向Ⅲ类水质.在网箱养殖较密集的海域,尽管水体的有机物多为易生化降解的部分,但是水体中有机物的含量过高,短时间内会给水体造成过大的负荷,甚至导致水质恶化,引起养殖生物病害的发作.

新村港潮汐汊道为口门稳定,落潮主干道不太稳定的潮汐汊道[13].新村港海域近些年受到人类活动的干扰,海域大型底栖动物的丰度和多样性均明显现下降,底栖生物群落结构组成发生变化.研究发现大型底栖动物的丰度和生物量均受沉积物有机碳含量影响较大[14].尤其是在港口汊道分布的网箱,在影响新村港潟湖内外水体交换的同时,还不断的向水体排放大量的有机物,影响了新村港海域的生态系统.吴钟解等[15]分析新村港海草床生态系统的水环境、沉积环境、生物残毒、栖息地和生物等18项指标发现,水体环境健康指数邻近亚健康临界值,生物评价指标的健康状况为亚健康.其发现海水养殖、渔业活动等是导致水体环境质量下降的主要原因.

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(编校：何军民)

Characteristics of Organic Matter Contents in Waters ofCage Aquaculture Area in Xincun Port of Lingshui County

ZHOU Ye-he1, LI You-ming2, WANG Meng-ting2, YANG Na2

(1.Xincun Town Government, Linshui Hainan 571800, China;2.Key Laboratory of Tropic Sea Fishery Protection and Utilization of Haian Province,Hainan Tropical Ocean University, Sanya Hainan 572022, China)

In March, 2016, some parameters of biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD) and the ratio of BOD5/COD in water were measured to assess the effects of cage culture activities on water quality in Xincun port, Linshui County.Results indicated that range of BOD5and COD was 1.27-9.39 mg/L and 4.00-6.82 mg/L respectively, and the range of BOD5/COD ratio was 0.32-1.90 in waters of Xincun port.In addition, the contents of organic matter were significantly higher in waters near the aquaculture net cages than those in other water columns (P<0.05).Biodegradability of organic matter was lower in waters of fishing piers than that in other water columns (P<0.05).Conclusion was drawn that cages culture activities have great effect on the contents of the organic matters and that the water columns in Xincun port fall in the range of Ⅲ-Ⅳ sea water-quality standards.There is a great difficulty to carry out sustainable cage culture owning to current water-quality condition in Xincun port.

Xincun port; cage culture; biochemical oxygen demand; chemical oxygen demand

格式：周业和,李由明,王梦婷,等.陵水新村港网箱养殖海域水体中有机物含量特征分析[J].海南热带海洋学院学报,2017，24(2):18-21.

2017-03-05

海南省自然科学基金(20154189);海南省教育厅项目(HNKY2014-63);琼州学院校级青年科学基金(QYQN201433);三亚市院地科技合作项目(2014YD21,2013YD27, 2015YD17, 2015YD34)

周业和(1991-),男,海南万宁人,海南省陵水县新村镇政府助理工程师,研究方向为水域生态学.

李由明(1978-),男,山东菏泽人,海南热带海洋学院生命科学与生态学院副教授,硕士,研究方向为水域生态学.

S949

A

2096-3122(2017) 02-0018-05

10.13307/j.issn.2096-3122.2017.02.04