林 军

(广东朴华检测技术有限公司，广东 梅州 514033)

水产养殖是指人为控制下养殖鱼类、虾蟹类、藻类等水产品。而我国是目前世界上最大的水产品消费国和生产国，世界上的渔业和水产养殖业的发展的关键也在我们国家［1］。而近年来我市辖区内某水库由于受养殖及周边人为活动影响，水库水质频繁出现被污染的现象，死鱼事件的发生也越来越频繁，造成的经济损失比较严重。

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧（DO）［2］。在自然情况下，清洁地表水溶解氧一般接近饱和，空气中的含氧量变化不大，水中溶解氧的饱和含量与空气中氧的分压、大气压以及水温有密切关系。水温对水中溶解氧的影响较大，一般情况下，水温越低，水中的溶解氧含量越高［3］。水中溶解氧是衡量水体自净能力的重要指标，水体的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间越短，说明水体的自净越强。由于藻类的生长，溶解氧可能过饱和，水体受有机、无机还原性物质污染时溶解氧降低，当大气中的氧来不及补充时，水中的溶解氧逐渐降低，此时水中主导生物群落由好氧生物向厌氧生物发展，厌氧分解产生氨氮、亚硝酸盐等有害物质导致水质恶化、鱼虾死亡。鱼类死亡事故多是由于大量受纳污水，使水体中耗氧性物质增多，溶解氧降低，造成鱼类窒息死亡，因此溶解氧是评价水质的重要指标之一［4］。

叶绿素指标值代表湖水中藻类浓度值，能够反映湖水富营养化水平，即环境污染水平。叶绿素a 是反映湖水富营养化的关键指标值。与水体中的总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮、pH 有关。假如叶绿素过高，将会造成水华或是赤潮，水体质量会降低，达到一定的指标值就会造成水体富营养化。

水中氨氮的主要来源为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐受微生物作用还原为氨，在有氧环境中，水中氨可转变为亚硝酸盐，甚至变为硝酸盐。当水中亚硝酸盐浓度积累到0.1mg/L 后，鱼红细胞数量和血红蛋白数量逐渐减少，血液载氧能力逐渐减低，而造成鱼类慢性中毒。此时鱼类摄食量降低，鳃组织出现病变，呼吸困难、骚动不安或反应迟钝，严重时则发生暴发性死亡。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时,轻则影响鱼类正常生长，重则会导致鱼类中毒死亡。

化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，包括有机物、亚硝酸盐、硫化物等，水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一，反映能水体中被氧化的有机物污染程度。

水中磷以各种磷酸盐的形式存在于溶液、腐殖质粒子或者水生生物中，是生物生长必需的元素之一。但是如果水中磷含量过高则可能造成藻类的过度繁殖，甚至数量上达到有害的程度（即富营养化），使水质变坏。

通过搜索本辖区内某水库近年来死鱼案例，大部分死鱼事件具有一定规律，通常是在6 月到10 月期间较常发生。由于人为活动密集影响，大量有机污染物及营养盐进入水库后氧化分解直接消耗溶解氧，引起水体缺氧，导致水环境污染不断加重的累积效应。

本文尝试对辖区内某水库水质筛选出溶解氧、氨氮、叶绿素、化学需氧量、总磷这些常见指标进行跟踪监测，分析不同季节下，影响死鱼现象的客观原因，为防治死鱼事件提供相应的理论与实践依据。

1 水库概况

该水库是以灌溉为主、结合防洪的混合型小型水库，出租给附近村民进行水产养殖，主要养殖品种为四大家鱼（青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼），采用传统高密度投料的饲养方式。

2 调查方法

本次调查主要从水中溶解氧入手，水中溶解氧主要影响因素有水产养殖曝气作用、绿植光合作用、呼吸作用、废弃物的氧化作用等。其中光合作用与呼吸作用都与水中藻类密切相关，水中藻类的生长与水库营养物质浓度高低相关，本次调查通过叶绿素、氨氮、总磷、化学需氧量、溶解氧、水温、pH 值的调查结果分析对水产养殖鱼类死亡的影响。

从2020 年6 月起，每月在水库同一地点进行采样和监测，水样采集的方法按《HJ 494-2009 水质 采样技术指导》，水样的保存则按《HJ 493-2009 水质采样 样品的保存和管理技术规定》进行，持续监测1 年，每月监测1 次，监测因子、监测方法按表1进行，其中DO、pH 值和水温是在现场进行监测。

表1 实验主要监测内容

3 调查数据

经持续1 年的监测，该水库各监测因子的数据见下图1 至图7。

图1 DO浓度变化图

图2 叶绿素a浓度变化图

图3 氨氮浓度变化图

图4 总磷浓度变化图

图5 化学需氧量浓度变化图

图6 水温变化图

图7 pH值变化图

4 数据分析

由监测数据可知，该水库溶解氧在1、2、3、4、5 月呈低位数值，在8 月呈最高值为12.25mg/L，9 月为次高值为11.32mg/L。按季节区分，则夏季溶解氧在高位、春冬季为低位。正常情况下，温度越低，溶解氧越高，水温与溶解氧为负相关。实际的监测数据表明温度高，溶解氧反而高，水温反而与溶解氧成正相关。结合水库的实际情况，初步判断是由于夏季时，水中温度升高，导致藻类大量繁殖，并且在光照充足条件下，光合作用产生大量氧气，使水中溶解氧浓度升高。

该水库氨氮数值持续一年均超过《GB 3838-2002 地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准，3、4 月为Ⅳ类，其余为劣Ⅴ类，9、10 月份数值最高，说明水质较差，结合总磷、化学需氧量等数据看，该水库已富营养化，结合溶解氧浓度变化图和叶绿素a浓度变化图可进一步判断该水体由于营养富集造成水中藻类迅速繁衍。

水产养殖中的氨氮主要来源于饵料（饲料）、鱼虾的排泄物、肥料及水生动植物尸体分解等。氨氮通常是由于在氧气不足时含氮有机物分解而产生，或者是由于氮化合物被反硝化细菌还原而生成。水体过肥或者经常缺氧,都会造成氨氮偏高,对鱼虾产生毒害，造成鱼虾大量死亡。

叶绿素是广泛使用度量水中藻类生物量的化学指标,水中pH 和溶解氧变化原因是藻类生物的呼吸和光合作用打破了水体中的一些化学平衡造成的，其中对pH 有着比较大影响的是碳酸盐体系的平衡。一般情况下，水体中存在着CO2、H2CO3、HCO3-、CO3

2-等4 种化合态，由于H2CO3的含量极低，因此水体中主要存在的是溶解性气体CO2［5］。藻类在进行光合作用时会消耗水中的CO2和H+。当水体藻类数量比较合理时，空气中的CO2能够及时补充到水中，溶解形成H2CO3，填补藻类光合作用消耗的CO2和H+。当水中藻类数量过多，大量繁殖时，CO2无法补充消耗的CO2和H+，pH 就会上升，导致超标。

该水库叶绿素在1、2、3、4、5 月均小于等于0.002 mg/L，处于全年最低位，在8、9 月份处在全年最高峰值。同时溶解氧与叶绿素的变化图趋势一致，均在夏季到达高位，春冬季在低位，说明该水库水中溶解氧来源除了水产养殖曝气作用外主要来自藻类的光合作用。这也进一步说明该阶段水库中的藻类植物比较多，白天光合作用产生较多的氧气，但是到了晚上的时候，呼吸作用就会消耗水中的氧气，而且藻类植物覆盖在水表层上，一定程度上隔绝了空气中的氧气溶解。水中鱼虾呼吸需要氧气，同时藻类植物呼吸作用需要消耗氧气，水体中的氧气无法补充，就会导致晚上的时候溶解氧大大降低。

夏季温度升高，氨氮等营养物质在9、10 月增多加快藻类大量繁殖，水中藻类光合作用产生氧气增多，溶解氧也随之增加。但是夜间无光照条件下，藻类的呼吸作用将消耗水中的大量氧气造成水中溶解氧含量降低，水中含氮有机物分解产生氨氮进一步降低溶解氧含量，影响水生生物的生存，如此恶性循环，造成鱼类大量死亡。

正常情况下，溶解氧在5 mg/L 以上时，适合大部分鱼类的生存活动，在溶解氧处于缺氧(2 mg/L)或厌氧时，轻度缺氧虽不致死，但是鱼虾的成长会变慢，长期缺氧也会让水中大部分生物的生存受到威胁。如果溶解氧浓度小于1 mg/L 时，鱼虾会直接窒息死亡。相反，溶解氧也不是越高越好，当水中溶解氧过高时，也会引起鱼苗气泡病［6］。

其余数值表明，该水库在4、5 月份处于水质相对较好状态，是受到自然降水的汇集补充，使水库水位升高，一定程度上稀释了各项污染物浓度；6-10 月处于夏季，水分蒸发快补充少，一定程度上加剧了各项污染物的富集，进一步影响了水库水生物的生存，造成死鱼事件。

5 总结

从本次对该水库持续跟踪监测数据情况来看，溶解氧与叶绿素、氨氮、总磷、化学需氧量、水温、pH 这些因子之间存在一定的关联。从图片的折线走向能看出，这些指标基本上是正相关的关系。各项检测指标相互影响，互有关联。

检测数据反映出由于该水库缺乏监管，长期高密度水产养殖投饵，在水体中的残余饲料、水生生物的代谢产物、药物、添加剂以及养殖中产生的所有残饵、残骸和排泄物在水体中分解并消耗溶解氧，产生营养物质造成一定条件下藻类繁殖过快，耗氧过多，以上各种因素造成水中的化学需氧量、总磷、氨氮、溶解氧等指标异常，最终使水体出现富营养化，丧失自净功能，在夏季受影响最大，从而造成“翻塘”死鱼现象。

随着人们消费水平和环保意识的增强，消费者的饮食习惯和结构已发生了很大变化，绿色水产品越来越受到大众青睐，好的水产品也逐渐时受到人们关心重视，水质的好坏与鱼虾蟹类的成长性有着密切的关系，水质分析监测应该贯彻到整个水产养殖的过程中，通过定期地水质的监测随时把握水质变化趋势，能通过各项有效措施及时做出调整，保持水质的稳定良好。通过水质数据分析，更能了解水质环境状况，做到绿色养殖。

6 建议

传统的水库水产养殖投料方式破坏水域生态平衡，使水体丧失自我净化能力，加速水质富营养化，造成水质污染，影响水库功能。要依据水库的水源、面积、营养盐和浮游生物状况，通过定期水质监测，科学确定养殖方式及容量。同时针对已存在的问题，可因地制宜采用水质修复技术，像利用简单的物理方法将养殖水体中的悬浮或浮游有机物尽可能地去除，如人工曝气、挖掘底泥、引水换水等；也可以通过移栽水草在养殖水体中栽培高等水生植物，用来吸收水体中多余的营养物质，抑制藻类生长，创造一个有利于鱼类生长的生态环境；也可以向水体中投放某些微生物（光合细菌、硝化细菌、芽孢杆菌等）方式，将水体或底质沉淀物中的有机物、氨氮、亚硝酸氮分解吸收，转化为有益和无害物质，抑制有害细菌的生长；或者对养殖水体水源进行药物消毒，常用的有生石灰、漂白粉、优滤净等各种方法减少水体中的有毒有害物质浓度，使水质恢复到适合鱼类的生产条件，避免死鱼产生。