遵义市集装箱循环水养殖基地尾水水质分析评价_王龙燕.pdf

南方农业South China Agriculture第16卷第23期Vol.16 No.232022年12月Dec.2022集装箱循环水养殖系统是应用工业技术控制养殖环境和养殖过程，从而实现分区养殖、易位处理和循环利用，是一种节地、节水和高产的技术模式1。“集装箱+生态池塘”循环水养殖模式作为20182020年农业农村部主推的技术模式之一并在全国各地得到不断推广和完善2-3。目前，应用该系统养殖大口黑鲈（Micropterus salmoides）、斑 点 叉 尾 鮰（Ictaluruspunctatus）、罗非鱼（Oreochromis mossambicus）、黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）、大鳞鲃（Barbus capito）、鲤（Cyprinus carpio）、草鱼（Ctenopharyngodon idella）等种类取得了较好的收益4-8。集装箱循环水养殖是高度集约化且高密度的养殖模式，高容量的养殖生产必然产生大量污染物。目前，识别系统排放尾水中的主要污染物及提高污染物的处理效率是当前尾水处理研究的热点9-10。本研究以贵州省遵义市某集装箱养殖基地为研究对象，测定排放尾水中理化指标，分析系统尾水水质健康状况，旨在为科学管理并调节系统水质质量和提高系统养殖效益提供理论指导，为尾水处理技术模式提供数据支撑。1材料与方法1.1调查地点和时间监测点位于贵州省遵义市某集装箱养殖基地，于2020年 1月至 12月（2月除外）每月中旬进行采样，共计11次。该基地有规格为6.1 m2.8 m2.4 m的集装箱共20个，每个集装箱养殖容积为25 m3 个-1，养殖鱼种类有鲤、大口黑鲈、黄颡鱼、草鱼和斑点叉尾鮰。系统水流方向为集装箱养殖区物理过滤池生态池塘集装箱养殖区的循环（见图1），物理过滤池中配备有2台转鼓微滤机；生态池塘面积(5.2667)m2，平 均 水 深 1.5 m，水 生 植 物 有 粉 绿 狐 尾 藻（Myriophyllum aquaticum）和 豆 瓣 菜（Nasturtiumofficinale），分别占生态池塘面积的20%和5%，水生动 物 有 鲢（Hypophthalmichthysmolitrix）、鳙收稿日期：2022-06-27基金项目：贵州省农业科学院青年科技基金项目“池塘异位循环水生态养殖系统中浮游生物群落结构及环境效应研究”（黔农科院青年基金2019-25）；贵州省科技支撑计划项目“水产养殖水体污染物的综合治理工艺研究与集成示范”（黔科合支撑20201Y102）。作者简介：王龙燕（1991），女，贵州德江人，本科，助理工程师，从事农业水生态环境研究。E-mail：。*为通信作者，E-mail：。王龙燕，闵文武.遵义市集装箱循环水养殖基地尾水水质分析评价J.南方农业，2022，16（23）：60-64.遵义市集装箱循环水养殖基地尾水水质分析评价王龙燕1，闵文武2*（1.贵州省生物研究所，贵州贵阳 500009；2.贵州省农业科学院水产研究所，贵州贵阳 550025）摘要为探明集装箱循环水养殖尾水的污染状况，于2020年对遵义市某集装箱循环水养殖基地的尾水水质状况进行监测，分析尾水理化因子的动态变化规律，运用单因子污染物指数法和总污染指数（S）评价尾水中主要污染物和污染程度。结果显示：尾水中水温、DO、pH值、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、TN、TP和SS平均值分别为(18.410.23)、(6.190.31)mgL-1、(7.620.13)mgL-1、(2.640.16)mgL-1、(1.230.11)mgL-1、(0.180.02)mgL-1、(5.030.32)mgL-1、(0.680.17)mgL-1和(29.571.94)mgL-1。氨氮、TN和TP平均浓度均低于类水质标准，含氮有机物和SS是主要污染物，5月份的总污染指数最高。根据集装箱循环水养殖尾水中含氮有机物污染指数较高这个研究结果，建议今后加强尾水中污染物的综合治理工艺研究。关键词集装箱循环水养殖；尾水；水质评价；贵州省遵义市中图分类号：X52；S949文献标志码：ADOI：10.19415/ki.1673-890 x.2022.23.01460南方农业South China Agriculture第16卷第23期Vol.16 No.232022年12月Dec.2022（Hypophthalmichthys nobilis）和鲤，放养密度为：鲢（规格 300 g 尾-1）100 尾/667 m2，鳙（200 g 尾-1）100尾/667 m2，鲤（100 g 尾-1）300尾/667 m2。图1集装箱循环水养殖系统水流方向及采样点示意图1.2监测指标和方法水环境因子测定采用现场测定和实验室测定相结合，现场用水质分析仪（Hachi Hq30d）测定水体水温（water temperature，WT）、溶解氧含量（DO）和 pH值，用聚乙烯样本瓶采集水样24 h内送到实验室，参照文献11测定总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和悬浮物（SS）。1.3数据分析与处理采用单因子污染物指数（Pij）和总污染指数（S）识别尾水中主要污染物和污染程度12，计算公式如下：Pij=Cij/Csi（1）S=Pij（2）（1）（2）式中：Pij为污染物i的标准指数，Cij为污染物i在监测点j的实测浓度，Csi为水质参数i的地表水水质标准，根据河段水功能区划分，本文依据国家标准13类水质标准进行计算。S为总污染物指数。2结果与分析2.1尾水理化指标变化尾水水体理化指标月变化情况如表1所示。集装箱养殖排放尾水水温平均值WT为18.41，8月份最高，为27.67，其次是7月为26.43，12月水温最低，仅为6.21，随着时间的变化，水温呈现明显的季节演替规律。各月份尾水pH呈弱碱性，平均值为7.62。DO 浓度较低，平均值为 6.19 mgL-1。氨氮平均值为2.64 mgL-1，变化范围为0.0612.01 mgL-1，最大值为5月，最小值为10月。硝酸盐氮平均值为1.23 mgL-1，变化范围为0.233.57 mgL-1。亚硝酸盐氮平均值为0.18 mgL-1，变化范围为 0.0021.11 mgL-1，1 月最高，12月最低。TN平均值为5.03 mgL-1，变化范围为1.8415.33 mgL-1，5月最高，8月最低，一年内未表现出明显的月变化规律。TP平均值为0.68 mgL-1，变化范围为0.092.81 mgL-1，5月最高11月最低。SS平均值为29.57 mgL-1，变化范围为9.6779.67 mgL-1，4月最高12月最低，月变化规律不明显。表1尾水中理化指标变化情况（平均值标准差）月份1月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值WT/8.730.0514.510.8919.520.1123.530.5125.260.1326.430.1127.670.2122.430.2515.170.1513.070.116.210.2618.410.23pH值7.650.127.560.037.660.087.760.047.390.177.720.067.770.067.700.067.360.327.330.287.920.317.620.13DO/mgL-17.410.146.380.155.040.855.070.035.350.096.410.595.890.476.410.686.470.317.370.066.360.516.190.31氨氮/mgL-12.700.071.180.163.250.2212.010.825.130.152.340.260.720.050.390.010.060.130.280.040.420.072.640.16硝酸盐氮/mgL-11.580.052.190.153.570.180.380.040.630.110.230.040.540.100.690.051.930.320.230.071.560.261.230.11亚硝酸盐氮/mgL-11.110.030.020.010.020.010.300.020.060.010.120.040.040.060.110.020.210.020.010.0010.0020.0010.180.02TN/mgL-15.860.153.630.066.830.0915.331.526.240.324.640.441.840.082.250.223.910.662.440.312.390.065.030.32TP/mgL-10.750.160.710.071.530.412.810.740.740.510.360.050.130.020.080.010.170.040.090.010.110.010.680.17SS/mgL-115.331.5329.676.1179.674.5143.334.5131.260.8924.671.5320.630.9817.850.9818.670.5736.331.539.670.5729.571.942.2水质量标准判定根据 地表水环境质量标准（GB3838-2002）判定（见图2），所测定的指标中，水体DO为类水质标准。氨氮平均值为低于类水质标准，其中1月、4月、5月、6月和7月均低于类水质标准，3月为类水质标准，8 月为类水质标准，9 月、11 月和12月为类水质标准，10月为类水质标准。TN除8月为类水质标准外，其他月份均为低于类水质标准。TP平均值为低于类水质标准，其中16月均为低于类水质标准，7月为类水质标准，8月、10月和 12月为类水质标准，9月和 11月为类水质标准。61南方农业South China Agriculture第16卷第23期Vol.16 No.232022年12月Dec.2022根据 淡水池塘养殖水排放要求（SC/T 9101-2007）判定（见表2），尾水中pH值达到尾水排放标准，TN平均值超标，其中1月、4月、5月和6月均低于二级排放标准。TP平均值达到二级排放标准，但4月和5月超标，7月至12月为一级排放标准。SS除4月为二级排放标准外，其他月份均达到一级排放标准。表2淡水养殖废水排放标准值项目pH值TN/mgL-1TP/mgL-1SS/mgL-1一级标准6.09.03.00.550二级标准5.01.0100本实验测定值9.625.030.6829.57划定标准达标未达标二级一级2.3尾水污染评价氨氮、TN和TP的污染指数结果如表3所示，由表可知，氨氮污染指数平均值为 2.64，变化范围为0.2812.00，5月最高11月最低；TN污染指数平均值为5.03，变化范围为1.8415.33，5月最高8月最低；TP污染指数平均值为3.41，变化范围为0.4214.07，5月最高9月最低。5月总污染指数最高，达到41.40，其次是4月（17.75），第三为6月（15.06），9月总污染指数最低，为3.07。表3尾水中氨氮、TN和TP污染指数月份1月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值氨氮2.701.183.2512.005.132.340.720.400.610.280.432.64TN5.863.636.8315.336.244.641.842.253.912.442.395.03TP3.753.557.6714.073.681.800.680.420.830.470.553.41总污染指数（S）12.328.3617.7541.4015.068.783.253.075.353.193.3711.08图2尾水中DO、氨氮、TN和TP浓度变化及质量标准判定62南方农业South China Agriculture第16卷第23期Vol.16 No.232022年12月Dec.20223结论与讨论3.1尾水污染特征与去除途径从分析结果可知，该集装箱养殖基地排放尾水中氮、磷及悬浮物的污染负荷较大，特别是TN，整体低