李天爽 李改娟 劉艷輝 戴 欣
(1.吉林省水產科學研究院 吉林 長春 130033)(2 松遼流域水資源保護局 吉林 長春 130033)
《中華人民共和國水污染防治法》指出,水污染是指“水體因某種物質的介入而導致其物理、化學、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境,造成水質惡化的現(xiàn)象”。造成漁業(yè)水域環(huán)境污染的污染源有多種,不同污染源排放的污染物具有不同的成分和性質。其中,懸浮物是較為普遍的污染,是衡量水污染程度的重要指標。
懸浮物進入水體后會增加水體渾濁度,影響水體的透明度。水體中懸浮物產生的一系列負效應及沉降后的掩埋作用,對水體中各生物類群如浮游植物、浮游動物及魚類等產生生理、行為、繁殖、生長等方面的影響。
懸浮物主要是指懸浮在水中的固體物質,包括不溶于水中的無機物、有機物兩部分。有機部分是眾所周知的不穩(wěn)定懸浮物,會導致氧的消耗和有機物腐敗等問題。而無機部分主要指漂浮或懸浮狀態(tài)的礫石、泥沙、粉塵、鐵屑類金屬殘粒等顆粒狀或片狀物質。無機懸浮物本身無毒,但其可以吸附有機毒物、重金屬等形成危害更大的復合污染物。懸浮物如果不能及時加以處理,會隨水流擴散遷移,擴大污染范圍,污染整個水體,也可能造成淤泥沉積,形成長期污染。
水體中懸浮物的形成有自然因素如風浪、洪水等,也有人為因素如底層石礫挖掘、水利工程方面的挖掘等。天然漁業(yè)水域養(yǎng)殖區(qū)懸浮物大部分來自生活污水、初期雨水和沖洗地面水及洗煤、選礦、冶金等工業(yè)廢水,以及風浪作用引起的懸浮物增加。網箱養(yǎng)殖過程中的過剩餌料、魚類的糞便以及排泄物等懸浮在水體中,也會形成懸浮物。據統(tǒng)計,每生產1噸魚將產生1.36噸的懸浮顆粒物,懸浮物的存在,可能會阻塞魚類的呼吸系統(tǒng),并進一步消耗溶氧,降低養(yǎng)殖效益(黃德祥)。養(yǎng)魚池塘除了自然因素以及施肥、投餌、密養(yǎng)等外來因素影響,還有魚類的糞便以及排泄物等。
懸浮物含量會隨著季節(jié)變化而變化,由于不同季節(jié)風速、風向不一樣,加之水生動植物季節(jié)生長差異,因此水體中的懸浮物濃度也存在差異。
如果水體中懸浮物含量過多,不僅會使水變得混濁不堪,它們還能阻擋光線,影響水生植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對魚類等餌料生物的繁殖、經濟魚類的卵子和幼體的正常發(fā)育,造成一定程度的影響并可能導致魚類等水生生物死亡。懸浮物還對浮游生物的生長率和攝食率等方面存在一定影響[Kirk K.L.]。
懸浮物對魚類的影響基本分為三類即致死效應、亞致死效應及行為影響。這些影響主要表現(xiàn)為直接殺死魚類個體;降低其生長率及其對疾病的抵抗力;干擾其產卵、降低孵化率和仔魚成活率;改變其洄游習性;降低其飼料生物的豐度;降低其捕食效率等(Newcombe CP,Reynolds JB)。
國外學者(HerbertDW,LawrenceM)通過大量的實驗,將水中懸浮物對魚類的影響分為如下14個等級:(1)吐食率增加;(2)緊急反應、驚恐反應;(3)回避反應;(4)攝食率降低;(5)回歸習性被破壞;(6)有機體處于病理狀態(tài);(7)中等程度的生境惡化;(8)生理應激及組織改變;(9)生長率下降;(10)0~40%的死亡率;(11)20~40%的死亡率;(12)40~60%的死亡率;(13)60~80%的死亡率;(14)80~100%的死亡率。
1996 年,由于鹽池疏浚泥沙懸浮物排放導致遼寧省某水產養(yǎng)殖場的菲律賓蛤大量死亡,經濟損失約900多萬元。國內某研究所就該情況做了一些研究,其中對菲律賓蛤進行96小時泥漿掩埋的實驗結果表明:泥漿掩埋厚度低于7cm時菲律賓蛤仔的存活率均較高;當泥沙掩埋厚度達到10cm時,其存活率明顯降低(白雪梅)。
大量實驗表明,懸浮物沉降后,對水中的魚卵、魚苗等具有非常嚴重的影響。懸浮物沉降后,對魚卵的覆蓋作用,使孵化率大幅度下降;同時,大量的泥沙沉降后,掩埋了水底的石礫、碎石及水底其它不規(guī)則的類似物,從而破壞了魚苗天然的庇護場所,而庇護場所是魚苗借以躲避敵害、提高成活率的有效保證。因此,懸浮物沉積后,一方面破壞了魚類的產卵場所,另一方面破壞了魚苗的庇護場所,從而降低了魚類的種群密度。
懸浮物是衡量水污染程度的重要指標。測定水中懸浮物的方法很多,目前多采用重量法《水質懸浮物的測定重量法》(GB/T 11901-1989),該方法原理簡單,操作不復雜,但有一些細節(jié)容易影響測定數(shù)據的準確度,下面就采樣、過濾、烘干、稱量等分析環(huán)節(jié)展開論述。
5.1 采樣:為保證采集到的樣品具有代表性,必須合理設計采樣位置和深度。另外,漂浮或浸沒的不均勻固體不屬于懸浮物質,應從采集的水樣中除去。所采集水樣應避免加任何試劑,以免破壞水樣的化學成分和組成。采集水樣應全部用于分析測試。水樣在0~4℃冷藏條件下,最長可保存7d,但最好是采樣后盡快進行分析測試。
5.2 取樣量:一般以5~100mg懸浮物量作為量取樣品體積的實用范圍。濾膜上截留過多的懸浮物可能夾帶過多的水分,除延長干燥時間外,還可能造成過濾困難,遇此情況時可酌情少取樣品。濾膜上懸浮物過少,則會增大稱量誤差,影響測定精度,必要時可增大樣品體積。
5.3 過濾:在將樣品倒入濾器中進行過濾時,為了防止樣品粘附在采樣瓶中,應在樣品倒完后用5~10mL蒸餾水沖洗采樣瓶,并將沖洗液一并倒入過濾器中過濾。同時還要用蒸餾水對沉淀進行沖洗,這樣可以避免一些鹽分夾雜在懸浮物中,使測定結果偏大。
5.4 烘干、稱量:烘干溫度和時間對結果都有重要影響。溫度嚴格控制在103~105℃,由于在105℃不易趕盡吸著水,故需反復地烘干、冷卻、稱量直至恒重,但應避免長時間的烘烤,這樣雖易達到恒重,但會引起濾紙的烤焦和濾紙成分的改變,從而引起稱量誤差。冷卻時,干燥器內的硅膠必須充分有效,稱量瓶最好閉蓋在干燥器內冷卻,從干燥器中取出稱量瓶要立即按順序稱量。重量法測定水樣中的懸浮物,只有嚴格按照試驗要求操作,得出的監(jiān)測數(shù)據才能符合代表性、準確性、精密性和可比性要求。