周業(yè)和,李由明,王夢(mèng)婷,楊 娜

(1.陵水縣新村鎮(zhèn)政府,海南 陵水 572400;2.海南熱帶海洋學(xué)院 海南省熱帶海洋漁業(yè)資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 三亞 572022)

陵水新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域水體中有機(jī)物含量特征分析

周業(yè)和1,李由明2,王夢(mèng)婷2,楊 娜2

(1.陵水縣新村鎮(zhèn)政府,海南 陵水 572400;2.海南熱帶海洋學(xué)院 海南省熱帶海洋漁業(yè)資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 三亞 572022)

為了解陵水縣新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)水體水質(zhì)的影響,2016年3月份測(cè)定了新村港海域水體中的生化需氧量(BOD5)和化學(xué)需氧量(COD),并計(jì)算了BOD5/COD比值.結(jié)果發(fā)現(xiàn)新村港整體水體中BOD5范圍為1.27-9.39 mg/L,COD范圍為4.00-6.82 mg/L, BOD5/COD比值范圍為0.32-1.90.網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域水體中的有機(jī)物含量顯著高于非養(yǎng)殖海域水體(P < 0.05),漁船碼頭附近水體中的有機(jī)物可生化降解性顯著低于水體(P < 0.05).結(jié)論:新村港海域水體中的有機(jī)物含量受網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)影響較大;新村港水體水質(zhì)屬于Ⅲ類(lèi)—Ⅳ類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)范圍,目前水質(zhì)狀況難以滿足網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)的可持續(xù)開(kāi)展.

新村港;網(wǎng)箱養(yǎng)殖;生化需氧量;化學(xué)需氧量

0 引 言

近些年,隨著海南水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)較大地促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.但是,也帶來(lái)了一定的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,比如富含有機(jī)物的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的排放,餌料投喂過(guò)程中產(chǎn)生的殘餌等,均給養(yǎng)殖海域水體帶來(lái)了較大的負(fù)面影響[1-2].陵水縣網(wǎng)箱養(yǎng)殖已有30多年的養(yǎng)殖歷史,但是深水網(wǎng)箱規(guī)模較小,養(yǎng)殖模式多為傳統(tǒng)的港內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖,其約占80%養(yǎng)殖產(chǎn)量左右[3-4].新村港不僅是國(guó)家級(jí)漁港,還是重要的天然潟湖型港灣.該潟湖口較小,與潟湖外水體交換小.目前,規(guī)模日益增大的港內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)給新村港海域水體生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了較大的影響.為了解網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)新村港水體中有機(jī)物含量及其水平分布規(guī)律的影響,合理布局和規(guī)劃新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模,本文分析了新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域及附近海域水體中有機(jī)物的含量和規(guī)律.

1 材料方法

1.1 采樣點(diǎn)

新村港位于海南省陵水縣新村鎮(zhèn)東南部,面向南海,港口較窄內(nèi)部寬,東西兩面為南灣猴島環(huán)抱.新村港屬于一個(gè)中等規(guī)模的沙壩-潮汐汊道-潟湖海岸體系[5].在新村港海域水體中分布大量的養(yǎng)殖網(wǎng)箱,進(jìn)行石斑魚(yú)、龍蝦等經(jīng)濟(jì)魚(yú)蝦類(lèi)的養(yǎng)殖.本文綜合考慮養(yǎng)殖網(wǎng)箱分布狀況、潮流流動(dòng)狀況、碼頭航道狀況,設(shè)置不同的采樣點(diǎn).采樣點(diǎn)的設(shè)置自港口始逐漸向外海依次設(shè)置采樣點(diǎn)1,2,3和4,兩個(gè)采樣點(diǎn)的設(shè)置間距約500米(圖1).其中采樣點(diǎn)1為漁船停靠碼頭,無(wú)養(yǎng)殖網(wǎng)箱分布;采樣點(diǎn)2為養(yǎng)殖網(wǎng)箱分布較聚集的海域;采樣點(diǎn)3為網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域向外緣海域的過(guò)渡區(qū);采樣點(diǎn)4為網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域海域的外緣海域.

圖1 采樣點(diǎn)位置分布

1.2 樣品采集和測(cè)定

根據(jù)海洋調(diào)查規(guī)范—海洋生態(tài)調(diào)查指南[6],利用采水器取水樣,每個(gè)采樣點(diǎn)重復(fù)采集3個(gè)樣本,水樣采集后立即帶回實(shí)驗(yàn)室.經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,立即分別采用生物稀釋法[7]和重鉻酸鉀法[8]測(cè)定水體中的生化需氧量(BOD5)和化學(xué)需氧量(COD).

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果采取平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式進(jìn)行表示,數(shù)據(jù)分析采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0進(jìn)行方差分析,其中P<0.05和P<0.01分別表示差異顯著和差異極顯著.

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 水體中BOD5含量

采樣點(diǎn)1-4處水體中的BOD5含量最高為9.39 mg/L,最低為1.27 mg/L.從漁港碼頭-養(yǎng)殖網(wǎng)箱集中分布水域-養(yǎng)殖網(wǎng)箱水域外緣過(guò)渡過(guò)程中,水體中BOD5含量呈現(xiàn)先逐漸增大而后降低的趨勢(shì).其中,采樣點(diǎn)2和采樣點(diǎn)3處水體中的BOD5含量顯著高于采樣點(diǎn)1和采樣點(diǎn)4(P<0.05),采樣點(diǎn)4處水體中BOD5含量顯著高于采樣點(diǎn)1(P<0.05)(圖2).

2.2 水體中的COD含量

采樣點(diǎn)1-4處水體中的COD含量最高為6.82 mg/L,最低為4.00 mg/L.在不同采樣水域間,水體中COD含量無(wú)顯著性差異.其中采樣點(diǎn)2和采樣點(diǎn)3處水體中的COD含量略高于其他采樣點(diǎn)水體,但是差異不顯著(P>0.05)(圖3).

圖2 不同采樣點(diǎn)水體中的BOD5比較

圖3 不同采樣點(diǎn)水體中的COD比較

2.3 水體中的BOD5/COD比值

在所有采樣點(diǎn)中,水體中的BOD5/COD比值最大為1.90,最小值為0.32.從采樣點(diǎn)1到采樣點(diǎn)4,水體中的BOD5/COD比值呈現(xiàn)先逐漸增大而后降低的規(guī)律.其中,采樣點(diǎn)2和采樣點(diǎn)3水體中的BOD5/COD比值顯著高于采樣點(diǎn)1和采樣點(diǎn)2 (P <0.05)(圖4).

3 結(jié)論

水體中的有機(jī)物主要分為易生化降解和難生化降解兩大類(lèi).一般用水體中的BOD5含量表示水體中易生化降解的部分,用COD表示水體中總有機(jī)物部分,而B(niǎo)OD5/COD比值表示水體中有機(jī)物可降解狀況的難易程度.一般BOD5/COD比值越大,表示水體中的有機(jī)物可生物降解性能越高;反之,該比值越小,意味著水體中的有機(jī)物越難以生化降解.

網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)養(yǎng)殖水域水體生態(tài)環(huán)境的影響,表現(xiàn)為多種方面,如導(dǎo)致養(yǎng)殖海灣水體的富營(yíng)養(yǎng)化[9],降低養(yǎng)殖海區(qū)底棲生物的多樣性[10]、影響底棲生物的群落結(jié)構(gòu)等[10].本研究發(fā)現(xiàn)新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)養(yǎng)殖海域水體中有機(jī)物的含量有較大的影響.在養(yǎng)殖網(wǎng)箱分布較密集的海域水體中的有機(jī)物含量較高,隨著養(yǎng)殖網(wǎng)箱距離的延長(zhǎng),水體中的有機(jī)物含量逐漸降低.如網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域處測(cè)定BOD5和COD的含量均較其他采樣點(diǎn)的水體高(圖2和圖3),且BOD5含量顯著高于其他采樣點(diǎn)水體(P<0.05, 圖2).也說(shuō)明在網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域水體中有機(jī)物多為易生化降解的有機(jī)物,這在一定程度上反映出在新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域,水體中的有機(jī)物主要來(lái)源為網(wǎng)箱養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的殘餌、糞便等.這些有機(jī)物隨著時(shí)間部分隨潮流流向其他海域,但是大部分將逐漸沉積到海底,構(gòu)成海底沉積有機(jī)物的主要部分,從而對(duì)海洋底的棲生物的群落結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生影響.蔣增杰等[11]研究發(fā)現(xiàn),在網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域,海底沉積物的有機(jī)物物主要來(lái)源為養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的殘餌和糞便,這兩種物質(zhì)在沉積物有機(jī)物中占據(jù)較大比例,分別占47.7%和27.71%.

圖4 不同采樣點(diǎn)水體中的BOD5/COD比較

在漁船?？康拇a頭附近,水體中有機(jī)物來(lái)源主要為生活垃圾、漁排餐廳廢水以及漁船洗艙水等,水體中含有較多的難以降解油脂.從本文測(cè)定的BOD5/COD比值來(lái)看,在新村港海域水體中BOD5/COD比值范圍為0.32-1.90.其中漁船?？康拇a頭附近水體中的比值相對(duì)其他水體最小,為0.32,反映出碼頭附近水體的有機(jī)物為難生化降解的有機(jī)物.而在網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域,BOD5/COD比值則顯著高于其他水體(P<0.05,圖4),這說(shuō)明盡管網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域水體中有機(jī)物含量高,但是其水體中的有機(jī)物易生化降解部分占據(jù)較大比例,這些有機(jī)物部分可通過(guò)水體的“自凈化”過(guò)程逐漸降解掉.

海水水體水質(zhì)狀況可通過(guò)一系列的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和判斷.根據(jù)中華人民共和國(guó)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3097-1997)中水質(zhì)的分類(lèi)[12],海水水質(zhì)分為四類(lèi).其中,第Ⅰ類(lèi)適用于海洋漁業(yè)水域,第Ⅱ類(lèi)適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等,第Ⅲ類(lèi)適用于一般工業(yè)用水區(qū),第四類(lèi)適用于海洋港口水域.新村港海域只有采樣點(diǎn)1處水體中的BOD5含量較小,為1.27 mg/L,屬于Ⅱ類(lèi)水質(zhì)范疇,符合水產(chǎn)養(yǎng)殖用水要求.在養(yǎng)殖區(qū)域較集中的海域(采樣點(diǎn)3和采樣點(diǎn)4),水體中的BOD5含量均大于5 mg/L,屬于Ⅳ類(lèi)海水水質(zhì)范疇,甚至水質(zhì)較Ⅳ類(lèi)水更差.從水體中有機(jī)物含量分布規(guī)律來(lái)看,由養(yǎng)殖海域區(qū)域向外海過(guò)渡過(guò)程中,水質(zhì)呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì),逐漸由Ⅳ類(lèi)水質(zhì)轉(zhuǎn)向Ⅲ類(lèi)水質(zhì).在網(wǎng)箱養(yǎng)殖較密集的海域,盡管水體的有機(jī)物多為易生化降解的部分,但是水體中有機(jī)物的含量過(guò)高,短時(shí)間內(nèi)會(huì)給水體造成過(guò)大的負(fù)荷,甚至導(dǎo)致水質(zhì)惡化,引起養(yǎng)殖生物病害的發(fā)作.

新村港潮汐汊道為口門(mén)穩(wěn)定,落潮主干道不太穩(wěn)定的潮汐汊道[13].新村港海域近些年受到人類(lèi)活動(dòng)的干擾,海域大型底棲動(dòng)物的豐度和多樣性均明顯現(xiàn)下降,底棲生物群落結(jié)構(gòu)組成發(fā)生變化.研究發(fā)現(xiàn)大型底棲動(dòng)物的豐度和生物量均受沉積物有機(jī)碳含量影響較大[14].尤其是在港口汊道分布的網(wǎng)箱,在影響新村港潟湖內(nèi)外水體交換的同時(shí),還不斷的向水體排放大量的有機(jī)物,影響了新村港海域的生態(tài)系統(tǒng).吳鐘解等[15]分析新村港海草床生態(tài)系統(tǒng)的水環(huán)境、沉積環(huán)境、生物殘毒、棲息地和生物等18項(xiàng)指標(biāo)發(fā)現(xiàn),水體環(huán)境健康指數(shù)鄰近亞健康臨界值,生物評(píng)價(jià)指標(biāo)的健康狀況為亞健康.其發(fā)現(xiàn)海水養(yǎng)殖、漁業(yè)活動(dòng)等是導(dǎo)致水體環(huán)境質(zhì)量下降的主要原因.

[1]李由明,邱清波,王平,等.對(duì)蝦養(yǎng)殖廢水對(duì)潮間帶生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)物含量的影響[J].瓊州學(xué)院學(xué)報(bào),2015,22(5):71-76.

[2]李由明,王平,李義軍,等.對(duì)蝦養(yǎng)殖廢水對(duì)周邊海域水體中營(yíng)養(yǎng)鹽含量的影響[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖,2014, 35(7): 1-4.

[3]楊輝,王文師,符青云,等.海南陵水建設(shè)海洋強(qiáng)縣的戰(zhàn)略思考[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理, 2014(12):45-50.

[4]楊輝,王文師,李慶彪,等.海南省陵水縣發(fā)展深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的探討[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理, 2015(1):49-52.

[5]龔文平,陳明和,溫曉驥,等.海南陵水新村港潮汐汊道演變及其穩(wěn)定性分析[J].熱帶海洋學(xué)報(bào), 2004,23(4):25-32.

[6]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.海洋調(diào)查規(guī)范: GB/T 12763-2007[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.

[7]魏復(fù)盛.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

[8]雷衍之.養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2012.

[9]藍(lán)于倩,袁一文,彭亮,等.江谷水庫(kù)魚(yú)類(lèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖富營(yíng)養(yǎng)化及浮游植物功能群的指示作用[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2015, 24(6): 1028-1036.

[10]朱峰,石志洲,凌信文,等.寧德三沙灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系[J].海洋通報(bào), 2013,32(2):171-177.

[11]蔣增杰,方建光,毛玉澤,等.海水魚(yú)類(lèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域沉積物有機(jī)質(zhì)的來(lái)源甄別[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2012,19(2):348-354.

[12]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范: GB 3097-1997 [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.

[13]龔文平,陳明和,溫曉驥,等.海南陵水新村港潮汐汊道演變及其穩(wěn)定性分析[J].熱帶海洋學(xué)報(bào),2004,23(4):25-32.

[14]涂志剛,韓濤生,陳曉慧,等.海南陵水新村港與黎安港海草特別保護(hù)區(qū)大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與多樣性[J].海洋環(huán)境科學(xué), 2016,35(1):41-48.

[15]吳鐘解,陳石泉,蔡澤富,等.新村港海草床生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[J].中國(guó)環(huán)境檢測(cè), 2015,31(2):98-103.

(編校：何軍民)

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：周業(yè)和,李由明,王夢(mèng)婷,等.陵水新村港網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域水體中有機(jī)物含量特征分析[J].海南熱帶海洋學(xué)院學(xué)報(bào),2017，24(2):18-21.

2017-03-05

海南省自然科學(xué)基金(20154189);海南省教育廳項(xiàng)目(HNKY2014-63);瓊州學(xué)院校級(jí)青年科學(xué)基金(QYQN201433);三亞市院地科技合作項(xiàng)目(2014YD21,2013YD27, 2015YD17, 2015YD34)

周業(yè)和(1991-),男,海南萬(wàn)寧人,海南省陵水縣新村鎮(zhèn)政府助理工程師,研究方向?yàn)樗蛏鷳B(tài)學(xué).

李由明(1978-),男,山東菏澤人,海南熱帶海洋學(xué)院生命科學(xué)與生態(tài)學(xué)院副教授,碩士,研究方向?yàn)樗蛏鷳B(tài)學(xué).

S949

A

2096-3122(2017) 02-0018-05

10.13307/j.issn.2096-3122.2017.02.04