周彬 陳剛 黃建盛 唐洪玉 湯保貴 鄭小林

摘 要 水質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)程度對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的健康發(fā)展有著極其重要的作用，使用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法可以對(duì)養(yǎng)殖水體的營(yíng)養(yǎng)狀況作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。對(duì)廣州誠(chéng)一水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司試驗(yàn)水域營(yíng)養(yǎng)及藻相特征進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，得出水體富營(yíng)養(yǎng)化程度大部分處于中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，少數(shù)處于輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，極少數(shù)處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài);藻類豐度中綠藻門最高（69.95%），其次是藍(lán)藻門（20.03%），然后依次是硅藻門（1.73%）、裸藻門（8.29%）。

關(guān)鍵詞 富營(yíng)養(yǎng)程度;藻相特征;綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)法;水產(chǎn)養(yǎng)殖;水質(zhì)

中圖分類號(hào)：S967.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.072

水質(zhì)的好壞直接關(guān)系到水產(chǎn)養(yǎng)殖的成敗，水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)又直接關(guān)系到養(yǎng)殖對(duì)象的生長(zhǎng)發(fā)育[1]。磷、氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多會(huì)引起池塘富營(yíng)養(yǎng)化[2]，使池水渾濁度增加，減少水生植物進(jìn)行光合作用時(shí)可以利用的光能[3]。在華南地區(qū)，尤其是珠江水系，環(huán)境氣候、地理位置以及市場(chǎng)需求都適合大宗食用魚類的規(guī)?；B(yǎng)殖，廣東省更是是水產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)大省。

廣州誠(chéng)一水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司（以下簡(jiǎn)稱誠(chéng)一水產(chǎn)）位于廣州市南沙區(qū)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)，養(yǎng)殖面積近453 hm2，是以草魚養(yǎng)殖為主的大型綠色健康水產(chǎn)養(yǎng)殖示范基地，草魚年產(chǎn)量達(dá)2萬(wàn)噸，產(chǎn)值約1.8億元。草魚是食用最多、養(yǎng)殖最廣的魚類品種，對(duì)誠(chéng)一水產(chǎn)草魚基地水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行研究，在該區(qū)域具有一定的代表性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與采樣時(shí)間

監(jiān)測(cè)地點(diǎn)為誠(chéng)一水產(chǎn)的成魚池301～308塘，共8個(gè)魚塘;監(jiān)測(cè)時(shí)間為2017年6月1日—6月28日，每日8：00采樣，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水樣的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2 水樣采集方法

試驗(yàn)期間每日8：00—9：00，用水樣潤(rùn)洗水瓶后用采水器取1 L水樣，取樣位置為池塘下風(fēng)口中部離岸邊2 m左右、水深20～30 cm處。若水質(zhì)異常，如水色漸淡、輕度浮頭時(shí)，則改換下風(fēng)口其它地點(diǎn)進(jìn)行采樣。所采水樣應(yīng)具有代表性，要與該池塘多數(shù)水體一致，如遇特殊地點(diǎn)，應(yīng)另取一瓶，一同帶回檢測(cè)。

1.3 測(cè)定方法

總氮（TN）的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 609-2018《化學(xué)試劑 總氮量測(cè)定通用方法》進(jìn)行;總磷（TP）的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11893-1989《水質(zhì) 總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》進(jìn)行;葉綠素（Chl-a）的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3082-2017《水果、蔬菜及其制品中葉綠素含量的測(cè)定分光光度法》進(jìn)行;高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DB23/T 2012-2017《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定分光光度法》進(jìn)行;透明度（SD）的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)SL 87-1994《透明度的測(cè)定（透明度計(jì)法、圓盤法）》進(jìn)行。

1.4 評(píng)價(jià)方法

1.4.1 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站制定的《湖庫(kù)（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》中，采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法進(jìn)行湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化狀況評(píng)價(jià)。該方法應(yīng)用得較為廣泛，相對(duì)其它評(píng)價(jià)方法更為成熟，它的評(píng)價(jià)指標(biāo)有Chl-a、TP、TN、SD、CODMn。綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）的計(jì)算公式為：

（1）

TLI（∑）是綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);m是參與評(píng)價(jià)的指標(biāo)數(shù);Wj是第j種參數(shù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重;TLI（j）代表第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。以Chl-a為基準(zhǔn)參數(shù)，則第j種參數(shù)的歸一化相關(guān)權(quán)重計(jì)算公式為：

（2）

式中rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chl-a的相關(guān)系數(shù);m為評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。

表中rij來(lái)源于中國(guó)26個(gè)主要湖泊調(diào)查數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果[4]

各單個(gè)指標(biāo)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的計(jì)算公式為：

TLI（Chl-a）=10（2.5+1.086In Chl-a）? ? ? ? ? ? ?（3）

TLI（TP）=10（9.436+1.624In TP）? ? ? ? ? ? ? ? ?（4）

TLI（TN）=10（5.453+1.694In TN）? ? ? ? ? ? ? ?（5）

TLI（SD）=10（5.118-1.941n SD）? ? ? ? ? ? ? ? ? （6）

TLI（CODMn）=10（0.109+2.661In CODMn）? ? ? ? ? ? ? （7）

式中，Chl-a單位為mg·m-3;SD單位為m;其他指標(biāo)單位均為mg·L-1。

采用0～100系列連續(xù)數(shù)字對(duì)養(yǎng)殖池塘營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)。綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）<30為貧營(yíng)養(yǎng)，30≤TLI（∑）≤50為中營(yíng)養(yǎng)，TLI（∑）>50為富營(yíng)養(yǎng);

5070為重度富營(yíng)養(yǎng)。在同一營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營(yíng)養(yǎng)程度就越重。

1.4.2 多樣性指數(shù)和營(yíng)養(yǎng)狀況指數(shù)

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）分析藻類物種多樣性，并進(jìn)行污染程度評(píng)價(jià)。

（8）

式中，S為藻類的種數(shù);pi為第i種藻占所有藻數(shù)量的比例。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)可以反映水體的水質(zhì)狀況，當(dāng)物種多樣性指數(shù)大于3時(shí)，水體為輕污染或無(wú)污染;指數(shù)為1～3時(shí)為中度污染;指數(shù)為0～1時(shí)為重度污染。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 水質(zhì)指標(biāo)的變化情況

因各池塘水質(zhì)指標(biāo)情況相差無(wú)幾，波動(dòng)變化在誤差允許范圍內(nèi)，現(xiàn)取8個(gè)池塘水質(zhì)指標(biāo)均值作為分析對(duì)象，圖1為水質(zhì)指標(biāo)的變化情況。從圖1可以看出，1—15日的總氮有起伏波動(dòng)，16—24日處于上升階段，之后又有所回落;從整月來(lái)看，波動(dòng)幅度不大，均處于正常范圍之內(nèi)。總磷在1—13日先上升再下降;14日以后，呈波動(dòng)上升狀態(tài)，月底較月初略有增高。CODMn在1—14日整體有波動(dòng)，但相對(duì)平穩(wěn);14—25日先下降然后逐漸回升。葉綠素a在1—16日，整體有變化波動(dòng)，18—28日先降低，最后7天逐漸回升。透明度在整個(gè)6月呈波動(dòng)上升狀態(tài)，整體較月初有所增加，透明度均值處于15 cm左右。通過(guò)分析可知，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)在月初到月中時(shí)，呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律的波動(dòng)，但沒(méi)有明顯的升高或降低;月中至月末，處于先下降再逐漸回升的狀態(tài)。

2.2 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化情況

使用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對(duì)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，得出水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，結(jié)果如圖2所示。1—14日變化不大，有少許波動(dòng);14—19日整體處于下降狀態(tài);19日以后處于回升狀態(tài)，水質(zhì)整體較月初有所降低。可以看出6月的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等級(jí)均處于富營(yíng)養(yǎng)，有8天處于輕度富營(yíng)養(yǎng)，20天處于中度富營(yíng)養(yǎng)，說(shuō)明池塘營(yíng)養(yǎng)豐富。

2.3 藻類多樣性

2.3.1 藻相特征

健康的養(yǎng)殖水體需要藻相平衡，由藻的種類數(shù)量和分布結(jié)構(gòu)等多種因素決定。觀看藻相時(shí)，若在顯微鏡視野中觀察到一種藻，則計(jì)該藻類一個(gè)頻次。藻相觀察期間各種藻類頻次結(jié)果如下。1）綠藻門：小球藻（447次）、鼓藻（397次）為主，部分柵藻（276次）、新月藻（214次）、十字藻（108次）、并聯(lián)藻（124次），少量空心藻（52次）、四星藻（36次）、空球藻（21次）、月牙藻（15次）、盤星藻（6次）、弓形藻（6次）、和綠梭藻（2次）;共計(jì)13種，1704頻次;2）藍(lán)藻門：螺旋藻（310次）、平裂藻（142次）、顫藻（19次）、微囊藻（16次）、念珠藻（1次）;共計(jì)5種，488頻次;3）硅藻門：菱形藻（31次）、三角藻（8次）、直鏈藻（2次）、圓篩藻（1次）;共計(jì)4種，42頻次;4）裸藻門：裸藻（200次）、扁裸藻（2次）;共計(jì)2種，202頻次。

2.3.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

所有藻類共4門24種，2436頻次。豐度以綠藻門最高，其次是藍(lán)藻門、裸藻門、硅藻門。8個(gè)池塘中的優(yōu)勢(shì)種為綠藻門中的小球藻（頻次99.78%）、鼓藻（頻次88.61%）、柵藻（頻次61.61%），藍(lán)藻門的螺旋藻（頻次69.20%）。

2.3.3 污染程度評(píng)價(jià)

根據(jù)公式8計(jì)算的多樣性指數(shù)結(jié)果顯示，Shannon-Wiener指數(shù)為1.635，說(shuō)明水體總體上處于中度污染，這與綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法結(jié)果一致，說(shuō)明水體處于中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

3 結(jié)論

1）總氮、總磷、CODMn、葉綠素-a、透明度均為先上升、再下降后回升的趨勢(shì)。綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果顯示大部分時(shí)間水質(zhì)為中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，少部分時(shí)間水質(zhì)為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

2）Shannon-Wiener多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示池塘水質(zhì)總體上處于中度污染，水體處于中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

3）誠(chéng)一水產(chǎn)養(yǎng)殖用水來(lái)自珠江水系，進(jìn)入養(yǎng)殖區(qū)域的水體含有豐富的藻類，養(yǎng)殖水域也適合藻類的生長(zhǎng)，在池塘里含有豐富的藻類。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：劉昀）