龙滩水库八达村库湾水质变化及网箱养鱼容纳量

龙滩水库八达村库湾水质变化及网箱养鱼容纳量
谢巧雄;姚俊杰;周路;莫仁义;张健;罗永成;崔巍
【摘要】为充分利用龙滩水库的水域，使水面既发挥其养殖功能，又最大限度地
保护水体的其他功能，采取化学分析法与物料平衡法联用的估算方法，以养殖过程中物质输入输出的平衡方程间接推算水域环境对投饵网箱养殖容量的限制程度。

结果表明：龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾水体溶解氧、总磷、透明度指标基本处于贫中营养与中营养水环境标准之间，化学需氧量、总氮则达到富营养水环境标准。

若全部采用A网箱、B网箱、C网箱模式，龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾水域的鱼类负载量分别为230．3～276．5 t、364．4～437．4 t和944．4～1133．8 t，C网箱、B网箱的养殖容量分别是A网箱模式的4．1倍和1．6倍，表明不同的网箱养殖模式直接影响水产养殖容纳量的变化。

%The effect of water quality on carrying capacity in net cage aquaculture was studied by estimation methods of chemical analysis and material balance to develop and protect the aquaculture function and other water function of Longtan reservoir.The results showed that the indexes of dissolved oxygen,total P and transparency were between poor-middle nutrition and middle nutrition environment standard and the indexes of chemical oxygen demand and total N reached the eutrophic water environment standard.The fish capacity of net cage A,B and C aquaculture patterns can be 230.3~276.5 t,364.4~437.4 t and 944.4~1 133.8 t respectively,which indicates that net cage aquaculture pattern has the direct effect on carrying capacity in aquaculture production.
【期刊名称】《贵州农业科学》
【年(卷),期】2014(000)001
【总页数】4页(P159-162)
【关键词】龙滩水库;水质变化;网箱;养殖容量
【作者】谢巧雄;姚俊杰;周路;莫仁义;张健;罗永成;崔巍
【作者单位】贵州省水产技术推广站，贵州贵阳 550003;贵州大学动物科学学院水产科学系，贵州贵阳 550025;贵州省水产研究所，贵州贵阳 550025;贵州省罗甸县水产站，贵州罗甸 550100;贵州省星火生态水产养殖公司，贵州罗甸550100;贵州省水产技术推广站，贵州贵阳 550003;贵州省水产技术推广站，贵
州贵阳 550003
【正文语种】中文
【中图分类】S962.3+2
龙滩水电工程位于红水河上游的广西天峨县境内，规划总装机容量630万kW，
坝高227m，总库容2.73×1010 m3，水库总面积达373.5km2，坝址以上总流
域98 500km2，占红水河流域面积的71.2%，是一座集发电、防洪、航运、养殖、旅游和灌溉于一体的多功能大型水库，即龙滩水库。

网箱养鱼作为一种高投入、高产出、适宜单品种或多品种集约化的养殖方式，因其具有规模化生产、最大限度地利用现有水域资源等特点而受到养殖户的重视与运用。

但是随着投饵式网箱规模的扩大，造成残饵及鱼类排泄物入水，可能成为水库新的污染源，对水库水体环境产生影响，使水质下降，水体功能丧失，甚至引起水体富
营养化。

因此，为充分利用龙滩水库这一水域，使水面既能发挥其养殖功能，又能最大限度地保护水体的其他功能，在大力发展网箱养鱼的同时，笔者于2009—2012年对龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾水质和网箱养鱼鱼容量进行了系统研究，以评估网箱养鱼适度规模与环境容纳量的关系。

1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 研究水域概况研究水域位于龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾
（E106°58′35″～106°87′12″，N25°32′13″～25°55′85″），呈长条形，外宽内窄，系罗甸县境内蒙江流域八来河。

周年水温16～32℃，年均气温28.4℃，非洪水期水体流动不明显，周年水位落差20～30m，温跃层变化不大，有效养殖水域面积104.67～125.67hm2。

2007年起开始网箱养殖，投饵网箱总面积500m2，不投饵生态放养鲢鳙网箱总面积7 020m2，年产量86t；2009年试验新型环保大网
箱总面积 2 000m2［1－2］；2011 年投饵网箱总面积13 640m2，不投饵
网箱总面积3 400m2。

1.1.2 养鱼网箱网箱养鱼模式：第1种是常规网箱设置模式（A网箱），规格为
5m×5m×3m，外设防逃网。

第2种是不加集粪装置的生态网箱（B网箱），由
内箱和外箱组成，内箱由4个A网箱组成，或1个10m×10m×6m规格的内箱，由网孔直径5cm无结网片制成；外箱规格12m×12m×7m，由网孔直径6cm无结网片制成。

第3种是加装集污装置的生态网箱（C网箱），由内箱和外箱组成，规格同B网箱，在外箱下设有1个集污装置［3］，定期收集残饵及鱼类粪便。

内箱放养斑点叉尾鮰、草鱼和鲤鱼，外箱放养鳙和罗非鱼。

饵料为颗粒配合饵料，粗蛋白含量18%～34%，日投饵率3%～5%，投饵方式采取手投与机投相结合。

1.2 方法
1.2.1 水质监测在龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾布设8个水质监测点，每月进
行1次表层水水质检测，并对有代表性的4个点分春夏秋冬四季进行同步垂直分层检测。

调查的水环境指标主要有总氮、总磷、氨氮、pH值、溶解氧、化学需氧量、透明度等。

1.2.2 网箱养鱼容纳量测定网箱养殖以投喂配合饵料为主，其营养物质除被鱼类吸收利用外，更多的营养成分进入水体，水体中氮（N）、磷（P）因子含量增加。

采取化学分析法与物料平衡法联用的估算方法，以养殖过程中物质输入输出的平衡方程间接推算水域环境对投饵网箱养殖容量的限制程度。

磷负荷（Fp）根据舒廷飞等［4］、黄小平等［5］建立的单个网箱产生磷负荷量模型进行估算，Fp＝E×Ep－Y×Yp，式中，E为相应饲料投放量，Ep为饲料中含磷率，Y为产鱼量，Yp为单位鱼体重含磷率。

单位体重鱼类磷废物散失量为Pi＝〔Pf（饲料含磷量）－P1（鱼类含磷量）〕／净产鱼量。

水体磷承载力模型参考舒廷飞等［3］、林永泰等［6］建立的模型，即水库水体磷承载力（P）由水体允许磷增加浓度、有效库容、水体年交换率和磷滞留系数决定。

P＝△P×V×r×［1／（1－R）］／1000，△P＝Pmax－Po，式中，△P为水体允许增加或减少浓度，V 为有效库容，r为水体年交换率，R为磷滞留系数，Pmax为水体允许磷的最高浓度，Po为水体磷的本底浓度。

网箱养殖的水体最大承载力（W）＝水体磷承载力（P）／单位鱼体重磷废物散失量（Pi）。

2 结果与分析
2.1 水质理化指标
2009—2012年通过对水质连续监测值分析计算，得出龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾水体pH值为7.50～8.49，平均7.88，呈弱碱性。

总磷浓度为0.019～0.042mg／L，平均0.034mg／L；11月中旬浓度最低，最高在8—9月，总磷浓度处于Ⅲ类水质状况。

总氮浓度0.43～2.12mg／L，最低浓度出现在11月，总
氮浓度处于Ⅴ类水质状况。

氮磷比最小值为12.6，最大值为100.5。

水库氮磷含
量与蓄水位高低存在一定负相关，总体确定八达村库湾属磷限制性水体。

2.2 养殖周期水环境指标
据2011—2012年测定，水温周年为（24.9±9.7）℃，最低水温16.4℃，最高水温34.2℃；溶解氧（7.01±1.38）mg／L，化学需氧量（7.83±3.83）mg／L，透明度（3.02±1.66）m，常年蓄水位在345～365m。

参考国内的有关研究文献［7－8］，八达村库湾水体溶解氧、总磷、透明度指标基本处于贫中营养与中营
养水环境标准之间，化学需氧量、总氮则达到富营养水环境标准。

2.3 网箱养殖的规模及总产量
根据实地调查统计，八达村库湾网箱养殖品种有草鱼、鲤鱼、斑点叉尾鮰、团头鲂、长吻鮠、大口鲶、黄颡鱼、鳙鲢、罗非鱼、花鱼骨。

按鱼种入网箱培育至全部销售计算，一般养殖周期13～16个月，平均15个月。

表 2012年龙滩水库八达村库湾的网箱养鱼情况Table The net cage aquaculture status along Bada Village Bay of Longtan Reservoir项目Item
第1季度First season第2季度Second season第3季度Third season第4季度Fourth season合计／平均Total／average水域面积／（×104 m2）Water area 104.7 112.7 125.7 114.1 114.3当季总产量／t Total yield in current season 360 501 1 134 694 2 689当季总销鱼量／t Total fish sale quantity in current season 712 208 614 805 2 339日均销鱼量／t Daily mean fish sale quantity 8 2.3 6.7 8.8 6.5当季净增量／t Net increment in current season －352 293 520 －111最小载鱼量／（t／d）Minimum fish carrying capacity 309 226 680 752 492最大载鱼量／（t／d）Maximum fish carrying capacity
1 004 72
2 1 137 1 042 976最小载鱼力／（kg／m2）Minimum fish carrying capacity／ 0.295 0.2 0.541 0.659 0.424最大载鱼力／（kg／m2）Maximum
fish carrying capacity／ 0.959 0.641 0.905 0.913 0.855饵料量／t Fish bait quantity／t 615 681 1 561 1 127 3 984饲料系数Feed coefficient 1.71 1.36 1.38 1.62 1.48
由表中可见，全年总产量2 689t，年销鱼量2 339t。

其中，草鱼、鲤鱼、斑点叉尾鮰3个品种的产量分别为1 049t、1 022t、519t，分别占全年总产量的 39%、37%、19.3%。

第 1 季度净增鱼量－352t，第3季度净增鱼量520t。

第2季度最大载鱼量最低，为722t／d，最小载鱼量为226t／d；第3季度最大载鱼量最高，为1 137t／d。

按水域面积计算，载鱼力处于0.42～0.86kg／m2，实际最小载鱼力为0.2kg／m2，最大载鱼力为0.959kg／m2，相差4.8倍；全年投喂饲料3 984t，饲料系数1.48。

2.4 网箱养殖容量
2.4.1 营养负荷根据3种网箱设置模式放养的斑点叉尾鮰对磷的表观消化率为79.50%～85.14%，对氮的表观消化率为 91.22% ～92.70%［1，9－10］计算，投喂1kg饲料，A 网箱、B网箱、C网箱向水中释放氮分别为41.08g、3
3.52g和27.42g；向水中释放磷分别为6.01g、3.81g和1.47g。

C网箱、B网箱向水体释放氮、磷分别为A网箱的66.75%、2
4.46%和81.60%、63.39%。

根据调查结果，研究水域网箱养鱼年产量2 689t，其中草鱼、鲤鱼、斑点叉尾鮰3个品种总产量占全部品种总产量的9
5.3%。

以投喂配合饵料为主，年投喂量3 984t，饵料系数1.48。

国内外研究结果表明，养殖水体中磷的来源主要是饵料、肥料和引水过程带来的磷，八达村库湾周边山坡土质贫瘠，肥料施用量较少，因此可认为水产饵料是该库湾水体磷的主要来源。

养殖品种成鱼平均含磷量0.74%，鱼苗0.69%，饲料1.43%。

经计算，单个网箱产生磷负荷（Fp）＝3984×1.43%－2689×0.74%＝5
6.97－19.90＝3
7.07t／年，若研究水域全部采用3种网箱模式的一种，则 A 网箱Pi＝13.79g／kg，B网箱Pi＝
8.74g／kg，C网箱Pi＝
3.37g／kg。

2.4.2 水体磷承载力经过2009—2012年连续4年定点定时水质监测，八达村库
湾Po平均值为0.034mg／L，按照我国Ⅲ类水质标准允许水体磷最高浓度为
0.05mg／L，水体磷允许增加浓度为0.016mg／L；龙滩水库正常蓄水位375m
以下库容162.1×108 m3，死水位330m 相应库容为50.6×108 m3，有效库容111.5×108 m3，库容系数0.216，水库具有年调节能力，年交换次数3.18，通常磷滞留在底泥占40%～50%，本研究取值50%。

由此计算出八达村库湾的水体磷承载力为1 135t。

2.4.3 水库鱼类承载力（W）经计算，若全部采用A网箱模式，W＝82 306t；全部采用B网箱模式，W＝129 863t；全部采用C网箱模式，W＝336 795t。

全部采用C网箱模式，龙滩水库鱼类承载力为全部采用A网箱的4.1倍，采用B网箱
约为A网箱的1.6倍。

按龙滩水库总面积373.5km2计，全部采用A网箱模式，龙滩水库单位水域面积
载鱼力为0.220kg／m2；采用 B 网箱模式，单位载鱼力为0.348kg／m2；采用
C 网箱模式，单位载鱼力为0.902kg／m2。

经实测，八达村库湾水域面积为104.7×104～125.7×104 m2，平均114.3×104 m2，由此推算，若全部采用A
网箱、B网箱和C网箱模式，八达村库湾水域的鱼类负载量分别为230.3～276.5t、364.4～437.4t、944.4～1 133.8t。

根据当地网箱养鱼实际生产水平调查，按网箱单位产量120kg／m2为计算依据，若该库湾水域全部设置同一种网箱养鱼模式，则可设置A网箱1 919.2～2
304.2m2，网箱面积占库湾水域面积的0.153%～0.220%；B网箱3 036.7～3 645m2，网箱面积占库湾水域面积的0.242%～0.348%；C网箱7 870～9 448.3m2，网箱面积占库湾水域面积的0.626%～0.902%。

3 结论与讨论
1）目前，主要采取竹内俊郎法、化学分析法、物料平衡法、湖泊和水库箱式模型法、网箱污染负荷率计算法等研究水产养殖污染负荷，估算水体水产养殖容纳量［3，6，11－12］，这些方法各有优缺点。

考虑到龙滩水库外源性磷输入途径单一，本研究以磷作为限制性因子，采用化学分析法与物料平衡法联用的估算方法计算网箱养鱼污染负荷率，既可以修正参数的准确度，又能从宏观上基本估算出整个养殖过程的磷负荷量，提高模型的实用价值。

2）经测定，龙滩水库罗甸县茂井镇八达村库湾水体溶解氧、总磷、透明度指标基本处于贫中营养与中营养水环境标准之间，化学需氧量、总氮则达到富营养水环境标准。

残饵和养殖鱼类排泄物等内源污染有可能对水环境造成二次污染，可通过调节网箱布局及调整养殖种类的途径，提高空间和饵料资源利用率，扩大网箱养殖容量。

如在4～10个投饵网箱外套1个网箱，入水深度增加3～4m，套养适宜密度的滤食性鱼类的B网箱模式，可提高鱼类负荷量1.6倍，C网箱模式则可提高4
倍以上。

虽然采用C网箱一方面可明显提高网箱养殖容量，但因需添加收集排污
装置，增加养殖成本；另一方面固体污染物的利用处理工艺也需要进一步研究，故在实际应用中，若无政策性补贴，养殖者很难接受这一环保型生态网箱。

3）根据对收集鱼类粪便量及成分分析饵料中磷输入量及输出量结果表明，通过水产品移出水体的磷占36.56%，未溶解的部分较大颗粒固体物质及部分微小颗粒碎屑将会沉积到水底。

一般认为，45%～55%的磷底物与底泥长期结合［4］。

本研究水域水深达数十米，未对底泥进行成分分析，实际有多少磷释放回水体有待深入研究。

4）评估水产养殖容纳量，除必须考虑水域水文及地质条件，还要考虑投饵量、投饵类别、放养品种、放养模式，成鱼存箱时间及收获量、饵料系数、浮游生物种类、底泥等多因素的影响。

当估算采用的参数越多，误差越大，导致计算结果有偏差，有可能与实际不一致。

本研究以水体磷净增量为基础数据，未考虑现有的网箱养鱼
产量，并按全部采用同一种网箱模式估算，八达村库湾水体载鱼力0.220～
0.902kg／m2，估算出该库湾水域估算养殖容纳量为230.3～1 133.8t，仅为现有网箱养鱼量2 689t／年的8.56%～42.16%，与实际生产有明显差异。

原因是估算网箱养鱼容量时仅考虑了同一种网箱模式，而实际生产中出现多种网箱设置模式并存的现象，根据多年连续实测，虽然网箱养鱼产量的变化与水质因子的波动幅度存在一定相关性［1，10］，但未出现明显正相关或负相关，是否与龙滩水库蓄水期仅有5～6年，年交换3.18次，水位波动较大有直接关联，均有待进一步观察与
验证。

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