江苏宜兴主要水产养殖模式污染排放量调查评估

正江苏省"两减六治三提升"专项行动的深入推进以及太湖流域养殖尾水达标排放制度的全面实施,对宜兴市水产养殖业绿色发展、渔业转型升级提出了更高的要求。本文对江苏省宜兴市主流池塘水产养殖模式的水质进行了连续跟踪调查,为研究宜兴市水产养殖污染物的排放总量以及水环境容量提供数据支撑。     

基于环境容纳量的区域性养殖容量评估

针对淡水养殖池塘养殖水体及周边水域水质日趋恶化的现状,为了保证水产养殖业的可持续发展,亟需开展养殖容量相关方面的研究,将主要养殖品种面积和密度控制在最佳的范围内。以浙江南浔区为研究区域,通过调查该区域水环境现状和6种主要养殖模式养殖特点,计算了该区域水体总磷的环境容纳量,再根据单位养殖模式排污量初步评估了该区域主要养殖品种的养殖容量。结果显示:(1)南浔区水环境的磷为限制因子;(2)常规鱼、大口黑鲈(Micropterus salmoides)、乌鳢(Ophiocephalus argus)、翘嘴鲌(Culter alburnus)、中华鳖(Trionyx Sinensis)和青鱼(Mylopharyngodon piceus)单位产磷量分别为0.26、0.70、0.73、0.17、0.33和0.22 g/kg;(3)在II类水质前提下,常规鱼、大口黑鲈、乌鳢、翘嘴鲌、中华鳖、青鱼养殖塘可接受的最大磷负荷为7.38、5.79、2.36、1.82、1.51、2.52 t,其对应养殖容量分别为28 370、8 271、3 236、10 698、11 648、9 685 t;(4)养殖容量模型参数敏感性分析表明,磷滞留系数、换水系数和外河磷浓度敏感度系数分别为0.365、0.364和-0.271;区域养殖容量的合理评估可为生态渔业的发展提供科学依据。     

中国水产养殖污染物排放总量控制框架构建

近10年来,中国水产养殖业快速发展,产量大幅增加,随着绿色养殖概念的提出和总量控制制度的不断完善,水产养殖污染物排放强度明显下降,水产养殖污染物排放总量控制工作已见成效。本研究分析了水产养殖环境污染的产生与排放情况;总结了中国近年来为实现水产养殖污染物排放总量控制目标,在优化养殖布局、控制养殖环境污染、发展健康养殖和开展减排核算管理方面的工作进展;在此基础上,提出了构建中国水产养殖污染物排放总量控制框架的思路,从源头控制、过程控制和末端控制等方面分析了目前水产养殖污染物排放存在的主要问题和控制重点,并对进一步做好污染物排放总量控制工作提出了对策建议。     

水库型流域水质安全评估与预警技术框架

着眼水库型流域水质安全评估和预警技术研究不足的现状,面向水库型流域常态化发展（非突发性事故）影响背景下的水环境压力,辨析了水质安全内涵,提出了水库型流域水质安全评估与预警的技术框架（WQS-DSRAEW）,阐述和分析了该框架的主要技术环节。鉴于水库型流域水质安全评估与预警具有综合性、动态性、目标导向性、类型特殊性等特点,其技术框架强调突出“2”个前提、面向“4”类压力源,以水库型流域水环境质量保障为核心、减少水质退化风险为目的开展“4”项研究工作。框架中水库型流域水环境安全的关键问题诊断以及水质安全压力源识别、水质安全评估、水质安全预警4项内容有机联系并相互反馈,可共同为水库型流域水质安全保障提供管理决策支撑。     

海水网箱养殖容量研究综述

目前国内外估算养殖容量主要使用实地监测估算法，生态动力学模型和水动力与水质数学模型。其中实地监测估算方法应用较为普遍，这种估算方法简单易行，但是需要耗费大量的时间和经费。生态动力学模型主要利用海洋生态系统动力学研究网箱养殖容量；由于网箱养殖生态系统各因子相互关系比较复杂，故很少有利用生态动力学模型来研究网箱养殖容量；     

水产养殖容量研究进展及应用

近30年来,全球水产养殖产量以接近9%的年增长率持续增长。快速发展的水产养殖业在保障世界粮食供应的同时,也带来环境污染和生物多样性下降等一系列生态环境问题,引起国际社会的广泛关注。水产养殖的资源和环境承载力,即养殖容量与生态容量问题,已成为水产养殖业可持续发展中迫切需要解决的问题。本文概述了水产养殖容量和环境容量概念的起源及其发展,例举了养殖容量研究的代表性成果,分析了养殖容量的估算方法及养殖容量模型的发展历程,并探讨了其存在问题以及在水产养殖管理中的应用前景,以期推动以养殖容量评估为基础的水产养殖区规划。水产养殖容量的科学评估与综合应用,可在一定程度上解决制约水产养殖业可持续发展的生态环境问题,并为建立基于生态系统的水产养殖管理与空间规划提供科学依据。     

汉丰湖富营养化综合评价与水环境容量分析

2012、2013年季节性监测了汉丰湖水体理化指标,采用综合营养状态指数法对其富营养化状态进行了评价,采用沃伦威德尔模型(Vollenweider)和狄龙模型(Dillon)计算了化学需氧量、总氮、总磷的水环境容量。结果表明:汉丰湖水质总体处于地表水Ⅱ类~Ⅳ类标准,TN 0.76~2.24 mg/L、平均1.41 mg/L,NH3-N 0.17~0.95 mg/L、平均0.41 mg/L,TP 0.010~0.106 mg/L、平均0.069 mg/L,CODMn2.34~14.60 mg/L、平均4.22 mg/L。东河区域水质优于小江干流、南河区域,秋季污染程度最轻;汉丰湖水体营养状态介于中营养到轻度富营养型,其中南河区域的营养程度相对较高;从单个评价因子看,总氮的营养状态最高,持续处于轻度、中度至重度富营养状态。汉丰湖化学需氧量、总氮、总磷水环境容量分别为37 335、109.1和1 643.84 t/a,为达到汉丰湖水功能区划Ⅱ类水的管理目标,总氮、总磷削减率分别为38%和56%。     

海水鱼养殖碳、氮、磷排放及对环境影响的初步评价 ——以大西洋鲑养殖为例

依据排放成因,初步建立了海水鱼养殖中二氧化碳排放负荷和排放强度的测算方法；依据竹内俊郎法并综合考虑生物滤池处理效率,初步建立了海水鱼养殖的氮、磷排放负荷和排放强度以及排放总量的测算方法；依据海上生活污水排放标准,初步建立了氮、磷瞬时排放浓度的测算方法；利用浓度限值法测算了黄海冷水团区域氮、磷的环境容量。以大西洋鲑养殖数据为基础,测算了6种养殖模式的碳、氮、磷排放负荷和排放强度,并将测算的氮、磷年排放量、瞬时排放浓度的结果与黄海冷水团区域的环境容量进行比较分析,初步评估了养殖活动对环境的影响。结果显示,网箱养殖模式的二氧化碳排放负荷和排放强度均显著低于其他模式,循环水养殖模式的氮排放负荷和排放强度均显著低于全流水养殖模式,而6种养殖模式之间,磷排放负荷和排放强度的差异不显著,磷排放是制约扩大养殖规模的主要因素。     

淮河流域常规水质指标测定及其变化趋势分析

为了探究淮河流域在经济快速发展和城市化进程背景下的水质变化,采用季节性 Kendall 趋势检验法对2003-2019年淮河流域110个监测断面水质变化进行了评估与分析。断面监测频率为双月（2003?2006年）或逐月(2007?2019年)中旬,主要测定水质指标为CODMn、CODCr、NH3-N 和 TP。选取各流域土地利用最大的3种类型（林 地、耕地和城镇用地）数据以及同期子流域各监测断面水质数据建立线性拟合方程,分析水质与土地利用类型的响应关系。结果表明,2003-2019年淮河流域水质治理成效显著,水质呈好转趋势。Ⅰ~Ⅲ类水体比例呈上升趋势, 劣Ⅴ类水体比例呈明显下降趋势,其中以沂沭泗河水系 CODCr和 NH3-N 指标改善最为明显;但流域内 12.73%、14.54%、16.36%、45.46%监测断面的CODCr、CODMn、NH3-N、TP指标有恶化趋势,尤其是淮河下游和沂沭泗河水系的TP污染有加重趋势。淮河流域各子流域CODMn、NH3-N以及TP指标与耕地和城镇用地面积比例显著正相关,其中耕地和城镇用地是污染物的主要产生“源”,当耕地或城镇用地面积组成越高时,源强越大,对水质的恶化影响也越大;而CODMn、NH3-N、TP指标与林地面积呈负相关,林地作为水体潜在污染物“汇”,能很好地拦截和缓冲降雨冲刷产生的污染物,当流域内林地面积增加,污染物浓度则降低。未来淮河流域水环境管理措施应结合水系水质分区,优化土地利用结构,加强磷污染的管理,重点把控高污染、易反复的地区和水质指标。     

洋河水库流域面源污染负荷空间分布特征

为探究洋河水库流域面源污染的空间分布特征,基于气象、土地利用、农业管理等数据资料,计算2013年洋河水库流域农村生活污水、固体废弃物、畜禽养殖流失、化肥流失、水土流失污染和城镇地表径流污染6种污染来源中总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、化学耗氧量（COD）4个污染物指标排放负荷,并通过GIS空间分析反映流域内的污染分布情况。结果表明,畜禽养殖污染物排泄量对研究区污染负荷贡献最大,年产生量约51621.34 t,入河量2961.52 t,占比分别为92%和85%;从总量上看,洋河水库流域的面源污染负荷分布在西洋河支流区域范围;单位面积负荷量最大的区域是迷雾河支流区域范围。据此确定了西洋河和迷雾河流域为今后洋河水库流域面源污染重点治理的区域,此研究结果可为洋河水库流域面源污染防治及消减提供理论依据。     

三峡库区笋溪河流域水质评价及其空间差异

为了解三峡水库库尾地区面源污染现状,以重庆市江津区笋溪河流域为研究对象,利用综合水质识别指数、内梅罗指数和主成分分析方法对笋溪河水质进行评价,主要评价指标有水温、pH、电导率、溶解氧、化学需氧量、总氮和总磷。结果表明:(1)笋溪河流域溶解氧为5.98～8.70 mg/L、化学需氧量为2～14 mg/L,总磷为0.008～0.105 mg/L,均处于Ⅰ类或Ⅱ类水质,总氮为0.64～2.03 mg/L,处于Ⅲ～Ⅴ类水质,污染严重。(2)3种水质评价方法均显示下游水质劣于上游水质,内梅罗指数在考虑平均超标水平的同时兼顾最大超标污染物,研究认为该指数的评价结果最能表现该地区的水质现状。(3)笋溪河上下游之间,溶解氧为上游显著高于下游,水温、pH、电导率、化学需氧量和总氮均为下游显著高于上游(P0.05),总磷浓度未发现有明显的差异(P0.05)。在后续管理中应提升城镇污水和农村污水的处理率,提高水肥利用率,以消减污染负荷、控制水污染趋势,从而改善区域水环境质量。     

水体网箱养殖斑点叉尾鮰容量的研究

结合水库网箱养殖容量模型及有关参数律定,计算了湖南省几大水体斑点叉尾鮰的养殖容量、养殖面积、投饵量以及总磷的负荷量与沉积量。结果表明:与计划相比,各水体均还有一定的容量空间。水质要求高、水域面积小的水体养殖容量相应要小。提出了网箱养殖斑点叉尾鮰后水污染防治措施。     

东圳水库水质模拟预测及污染物总量控制研究

研究东圳水库水质变化趋势,计算工程实施后的污染物削减量,为水质保护提供依据。利用SMS模型基于二维不可压缩流体运动方程,建立东圳水库水域二维水流水质数学模型,采用有限单元法,模拟预测东圳水库水环境状况,主要水质分析指标为高锰酸盐指数、氨氮、总氮和总磷。预测结果表明,按目前污染物排放状况,2018年东圳水库水体中污染物含量为氨氮0.14~0.21 mg/L(II类水质)、COD 3.3~3.9 mg/L(III类水质)、总磷0.052~0.062 mg/L(IV类水质),总氮1.1~1.6 mg/L(IV类水质)。实施社会经济调控、污染源防治和生态保育工程后,2018年,预计东圳水库高锰酸盐指数、氨氮、总氮和总磷共排放1 616.6、163.7、1 182.4和155.5 t/a,分别削减了1 501.8、439.9、756.4和105.2 t/a;总氮0.4~0.8 mg/L、总磷0.022~0.032 mg/L,降幅均达到50%以上,达III类水质标准;COD 2.0~3.0 mg/L、氨氮0.11~0.18 mg/L,达到II类水质标准。提出的实施方案对保护东圳水库的水质具有建设性意义,水体水质目标可达。     

淮河干流水环境质量时空变化特征及污染趋势分析

研究淮河水质时空变化趋势,为淮河生态环境保护提供科学依据。选取1999-2019年淮河干流9个典型断面长序列水质数据,采用单因子评价法和综合污染指数法,对20年来淮河干流水环境质量进行评价,同时运用spearman秩相关系数法、Mann-Kendall检验法研究淮河水质及主要污染因子变化趋势和突变特征。结果表明：Ⅰ～Ⅲ类水质断面比例总体呈上升趋势,1999年劣Ⅴ类水质断面占44.4%,2007年后无Ⅴ类、劣Ⅴ类水质断面;综合污染指数从1999年的1.35逐步下降至2019年的0.42;氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量浓度均呈显著下降趋势,总磷浓度呈显著上升趋势;非汛期总磷浓度变化稳定,汛期总磷浓度显著上升;淮南大沟涧、吴家渡断面水质相对较差、年际变化幅度大,老坝头断面水质较好、年际变化幅度较小。淮河干流主要污染因子发生结构性转变,由氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数逐渐转变为总磷,说明流域面源污染特征逐步显现,农业面源污染的控制已成为改善淮河流域水环境的重要任务。     

东南山丘区水库流域多空间尺度景观格局对水质的影响

为探讨东南山丘区水库流域不同空间尺度下景观格局对水质的影响，基于珊溪-赵山渡水库上游支流15个监测断面水质及流域土地利用数据，提取子流域和6种河岸带缓冲区空间尺度上的景观格局信息，运用冗余分析方法定量探讨不同尺度景观格局与水质的关系，识别水质资源管理的最佳空间尺度及关键景观指标。结果表明(1)水质指标时空尺度上存在显著差异，其中pH、总氮、氨氮空间差异显著(P<0.05)，里光溪、南浦溪、莒江溪及玉溪为主要污染风险区域，总氮浓度表现为雨季低于旱季；(2)流域内林地和草地占比最大，为主要的“汇”景观，建设用地、耕地为主要“源”景观，最大斑块指数(LPI)对水质改善具有积极作用，散布与并列指数(IJI)、香农多样性指数(SHDI)在多数时空尺度均会导致水质下降；(3)景观格局对水质的影响存在空间尺度效应，100 m及800 m河岸带尺度总解释率优于其他尺度，雨季水质主要受草地、林地、建设用地、水域、LPI和SHDI的影响，旱季水质主要受建设用地、耕地和IJI影响。该研究表明，流域内景观格局对水质影响的最佳管理尺度为800 m河岸带，优化该尺度内的景观格局，综合考虑近水体“源”景观的集聚，防控100 m河岸带污染物排放与迁移，对于保障珊溪-赵山渡水库饮用水安全具有重要意义。     

巢湖流域河湖系统水环境因子分布特征及营养状态评价

为解析巢湖流域水环境因子空间分布特征，监测了巢湖及其环湖河流33个采样点水环境因子，并采用水质指数（WQI）对其营养状态进行了评价。结果表明：（1）巢湖流域河湖系统巢湖与河流之间及河流与河流之间所有水质参数（除水温外）和WQI指数均存在显著性差异，巢湖流域河湖系统水环境在营养梯度上呈现明显的空间格局，表现在东巢湖水质优于西巢湖；杭埠河、柘皋河、裕溪河水质优于兆河、白石山河、派河、南淝河；依据WQI指数，东巢湖、西巢湖、杭埠河、柘皋河、裕溪河水质为较好，兆河、白石山河、派河、南淝河水质为中等；（2）相较以往研究，本研究中西巢湖水质无明显变化，东巢湖水质略有下降，白石山河和兆河由原来的清水型河流转变为污染严重型河流，污染程度加重，其余环湖河流水质无明显变化；（3）应加强巢湖入湖河流氮源的管理和控制，并加强对小型流域的持续监测，深入了解小型支流在整个营养物质输送中所起的作用。     

昆山地区典型池塘虾蟹混养模式对水环境的影响

虾蟹混养是昆山地区主要的池塘养殖模式。为深入研究虾蟹混养式养殖尾水对水环境的影响,对典型养殖区锦溪镇南前村的600×667 m~2虾蟹养殖基地的水源、池水和尾水在2012—2014年养殖期间的水质指标pH、亚硝酸盐、氨氮、总氮、总磷、COD监测。结果表明:在不同季节水源、池水和尾水的pH变化较大,变动范围在7.08~9.26之间;亚硝酸盐和氨氮浓度均处于很低的水平,优于地表水环境标准Ⅲ类水质标准,养殖尾水的氨氮浓度通常较水源和池水更低;除总氮和COD在2014春季高于水源外,其余年份各季节总氮、总磷和COD均接近或低于水源水指标值。除COD外,各项水质指标均符合太湖流域池塘养殖水排放一级标准,且呈现为低于或接近养殖用水源水的水质指标,可以认为池塘虾蟹混养模式对外部水环境影响很小。尾水排放前应加强对COD的控制。     

大连獐子岛海域虾夷扇贝养殖容量

现场测定了獐子岛海域的叶绿素a浓度、初级生产力的季节性变化和养殖虾夷扇贝的种群结构;采用生物沉积法,测定了不同规格的虾夷扇贝的滤水率和虾夷扇贝的基本生物学特性.调查结果显示,叶绿素浓度在1.23～2.85 mg·m-3范围内,均值为(1.78±0.57)mg·m-3;初级生产力的平均值为(76.6±41.9)mg C·m-2·d-1,虾夷扇贝单位个体的滤水率为(0.55±0.25)L·h-1.结合虾夷扇贝的年产量、海域面积和有关的水文状况等数据,计算了食物限制性指标的数值,摄食压力和调节比率在0.05和1.0之间,而滤水效率小于0.05.结果显示,由于该海域的叶绿素浓度和初级生产力水平较低,海水流速大,因此,水交换带来的悬浮颗粒物为主要食物来源.目前的虾夷扇贝的养殖量(32亿粒)接近生态容量,如果开展筏式养殖,利用整个海域的水体,养殖量增大20倍的空间并达到养殖容量,预计年产量将达到256亿粒.     

辽宁省池塘养殖废水排放的分布及其对水环境的影响

对我国第一次污染源普查辽宁省池塘养殖业污染源普查数据进行统计分析,2007年度辽宁省池塘养殖业养殖总面积为4.70×104 hm2,排水总量为1.08×1010 m3;主要污染物排放量分别为总氮1546.23t,总磷123.31t,化学需氧量11102.91t,铜-717.03kg,锌5266.87kg。分析了池塘养殖业养殖废水对水环境的影响,并针对减少池塘养殖业的污染物排放、改善水环境质量提出了相应的建议和措施。     

洛阳陆浑水库网箱养鱼污染负荷预测计算

为大力发展"保水渔业",运用数学模型分析计算了水库水环境容量.根据水库水环境容量预测模型对陆浑水库的网箱养鱼污染负荷进行预测计算.计算结果:陆浑水库库区总氮、总磷的负荷分别为2.75x10(-2)g/(m2.a)、9.08x10(-4)g/(m2.a),而库区水质富营养化总氮、总磷的最高临界值负荷分别为2.90x10(-3)g/(m2.a)、1.94x10(-4)g/(m2.a).从计算结果可以看出,该水库的总氮、总磷由于受人为因素的影响,超出了水库水体的自净能力最高临界值,库区已不适宜发展投饵网箱养鱼.