网箱养鱼对潘家口水库水质和藻类生长影响的模拟实验研究

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潘家口水库是天津和唐山两市的重要饮用水水源地,其水质安全关系到两市及周边居民生产、生活以及社会经济的稳定。自20世纪90年代以来,随着养殖规模和养殖强度极具增加,潘家口水库水体已呈现轻度富营养化。   投放的饵料及底质释放是网箱养鱼造成水质污染的两大途径,因此本文首先开展室内模拟实验,研究鱼饵及底泥中氮、磷释放的影响因子。理化性质分析表明,试验所用鱼饵的有机质、总氮和总磷质量分数分别为85±2%、5.32±0.16%和0.83±0.04%。室内模拟实验条件下,环境条件如上覆水、水温、pH、机械扰动和微生物影响鱼饵中的磷和氮的释放。去离子水、微生物、水温为35℃、酸性环境或扰动强度大等条件利于鱼饵中磷和氮的释放,pH=4时鱼饵中磷的释放量最大,温度35℃时鱼饵中氮的释放量最大;水温为20℃、pH为7或静置条件下磷和氮的释放量均较低。   底泥中污染物的释放除了受底泥组分等影响外,环境因子(水温、溶解氧、pH值、扰动等)的改变也是底泥污染物释放的重要影响因素。在实验室玻璃水箱微型生态系统中,鲤鱼存在对底泥中氮、磷释放的影响研究表明,底泥中含有大量营养盐,可向上覆水中释放大量的氮、磷;鲤鱼(Cyprinus carpio)的扰动有利于底泥中营养盐的释放,使水体中的氮、磷含量显著增加;而藻类的存在则会吸收利用水体中的营养盐,使上覆水中氮、磷浓度降低。   目前,潘家口水库网箱养殖区的环境监测和研究已引起了人们的普遍关注。本文在潘家水水库设置围隔以研究投饵养鱼对水体中水体水质及藻类生长的影响。结果表明,投饵养鱼可显著促进围隔水体中藻类的生长,使浊度、CODMn和总磷浓度维持较高水平,且投饵围隔中的藻密度、浊度、总磷浓度显著高于投饵养鱼围隔。投饵和投饵养鱼围隔中的总氮及DO浓度显著低于对照围隔及库区水体。投饵和投饵养鱼围隔中的藻密度与浊度、CODMn、总磷呈极显著正相关。   此外,鳙鱼(Aristichthy novilis)、鲤鱼的放养能够改变围隔水体中藻类群落结构,使得藻类的优势种由蓝藻变为绿藻,从而有效抑制蓝藻增长。鲤鱼通过摄食鱼饵,使得围隔水体中的总磷浓度降低。鳙鱼的放养有效地滤食了围隔水体中的藻类。   通过归纳总结国、内外近二十年的资料和潘家口水库的现场围隔试验结果,发现pH、DO与叶绿素a之间的关系在非养殖水体和养殖水体中表现不同。在非养殖水体中,当水体处于富营养化状态即叶绿素a平均含量高于10μg/L时,pH、DO与叶绿素a呈显著正相关。当叶绿素a平均含量低于10μg/L时,水体交换强或有机重污染的天然水体中DO与叶绿素a无明显相关。pH和DO均有明显的日变化规律,且二者呈显著正线性相关。   在养殖水体中,当叶绿素a平均含量低于10μg/L时,水体交换弱的夏季和秋季养殖水域水体中pH、DO与叶绿素a无明显相关甚至无相关;水体交换强的夏季和秋季养殖水域水体中pH与叶绿素a呈显著正相关,DO与叶绿素a可能呈显著正相关或无相关。但夏季和秋季现场围隔试验水体中叶绿素a平均含量低于90μg/L时,pH与叶绿素a无相关,DO与叶绿素a无明显相关甚至无相关。现场围隔试验水体及养殖水域水体中pH和DO均有明显的日变化规律,现场围隔试验水体中pH和DO呈显著正线性相关。由此可知,在不同水体中,根据以上pH、DO与叶绿素a之间的相关性结论,可以为藻华预报预警提供理论根据。
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