網(wǎng)箱養(yǎng)魚(5)---網(wǎng)箱養(yǎng)魚對環(huán)境的影響和水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負載能力

1、網(wǎng)箱養(yǎng)魚對環(huán)境的影響

網(wǎng)箱養(yǎng)魚是一項高投入、高產(chǎn)出、適合大水面的漁業(yè)方式，隨著養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖強度的擴大，許多水體出現(xiàn)了局部或全局性的水質(zhì)惡化現(xiàn)象，網(wǎng)箱養(yǎng)魚對環(huán)境的影響問題引起了人們的關注。網(wǎng)箱養(yǎng)魚向環(huán)境輸出的廢物主要包括未食的飼料、糞便、排泄物以及化學藥品等。在這些廢物中對水體和底泥產(chǎn)生富營養(yǎng)化影響的主要是未食飼料、糞便和排泄物中所含的營養(yǎng)物質(zhì)。它們增加了水體的營養(yǎng)物負荷。幾乎所有的研究結(jié)果都表明，網(wǎng)箱區(qū)內(nèi)的總氮、總磷和總碳類均高于對照區(qū)；透明度和溶氧低于對照區(qū)；網(wǎng)箱下方沉積物中的N、P、C和COD的含量明顯增加。水體環(huán)境質(zhì)量主要取決于網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水體的污染程度與水域自凈能力的相互作用，當這些廢物的排放量在一定的水平時，對環(huán)境是有利的，因為它有利于水體生物生產(chǎn)力的提高，促進整個水域魚產(chǎn)力的增長；但是，當網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水體的污染超過水體的自凈能力時，就會造成水質(zhì)和底質(zhì)的嚴重惡化。近年來，我國有些開展網(wǎng)箱養(yǎng)魚的水庫，曾因網(wǎng)箱養(yǎng)魚負荷量過大造成水質(zhì)惡化，發(fā)生大規(guī)模死魚或浮頭事件，在網(wǎng)箱中大量使用藥物也可使周圍的水質(zhì)惡化。不僅漁業(yè)生產(chǎn)遭受直接經(jīng)濟損失，還嚴重影響水體其他功能的正常發(fā)揮，影響國計民生。

2、網(wǎng)箱養(yǎng)魚產(chǎn)生的營養(yǎng)物負載量的測定

為了準確地評介網(wǎng)箱養(yǎng)殖對環(huán)境的影響程度和預測水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負載力，必須盡可能準確地估算網(wǎng)箱養(yǎng)殖所產(chǎn)生的廢物中污染物的數(shù)量。網(wǎng)箱養(yǎng)魚是一個開放系統(tǒng)，直接測定營養(yǎng)物的負載比較困難，多數(shù)研究者根據(jù)質(zhì)量平衡方程來間接測定。營養(yǎng)物的質(zhì)量平衡方程為：

營養(yǎng)物負載 = 輸入的餌料中的營養(yǎng)物數(shù)量 - 輸出的魚體中的營養(yǎng)物數(shù)量

Penczak等（1982）運用此法，對波蘭Glebokie湖網(wǎng)箱養(yǎng)殖0+齡和1+齡虹鱒的C、N和P的輸入及輸出計算廢物量，結(jié)果為每生產(chǎn)1kg虹鱒，平均排入湖泊中的總氮、總磷和總碳含量分別為0.10kg、0.023kg和0.75kg。Beveridge（1984）利用已發(fā)表的虹鱒、羅非魚和鯉魚體及飼料中的含磷量和飼料轉(zhuǎn)換系數(shù)（FCR），用類似Penczak等的方法計算了網(wǎng)箱養(yǎng)魚對環(huán)境的磷負載。網(wǎng)箱養(yǎng)魚造成的環(huán)境磷負載隨飼料中磷的含量和消化率不同而有明顯差異。?

3、水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負載能力（Carrying capacity）

水體對網(wǎng)箱養(yǎng)魚的負載能力是指在一定條件下不致于破壞相應的水質(zhì)標準的，水體所能承受的某種規(guī)模的網(wǎng)箱養(yǎng)魚的能力，水體一般是多用途的，為國計民生發(fā)揮多種不同的功能，因此不同的水體或同一水體不同的使用目的便有不同的水質(zhì)標準，所需遵循的水質(zhì)標準不同，就會有不同水平的負載能力。

（1）根據(jù)水體的磷負荷標準計算網(wǎng)箱養(yǎng)魚負載力　水體中引入網(wǎng)箱養(yǎng)魚后，由于營養(yǎng)物特別是N和P的排放會改變水質(zhì)狀況，一般淡水水體中磷是影響浮游植物生長的限制因子，為了防止水體富營養(yǎng)化，保持良好的水質(zhì)，首先要研究水體的最高允許磷負載，而后根據(jù)單位魚產(chǎn)量造成的磷負荷，計算單位水面積所能取承受的最大魚產(chǎn)量，就可以計算某水體的網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模。

①Dillon—Rigler模型　關于淡水生態(tài)系統(tǒng)對磷增加的反應的預測模型中，Dillon—Rigler（1974）模型應用較普遍，已經(jīng)得到溫帶和熱帶地區(qū)許多湖泊和水庫的驗證。它的內(nèi)容是一個水體中總磷的濃度［P］，由磷的負載、水體的形態(tài)特征（面積、平均深度）、換水率以及磷的長期沉積率決定。在穩(wěn)定的狀態(tài)下，形成如下關系式：?

[P] = L（1-R）/Zρ?

式中：[P]——總磷的濃度，即磷水平（g/m3）；?

L——磷的負載，即輸入量（g/m3/a）；?

R——磷的沉積物貯留率，即被沉積物結(jié)合的磷百分比（%）；

Z——水體的平均深度（m）；?

ρ—— 年水交換率。?

磷的沉積貯留率（R）可用Larsen和Mercier（1976）的推算式確定：?

R=1/1 + 0.747ρ0。507

一個水體開發(fā)網(wǎng)箱養(yǎng)魚的潛力，是開發(fā)前水體中磷的濃度（P）與開發(fā)后可被接受（允許）的磷濃度（P）之差△P，即：

△P = Pf – P0

依據(jù)水質(zhì)標準確定可被接受的磷濃度［Pf］，通過檢測可知開發(fā)前水體的磷濃度［P0］，則允許網(wǎng)箱養(yǎng)魚所增加磷濃度的增量△P=L（1-R）/Zρ，故開發(fā)網(wǎng)箱養(yǎng)魚可接受的磷負荷為：

Lf = △P Zρ/（1-R）

求得可接受的磷負載（L）之后，該數(shù)值除以每生產(chǎn)單位重量魚產(chǎn)品所產(chǎn)生的磷廢物（Lf /Lp），即為水體對網(wǎng)箱養(yǎng)殖的最大負載力（t/年）。其中Lp為每生產(chǎn)1t魚所產(chǎn)生的將散失于水中的磷廢物。

Beveridge（1987）用此法計算出網(wǎng)箱養(yǎng)殖虹鱒的一個小型湖泊的負載力為3t/hm2/a。陳義煊等（1992）利用Dillon—Rigler模型計算過四川省9座水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖鯉魚的最大負載力，以最大產(chǎn)魚潛力表示，為2.5t/hm2/a～8.1t/hm2/a,換算成最大網(wǎng)箱設置面積占養(yǎng)殖水面的百分比為0.16～0.5，只有一座小型水庫（紅光水庫）的最大產(chǎn)魚潛力為25.2t/hm2/a，最大網(wǎng)箱設置面積占總水面的1.6%，這是由于該水庫水體交換率特別高的緣故。

②參照Vollenweider（1968）防止富營養(yǎng)化的可允許的磷負荷量，計算網(wǎng)箱養(yǎng)魚負載力　Vollenweider根據(jù)氮、磷對湖泊富營養(yǎng)化影響的研究，提出了不同水深湖泊允許負荷量標準，超過表列所規(guī)定 數(shù)值，即為富營養(yǎng)型湖泊。?

開發(fā)網(wǎng)箱養(yǎng)魚可接受的磷負荷（Lf）為可防止水體富營養(yǎng)化的磷負荷（Lt-查表列數(shù)值）與該水體網(wǎng)箱養(yǎng)魚之前的磷負荷（L0）之差，即Lf = Lt – L0 。再求出網(wǎng)箱養(yǎng)魚每生產(chǎn)單位重量魚產(chǎn)品所散失于水中的磷負荷（Lp），最后即可求得允許的最大養(yǎng)魚負荷量 = Lf/Lp 。?

（2）網(wǎng)箱養(yǎng)魚有機質(zhì)污染所引起的水質(zhì)變化與我國漁業(yè)水質(zhì)標準（GB11607-89）相比較，符合漁業(yè)水質(zhì)標準的最大網(wǎng)箱養(yǎng)魚負荷量即為水庫的網(wǎng)箱養(yǎng)魚負荷力（李德尚等，1994）。?

李德尚等在山東一個中型、中一富營養(yǎng)型的水庫中，設了18個14.3m3的圍隔（Enclosure），分為6個實驗組，按不同密度養(yǎng)殖建鯉，實驗中觀測了水溫、透明度、pH、溶氧、化學耗氧量，生化需氧量與非離子氨等環(huán)境因子的變化。實驗在6至7月間歷時34d，實驗結(jié)束時將這些變化與我國漁業(yè)水質(zhì)標準相比較，得出網(wǎng)箱養(yǎng)鯉的負荷力為3000kg/ha，若按網(wǎng)箱養(yǎng)鯉毛產(chǎn)量750000kg/ha為計算標準，則換算為養(yǎng)魚網(wǎng)箱總面積占水庫總面積的0.4%。并建議增加25%～35%的安全儲備，以最大載魚量1800kg／ha～2300kg/ha，面積比為0.24%～0.30%，作為負荷力的推薦值。這一結(jié)果與陳義煊等的結(jié)果近似。但是該試驗的圍隔未插入底泥，未能反映天然水體中底泥與水體營養(yǎng)物質(zhì)的交換。且實驗期間無水交換，一個交換率高的水體應比沒有換水的水體負載力高。?

（3）Schmitton的投餌量標準　Schmitton認為，在大水面進行網(wǎng)箱養(yǎng)魚時，當投餌量為每天每公頃15kg餌料（0.27kg P2O5廢物）時，水質(zhì)有肉眼能發(fā)現(xiàn)的變化，但這一投餌量仍然是一個可以接受的臨界量。然而，沒有任何理由去冒不必要的風驗，因此，每天每公頃8kg餌料（0.13kg P2O5廢物）可以作為一個合理的安全投餌水平。這一投餌量標準是以餌料轉(zhuǎn)換率（FCR）為2為前提。是指在生產(chǎn)季節(jié)內(nèi)最大投餌量，這個限制量也是指在整個水域平均每公頃水面所用餌料的平均數(shù)量，據(jù)此可以計算出整個水域可允許的網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模。