濾食性魚類對(duì)大水面水體的凈化作用分析

上世紀(jì)80年代，由于經(jīng)濟(jì)短缺、物質(zhì)匱乏，全國(guó)各地鼓勵(lì)開發(fā)水面，大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖，但發(fā)展的同時(shí)也付出了很大的資源環(huán)境代價(jià)。當(dāng)時(shí)由于人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的經(jīng)驗(yàn)及重要性認(rèn)識(shí)不足，水庫(kù)化肥養(yǎng)魚技術(shù)、網(wǎng)箱養(yǎng)魚技術(shù)一度被作為經(jīng)驗(yàn)廣泛推廣，人工圍網(wǎng)、圍欄養(yǎng)殖迅速發(fā)展壯大。由于過度開發(fā)，人工投入品如：人工飼料、藥品的使用量不斷加大，導(dǎo)致湖泊、水庫(kù)水質(zhì)不斷惡化，生態(tài)環(huán)境遭到破壞。為保護(hù)水域生態(tài)環(huán)境，全國(guó)各地掀起了拆圍、拆網(wǎng)行動(dòng)，重還水庫(kù)、湖泊自然生態(tài)環(huán)境。

近期有些地方為了保護(hù)水生態(tài)環(huán)境，出現(xiàn)了全面禁止在自然水域進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖的情況。筆者結(jié)合多年工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，就“人放人養(yǎng)”養(yǎng)殖模式對(duì)自然水體污染和濾食性魚類對(duì)水質(zhì)凈化的作用提出自己看法，與水產(chǎn)同仁共商榷探討。

一、傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式對(duì)自然水體的污染

“人放人養(yǎng)”養(yǎng)殖模式一般是指采用在自然水體中設(shè)置定置網(wǎng)箱或者圍網(wǎng)圍一片水域、攔網(wǎng)攔自然庫(kù)叉，投入規(guī)格較大、密度較大的雜食性、肉食性魚類魚種進(jìn)行人工養(yǎng)殖。為追求養(yǎng)殖效益，促進(jìn)魚類快速生長(zhǎng)，必須投入大量的人工飼料或小雜魚等作為飼料，保持魚類長(zhǎng)期不間斷飽腹?fàn)顟B(tài)，結(jié)果導(dǎo)致大量的殘餌及魚類糞便滯留在水體中而污染水質(zhì)。由于局部養(yǎng)殖魚類密度過高、長(zhǎng)期攝食過飽、活動(dòng)場(chǎng)所及活動(dòng)量小、人工餌料營(yíng)養(yǎng)不全面、周邊水質(zhì)較差等因素，導(dǎo)致人工養(yǎng)殖魚類極易暴發(fā)各種疾病。養(yǎng)殖者為了減少損失，不管魚類是否生病，定期潑灑或投喂一定量的藥品以預(yù)防疾病的發(fā)生，當(dāng)魚類生病時(shí)，用藥量更大，造成自然水體藥品污染十分嚴(yán)重。

前幾年養(yǎng)殖生產(chǎn)者為了追逐經(jīng)濟(jì)利益，以犧牲環(huán)境為代價(jià)的漁業(yè)生產(chǎn)比較普遍，養(yǎng)殖者為了提高自然水體漁業(yè)生產(chǎn)力，人為采取直接向水體中投入大量化肥和畜禽糞便，增加水體營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)浮游植物——浮游動(dòng)物——魚類這一基本食物鏈的形成，該項(xiàng)措施明顯使自然水體的魚產(chǎn)力大幅度提高，但對(duì)水體環(huán)境的污染也十分明顯，修復(fù)治理所需成本與水環(huán)境資源產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益相比，代價(jià)太大，教訓(xùn)深刻，必須堅(jiān)決制止。

二、導(dǎo)致自然水域富營(yíng)養(yǎng)化的因素

1.工業(yè)污染

改革開放以來，我國(guó)工業(yè)飛速發(fā)展，生產(chǎn)過程中排放的工業(yè)廢水對(duì)地面水流和地下水水質(zhì)造成一定程度的污染。隨著國(guó)家出臺(tái)一系列強(qiáng)有力的環(huán)保政策的落實(shí)，工業(yè)排放造成的污染得到有效遏制，但對(duì)重金屬、營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷的去除并不徹底，同時(shí)以前在流域內(nèi)的污染沉淀依然存在。

2.農(nóng)業(yè)污染

每年向耕地內(nèi)施用大量的化學(xué)肥料、糧食拌種和噴施農(nóng)藥、使用農(nóng)膜等，這些肥料和農(nóng)藥除作物吸收和自我降解外，一部分通過地表水和地下水滲漏到周圍的河流水系，最終進(jìn)入水庫(kù)、湖泊；同時(shí)，部分農(nóng)作物秸稈及其殘?bào)w、雜草等有機(jī)物通過地表水進(jìn)入水庫(kù)、湖泊，形成水污染。

3.生活垃圾污染

隨著城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村的發(fā)展和人民生活水平迅速提高，人口居住日趨集中，生活污水和垃圾不斷增加，隨意傾倒、丟棄和排放；城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)跟不上城市發(fā)展速度，雨污混排等情況依然存在；流域內(nèi)畜牧業(yè)的發(fā)展，其糞便未經(jīng)處理直接排放。大量畜禽糞便、生活垃圾和污水未經(jīng)科學(xué)處理進(jìn)入水庫(kù)、湖泊，使水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成嚴(yán)重的水環(huán)境污染。

4.氣體污染

氮?dú)馐强諝庵泻孔疃嗟臍怏w，在空氣中的體積占比為78%，空氣中的氮元素以不同途徑進(jìn)入自然水體，增加水體中的N元素，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。

三、水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害

國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布的資料顯示，我國(guó)的河流有近1/4因污染達(dá)不到農(nóng)業(yè)灌溉用水的水質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)水庫(kù)、湖泊約有75%的水域受到富營(yíng)養(yǎng)化污染，水體富養(yǎng)化已經(jīng)成為許多湖泊、水庫(kù)的主要環(huán)境問題，被人形象地稱為“生態(tài)癌”。富營(yíng)養(yǎng)化水體的營(yíng)養(yǎng)鹽是藻類生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力，有了充足的養(yǎng)料保證，藻類等浮游植物在適宜條件下瘋狂繁殖，吸收水體氮、磷元素，利用體內(nèi)葉綠素進(jìn)行光合作用快速生長(zhǎng)。水體中生長(zhǎng)的藻類應(yīng)及時(shí)濾出，否則死亡的藻類不僅產(chǎn)生大量的毒素，殘?bào)w分解釋放依然使水體維持較高的總氮和總磷，而且使水體的pH值發(fā)生變化、水體的氧平衡遭到破壞，引起一系列不良后果，如有機(jī)物質(zhì)無機(jī)化不完全，會(huì)引起水質(zhì)的進(jìn)一步惡化，對(duì)水體造成二次污染。

近年來，我國(guó)水污染事故頻發(fā)，自然水體藻類污染的程度逐年加深，有些水域已經(jīng)喪失水體功能，如太湖、巢湖、滇池相繼大規(guī)模暴發(fā)藍(lán)藻，一些重要的飲用水源受到污染，嚴(yán)重影響群眾的生產(chǎn)生活和社會(huì)穩(wěn)定。

四、降低富營(yíng)養(yǎng)化水體的有效途徑

為減少水庫(kù)外源污染物污染，降低水庫(kù)水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素含量，最經(jīng)濟(jì)、最有效、最合理的途徑有兩種：一是種植水生植物。但其缺點(diǎn)是投資大、勞動(dòng)強(qiáng)度大，經(jīng)濟(jì)價(jià)值低，水生植物僅適合在淺水區(qū)種植生長(zhǎng)，且必須定期清理水生植被，否則極易造成二次污染。二是投放濾食性魚類。鰱、鳙魚是中國(guó)特有的生態(tài)凈水魚類，先后有27個(gè)國(guó)家引進(jìn)用于富營(yíng)養(yǎng)化水體的生物凈化，均收到良好的效果。

在水域生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域Shapiro等(1975)最先提出了經(jīng)典生物操縱理論[1][2]，認(rèn)為通過人工清除水體中濾食魚類或增加肉食魚類的數(shù)量，可以導(dǎo)致浮游動(dòng)物數(shù)量的增加和組成種類體型的大型化，從而提高浮游動(dòng)物對(duì)浮游植物的攝食效率，降低浮游植物的數(shù)量。在經(jīng)典生物操縱理論指導(dǎo)下的研究表明，浮游動(dòng)物的數(shù)量增加能夠有效降低浮植物數(shù)量，加大水體透明度，達(dá)到改善水質(zhì)的目的[3]。但伴隨著大量大型肉食性浮游動(dòng)物的出現(xiàn)，水體中以浮游植物為食的小型性浮游動(dòng)物如輪蟲、小型枝角類等會(huì)遭受到高強(qiáng)度攻擊，數(shù)量顯著下降，減小了對(duì)浮游植物的捕食壓力，浮游植物出現(xiàn)反彈性大量增長(zhǎng)[4]。因此，目前大多采用與經(jīng)典生物操縱相反的途徑，即通過放養(yǎng)濾食性魚類直接控制浮游植物數(shù)量的非經(jīng)典生物操縱理論。

采用往大水面中放養(yǎng)鰱、鳙等濾食性魚類，控制藍(lán)藻水華，控藻效果顯著。采用鰱、鳙控制藻類，是因?yàn)轹?、鱇等濾食性魚類具有特殊的攝食器官，鳙魚具有梳狀鰓耙，白鰱具有海綿狀的鰓耙，能夠有效過濾藻類，取食范圍在0.01～1 mm之間，絕大多數(shù)浮游生物都在這個(gè)范圍之內(nèi)。鰱、鳙具有較長(zhǎng)的腸道，對(duì)浮游生物具有很好的消化率。濾食藻類后，水質(zhì)由混濁轉(zhuǎn)為清爽。鰱、鳙濾食器官具有很高的濾水效率，鰱的平均濾水量達(dá)到589.5 L/(h·kg),鳙具有較鰱更高的濾水效率[5]。鰱、鳙屬于中型魚類，具有生長(zhǎng)速度快、易捕撈等特點(diǎn)。因此，鰱、鳙成為人們通過非典型生物操縱途徑控藻的主要生物工具，形成有機(jī)物→分解微生物→氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素→浮游植物→浮游動(dòng)物（其中部分浮游動(dòng)物也可直接利用有機(jī)碎屑物質(zhì)）→鰱、鳙魚的生物循環(huán)圈。鰱、鳙每天的濾食量可分別達(dá)到其體重的12.5%和9.5%。鰱、鳙魚高蛋白低脂肪，屬于天然放養(yǎng)的綠色食品。

魚類體重增加1kg, 可以把水體中32g氮、4.5g磷轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。從大水面中捕撈一定量的魚類，相當(dāng)于把大量的氮、磷及其它營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)移出水體，可以大大降低水體富營(yíng)養(yǎng)化程度。

生態(tài)漁業(yè)是凈化水庫(kù)水質(zhì)，維持生態(tài)平衡最有效的手段之一。合理制定水庫(kù)、湖泊內(nèi)濾食性魚類投放和捕撈計(jì)劃，動(dòng)態(tài)調(diào)整鰱、鳙魚放養(yǎng)比例，使其達(dá)到科學(xué)利用水庫(kù)、湖泊水體中浮游生物的最佳配比例。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等八部委最近發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的若干意見》中第十三條要求：“發(fā)揮水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)修復(fù)功能。鼓勵(lì)在湖泊水庫(kù)發(fā)展不投餌濾食性、草食性魚類等增養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)以漁控草、以漁抑藻、以漁凈水。有序發(fā)展灘涂和淺海貝藻類增養(yǎng)殖，構(gòu)建立體生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，增加漁業(yè)碳匯。加強(qiáng)城市水系及農(nóng)村坑塘溝渠整治，放養(yǎng)景觀品種，重構(gòu)水生生態(tài)系統(tǒng)，美化水系環(huán)境”。

因此，堅(jiān)持人放天養(yǎng)、自然生長(zhǎng)、自然增殖、生產(chǎn)養(yǎng)殖管理全過程不施肥、不投餌、不施藥的生態(tài)養(yǎng)殖模式，不僅對(duì)水庫(kù)、湖泊的水質(zhì)凈化及維護(hù)生態(tài)平衡作用突出，而且變廢為寶，為社會(huì)提供豐富優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源，在解決就業(yè)等方面起到積極作用。

“魚水情深”——“以水養(yǎng)魚，以魚凈水”，只有堅(jiān)持人與自然和諧發(fā)展之路，才能實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，才能實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”。