2021年嘉兴市田北荡渔业水质监测与评价.pdf

2290 2023 年第 64 卷第 9 期收稿日期:2023-05-10作者简介:蒋升飞(1991),浙江杭州人,工程师,本科,从事环境工程类相关工作,E-mail:1136718733 。文献著录格式:蒋升飞,陆炜.2021 年嘉兴市田北荡渔业水质监测与评价 J.浙江农业科学,2023,64(9):2290-2295.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.202304792021 年嘉兴市田北荡渔业水质监测与评价蒋升飞,陆炜(浙江省水产技术推广总站,浙江 杭州310021)摘要:为了掌握和评价田北荡 2021 年的渔业养殖水体状况,分别于 2021 年的 3、6、9、12 月对田北荡 4个站点的水质进行监测。对水质的营养盐、物理及化学性状等进行分析,发现田北荡养殖区水质主要受氮磷营养盐影响;水质评价根据 渔业水质标准(GB 116071989),综合水质标识指数法,结果表明,田北荡全年水质基本符合 地表水环境质量标准(GB 38382002)第类标准,综合水质平均指数(WQI 为 94.7)评价良,适用鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业养殖用水。关键词:渔业水质监测;水质状况;水质评价中图分类号:S932文献标志码:A文章编号:0528-9017(2023)09-2290-061国内外研究状态1.1国内研究状态我国的大型湖泊、水库自 20 世纪 70 年代相继出现富营养化1。水库水质污染是困扰我国经济持续发展的主要环境问题之一2-3。据 19891993年调查的 131 个主要湖泊和 50 个大中型水库调查表明4:湖泊和水库的水质污染比较严重,受污染的湖泊在数量上占 67.9%,在面积上占 62.3%,严重污 染 的 湖 泊(超 V 类 水)占 调 查 湖 泊 的21.4%。水库的污染程度稍好于湖泊,在数量上占被调查水库的 34.0%。经多年研究和治理,在控制技术方面已有不少经验。不少湖泊都进行了截污分流工作5,取得了一定的效果。我国农业农村部、国家环保局已相继批准和注册推出越来越多的“有效微生物”制剂和“生物菌肥”产品6,作为化肥的代替性产品,减少氮、磷的流失。1.2国外研究状态美国东部的 175 个湖泊在 20 世纪 70 年代中期有 149 个已加速富营养化;瑞士的日内瓦湖 20 年来氮的含量增加了 1 倍,水质变差使鱼产量严重下降;日本大量工业废水流入溻户内海,使赤潮不断发生,鱼类大量死亡。河道湖泊污染事件在世界范围内普遍发生,引起了社会各界的广泛关注,在发达国家尤为明显。日本在 20 世纪 70 年代通过生活污水和工业废水排入日本全水域的氮、磷比率分别为 50%和 73%。日本在 20 世纪 60 年代曾将国内生产总值的 6%用于治理污染,美国目前仍将国内生产总值的 2%治理污染。2监测内容2.1监测背景田北荡(305633N,1204313E)位于中国浙江省嘉兴市王江泾镇,面积约 1.06 hm2,属于长江区。主要养殖品种为青鱼、草鱼、鲢、鳙等四大家鱼。2.2监测日期 2021 年 312 月,野外实地采样共 4 次,分别为 2021 年 3 月(春 季)、6 月(夏 季)、9 月(秋季)和 12 月(冬季)。2.3监测断面布设本次调查在嘉兴田北荡共设置 4 个采样点,采样点分布如图 1 所示。2.4监测方法2.4.1渔业水域样品采集、保存、运输按 水质 采样技术指导(HJ 4942009)、水质 河流采样技术指导(HJ/T 521999)、水质 采样样品的保存和管理技术规定(HJ 4932009)、渔业生态环境监测规范 第 1 部分:总则(SC/T 9102.12007)、渔业生态环境监测规范 蒋升飞,等:2021 年嘉兴市田北荡渔业水质监测与评价2291图 1监测断面的分布第 3 部分:淡水(SC/T 9102.32007)等相关标准、技术规范的要求执行。2.4.2检测项目检测项目及方法如表 1 所示。表 1检测项目表序号监测指标依据标准监测方法1水温GB/T 131951991温度计法2透明度SL 871994圆盘法3pH 值GB/T 69201986便携式 pH 计法4悬浮物GB/T 119011989质量法5溶解氧GB/T 74891987碘量法6高锰酸盐指数GB/T 118921989酸性高锰酸钾氧化法7氨氮HJ 5362009水杨酸分光光度法8总磷GB/T 118931989钼酸铵分光光度法9挥发酚HJ 5032009萃取分光光度法10石油类GB/T 5750.72006紫外分光光度法11铜GB/T 5750.62006电感耦合等离子体质谱法12锌GB/T 5750.62006电感耦合等离子体质谱法13铅GB/T 5750.62006电感耦合等离子体质谱法14镉GB/T 5750.62006电感耦合等离子体质谱法15汞SL 327.22005原子荧光法16砷GB/T 5750.62006电感耦合等离子体质谱法17叶绿素 aSL 882012分光光度法18总大肠埃希菌群GB/T 5750.122006多管发酵法2.4.3监测数据评判方法2.4.3.1评价标准渔业水质标准(GB 116071989)适用于鱼虾类的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道和水产增养殖区等海水、淡水的渔业水域。地表水环境质量标准(GB 38382002)第类地表水水质标准适用于珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场;第类地表水水质标准适用于鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域。渔业水域水质评价标准采用 渔业水质标准(GB 116071989)为主,渔业水质标准中未包括的指标,采 用 地 表 水 环 境 质 量 标 准(GB 38382002)。2.4.3.2水质指数法监测区域的综合环境质量评判水质采取水质指数法(WQI 法)。优:95WQI100,水体保护良好,水体环境未受到威胁或损伤,环境质量状况非常接近天然或原始水平。所有的测定结果均一直满足环境质量目标,WQI 才能达到此范围。良:80WQI95,水体保护良好,水体环境受到的威胁或损伤程度很小,环境质量状况很少偏离天然或理想水平。中:65WQI80,水质得到保护,水体环境有时会受到威胁或损伤,环境质量状况有时偏离天然或理想水平。及格:45WQI65,水体环境质量经常受到威胁或损伤,环境质量状况经常偏离天然或理想水平。差:0WQI45,水体环境质量几乎总是受到威胁或损伤,环境质量状况通常偏离天然或理想水平。3结果与分析 2021 年对田北荡水域的 4 个监测点进行 4 个季度的 水 质 监 测,对 比 渔 业 水 质 标 准(GB 116071989),得出 4 个采样断面水质基本满足渔业用水要求。综合水质指数(WQI)评价结果显示,春季水质评价优(WQI=96.3),夏季水质评价良(WQI=89.7),秋 季 水 质 评 价 优(WQI=100),冬季水质评价良(WQI=92.6)。总体水体保护良好,水体环境受到的威胁或损伤程度很小,环境质量状况很少偏离天然或理想水平。3.1水质指标性状分析3.1.1物理及化学性状3.1.1.1透明度从调查结果看,田北荡透明度平均为 0.52 m,全年最大与最小值分别出现在 6 月和 12 月,为0.80 m 和 0.35 m,透明度趋势 3 月逐渐升高,至6 月达到顶峰后逐渐下降,至 12 月透明度值近似 3月,且 6 月和 9 月数值明显大于 3 月和 12 月。四个站点 TBD-2、TBD-4、TBD-1 和 TBD-3 全年平均值分别为 0.48、0.55、0.55 和 0.51 m(图 2)。3.1.1.2温度2292 2023 年第 64 卷第 9 期图 2田北荡透明度从调查结果看,田北荡温度平均为 23 ,其变化范围为 7.4 29 。从各个测点看,TBD-2、TBD-4、TBD-1 和 TBD-3 全年平均值分别为 22.7、23.15、23.18 和 23.35 ,依次升高。从时间上看,最高温和最低温出现在 6 月和 12 月,分别为29 和 16.4 。3.1.1.3溶解氧田北荡全年溶解氧含量平均为 9.74 mgL-1,最高含量出现在 6 月,为 14.70 mgL-1,最低值出现在 9 月为 7.20 mgL-1,全年除 9 月和 12 月外,其余时间均在 8.00 mgL-1以上。4 个测点中,溶 氧 最 高 的 是 TBD-1(平 均 值 10.18 mg L-1),其次 为 TBD-4(平 均 值 10.15 mg L-1),TBD-3 和 TBD-2 较低,分别为 10.02 mg L-1和8.60 mgL-1。由图 3 可见,同季度中各测点之间差异较小。图 3田北荡溶解氧含量3.1.1.4pH 值田北荡 pH 值全年平均值为 8.17,呈弱碱性。全年变化不大,最高在 3 月(8.52),最低在 12 月(7.56),其余时间均在 7.78.4。4 个测点的 pH 值相差不大,分别为 TBD-2(平均值 8.07),TBD-4(平均值 8.05),TBD-1(平 均 值 8.29)和 TBD-3(平均值 8.29)。TBD-4 稍低于其他各测点(图 4)。图 4田北荡 pH 值3.1.2主要营养物质及叶绿素 a富营养化是渔业水域污染的主要现象。水体富营养化,会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,造成水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡。水中氮、磷营养物质是主要成因。3.1.2.1氨氮氨氮全年含量平均为 0.215 mgL-1,全年变化较大,其变化范围为 0.105 0.361 mgL-1,实测最小值为 0.066 mgL-1(12 月 TBD-4),实测最高值为 0.838 mgL-1(12 月 TBD-2)。全年变化情况如图,从 3 月到 12 月氨氮平均含量依次为0.189、0.205、0.105、0.361 mgL-1,其中 9 月含量最低,12 月含量最高。从空间上看 4 个测站,从 TBD-1 至 TBD-4,分别为 0.205、0.330、0.170、0.155 mgL-1,TBD-2 最高,TBD-4 最低(图 5)。图 5田北荡氨氮含量3.1.2.2总磷总磷全年平均含量为 0.084 mgL-1,实测最小值为 0.043 mgL-1(12 月 TBD-4),实测最高值为 0.238 mgL-1(12 月 TBD-1)。全年变化较大,从 TBD-1 至 TBD-4,分 别 为 0.121、0.084、0.072、0.060 mgL-1,TBD-1 最高,TBD-4 最低。蒋升飞,等:2021 年嘉兴市田北荡渔业水质监测与评价2293全年变化情况如图,大体上表现为冬季含量高,春秋季含量低,其中 12 月含量最高(0.108 mgL-1),9 月最低(0.07 mgL-1)。不同测站间总磷含量有差异,12 月最为明显(图 6)。图 6田北荡总磷含量3.1.2.3叶绿素 a叶绿素 a 全年平均含量为 28.89 mgL-1,全年变化较大,其月变化情况如图,其中 9 月份含量最高(75.31 mgL-1),实测最高值为 89.60 mgL-1(TBD-1 和 TBD-2),其次为 12 月(25.33 mgL-1),3 月(11.20 mg L-1),而 6 月含量最低(3.72 mgL-1),实 测 最 低 值 为 1.18 mg L-1(TBD-2)。从 6 月到 9 月,叶绿素 a 含量逐渐增大,9 月达到峰值后又逐渐减少。从空间上看 4 个测站,从 TBD-1 至 TBD-4,分别为 31.20、29.52、36.09、18.76 mgL-1,TBD-1 最高,TBD-4 最低(图 7)。图 7田北荡叶绿素 a 含量3.2综合水质评价 4 个监测点的水样检测结果见表 2,按照 地表水环境质量标准(GB 38382002)中类水标准进行评价,主要超标项目为 pH 值(偏高)、总磷含量、高锰酸盐指数和氨氮含量,其余基本符合类水标准。水质总体指标符合第类地表水水质标准,适用于鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域。表 2 2021 年田北荡 4 季度水质检测结果季度监测站位水温/透明度/mpH 值悬浮物含量/(mgL-1)溶解氧含量/(mgL-1)高锰酸盐指数总磷含量/(mgL-1)氨氮含量/(mgL-1)挥发酚含量/(mgL-1)春季TBD-218.80.408.01428.23.400.065 0 0.169 00.25TBD-419.30.408.13328.63.600.046 00.267 00.25TBD-119.40.408.522210.33.000.079 00.217 00.25TBD-319.60.408.24129.83.150.096 00.104 00.25夏季TBD-228.00.708.231710.08.000.116 00.216 00.25TBD-428.50.608.241414.74.400.088 00.162 00.25TBD-129.00.808.171414.74.000.078 00.198 00.25TBD-329.00.708.361214.63.750.070 50.245 00.25秋季TBD-227.60.508.3488.43.500.064 00.099 00.24TBD-427.60.708.27129.03.000.064 00.126 00.25TBD-127.80.608.2667.83.000.090 00.093 60.21TBD-327.80.608.37127.23.300.062 00.103 00.21冬季TBD-216.40.357.7327.82.900.091 00.838 00.25TBD-417.20.507.5698.32.900.043 00.066 60.25TBD-116.50.408.22307.92.900.238 00.312 00.25TBD-317.00.358.2058.52.900.061 50.228 00.25季度监测站位石油类含量/(mgL-1)铜含量/(mgL-1)锌含量/(mgL-1)铅含量/(mgL-1)镉含量/(mgL-1)汞含量/(mgL-1)砷含量/(mgL-1)叶绿素 a 含量/(mgL-1)总大肠埃希菌群/(MPNmL-1)春季TBD-20.034 32.431.490.070 00.0150.0151.6812.801 700TBD-40.038 12.861.690.017 50.0150.0181.659.79700TBD-10.036 52.061.590.017 50.0150.0151.6814.20790TBD-30.029 82.511.460.090 00.0150.0201.538.031 1502294 2023 年第 64 卷第 9 期表 2(续)季度监测站位石油类含量/(mgL-1)铜含量/(mgL-1)锌含量/(mgL-1)铅含量/(mgL-1)镉含量/(mgL-1)汞含量/(mgL-1)砷含量/(mgL-1)叶绿素 a 含量/(mgL-1)总大肠埃希菌群/(MPNmL-1)夏季TBD-20.019 01.111.620.017 5 0.0150.0517.271.18790TBD-40.008 00.991.580.017 50.0150.0259.825.171 300TBD-10.010 01.262.080.017 50.0150.0158.263.90330TBD-30.014 01.191.910.017 50.0150.01610.394.64490秋季TBD-20.031 00.381.610.070 00.0150.0392.8089.601 100TBD-40.024 00.611.070.017 50.0150.0192.8446.20790TBD-10.031 00.701.270.017 50.0150.0392.8589.601 300TBD-30.030 00.601.370.017 50.0150.0342.7675.851 400冬季TBD-20.038 02.321.420.017 50.0150.0320.6414.50790TBD-40.023 00.903.340.017 50.0150.0151.3313.90490TBD-10.035 01.931.550.070 00.0150.0301.0617.101 700TBD-30.039 50.761.390.017 50.0150.0171.5455.851 200综合水质标识指数(WQI)评价结果(表 3)。总体可见,春季水质评价优(WQI=96.40),夏季水质 评 价 良(WQI=89.79),秋 季 水 质 评 价 优(WQI=100.00),冬 季 水 质 评 价 良(WQI=92.62)。水质评价优的占 50%,良占 50%,全年平均水质评价良(WQI=94.70)。说明水体保护良好,水体环境受到的威胁或损伤程度很小,环境质量状况很少偏离天然或理想水平。表 3田北荡水域各监测点综合水质指数评价季度监测站位pH 值溶解氧含量/(mgL-1)高锰酸盐指数总磷含量/(mgL-1)氨氮含量/(mgL-1)挥发酚含量/(mgL-1)石油类含量/(mgL-1)铜含量/(mgL-1)锌含量/(mgL-1)铅含量/(mgL-1)春季TBD-20.67 0.25 0.57 0.32 0.34 0.05 0.69 0.24 0.01 0.001 TBD-40.75 0.14 0.60 0.23 0.53 0.05 0.76 0.29 0.02 0TBD-11.01 0.27 0.50 0.39 0.43 0.05 0.73 0.21 0.02 0TBD-30.83 0.16 0.53 0.48 0.21 0.05 0.60 0.25 0.01 0.001 夏季TBD-20.82 0.49 1.33 2.32 0.43 0.05 0.38 0.11 0.02 0TBD-40.83 0.01 0.73 1.76 0.32 0.05 0.16 0.10 0.02 0TBD-10.78 0.01 0.67 1.56 0.40 0.05 0.20 0.13 0.02 0TBD-30.91 0.02 0.63 1.41 0.49 0.05 0.28 0.12 0.02 0秋季TBD-20.89 0.17 0.58 0.32 0.20 0.48 0.62 0.04 0.02 0.001 TBD-40.85 0.38 0.50 0.32 0.25 0.50 0.48 0.06 0.01 0TBD-10.84 0.03 0.50 0.45 0.19 0.42 0.62 0.07 0.01 0TBD-30.91 0.24 0.55 0.31 0.21 0.42 0.60 0.06 0.01 0冬季TBD-20.49 0.71 0.48 0.45 1.68 0.05 0.76 0.23 0.01 0TBD-40.37 0.66 0.48 0.21 0.13 0.05 0.46 0.09 0.03 0TBD-10.81 0.70 0.48 1.19 0.62 0.05 0.70 0.19 0.02 0.001 TBD-30.80 0.64 0.48 0.31 0.46 0.05 0.79 0.08 0.01 0季度监测站位镉含量/(mgL-1)汞含量/(mgL-1)砷含量/(mgL-1)总大肠埃希菌群/(MPNmL-1)F1F2F3WQI评价结果春季TBD-20.003 0.03 0.03 0.34 5.88 1.47 1.47 96.40 优TBD-40.003 0.04 0.03 0.14 TBD-10.003 0.03 0.03 0.16 TBD-30.003 0.04 0.03 0.23 夏季TBD-20.003 0.10 0.15 0.02 11.76 7.35 10.98 89.79 良TBD-40.003 0.05 0.20 0.03 TBD-10.003 0.03 0.17 0.01 TBD-30.003 0.03 0.21 0.01 秋季TBD-20.003 0.08 0.06 0.02 0.00 0.00 0.00 100.00 优TBD-40.003 0.04 0.06 0.02 TBD-10.003 0.08 0.06 0.03 TBD-30.003 0.07 0.06 0.03 冬季TBD-20.003 0.06 0.01 0.02 11.76 2.94 4.04 92.62 良TBD-40.003 0.03 0.03 0.01 TBD-10.003 0.06 0.02 0.03 TBD-30.003 0.04 0.03 0.02 蒋升飞,等:2021 年嘉兴市田北荡渔业水质监测与评价22954讨论4.1水环境状况嘉兴市田北荡,全年水质基本符合 地表水环境质量标准(GB 38382002)第 类标准,满足水产养殖水质需求。采样站点底质主要以泥沙、淤泥为主,多数为静止状态,岸坡为石砌或水泥砌岸坡。水面漂浮有凤眼莲、槐叶萍、水生高等维管束植物。4.2水质变化从 3 月至 12 月,根据 地表水环境质量标准(GB 38382002),田北荡水质 3 月为类,6 月为类,9 月为类,12 月为类。4.3河道整治在调查过程中,通过村镇的河湖堤岸,以石砌堤岸较为普遍。石砌堤岸的主要优点是:防洪,丰富水生态环境,还可以增加人水亲近的范围。但是在平原河网地区,石砌堤岸的存在,隔断了(或缩小)地表水向地下渗透;其次,因为是垂直面,导致近岸水深增加,不利于水生维管束植物生长。建议今后将石砌堤岸改成缓坡,由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术形成生态护坡。生态护坡设计优先考虑与河、湖、荡自然生态过程相协调,尊重物种多样性,减少对资源的剥夺,有利于保持营养和水循环,维持植物生境和动物栖息地的 质 量,有 助 于 改 善 人 居 环 境 及 生 态 系 统 的健康。参考文献:1 金相灿.中国湖泊富营养化 M.北京:中国环境科学出版社,1990.2 阮仁良,王云.淀山湖水环境质量评价及污染防治研究J.湖泊科学,1993,5(2):153-158.3 舒金华,黄文钰,吴延根.中国湖泊营养类型的分类研究J.湖泊科学,1996,8(3):193-200.4 黄文钰,吴延根,舒金华.中国主要湖泊水库的水环境问题与防治建议 J.湖泊科学,1998,10(3):83-90.5 赵章元,吴颖颖,郑洁明.我国湖泊富营养化发展趋势探讨 J.环境科学研究,1991,4(3):18-24.6 郭慧光,闫自申.滇池富营养化及面源控制问题思考 J.环境科学研究,1999,12(5):43-44.(责任编辑:董宇飞)