水质变化（精选十篇）
水质变化 篇1
影响水质的主要因素可以分为物理、化学和生物三个方面。池水的物理特性主要表现在水温和水的透明度。化学特性主要表现在溶解氧、酸碱度以及营养盐等方面。池水中微生物的生长情况直接决定水色, 并影响池水的透明度。因此, 要科学养鱼, 就必须了解养鱼用水的物理、化学及生物性状的变化规律, 以及对鱼类生长繁殖的影响, 并努力控制和改善其性状, 创造一个适宜鱼类生长、生活的环境, 满足渔业生产的发展。
1 水温与水质
1.1 水温变化及其对鱼类的影响
1.1.1 水温变化。
养殖水体水温变化受自然因素影响很大, 不同水层深度水温变化也不尽相同。一般水温在下午2~3时达到最高点, 早上日出前水温最低。水深较深的池塘, 下层水的水温一般无明显变化。池塘水温年变化幅度也比气温小, 池塘水温的最高最低月份也较气温的最高最低月份要晚, 一般是1月份水温最低, 7、8月份水温最高。
1.1.2 水温对鱼类的影响。
养殖鱼类都是变温动物, 体温随水温的变化而变化, 并直接影响鱼的生存和生长。在适合温度范围内, 随着温度的升高, 鱼类的代谢相应加强, 进食量增加, 生长也快。各种鱼类都有自身生长的适温范围和最适宜的温度范围。常见池塘养殖品种如四大家鱼等的适宜水温为20~25℃。最佳繁殖水温通常在适宜的水温范围内。池塘的溶氧也随着水温的升高而降低, 但水温上升鱼类代谢增强, 呼吸加快, 耗氧量增高, 因而容易产生池塘缺氧, 这种现象在夏季高温季节特别明显, 必须引起注意。
1.2 改善方法
由于目前水产养殖业工厂化程度不够, 因此很难对池塘水温完全进行人工控制, 但是部分的调节和改善是可以实现的。在不同季节可以通过调节池塘水深来调节水温。在春季气温较低时池塘可以保存较低的水位, 这样有利于池水升温, 而在夏季气温较高时可以增加水深来调节水温。另外, 利用地下温泉等自然条件也可升高池水温度, 必要时也可增设人工采光棚或锅炉等设备升温。
2 溶解氧与水质
2.1 溶解氧变化及其对鱼类的影响
2.1.1 溶解氧变化情况。
池水中溶氧的水源90%以上是靠水中浮游植物的光合作用产生的, 少部分源于大气的溶解作用。水中溶解氧的多少与水温、时间、气压、风力、流动等因素有关。水温升高时, 鱼的新陈代谢增强, 呼吸频率加快, 耗氧量增大, 水中的溶解就会减少。由于浮游植物光合作用受光而变化。一般晴天比阴天的溶解氧高。晴天下午的含氧量最高, 上层池水的溶氧呈饱和状态。在低气压、无风浪、水流动时的溶解氧较高。2.1.2溶解氧对鱼类的影响。当水中的溶氧量充足时, 鱼摄食旺盛, 消化率高, 生长快, 饵料系数低。当水中的溶氧量过少时, 鱼的正常活动就会受到影响, 严重缺氧时可引起鱼的死亡。试验表明, 草、鲢、鳙、鲤等鲤科鱼类, 要求水中溶氧量不应低于4mg/L, 低于2mg/L, 就会产生轻度浮头。当降至0.6~0.8mg/L时, 就会产生严重浮头, 当降至0.3mg/L以下时, 鱼就会开始死亡。适宜溶氧量在5~5.5mg/L或更高, 过饱和的氧一般对鱼类没有什么危害, 但饱和度很高时会使鱼产生气泡病。
2.2 改善方法
自然条件下, 可以通过注入新水, 保持池水清洁、清新, 定期清理池底过多淤泥, 减少有机物质污染耗氧。池面应有良好的通风和光照条件, 不应有阻挡通风和遮蔽日光的高等水生植物和高大树木等, 这样有利于引起池水波动, 加快融氧循环。最主要的增氧方式是使用增氧机, 这也是目前精养鱼池改善溶氧条件, 防止浮头的最好方法。平时在晴天中午开机搅拌水, 造成池水上下流转混合, 把上层水中过饱和氧转到下层去, 不仅改善了下层水的溶氧条件, 又能预防或减轻次日早晨鱼类浮头的现象。
3 透明度与水质
3.1 透明度变化对鱼类的影响
3.1.1 透明度变化情况。
在正常天气, 精养鱼池池水泥砂含量少, 影响池水透明度的最主要因素是水中浮游生物的种类和数量。故透明度有明显的季节变化、水平变化和日变化。夏秋季节, 池水浮游生物和有机物多, 透明度小;冬季水温低, 浮游生物量少, 水质清, 透明度大;其透明度高低主要取决于水中浮游生物量的多少。早晨浮游生物在池塘中基本均匀分布, 透明度大;下午因浮游生物具趋光性而趋向上层, 它们对太阳辐射光的吸收进一步增大, 透明度变小。
3.1.2 透明度对鱼类的影响。
池水透明度的大小不仅直接影响水中浮游植物光合作用, 而且也大致地表示了水中溶氧的补充数量、浮游生物的多少和水质的肥度。透明度过大, 表示水中生物量少, 水太瘦, 不利于滤食性鱼类生长;透明度过小, 表明水中有机物过多, 池水耗氧因子过多, 上下水层的水温和溶氧差距大, 水质易恶化。广大养殖生产者只有正确掌握关于水的“透明度”的原理, 才能及时而合理地对池水进行调节, 为渔业的增产丰收打下基础。
3.2 改善方法
透明度过小, 说明池水中浮游植物生物量过大, 光照能力降低, 池水溶氧量较少, 这时养殖品种对饲料的消化能力降低, 抗病能力减弱, 此时应及时加水、换水、利用生物制剂改良水质。池水透明度过大, 说明池水中浮游植物生物量过小, 这时要适当施一些肥料。另外, 还可以使用微生物制剂来调节透明度。微生物制剂中的有利细菌进入到池塘后, 发挥其氧化、氮化、硝化、反硝化等效果, 把排泄物残存饲料、生物尸身等有机物敏捷分化为单细胞藻类的养分, 促进单细胞藻类繁衍和成长, 单细胞藻类的光合效果又为有机物的氧化分化、微生物呼吸、养殖品种的呼吸供给氧气。如此往复, 构成一个良性生态循环, 使池塘的菌相和藻相到达平衡。
4 氨氮与水质
4.1 氨氮变化对鱼类的影响
4.1.1 氨氮来源。
在养殖水体中, 溶解于水中的氮素养分主要以氨态氮和硝态氮形式存在。水中氨氮主要来源于三种途径。一是水生动物的排泄物、施加的肥料、残饵、动植物尸体等, 被微生物分解后形成氨基酸, 再进一步分解成氨氮。二是水中氧气不足时, 水体发生反硝化作用而产生氨氮。三是鱼类、甲壳类自身向水中排泄的氨氮废物。
4.1.2 氨氮对鱼类的影响。
氨氮在水中以离子氨和非离子氨的形式存在, 其中非离子氨对水生生物有毒。当其通过鳃进入鱼体内时, 会直接增加水生生物氨氮排泄的负担, 氨氮在血液中的浓度升高, 导致体内多种酶的活性降低, 并降低血液运输氧的能力, 破坏鳃表皮组织, 导致氧气和废物交换不畅, 从而引起鱼类缺氧或中毒死亡。
4.2 改善方法
经常换水, 定期清除部分池底淤泥是改良水体中氨氮状况的重要措施。同时在池塘投饲时, 尽量以鱼类能吃完为原则, 不形成残饲, 从而减少饲料对水体的污染。另外, 在鱼池施用铵态氮肥时, 必须根据水质的p H值大小掌握合适的施肥量, 防止施用过量, 以避免使水中氨氮的含量达到危害鱼类的程度。
5 p H与水质
5.1 p H变化对鱼类的影响
5.1.1 p H变化情况。
养殖水体中, p H的日变化情况与水温相似, 从早上开始逐渐上升, 至下午16:00时达最大值, 接着开始下降, 直至次日日出前达到最小值。从养殖整个过程来看, 放苗前肥水阶段p H值最高, 有时可超过, 随后会不断下降, 到中后期甚至降到7.0以下, 如果水质不加以调节, 则p H值就会不断发生变化。
5.1.2 p H对鱼类的影响。
p H值的偏低或偏高, 对鱼类都会产生直接或间接影响, 是引发暴发性鱼病的关键因素。p H值过低可使鱼类血液的p H值下降, 削弱其载氧能力, 可造成生理缺氧, 此时尽管水中溶氧充足但鱼类仍会因生理缺氧而浮头, 并且停止摄食。p H值过高则腐蚀鳃组织, 可引起鱼类死亡。p H值过高或过低都会使水中微生物活动受到抑制, 使有机物质不易分解, 从而影响水质。
5.2 改善方法
当水质偏酸性时, 可以通过泼洒生石灰提高p H值, 也可以使用藻类生长素, 加速培养浮游植物, 消耗水体中过多二氧化碳, 提高p H值。另外, 施底质改良剂和活菌制剂也可改良水质。水偏碱性时, 可以加注新水或换水, 加入一些酸性物质进行调节, 降低水的p H值。
摘要：良好的水质, 是渔业生产的安全保障, 也是影响养殖鱼品质的重要因素。因此, 研究养殖水质变化特性并努力控制和改善其性状, 对水产养殖业至关重要。论述了水温、氧、pH值、营养盐等几个方面对鱼塘水体质量的影响, 并提出了相应的改良措施, 以期能对生产上从事池塘养鱼者提供参考。
关键词：水温,溶解氧,透明度,营养盐
参考文献
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突发性水质变化应急预案 篇2
一． 大雪、暴雨过后，源水水质发生变化，按正常量投加絮凝剂反应效果不好时，应采取以下措施：
（一）.向厂部领导报告；
（二）.化验室增加检测频次（总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、耗氧量、游离性余氯等）；
（三）.调节投矾量投消毒剂量；
（四）.调节滤池反冲洗次数及气浮池排渣次数。
二．源水pH值发生过高（8.5以上）过低（6.5以下）变化时，应采取以下措施：
（一）.源水pH值过高时，超过8.5，对消毒剂投加影响较大，采取投加适量盐酸调节pH值至正常范围；
（二）.源水pH值过低时，低于6.5，对聚合氯化铝絮凝效果影响较大，采取投加适量石灰水调节pH值至正常范围；
（三）.增加反应池排泥次数，减少沉泥太多时对水质的影响。
三．源水有异味及藻类快速生长时，应采取以下措施：
（一）.在源水易发生异味季节之前，加强异味及藻密度检测；
（二）.一旦检测到藻密度迅速增加，异味加重时，马上向厂部领导报告；
（三）.启动活性炭投加装置，投加活性炭去除异味；
（四）.增加气浮池刮渣次数，减少浮渣对水质影响；
（五）.经处理后，滤后水无味，再经消毒合格后出厂供水。
四．源水有农药味、有毒时，应采取以下措施：
（一）.一旦发现源水有农药味或被其它有毒物质污染时，立即向厂部领导报告；
（二）.采集水样立即送往市水质检测站检测；
（三）.停止对外供水，排空清水池，对清水池彻底清洗进行无毒处理；
（四）.排空反应池、气浮平流复合池、滤池的水，彻底清洗进行无毒处理；
城市湿地水质特征及其时空变化 篇3
关键词：湿地水质；水体富营养化；氨氮；COD含量
中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0060-02
作为与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统之一的湿地，以其强大的生态功能被誉为“地球之肾”。水是城市湿地生态系统的灵魂和命脉，水体质量直接影响湿地整体生态系统，是制约城市湿地生态环境质量的瓶颈因素。近年来，湿地生态系统研究逐渐成为国内外湿地研究的热点领域，并取得重要研究进展。尤其在典型湿地分布区域，开展了大量关于自然湿地生态系统研究工作。本文以南京仙林新市区为例，选取总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮、COD四项指标进行分析，并对研究区富营养化指数进行空间异质性研究，阐述土地利用水水质的影响，为城市湿地发展、建设和管理提供科学依据。
1 研究区概况
南京仙林新市区（32.059°-32.147°N，118.867°-119.013°E）位于南京东北部，面积为86.42km2。仙林新市区分为四个片区，分别是：仙鹤片区、白象片区、麒麟片区和青龙片区。研究区一大突出特点为湿地众多，2003～2009年间，湿地数量减少极为明显，六年间减少1428个；另外，人工湿地增加，面积扩大，形状趋于规则，自然湿地面积缩小。
2 数据来源与处理
本文基于对研究区湿地整体特点的了解基础上，研究湿地水质和土地利用之间的关系。
依据各片区特点，选择典型湿地进行水质动态监测。水样监测指标分别是总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮、COD，监测方法参照国家环境保护总局编著的《水和废水监测分析方法》第4版。
3 结果与分析
3.1 化学需氧量（COD）
化学需氧量是化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，单位mg/L。COD越多表明水中有机污染越多。本文用高锰酸钾做氧化剂测定水中CODMn含量。
仙鹤片区COD值全年变化范围4.44～10.54mg/L，最低值出现于2011年11月，最高值出现于2011年8月，全年平均值6.95mg/L；白象片区全年变化范围2.12～14.06mg/L，最低值出现于2011年11月，最高值出现于2011年6月，全年平均值7.46mg/L；麒麟片区全年变化范围4.16～17.28mg/L，最低值出现于2011年11月，最高值出现于2011年8月，全年平均值8.07mg/L；青龙片区全年变化范围3.89～20.14mg/L，最低值出现于2011年11月，最高值出现于2011年8月，全年平均值9.70mg/L。
3.2 总磷和总氮
污水中的过多N、P植物营养元素，容易导致湖泊富营养化。
全年来看，整个研究区域的各景观功能区的TP浓度最高值都在夏季11年8月份，最低值都在秋冬季。夏季降雨量大，随地表径流汇集而来的污染物进入低洼处的湿地，导致污染物浓度上升，均超过Ⅲ类水质标准。但是夏季和秋季底泥微生物活跃，湿地植被长势良好，湿地呈现较高的净化功能。所以，夏季大量进入湿地的污染物经过一段时间的净化，污染物浓度有所降低。冬季和春季降雨量减少，进入湿地的污染物较之于夏秋季节有所减少，但是湿地在这两个季节的净化能力也较低，经过累积以及春季人类管理湿地周边的草坪和耕地，污染物浓度春季高于冬季。而各片区的TN最高值基本出现在7～8月，最低值出现在春秋季。
3.3 氨氮
仙鹤片区全年变化范围0.09～0.92mg/L，最低值出现于2011年12月，最高值出现于2011年8月，全年平均值0.39mg/L；白象片区全年变化范围0.06～2.89mg/L，最低值出现于2011年11月，最高值出现于2011年3月，全年平均值0.43mg/L；麒麟片区区全年变化范围0.20～0.69mg/L，最低值出现于2011年11月，最高值出现于2011年8月，全年平均值0.43mg/L；青龙片区全年变化范围0.08～1.54mg/L，最低值出现于2011年12月，最高值出现于2011年8月，全年平均值0.54mg/L。
整个研究区域全年来看，各片区的NH4+-N浓度在春夏季节高于秋冬季节，这与NH4+-N主要来于降水有关。
4 结语
调查期间随着季节的不同，各区的营养盐含量变化也不同。主要得到以下结论：
（1）作为有机物相对含量的指标之一，当CODMn值超过4mg/L时，表明水体己经受到有机物的污染。各区CODMn含量在一年内变化较大，且COD值均大于4mg/L，甚至高达20.14mg/L，表明湿地水体有机污染比较严重。从仙林新市区四个片区情况来看，农村景观为主导的青龙片区的CODMn含量最高，麒麟片区次之，仙鹤片区CODMn含量最低。
（2）总磷和总氮随季节的变化特征较为相似，都从不同程度反映了水体的富营养化程度，其最高值都集中在夏季，最低值都处于秋冬季节。另外，仙鹤片区和白象片区由于周围土地利用方式主要是城市建筑用地，TP和TN的含量相对于农村景观为主导的麒麟片区和青龙片区较小。尤其是青龙片区湿地周围主要是耕地为主，到了夏天，化肥农药的下渗和径流造成了湿地TP、TN含量迅速增高。
（3）氨氮总体变化趋势不如TN、TP特征明显，总体来说，最高值也处于夏季7～8月份，春夏季高、秋冬季低，这主要由于春秋季节降水较多。分区来看，仙鹤片区氨氮值相对于其它三个片区较高。
参考文献
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浅谈气候变化条件下的水库水质问题 篇4
1 全球气候变化带来的挑战
1.1 区域水资源分配更为不均
气候变化对降水量、蒸发量和径流量都有着直接的影响。从而影响到区域水资源的总量。气候变化带来的区域水资源不均表现在时间和空间两方面。一方面，由于全球气候变化所造成的局地大气环流改变，会造成某些地区年内、年际降水分布更为不均;另一方面，局地大气环流的改变会直接影响海陆季风，从而改变季风区雨量的分配，使得空间水资源分配更为不均。
1.2 极端天气频发
在全球持续变暖这个气候大背景的作用下，极端的高温事件也增加了。由于温度升高，大气对流活动加强，强降水和冰雹等天气也多了起来。2009年6月至8月，全国有355个气象站点达到了极端高温事件标准，67个站点日降水量达到了极端强降水事件标准。
1.3 温室效应
大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气中二氧化碳等温室气体吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。由于人口的增加和人类生产活动的规模扩大，特别是化石燃料的大量使用，人类向大气释放的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物等温室气体不断增加，导致大气的组成发生变化。大气质量受到影响，气候有逐渐变暖的趋势。由于全球气候变暖，将会对全球产生各种不同的影响，较高的温度可使极地冰川融化，海平面每10年将升高6厘米，因而将使一些海岸地区被淹没。全球变暖也可能影响到降雨和大气环流的变化，使气候反常，易造成旱涝灾害，这些都可能导致生态系统发生变化和破坏，全球气候变化将对人类生活产生一系列重大影响。
2 我国水库水质现状
2.1 水库水污染严重
我国水库水质污染十分严重，据水利部2006年统计，我国10个大型水库中Ⅳ、Ⅴ类水质水库4个，劣Ⅴ类水质水库2个。我国水库水质污染的主要来源有流域居民生活污染、工业生产污染以及农业和城市面源污染。由于我国市政管网的建设速度较城市化速度相对落后，使得大量生活污水未能及时处理就排放进入水环境中，对水体特别是水库水体造成严重污染。农药化肥的使用以及城市交通等带来的面源污染也是造成水环境污染的重要源头。
2.2 富营养化
富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象，严重时会产生水华，对水环境造成严重污染甚至影响正常供水。由于水库水体流动缓慢，水体中营养物质易于富集，为水华藻体的生长提供良好的条件，从而极易产生富营养化甚至水华。
2.3 有毒有害物质增加
重金属及持久性有机物的污染已成为当前环境污染中的重要问题。此类物质毒性大，在自然环境中降解十分困难又易于通过食物链富集，从而直接或间接对人类身体健康造成严重威胁。随着电子、化工、机械等工业不断发展，重金属及持久性有机污染物的使用量也大大增加，由于生产、运输以及废品销毁等过程控制不严，大量有毒有害物质进入环境，直接威胁人类健康。农业生产中农药的大量使用也是持久性污染物的重要来源。水库是流域水体的汇，同时有毒有害物质也汇集于此，对水库中重金属、持久性有机污染物等有毒有害物质的污染要更加重视。
3 气候变化条件下的水库水质问题
3.1 水库水质继续恶化
气候变化造成的干旱及降水分布不均将大大减少径流量从而减少水库蓄水量，另一方面促使蓄水量的加大，从而使得水库蓄水量大大减少，水库水质下降。同时，气候恶化造成强降雨，同时造成生态环境恶化影响流域植被生长，从而加重水土流失，影响水库水质。水库水量的减少及水质的恶化进一步影响水生态系统的稳定，从而造成水库生态系统的恶化，加重水质恶化。
3.2 水体富营养化更为严重
温室效应在影响全球气温的同时，影响到全球生态系统的稳定。商兆堂等研究发现气候变暖速度加快为太湖蓝藻的生长发育提供了热量条件;降水量减少，加速了太湖水质恶化，为蓝藻暴发提供了有利的水质环境条件;日照时数增多，充足的光照为蓝藻生长发育提供了优良的光合条件;温度偏高、降水量偏少、日照时数偏多的气候变化趋势对应太湖蓝藻暴发的次数也偏多，造成了太湖蓝藻暴发现象越来越严重]。因此，在全球气温不断升高的过程中，水库富营养化更加严重。
3.3 有毒有害物质问题显著
随着水库水量的减少，有毒有害物质的不断增加，水库中有毒有害物质的浓度将大大增加，通过水库供水及食物链的富集等途径将对人类生命健康造成严重威胁。
4 对策及建议
4.1 推进污水处理事业，加快污染整治步伐
我国污水处理能力远远落后于社会及国民经济发展的水平，因此，要切实推进我国污水处理事业，一方面在大中城市建设集中处理的污水处理厂，另一方面要在广大农村地区，因地制宜，建立农村分散污水处理设施，广泛利用天然及人工湿地，净化水质。同时，要加快污染整治的步伐，对污染水体进行生态修复，提高环境自净能力。大力开展水环境、土壤环境的修复工程，减少二次污染，从源头减少污染。
4.2 法律与激励相结合
一方面，通过法律及规章制度的约束，强制社会各界对水库水质的保护，另一方面，政府建立激励机制，通过各种优惠政策及奖励，鼓励社会各级特别是企事业单位大力开展水环境整治及保护工作，从而弥补政府投入的不足，提高全社会环境保护能力。
4.3 提高全民水资源保护意识
大沽河青岛段地表水水质变化分析 篇5
摘要：采用～大沽河青岛段地表水水质监测资料,对大沽河青岛段地表水功能区水质进行了较全面地评价,发现近6年来大沽河青岛段地表水污染状况总体上呈好转趋势,主要污染物是COD、悬浮物和氨氮.结合大沽河青岛段水功能区水质达标率低的原因,提出了改善大沽河青岛段地表水环境的对策.作 者：孟春霞 王成见 董少杰 MENG Chun-xia WANG Cheng-jian DONG Shao-jie 作者单位：孟春霞,MENG Chun-xia(中国海洋大学,青岛,266003)
王成见,董少杰,WANG Cheng-jian,DONG Shao-jie(青岛水文水资源勘测局,青岛,266071)
水质变化 篇6
关键词：异育银鲫；鱼池；水质；监测
我国大宗淡水鱼类主要养殖品种有青、草、鲢、鳙、鲤、鲫、鲂七种，目前其养殖产量已占到全国淡水养殖总产量的70%以上，对保障国家粮食安全，满足城乡居民消费发挥着巨大作用，其中目前主推的鲫鱼新品种为异育银鲫“中科3号”。异育银鲫“中科3号”是异育银鲫的第三代新品种，是中国科学院水生生物研究所以高体型异育银鲫与平背型异育银鲫为材料培育而成的[1]。此品种具有生长快、抗病力强、肉质强嫩、味道鲜美、营养丰富等特点，适宜在全国可控水体中进行养殖。近年来异育银鲫养殖已在陕西地区进行示范推广。据统计，2014年全省鲫鱼产量5 106 t，经济、社会和生态效益显著。为了更深入地探讨和完善异育银鲫的养殖技术，笔者所在的国家大宗淡水鱼产业技术体系陕西综合试验站对从四川引进的异育银鲫水花苗种培育池塘的水质进行定期监测，对影响苗种生长的水环境因子的变动规律进行了分析，以期为异育银鲫的苗种规范化培育提供参考。
1 材料与方法
1.1 池塘基本概况
试验池塘位于陕西省西安市临潼区，交通便利，周围无工业性污染源。池塘南北走向，长方形，面积0.53 hm2，水深1.5～1.8 m，进排水方便。池塘放养异育银鲫“中科3号”苗种185万尾[2]。饵料投喂视具体情况，培育前期不投喂饵料，鱼苗通过摄食池塘中丰富的活体浮游植物和浮游动物获取营养，中后期随着鱼苗的快速增长，投喂豆浆及鱼苗全价配合饵料。根据池塘渗漏及蒸发情况，及时添加新水保持水深。池塘配有一台3 kW的叶轮式增氧机。
1.2 水质调查点位和时间
调查点共设置3个，即池塘对角线上的进水口、出水口和池中央。根据异育
银鲫苗种培育周期，水质变动调查在2015年5月7日至6月2日进行，调查频次为每周1次，时间固定在上午9：30-10：30。
1.3 水质调查项目和方法
异育银鲫培育水质调查项目主要设置6个指标，其中水温和pH值采用pH B-4便携式pH计测定，溶解氧采用MODEL9250M溶氧仪测定；透明度采用萨氏盘测定；氨氮含量采用奈氏试剂光度法（GB7479-87）测定，亚硝酸盐含量采用盐酸萘乙二胺比色法（GB7493-87）测定。上述项目中，氨氮和亚硝酸盐需采集水样带回实验室参照《水环境监测实用手册》[3]分析，其他项目在现场分析测定。
水样采集方法参照《水和废水监测分析方法》[4]，用有机玻璃采水器在水面下40 cm处采集，采集后的水样用硫酸酸化固定。水样带回实验室后存放于4 ℃冰箱，在48 h内分析测试完毕。
1.4 数据处理
实验数据用Excel软件进行处理，采用SPSS19.0软件进行单因素方差分析（One-way ANOVA）检验不同时间各水质参数的差异性，当差异显著时用Duncan多重比较检验组内的差异性，以P<0.05作为差异显著的标志。
2 结果与分析
2.1 水温和pH值
异育银鲫培育期间水温的变化范围为24.7～28.3 ℃，平均值为26.4 ℃。随着时间的延长，水温受气温影响呈现出波浪型变化，前三次采样时间水温差异显著（P<0.05）。最高水温出现在5月14日，最低水温出现在5月21日，温差达36 ℃（图1）。
图1 培育池塘不同时间水体温度变化
图2 培育池塘不同时间水体pH值变化
池塘pH值在培育期间出现先降低后升高的变化，变化范围为7.67～8.70，平均值为8.06。基本符合渔业水质标准（GB11607-89）规定6.2～8.5[5]。从时间推移来看，培育后期（6月2日）pH值达到最高值，与其余时间的pH值差异显著（P<0.05）（图2）。调查发现，培育后期的pH值升高，是由于池塘泼洒了沼气废液进行肥水，pH值长时间处于较高值，对鱼苗的生长和摄食不利。
2.2 透明度和溶解氧
池塘透明度变化范围34.5～57.5 cm，平均值为40.9 cm。透明度最大值出现在5月14日，最小值出现在培育初期（5月7日），两个时间透明度存在显著差异（P<0.05）。随着时间的推移，5月20日之后，水体透明度基本保持稳定，变幅小于4.0 cm（图3）。
池塘溶解氧变化较有规律，呈现出先升后降趋势，5月14日溶解氧达13.10 mg/L（P<005），显著高于其它时间的溶氧量。之后快速下降，培育结束时溶解氧降到了最低（5.25 mg/L），整个培育周期溶解氧平均值为8.81 mg/L（图4）。溶解氧的变化与池塘浮游植物的生物量有直接关系，一般浮游植物越多，透明度越小，溶氧量越高。调查发现，池塘开启增氧机对水体溶氧量也有较大影响。
图3 培育池塘不同时间水体透明度变化
图4 培育池塘不同时间水体溶解氧变化
2.3 氨氮和亚硝酸盐
由图5可知，随着培育时间的延长，池塘水体中氨氮含量表现出先升后降再升的变化趋势，在5月21日时氨氮含量达到最大值，为0.993 mg/L，之后显著下降（P<0.05），5月27日降低到0622 mg/L，与培育初期（5月7日）相比较差异不显著，培育期间氨氮含量平均值为0.733 mg/L。
nlc202309030837
水体中亚硝酸盐含量变化范围为0063～0110 mg/L，平均值为0.079 mg/L。最小值出现在培育初期，最大值出现在培育后期，总体呈现升高趋势（图6）。培育结束采样时亚硝酸盐含量较其余采样时间的亚硝酸盐含量差异显著（P<0.05）。高的pH值影响水体中硝化作用，导致水体中亚硝酸盐含量升高。鱼苗长时间处于高浓度的氨氮和亚硝酸盐水体中，会出现生长受抑制或出现畸形，影响苗种培育成活率。
图5 培育池塘不同时间水体氨氮变化
图6 培育池塘不同时间水体亚硝酸盐变化
3 讨论
水体透明度是养殖池塘重要的水质指标，其在一定程度上可反映出水体中浮游植物的量[6]。水体中浮游植物的组成和现存量的稳定性对确保养殖池塘水生态系统物质的良好循环及减少有毒有害物质的积累具有重要意义。本试验池塘透明度变化幅度较小，水体中浮游植物种类和数量的变动小，表明藻相比较稳定，有利于池塘增氧。溶解氧是养殖生态环境中的重要指标之一，它直接或间接地影响着鱼苗的生长和发育，对苗种培育的成活率具有决定影响力。随着池塘苗种的生长以及饵料的投喂，水体中的溶解氧消耗逐渐增大，为了确保池塘内鱼苗对溶氧的需求，防止浮头现象的发生，适时进行机械增氧非常有必要。
氨氮对鱼苗存在毒性，是水产养殖中诱发爆发性疾病的重要水环境因子。依据国家水质标准，水产养殖水体氨氮的浓度应不大于0.61 mg/L[7]，本试验中池塘水体氨氮在培育中后期均大于此指标，这表明随着时间的推移，培育后期鱼苗的生长将会受到影响，成活率也将会出现下降。水体中氨氮浓度的变化受很多因子影响，有研究[6]表明水温和pH值对水体中氨氮浓度影响较大，温度和pH值越高，氨氮毒性越大。此外，溶解氧对水体中氨氮的转化具有重要作用，水体中溶解氧减少，导致水体中消化细菌生长受到限制，从而减弱了硝化作用，造成氨氮和亚硝酸盐的大量积累。因此在苗种培育过程中要定时监测氨氮浓度变化。水体中亚酸盐含量过高对鱼体也存在毒害作用，常常会导致鱼体生长受到抑制，有研究发现池塘中亚硝酸盐含量超过0.090 mg/L时，鱼苗苗种会出现不同程度疾病[8]。本试验水体中亚硝酸盐含量均值为0.079 mg/L，总体处于较高水平，对鱼苗的生长存在较大影响。
在池塘苗种培育生产中，水质监测与调控至关重要，这不仅能降低饵料系数，减少自身污染，提高培育效益，而且有利于确保水体中各项水质指标保持稳定，从而保证养殖环境不易遭到破坏，为鱼苗营造良好的生长、栖息环境，实现经济效益和环境效益双收益。”
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（收稿日期：2015-10-16）
水质变化 篇7
水质综合评价是开展水资源规划及综合利用、水环境治理等各项工作的基础。目前我国主要的河流水质评价方法主要有以下5种:①《地表水环境质量标准》[1]的单因子指数评价方法;②综合水质标识指数评价方法[2];③综合污染指数法[3];④模糊综合指数法[4];⑤神经网络法[5]。以上方法均是对某一历史状态下的水质检测数据进行评价, 不能适用于对一系列的水质变化过程进行综合评价。对于包含多个水库的大型城市原水系统而言, 在系统水质水量联合调度研究中, 针对不同的调度方案给出整个系统的水质变化过程的综合评价显得更加困难。
为此, 本文借鉴单因子指数评价方法及污染指数法两种方法的思想, 构建了单因子污染指数指标 (Single Factor Pollution Index, SFPI) , 综合考虑水库蓄水量变化过程的影响, 提出单个水库水质变化过程综合评价方法——水库水质指数法 (Reservoir Water Quality Index, RWQI) 以及包含多个水库的大型城市原水系统水质变化过程综合评价方法——系统水质指数法 (System Water Quality Index, SWQI) , 尝试通过RWQI与SWQI两项评价结果从局部与全局两个层次综合反映单个水库及整个原水系统的水质变化过程。一方面采用RWQI定量评价各个水库的水质变化综合特性, 另一方面将SWQI作为原水系统水质水量联合调度方案优劣的定量判据, 也可以作为水质水量多目标决策的目标之一, 为系统优化调度方案的优选及制定科学的水资源整治规划提供了更精确的定量化决策依据。
1 水质变化过程评价指标构建
1.1 水质指标构建
在单因子指数评价方法和综合污染指数法基础上, 以《地表水环境质量标准》规定的水体功能水质标准限值为基准将不同指标浓度值进行标准化映射, 转化成无量纲的相对浓度值Cre, 消除不同水质指标之间的量级差异。
根据性质不同将水质指标分为正向型和负向型两种。正向型指标的数值越大水质越好, 如溶解氧;负向型指标的数值越小水质越好, 大部分指标属于负向型指标, 如总磷、总氮等。为了使各类指标标准化后的等级划分与相对浓度变化趋势基本一致, 对两种指标分别采用不同的映射函数:
正向型指标:
负向型指标:
式中:Cre为标准化映射后的相对浓度值;C为水质指标实际浓度值;Cf为功能区要求的水质浓度标准限值;Cs为正向型指标的饱和浓度值。
取溶解氧 (正向型指标) 、COD、总磷 (TP) 、总氮、高锰酸盐指数、硝酸盐氮等6项指标为例;对各项指标I～V类水对应的标准限值进行标准化映射, 以功能区要求Ⅲ类水为例Cf=CⅢ, 溶解氧的饱和浓度Cs=7.5 (mg/L) , 分析映射前后的效果。
各类指标的量级和变化趋势上存在极大差异 (图1) , 而进行标准化映射后各类指标的相对浓度值变化趋势基本保持一致 (如图2) , 并且所有指标的变化曲线都通过相同的功能区临界点 (数值为1) , 通过该临界值可以直观判断水质是否达到功能区水质要求。
根据单因子指数评价方法, 以水库各时段水质指标相对浓度最大值构建单因子污染指数指标, 其计算方法如下:
式中:j为水质指标序号, j=1, 2, …, J;k为水库编号, k=1, 2, …, n;t为时段序号, t=1, 2, …, T;C
1.2 水量指标选取
每个水库中与水量有关的指标包括:引水量、天然来水量、供水量 (至水厂) 、转供水量 (至下游水库) 、泄洪量以及蓄水量。指标之间以水量平衡方程为纽带存在相关性, 各个指标之间的联系以及对应的水质联系如图3所示。
在大型城市原水系统中水库的蓄水量随着时间动态变化, 不同调度方案主要体现为各个水库蓄水状态及蓄水过程的区别。在水量的交换过程中携带着水体污染物的迁移, 因此不同的调度方案呈现不同的水质变化特征;另外, 作为水质变化过程综合评价指标, 水量指标应该与水质指标对应相同的对象主体。综合考虑以上因素, 在众多的水量指标中只有水库蓄水量指标能够综合反映水库的水量变化特征, 满足评价指标的独立性以及与水库水质指标的协调性, 可以避免与其他水量指标的信息重叠性, 因此选取水库的时段蓄水量Vt作为水量评价指标。
2 水质变化过程的综合评价方法
综合考虑水库时段蓄水量、水质状态对水质评价的效用, 以水库作为原水系统的决策单元 (DMU, Decision Making Unit) , 提出单个水库在调度周期内水质变化过程的综合评价方法——水库水质指数法;以各个水库在每个时段的蓄水量、单因子污染指数为基本指标, 从大型城市原水系统的整体出发, 提出系统的水质变化过程综合评价方法——系统水质指数法;最终形成局部与全局相结合的双层综合评价体系 (如图4) 。
2.1 水库水质变化过程评价方法
水库的蓄水量、水质浓度均随着时间变化, 且时段蓄水量越大其水质情况对整个周期评价结果的影响应该越大, 基于这一思想, 提出水库水质指数 (RWQI) 评价方法, 用于评价单个水库在调度周期内的平均水质状态, 水库水质指数RWQI的计算方法如下:
式中:RWQIk为第k个水库的水库水质指数;其他符号意义同前。
当RWQIk>1, 说明调度周期内水库k的平均水质超标;当RWQIk≤1, 说明调度周期内水库k的平均水质满足水体功能区的水质要求。当且仅当水库在各时段相对浓度最高的水质组分相同时, RWQIk表示水库在整个调度周期内相对浓度最高组分的周期平均相对浓度, 并且可以通过RWQIk推算该组分在调度周期内的实际平均浓度。
2.2 系统水质变化过程评价方法
城市原水系统一般由多个大小不一且相互连通的水库组成, 整个系统水质情况由系统中每个水库的水质情况及其蓄水量共同决定。各个水库的水质状态决定了其对整个系统的影响效用性质 (正效用或负效用) , 水库的蓄水量大小决定了其对整个系统的影响效用大小, 因此, 定义系统水质指数 (SWQI) 评价方法, 综合评价整个原水系统的水质变化过程, 并定量描述了系统的水质情况, 系统水质指数计算方法如下:
式中:K表示系统中水库数量;T表示调度周期时段数;其他符号与前文相同。
当SWQI>1, 说明整个系统平均水质超标, 此时系统受到污染比较严重应当引起重视;当SWQI<1, 说明系统水质处于相对安全状态, SWQI数值越小说明系统水质达标率越高。
在原水系统水质水量联合调度模拟研究中, 利用RWQIk评价不同调度方案中每个水库的水质过程特性, 利用SWQI评价整个系统在不同方案的总体水质变化过程的优劣, 这两项评价结果可以作为水质水量联合调度的水质目标, 同时也可以作为不同调度方案之间横向比较的量化依据。
3 实例应用
本文所研究的深圳市原水系统由7个代表性水库及水库相连的水厂、管线所构成, 其结构如图5所示。根据地表水环境质量标准的相关规定, 原水各项水质必须达到Ⅲ类水标准, 以CjⅢ表示相应的Ⅲ类水标准值。实例选取总磷 (TP) 、硝酸盐氮 (NO3-N) 、氨氮 (NH3-N) 、总氮 (TN) 、高锰酸盐指数 (CODMn) 等5项水质指标, 以旬为调度周期, 以天为调度时段, 利用原水系统水质模型[6,7]及原水系统水量优化调度模型[8]进行水质水量联合调度模拟, 得到方案A;在相同的边界条件下, 采取水库群水质水量联合调控措施, 通过在模型中增加水库蓄水量、管线流量等约束条件改变系统的水资源时空分布, 间接引导系统中的水库水质变化趋势, 得到调度方案B。运用本文提出的水质综合评价方法评价A、B两个调度方案原水系统水质变化过程, 以验证评价方法的有效性及评价效果。
两个方案对应的西丽水库水质浓度、蓄水量变化过程列于表1, 西丽水库和长岭皮水库的单因子污染指数指标 (SFPI) 及对应的水库蓄水量变化过程曲线如图6所示。篇幅所限, 其他水库的详细过程从略。
由表1可知在整个调度周期中, 西丽水库以总氮超标最严重, 由于方案B采用了水库群水质联合调控措施, 促使西丽水库在周期末总氮浓度与方案A相比下降了21.4%, 水质得到有效改善。并且改善效果可以通过单因子污染指数指标 (SFPI) 的变化体现出来, 表明单因子污染指数指标 (SFPI) 能够有效提取水库水质变化过程的关键信息, 通过屏蔽次要信息降低了水质变化过程的信息维度, 使评价指标的维数不随水质组分的增加而增加, 保证的评价方法的稳定性和通用性。
由于方案B采取了水质水量联合调控措施, 系统中出现水质超标的水库其水质均得到不同程度的改善 (图6、表2) 。其中以西丽水库的改善幅度最大, 其水质指数降幅达到15.59%;长岭皮水库水质指数略有上升, 主要是方案B利用长岭皮水库的净化、稀释作用以改善西丽水库水质, 在对西丽水库补水的同时, 长岭皮水库从东部干线引水, 而长岭皮水库的水质优于东部干线上的境外水源, 因此其水质指标浓度略有上升, 但一直控制在Ⅲ类水限值以下 (SFPI<1) ;从整体上分析, 方案B的系统水质指数SWQI与方案A相比下降了2.71%, 从SWQI的降低反应系统平均水质有所改善 (方案B优于方案A) , 但方案A中SWQI的数值仍然略大于1, 说明系统平均水质超标, 评价结果与实际水质变化过程相吻合。
4 结 论
(1) 本文借鉴单因子指数评价方法及污染指数法两种方法的思想, 构建单因子污染指数 (SFPI) 评价指标;
(2) 以SFPI、水库时段蓄水量Vk, t为主要评价指标, 建立RWQI、SWQI相结合的综合评价体系, 提出大型城市原水系统水质变化过程评价方法;
(3) 应用本文方法评价深圳市原水系统水质水量联合调控方案, 评价结果能够综合反映各个水库以及整个系统的水质变化过程主要特征, 定量描述了原水系统整体水质情况, 评价过程简便易行, 结果具有明显的区分度, 为大型原水系统水质变化过程评价提供了一种新的思路。
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水质变化 篇8
目前,水质评价的方法有单因子评价法[3]、内梅罗污染指数法[4]、模糊数学评价法[5]等。其中单因子评价法简便易行[6],应用广泛。因此,笔者采用单因子评价法对黑河流域水质进行评价,科学地开展变化特征研究,以期为黑河流域水污染防治及流域的水资源开发利用提供科学依据。
1 研究区域和数据来源
黑河发源于祁连山北麓中段,干流全长928 km,跨越不同的三种地理单元,流经青海省、甘肃省、内蒙古自治区,流域面积14万km2,年均径流量15.8亿m3。中游莺落峡至正义峡204 km,贯穿张掖全境,出境后流至内蒙古自治区额济纳旗境内的居延海,是张掖市、酒泉市金塔县和额济纳旗等城市工农业生产生活用水的主要水源。
采用2006~2015年黑河干流(张掖段)4个断面(莺落峡、高崖水文站、蓼泉桥、六坝桥)的监测数据,监测项目为pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物共21项,监测频次为1次/月。
2 研究方法
2.1 水质评价方法
单因子评价法:依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[7],用河流断面各监测项目的监测结果对照该项目分类标准,确定水质类别,即低于或者等于某类标准限值时评价为达到某类标准;在所有项目的水质类别中选取水质最差类别作为断面水体的水质类别[8]。
断面水质定性评价:依据《地表水环境质量评价办法(试行)》,当断面水质类别为Ⅰ-Ⅱ类时,水质状况为优;当水质类别为Ⅲ类时,水质状况为良。
平均污染指数法[9]:对断面或河流水体污染物产生的水质影响进行综合评价,定量描述总体污染状况。其计算公式为
式中:P为平均污染指数;Pi为污染物i的污染指数;Si为污染物i的标准值;Ci为污染物i的监测值。
2.2 变化趋势研究方法
衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性,最常用的是Daniel的趋势检验,它使用了Spearman秩相关系数,其计算公式为
式中:di为变量Xi、Yi的差值;Xi为周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号;Yi为按时间排列的序号。
将秩相关系数γs的绝对值同Spearman秩相关系数的临界值(Wp)进行比较,γs的绝对值大于等于临界值,则表明变化趋势有显著性,如果γs为负值,则表明变化有下降趋势,如果γs为正值,则表明变化有上升趋势。
3 结果与研究
3.1 水质状况评价
采用单因子评价法,对2006~2015年黑河干流(张掖段)各断面水质进行评价,评价结果见表1所示。
注:根据《甘肃省地表水功能区划》(2012-2030年),莺落峡断面目标水质为Ⅱ类,高崖水文站、蓼泉桥、六坝桥目标水质为Ⅲ类。
由表1可见,2006~2015年黑河干流(张掖段)水质保持稳定达标,4个监测断面均符合目标水质类别,水质总体状况优。莺落峡断面水质达到Ⅰ类,水质状况优;蓼泉桥、六坝桥断面水质达到Ⅱ类,水质状况优;高崖水文站断面水质达到Ⅲ类,水质状况良。
从水质类别看,莺落峡断面水质一直保持在Ⅰ~Ⅱ类之间,水质状况优,相对稳定。高崖水文站断面2006~2013年水质为Ⅲ类,2014~2015年水质为Ⅱ类,水质状况由良变为优,呈好转趋势。蓼泉桥和六坝桥断面水质2006-2011年水质基本保持在Ⅲ类,自2012年开始,连续4年水质达到Ⅱ类,水质状况由良变为优,呈好转趋势。
3.2 水质时间变化特征
2006~2015年黑河干流(张掖段)4个监测断面水质平均污染指数见图1所示。
由图1可见,2006~2015年黑河干流(张掖段)莺落峡断面水质平均污染指数变化不大,水质保持稳定。高崖水文站、蓼泉桥、六坝桥断面水质平均污染指数在一定幅度内波动,且变化趋势具有一致性,2006~2008年、2009~2011年和2012~2015年每个时间段内平均污染指数均呈倒“V”字型,说明每个时间段两端年份水质较好,中间年份水质较差。
采用Spearman秩相关系数对黑河干流(张掖段)各断面水质变化进行趋势分析。根据各年度水质平均污染指数计算其秩相关系数,见表2所示。
注:当n=10,显著性水平0.05时,临界值(Wp)为0.564。
由表2可见,2006~2015年黑河干流(张掖段)水质平均污染指数呈显著下降趋势,说明黑河干流(张掖段)水质明显好转。莺落峡断面水质平均污染指数无显著下降趋势,说明水质无明显变化。高崖水文站、蓼泉桥、六坝桥3个断面水质平均污染指数呈显著下降趋势,说明水质明显好转。
3.3 水质空间变化特征
以2006-2015年黑河干流(张掖段)各断面每年平均污染指数的平均值,分析水质空间变化特征,见图2所示。
由图2可见,2006~2015年黑河干流(张掖段)4个断面水质空间差异性较大,区域分布特征明显,沿程水质平均污染指数呈抛物线型变化。莺落峡断面处于城市上游,水质受区域生产生活影响较小,平均污染指数最低,且低于黑河干流平均水平。高崖水文站断面水质平均污染指数最高,且高于黑河干流平均水平,主要是受工业废水和生活污水影响,且山丹河水质较差,汇入黑河后导致水文站断面水质变差。蓼泉桥、六坝桥断面水质平均污染指数基本与黑河干流平均水平一致,在受到周边工业废水和生活污水影响的同时,水体中的污染物会稀释、扩散、沉淀,也会发生氧化、还原等化学反应,水中部分微生物可以对有机物氧化降解[10],从而导致蓼泉桥、六坝桥断面水质的平均污染指数逐渐下降,水质逐渐变好。
3.4 主要污染物特征分析
根据2006~2015年黑河干流(张掖段)各断面21项水质指标监测结果可知,黑河干流(张掖段)各断面水质为中性偏碱;溶解氧、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物月浓度值为Ⅰ类水质,说明黑河干流(张掖段)水质基本不受或者受这些污染物影响较小;化学需氧量、生化需氧量、高锰酸盐、氨氮、总磷和挥发酚在部分断面月浓度值为Ⅱ类或Ⅲ类水质,说明影响黑河干流(张掖段)水质的主要污染因子为有机污染因子和营养盐类因子,污染因子主要来源于生活污水和造纸、食品加工、淀粉等行业的工业废水。
4 结论
2006~2015年黑河干流(张掖段)水质保持稳定达标,4个监测断面均符合目标水质类别,水质总体状况优。莺落峡断面水质达到Ⅰ类,水质状况优,蓼泉桥、六坝桥断面水质达到Ⅱ类,水质状况优,高崖水文站断面水质达到Ⅲ类,水质状况良。期间,黑河干流(张掖段)水质平均污染指数呈显著下降趋势,水质明显好转。莺落峡断面水质变化不大,高崖水文站、蓼泉桥、六坝桥断面水质平均污染指数在一定幅度内波动,且变化趋势具有一致性,水质呈明显好转趋势。
2006~2015年黑河干流(张掖段)4个断面水质空间差异性较大,区域分布特征明显,沿程水质平均污染指数呈抛物线型变化,莺落峡断面水质较好,高崖水文站断面水质较差,蓼泉桥、六坝桥水质有所好转。影响黑河水质的主要污染因子为有机污染因子和营养盐类因子。
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水质变化 篇9
益生菌, 如芽胞杆菌 (Bacillus sp.) , 能够快速降解、转化有机物, 是目前常用于水质调节的一类有益微生物[1,2,3,4], 在罗非鱼[2、3]、鲫鱼[5]、对虾[6,7]养殖中应用较广泛, 对鳗鲡养殖水体的研究却鲜有报道。本文利用芽胞杆菌、光合菌及EM菌等微生态制剂进行了鳗鲡池塘养殖水体净化的试验, 为鳗鲡养殖水体净化提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验在位于广东省东莞市虎门镇南面村东莞银华公司养鳗场进行, 选择1、2、3号面积均为1.33hm2的鳗塘进行试验, 水深1.5 m, 其中1、2号鳗塘为试验组, 3号鳗塘为对照组。该鳗场采用的是半封闭式的鳗鲡精养模式, 有蓄水池, 可从虎门出海口纳潮蓄水, 作为养殖过程中的水源。
1.2 养殖管理
试验鳗塘按照试验设计施用益生菌, 对照鳗塘不施用益生菌, 其他的养殖管理措施均相同。鳗鲡投苗时间为5月20日, 放苗量3 000尾/667 m2, 规格均重为100 g/尾, 投喂人工配合饲料, 早晚各1次, 投喂量根据饵料的检查情况来确定。每天巡塘, 观察水色变化和鳗鲡的活动。少量添水, 最后至水深1.5 m左右。每口鳗塘安置5台水车式增氧机, 放苗前用二氧化氯 (Cl O2) 对池塘进行消毒。
1.3 试验设计
2006年7月22日开始, 试验鳗塘 (1号池塘) 施放芽胞杆菌制剂 (活菌数为2.0×109 cfu/g和光合菌 (活菌数为5.0×109 cfu/g) , 施用量均为1.5 mg/L。2号池除施用相同剂量芽胞杆菌制剂和光合菌外, 另外施用EM菌 (活菌数为3.0×109 cfu/g) , 剂量为1.5mg/L。各试验组在试验开始之后, 每隔7 d按同等剂量施用1次, 对照组 (3号池塘) 不添加任何益生菌。
1.4 采样和分析方法
在施用益生菌前取样1次, 以后每隔1 d采样1次 (CODMn每4 d测定1次) 。按《海洋监测规定》[8]规定的方法操作。在每口鳗塘的进水口和出水口等采样点取混合水样 (图1) 。所采样品立即带回实验室处理。
1.5 水质测定方法
试验测定的水质指标为水温、p H值、溶解氧, 化学需氧量 (CODMn) 、氨氮 (NH4+-N) 和亚硝酸盐氮 (NO2--N) 。测定p H值使用PHB便携式p H计, 溶解氧使用碘量法, CODMn采用碱性高锰酸钾法、氨氮采用纳氏试剂比色法、亚硝酸盐氮采用N- (1-萘基) -乙二胺光度法测定。
2 结果和分析
经过42 d的试验, 水温变幅为28.5~32℃。对各项理化指标进行检测和分析结果。
2.1 水色
试验开始时, 各池水色均呈嫩绿色。随着试验的进行, 对照池水色由嫩绿色→绿色→浓绿色, 水中浮游动物 (如, 裸腹蚤) 较少出现, 即使出现, 数量也较少。试验池塘水色由嫩绿色→绿色→黄绿色→茶绿色, 浮游动物大量繁殖, 持续时间也较长。证明益生菌有抑制藻类过度生长, 促进浮游动物繁育, 调节水色的作用。
2.2 p H值和溶解氧
试验期间p H值为7.25~9.55, 显中性和弱碱性, 具有较大的缓冲能力, 有利于有机物质的分解和转化, 适宜鳗鲡和其它水生生物的生长和发育。试验期间p H值受降雨的影响较大, 每次降雨后, p H值有所降低。
溶解氧的变化在4.0~7.5 mg/L, 可满足鳗鲡生长需求。
2.3 处理前的水质指标
由表1可见, 因试验鳗塘是半封闭式池塘, 受到自然条件的限制, 每个池塘中的NH4+-N、NO2--N和CODMn的初始值之间相差较大。
2.4 氨氮 (NH4+-N) 的变化
氨氮是衡量养殖水体水质优劣的一个重要指标, 过量的氨氮会对水生动物的生长造成危害。从图2可见, 试验Ⅰ组鳗塘 (1号池塘) 其氨氮初始浓度明显高于其他两组, 但在施用益生菌后, 其氨氮含量便开始逐渐下降, 并从第23天开始直至试验结束, 一直保持在较低的水平;试验Ⅱ组 (2号池) 中的氨氮浓度在整个试验期内, 均保持在低浓度水平;对照组池塘的氨氮含量在试验开始后, 首先呈现出略微下降, 随后便急剧上升至高的浓度水平, 并一直在较高的浓度水平波动;试验组的两个池塘中氨氮含量的波动幅度比对照组池塘小, 但两试验组之间没有显著差异。由此可以看出, 使用益生菌可以使氨氮浓度有效下降, 并且能维持在较低水平。
2.5 亚硝酸盐氮 (NO2--N) 的变化
亚硝酸盐亦是反映池塘水质的一个重要的指标, 水中亚硝酸盐过高时, 对鱼类的毒害作用也十分强。从图3可见, 未使用微生态制剂的3号池塘, 亚硝酸盐氮的浓度在整个试验期内呈现出上升趋势, 且明显高于使用益生菌的池塘;试验池塘 (1组) 的亚硝酸盐初始浓度显著高于对照组, 但在使用益生菌后, 其亚硝酸盐浓度迅速下降, 到试验结束时, 与另一试验池塘 (2组) 共同维持在较低水平, 但两试验组之间没有显著差异。以上结果表明, 益生菌可以有效降低鳗池中亚硝酸盐氮的含量。
2.6 化学需氧量 (CODMn) 的变化
化学需氧量 (CODMn) 是衡量养殖水体中还原性物质多少的一个重要指标。由图4可见, 在试验开始后的第一周内, 三个组的CODMn均快速上升, 并在第5天达到了最大值。随后, 各组的CODMn值均开始下降, 并在试验的第20天后, 一直保持在一定的范围内波动, 三个试验组之间没有显著差异。
3 小结
在半封闭的水产养殖系统中, 残饵、排泄物等导致养殖池底自身污染不断加重, 生态环境恶化。养殖池塘生态恶化是影响鱼类存活率和产量的主要障碍。目前水质污染危害严重的主要指标体现在氨氮和亚硝酸盐氮含量过高, 或者p H不适等。鱼类养殖池塘水质的恶化往往是以上几个水质指标共同作用的结果, 对鳗鲡养殖造成了极大的损失, 因此迫切需要进行生态修复。
试验结果表明, 施用不同组合的益生菌池塘, 池塘水体中的CODMn与对照组相比, 没有显著差异, 这可能与试验中, 各池塘的CODMn本底含量均不高, 又有充足的增氧设备, 水体中的溶解氧较多 (试验期间溶解氧变化在4.0~7.5 mg/L) , 天气以晴朗天为主, 水体藻类繁殖旺盛, 光合作用强有关。各试验池塘到试验结束时CODMn水平均较低且稳定, 未能显示出差异;试验中, 不同的益生菌组合 (1号池与2号池) , 对鳗鲡池塘水质变化的影响也没有表现出明显的差异, 推测可能与试验选择半封闭的池塘条件有关, 在半封闭的池塘中, 底泥和水体中均含有一定量的各种有益微生物, 人为加入的各种益生菌, 可能只起到补充或激活菌种的作用。因此, 试验组之间, 没有显示明显差异。产生这种现象的具体原因, 有待于进一步的探索。
试验中, 使用益生菌对养殖池塘水体处理后, 能够有效地降低水体中氨氮、亚硝酸盐氮的含量, 试验组的水质指标都有不同程度的改善, 这些结果与其他研究者在在罗非鱼[2,3]、鲫鱼[5]、对虾[6,7]等的研究结果是一致的。本研究为鳗鲡养殖水质的净化提供了一个新方法。
有益菌在池塘的生长繁殖, 可以有效地降低水体中有害的物质或者富营养物的沉积, 从而减少对鱼类生长的危害。使用微生态制剂是改善养殖生态环境, 减少病害发生的有效措施之一[9]。塘养殖环境是一个较为复杂和特殊的微生态环境, 对它的生物修复也是一项系统的、综合的工程。本试验通过添加有益微生态制剂来净化鳗鲡养殖池塘水质, 取得了一定的成效。
摘要：在鳗鲡养殖池中应用益生菌, 研究其对池塘水质变化的影响。结果表明, 在鳗鲡养殖池中添加芽胞杆菌、光合菌及EM菌, 能有效降低养殖水体的氨氮 (NH4+-N) 、亚硝酸盐氮 (NO2--N) 及化学耗氧量, 有利于水质净化和微生态环境的修复。
关键词：益生菌,鳗鲡养殖池,水质
参考文献
[1]李卓佳, 张庆.有益微生物改善养殖生态研究I:复合微生物分解有机底泥及对鱼类促长效应[J].湛江海洋大学学报, 1998, 18 (1) :5-8
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[3]马江耀, 石和荣, 柯浩.三种微生态制剂对鱼池水质净化作用的对比试验[J].水产科技情报, 2003, 30 (6) :272-278
[4]吕军仪, 孙燕燕, 李秉记, 等.有益微生物在大海马健康养殖中的应用研究[J].中国水产科学, 2003;10 (1) :46-50
[5]齐欣, 魏雪生, 陈颖, 等.益生菌对彭泽鲫生长性能及水体环境的影响[J].中国饲料, 2007, 17:27-29
[6]李卓佳、郭志勋, 冯娟, 等.应用芽胞杆菌调节虾池微生态的初步研究[J].海洋科学, 2006, 30 (11) :28-31
[7]刘淇.复合型活菌生物净水剂对改善虾池水质的作用[J].水产科技情报, 2002, 30 (4) :183-185
[8]海洋监测规范编辑委员会.海洋监测规范[S].北京:海洋出版社, 1991
水质变化 篇10
污染或富营养化程度不同的水体脱离原有大水体后, 由于其自身存在较多的藻类、细菌或者微生物群体, 静置过程可发生显著的自净过程。这是水域生态系统对污染物的反馈, 称为水体的“自净”作用。污染水体静置后, 水质逐渐改良而有毒和挥发物质逐渐减少, 经过较长时间的静置后, 可用于灌溉和养殖生产, 这一发现有助于水体修复研究和实践。污染水体具有明显的自净能力, 静置最大的优点是成本低, 但需要占据空间和时间。
目前研究污水静置过程变化规律的文献很少, 该研究从不同污染程度的河道中采集水样, 在实验室内静置20 d并定期监测水质指标, 分析营养盐和理化指标随时间变化的动态与规律, 探讨水体自净变化的机制和实践意义。
1 材料与方法
污染水样采集于太湖流域无锡市直湖港龙延河。依据水质监测结果, 分别在重污染、中度污染和轻度污染水域采集水样。2011年6月无锡直湖港各级河道里取不同污染程度的水体, 直湖港、朱家浜中部、人工湿地、龙延河西部。直湖港作为通航河道, 船只来往频繁, 且沿岸有水泥厂, 水体污染最为严重, 且营养盐含量高, 水色浑浊;其次是龙延河、朱家浜;人工湿地水样为采用水环境治理措施改良过的水体, 水质、水色十分优良, 营养盐含量低;最后选取室内曝气3天的自来水作为对照。重复5次。
将试验水体带回至上海市农业科学院实验室内, 静置于敞口的水桶内, 定期监测水体理化性质并分析其变化, 监测指标包括TP、TN、NH4-N、CODMn、p H、DO、EC。6月23日至7月15日期间共测定10次, 分析水体营养盐和理化指标的变化趋势。
统计方法采用双因素方差分析, 统计软件为Statistica 7.0。
采用Statistica 7.0软件对实验数据进行统计分析, 用One-Way ANOVA分析不同污染水体之间的差异和时间变化。用Levene法进行方差齐性检验, 不满足方差齐性时对数据进行对数或者平方根处理, 之后用Tukey's法进行后续检验, 取P<0.05为具有统计学意义的差异。
2 结果
见图1。
水体TN分析结果表明, 最初人工湿地TN最低, 其次是自来水、龙延河和朱家浜, 最高是直湖港的水样。在整个20 d的静置过程中, 各处理水样TN浓度均出现不同程度的升高, 朱家浜升高幅度最大, 为3.03 mg/L, 其次是人工湿地的水样, 2.27mg/L、直湖港1.74 mg/L, 龙延河升高1.5 mg/L, 自来水升高1.23 mg/L。在实验第20天, 直湖港与朱家浜水体TN浓度达到一致, 自来水与人工湿地达到一致。直湖港和朱家浜的TN最高, 龙延河居中, 人工湿地、自来水最低。
NH3-N的变化较为特殊, 龙延河、直湖港初期浓度较高, 自来水居中, 人工湿地、朱家浜偏低。从实验开始至第6天, 龙延河和直湖港水样的NH3-N浓度迅速降低, 朱家浜的NH3-N含量一直维持在低水平 (0.2~0.4 mg/L) , 缓慢降低, 第6天降至最低点;人工湿地一直变化很小, 从第8天开始来自河道的四个处理的浓度基本达到一致;而自来水的NH3-N则在1—4日略微降低后不断增加。最后, 自来水NH3-N达到最高, 河道四种处理的水样NH3-N浓度趋于一致且为最低。
龙延河和直湖港的NH3-N从第1天至第6天迅速降至最低, 从开始的最高者成为最低者, 之后平缓, 与朱家浜水体变化一致;朱家浜的NH3-N含量是5个水体中最低的, 一直维持在低水平 (0.2~0.4 mg/L) , 且变化平缓, 在第6天降至最低点;人工湿地一直变化很小, 在1—8天时比朱家浜略高。自来水的NH3-N则在1至4日略微降低后不断增加, 成为5个水体中的最高者。实验末期自来水出现高的NH3-N值, 而4个其余来源水样较为相近且较低。
各类别水体的TP均持续下降, 自来水的TP基本未发生变化。这说明水体TP受到大气影响较小。各实验组TP平稳下降, 只有自来水TP变化不明显, 在15 d时人工湿地TP降至与自来水一致的水平。TP值以龙延河最高, 其次是直湖港、朱家浜, 人工湿地和自来水相近, 浓度最低。
CODMn, 人工湿地、朱家浜不断降低, 直湖港略微上升, 自来水则较快上升, 而龙延河水体则是先快速上升, 在第4天达到最高点, 之后开始下降, 在6—8日5个水体都达到相同浓度。但之后又出现不规则的波动, 但这期间的波动5个水体是一致的, 表明影响因素来自外部。末期, CODMn自来水最高, 其余4个很接近, 依次是人工湿地、朱家浜、龙延河、直湖港。
3 讨论