近年来，由于环境条件变化和城镇化不断推进，自然条件下的野生黄鳝资源日益减少，其销售数量无法满足市场需求，因此，黄鳝人工养殖发展很快，特别是网箱养殖方式。目前黄鳝网箱养殖大多建设于池塘或水泥池内，再在网箱表面放置水花生或水葫芦等浮水植物供黄鳝藏身和栖息。下面是小编整理的《水产养殖排水水质生态农业论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！
水产养殖排水水质生态农业论文 篇1：
利用生物炭与PHBV固相脱氮系统净化河蟹养殖水体
摘要： 河蟹是高附加值水产品，但养殖过程中常导致水体氮元素超标，造成环境污染。通过生物炭与聚羟基丁酸戊酸共聚酯（PHBV）作载体，构建固相脱氮系统（BP），研究其在河蟹养殖周期内对水体中总氮、铵态氮和硝态氮的去除能力，综合考察其对河蟹养殖的影响，并与常规养殖（CK）进行对比。结果表明，通过BP处理后，在河蟹养殖周期内，水体总氮、铵态氮和硝态氮含量均显著低于对照（P<0.05）。BP处理平均总氮含量变幅为0.16～4.75 mg/L，平均铵态氮含量变幅为0.17～2.10 mg/L，平均硝态氮含量变幅为0.10～0.81 mg/L;总氮平均去除率为62.03%，铵态氮平均去除率为73.76%，硝态氮平均去除率为72.53%;河蟹产量为948 kg/hm2，比CK增产34%，河蟹个体质量无显著变化，但回捕率提升23%，回捕率提升是河蟹增产的主要原因。总体而言，经BP处理后养殖尾水达到地表水Ⅲ类标准（GB3838—2002），满足实际生产要求。
关键词： 生物炭;PHBV;固相脱氮;河蟹;养殖水体
陽澄湖大闸蟹（学名中华绒螯蟹，俗称河蟹，下面简称河蟹）是我国知名的水产品，具有极高的经济和营养价值[1]。同时，河蟹围栏养殖严重污染了周边水体，目前养殖模式正全面转向集约化池塘养殖，但集约化高强度养殖投入的大量饵料和河蟹排泄物常常导致养殖水体的氮超标，因此河蟹养殖尾水对阳澄湖等水源地水质是极大的风险源[2-3]。
生物炭是一种新型环境功能材料，其显著特点是比表面积大、孔隙丰富、化学性质稳定，具有极强的吸附性能[4]。利用生物炭净化水体是目前一个重要的研究方向，对不同生物炭的水体氮吸附能力研究表明，pH值、反应时间、氮浓度、生物炭量、粒径、共存阴离子等是水体氮吸附的主要影响因素[5-8]。同时，袁敏等通过将生物炭作为吸附材料，固定化微生物继而强化人工湿地取得了良好的效果[9]，结果表明生物炭也可作为辅助脱氮材料，在复合净水体系中发挥重要作用。
聚羟基丁酸戊酸共聚酯，英文名poly（3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate），简称PHBV，是一种新型可完全生物降解材料[10-11]，被广泛用于多个领域，包括药学、组织工程、包装材料等[12-14]。PHBV来源极为广泛，可以利用各种有机物为原料，如淀粉、废弃果蔬、食品工业废弃物等，为其大量应用提供了物质基础[15]。近期研究表明，PHBV可在水体固相脱氮中作为碳源，研究发现，PHBV作为碳源可增强反应器的反硝化能力，提高硝态氮的去除率[16-19]，同时最新研究表明，在人工曝气情况下，PHBV也可增强反应器中的硝化作用，在PHBV表面铵态氮的去除率可达90.4%[10]。
综合考察生物炭对氮吸附及PHBV作为固定碳源在硝化与反硝化中的作用，建立如下技术猜想：构建生物炭与PHBV共混体系，即利用生物炭对氮营养的理化吸附，延长其在反应器中的驻留时间，同时利用PHBV作为固态碳源，通过微生物的硝化与反硝化功能进行脱氮。为验证这一猜想，在前期实验室模拟研究基础上，利用河蟹养殖水体这一人工富氮水体作为研究对象，在近7个月的时间内定期监测水体的氮含量。这一研究从生产应用的实际需求出发，填补了目前类似研究偏理论轻应用的不足。
本研究拟解决如下问题：（1）利用生物炭与PHBV共混体系提高对养殖水体的实际氮削减能力;（2）养殖水体减氮后，河蟹产量变化及原因分析。
1 材料与方法
1.1 生物炭与PHBV共混净化系统（BP）
生物炭为绿化废弃树枝在450～500 ℃条件下自行制备，并经机械粉碎，粒径约为5 cm;生物聚酯PHBV，即聚羟基丁酸戊酸共聚酯（羟基戊酸含量1%，颗粒态，粒径约为5 mm），购自宁波天安生物材料有限公司;将生物炭与PHBV按体积比5 ∶1混合均匀备用。同时准备高1.5 m，内径1.2 m的塑料桶，在桶底铺设20 cm海绵用以过滤悬浮颗粒，并在上面放置10 cm生物炭与PHBV共混体系，再放置1层10 cm过滤海绵，以此向上再重复2次形成三明治式人工净化体系。通过水泵将此共混体系与河蟹养殖塘串联，每50 m2养殖塘配置1套净化系统（图1）。
1.2 养殖塘概况与养殖管理
蟹塘位于苏州市农业科学院阳澄湖河蟹养殖基地，试验用养殖塘在2013年开挖，平均深度为1.2 m，单塘面积均为50 m2，塘与塘中间用双层PVC板隔开，防止水体交换与河蟹逃逸。放养蟹苗前用生石灰彻底消毒，15 d后每塘种植伊乐藻20 m2，并用三元复合肥225 g（N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶15 ∶15）溶水泼施，用以促进水草生长。在水草扎根后放养扣蟹，每塘80只，公母对半，平均体质量为15 g。每天早晚根据河蟹大小投放饵料，颗粒饵料采购自通威集团。为防止河蟹缺氧，养殖塘均配备微孔增氧设施，并在夜晚10：00至凌晨04：00自动运行。河蟹养殖过程中进水源头均为阳澄湖（平均总氮含量0.2 mg/L），根据气温适时进水调节蟹塘水深，平均水深为80 cm。
1.3 试验设计与运行
试验采用单因素完全随机设计，从基地随机挑选6个50 m2养殖塘，3个塘作为对照，即常规养殖模式（CK）;剩余3个塘作为处理，在常规养殖的基础上配合使用生物炭与PHBV共混净化体系（BP）（图1）。试验于2017年5月2日正式开始运行，运行前各项准备工作均已完成，包括蟹塘消毒、水草栽培、扣蟹放养等。BP系统开始运行后控制进水流量为10.41 L/h，每7 d对BP系统进行1次清理维护，防止堵塞，定期人工修剪水草，使其覆盖面积稳定在40%。
1.4 水体养分与河蟹产量分析
5月份每隔10 d取水样1次，6—11月每隔7 d取水样1次。每个养殖塘用水体取样器随机在水面以下20 cm取水样3份混匀，采用SKALAR SAN++分析系统测定水体总氮、铵态氮和硝態氮的含量。BP系统氮去除率计算方法：去除率=（CK系统氮含量-BP系统氮含量）/CK系统氮含量×100%。在养殖结束后将水排干，收集所有塘内河蟹，分别称质量，计数。河蟹回捕率计算公式：回捕率=捕获成蟹数/放养扣蟹数×100%。
1.5 统计与分析
数据录入和作图采用Office 2010，统计分析采用IBM SPSS Statistics 19.0。采用t-测验方法比较处理间水体总氮、铵态氮、硝态氮的含量和河蟹产量、个体质量、回捕率的差异。
2 结果与讨论
2.1 养殖周期内水体氮养分
根据河蟹养殖水体氮养分变化规律，在时间上可分成3个阶段进行分析讨论（图2）。阶段1（养殖开始至6月1日）是养殖前期，也是河蟹养殖水体养分最不易调和的时期。一方面在阶段1必须投入足量的氮养分以供应水草的快速生长，只有水草繁茂才能为河蟹栖息隐蔽提供良好的生境，否则河蟹极易自相残杀，导致回捕率低[20];另一方面，过高的氮、磷养分也容易引起藻类的暴发，导致水体透光度变差，反而不利于水草存活。为有效调和这一矛盾，在水草长根吸肥后，要通过BP系统快速降低水体氮含量，避免藻类过度繁殖。结果表明，在阶段1中，CK、BP处理平均总氮含量分别为6.18、4.75 mg/L，铵态氮含量分别为3.04、2.10 mg/L，硝态氮含量分别为1.17、0.81 mg/L。由于蟹塘自身也具备净化作用（如伊乐藻对氮元素的吸收和水体微生物对氮元素的利用），CK和BP处理均显示了一定的脱氮能力，但统计表明，BP处理显著降低了这一阶段水体总氮、铵态氮和硝态氮的含量（P<0.05）。短期内生物炭对无机氮离子具有极强的吸附能力[5，21]，因此在阶段1，BP处理对水体净化的贡献可能主要源自生物炭对无机氮离子的吸附，同时也是生物炭和PHBV共混体系形成微生物膜的过程。BP系统中海绵对水体中固体颗粒物也具备一定的拦截能力，但海绵的拦截极易饱和。
由于6—8月份气温逐步升高，阶段2（6月1日至9月1日）也是河蟹养殖过程中水质最易变差的时期，也是养殖尾水外排关键时期。由图2可知，总体而言BP处理在高温期能有效控制水体氮营养，阶段2中CK处理总氮、铵态氮和硝态氮含量显著高于BP处理，2个处理的平均总氮含量分别为1.94、0.70 mg/L，平均铵态氮含量分别为0.70、0.20 mg/L，平均硝态氮含量分别为0.61、0.15 mg/L。根据地表水环境质量标准（GB 3838—2002）[22]，按总氮计，CK处理水质为V类水，而BP处理后能达到Ⅲ类水标准;按铵态氮计，CK处理水质为Ⅲ类水，BP处理水质可达Ⅱ类;由于标准中硝态氮限制为10 mg/L，因此硝态氮处于低风险状态。在阳澄湖地区8月下旬通常为年均气温最高的时期，2017年8月下旬该地区平均气温超过35°C，而伊乐藻作为外来物种，本身不耐热，极易在高温期大量死亡，导致水质恶化[23-24]，因此在阶段2水体总氮和铵态氮含量在8月下旬均达一个小高峰（图2），但通过BP系统脱氮后，水体总氮含量稳定在1.41 mg/L，铵态氮含量稳定在0.55 mg/L，分别达到地表水Ⅳ类和Ⅲ类标准。
阶段3（9月1日至收获）伴随气温逐步降低，养殖水体氮含量也逐步降低，但同时由于河蟹捕捞的要求，通常会在养殖后期密集排水，因此阶段3是养殖尾水超标排放的重要时期。统计分析表明，BP处理的总氮、铵态氮和硝态氮排放量显著低于CK处理，其中CK、BP处理的总氮含量分别为1.51、0.67 mg/L，铵态氮含量分别为0.56、0.17 mg/L，硝态氮含量分别为1.35、0.10 mg/L。参考地表水环境质量标准（GB3838—2002）[22]，BP处理的总氮含量满足Ⅲ类标准，铵态氮含量满足Ⅰ类水标准，而CK处理总氮含量满足V类水标准，铵态氮含量满足Ⅲ类水标准。参考淡水池塘养殖水排放要求（SC/T 9101—2007）[25]，CK和BP处理均满足排放要求。但考虑到阳澄湖也是市民水源地，参考生活饮用水水源水质标准（CJ 3020—1993）[26]，Ⅰ级饮用水水源铵态氮含量应不超过0.5 mg/L，经BP处理后，后期养殖尾水可直接外排。
由图3可知，总氮、铵态氮和硝态氮在养殖周期内BP系统的去除率可分为2个时期，阶段1为第1时期，在此时期氮去除率快速增加，从最低的3.14%提升至最高70.50%，且硝态氮去除率的提升速度较铵态氮和总氮快。第2时期为阶段2和阶段3（6—11月），在此时期，BP系统的氮去除效率基本保持稳定，其中总氮平均去除率为62.03%，铵态氮平均去除率为73.76%，硝态氮平均去除率为72.53%。与实验室模拟实验的净化率相比（表1），BP系统的氮去除能力并不突出，特别是硝态氮去除率仍相对较低，但实际应用条件具有复杂性和不可控性，且从最终水体的排放效果看，已完全满足排放要求，因此从水体净化角度而言，BP系统可用于河蟹养殖水体的氮营养控制。
2.2 河蟹产量及回捕率
由图4可知，在BP处理下河蟹产量显著高于CK处理，BP处理平均产量为948 kg/hm2，较CK处理增产34%。河蟹的平均个体大小并无显著区别，平均为96 g。河蟹回捕率在BP处理下显著提升（P<0.05），BP处理平均回捕率为59%，比CK高出23%。阳澄湖河蟹是中国知名水产品，具有较高的经济价值。提高河蟹的产量能直接提高养殖户/公司的经济收益，从个体大小和回捕率分析，BP处理条件下，河蟹回捕率提升是增产的主要原因。首先，养殖水体氮含量的改善了水体微生物群落结构[29-30]，有利于降低河蟹染病概率[31]，进而提高河蟹回捕率;其次，水体氮含量降低减少了藻类的过度繁殖，增强了水体透光度，利于水草生长，为河蟹脱壳期提供了良好的环境。
3 结论
采用生物炭与PHBV共混系统（BP）处理河蟹养殖水体后，水体总氮、铵态氮和硝态氮均得到显著降低。参考地表水环境质量标准，经BP处理后河蟹养殖水满足地表水Ⅲ类标准;参考生活饮用水水源标准，经过BP处理后，养殖尾水满足Ⅰ类生活饮用水标准，可以直接外排。
BP系统显著增加了河蟹的产量，较常规养殖增产34%，其主要增产机制是通过改善河蟹生存环境，来提高河蟹回捕率。
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收 稿日期：2019-02-21
基金项目：国家重点研发计划（编号：2012BAD14B12-03）;江苏省农业科学院颠覆性项目[编号：ZX（17）2001];江苏省苏州市科技示范项目（编号：SNG201645）。
作者简介：施林林（1982—），男，江苏南通人，博士，主要从事农业生态与环境研究。E-mail：linls@jaas.ac.cn。
通信作者：沈明星，研究员，主要从事农业生态研究。E-mail：smx@jaas.ac.cn。
作者：施林林 金梅娟 沈明星 王海候 陆长婴 周新伟 陶玥玥 董林林 陆丽华
水产养殖排水水质生态农业论文 篇2：
黄鳝工厂化网箱养殖新技术
近年来，由于环境条件变化和城镇化不断推进，自然条件下的野生黄鳝资源日益减少，其销售数量无法满足市场需求，因此，黄鳝人工养殖发展很快，特别是网箱养殖方式。目前黄鳝网箱养殖大多建设于池塘或水泥池内，再在网箱表面放置水花生或水葫芦等浮水植物供黄鳝藏身和栖息。尽管如此，人工条件与自然条件相比较仍存有一定差别，主要表现在高密度养殖时黄鳝会大量纠缠于网箱底部而造成損伤。为攻克这一养殖难题，提高网箱养殖水体利用效率，缩短养殖周期，降低生产成本，提高黄鳝的产量和质量，江苏省张家港市华阳生态农业发展有限公司经过多年实践攻关，通过在黄鳝网箱中设置人工巢穴的方式，很好地解决了黄鳝在网箱中高密度养殖的难题。
网箱中养殖的黄鳝不与土壤接触，因而商品黄鳝没有土腥味；养殖过程中生产操作与管理十分方便，水质、温度、喂养、病害等各环节都可做到精确操控，苗种成活率可达到95%以上；钢架网箱养殖系统采用装配式结构，可拆卸，生产规模可以根据需要进行扩大或缩小。现将该技术介绍如下：
一、主体设施建设
1. 储水箱钢架
储水箱的规格为长3.4米、宽2米、高1米，由镀锌矩形钢管、铁丝网、防渗膜构成。上端口的钢梁为矩形钢管，铁丝网封闭区域为四个侧面，在储水钢架的4个拐角各设置1根斜拉钢条，以加固箱体。储水箱钢架上端的矩形钢管上按每只网箱设置4根垂直矩形支杆用于绑缚网箱上纲，以固定网箱的4角。储水箱钢架设置于地面上，由镀锌钢管焊接而成，要求储水钢架紧贴地面，以防止箱体变形；网箱钢架底部距地面0.3米，呈悬空状，网箱嵌套于网箱钢架中，由网箱钢架作为承重支架，使网箱底部不与储水箱的箱底接触。储水箱钢架四周及底面内衬黑色热塑性树脂防渗膜，防渗膜内可储水用于黄鳝养殖。
2. 网箱钢架
网箱钢架置于储水箱钢架内，规格为长3米、宽2米、高0.7米，主要用于支撑网箱重量以架空网箱，留出0.3 米高的距离以便箱底清理。网目为20目，网箱的上纲设置的绑缚绳为2条，实际只使用1条，另1条为备用绳，当绑缚绳损坏时可快速替换。网箱底部紧贴网箱钢架上的铁丝网，即网箱与网箱钢架相嵌套。由聚乙烯渔网编织成的长方形箱体结构，网箱的短边紧贴钢架的长边，每个钢架内布放的网箱密度为2个，水平间隔0.2 米。网箱的四侧和底部呈封闭状，网箱上端口为开放式用于投喂饲料或捕捞。
储水箱钢架内架空的网箱在黄鳝养殖过程中便于网箱底部残饵和黄鳝排泄物的清除，防止箱底底质恶化，同时可以增加苗种的放养密度，提高养殖产量。
二、附属设施配备
1. 增氧设施
每80只网箱配备1台微孔增氧机（功率3千瓦）、PVC管道和附属微孔管。增氧用微孔管直径2.5厘米，微孔管的长度与储水钢架的长度相等，沿储水箱横向的中心线布设在距离网箱钢架底部下方的10厘米处。
2. 微流水设施
包括水泵、微流水管道和溢水管。微流水管道和溢水管用白色PVC管拼接而成。微流水管道出水龙头布放密度为每只网箱2～4个。利用微流水系统可使储水箱内的水质保持在良好状态，降低黄鳝发病率，提高养殖成活率。
3. 排污设施
由排污管和拱形底组成。排污管由白色PVC管拼接而成，在排污管口设有立管，插上立管时排水和排污停止，拔去立管时可排出箱中水体和污物。拱形底是指养殖系统的底部拱起时呈弧形，以方便排污。在养殖过程中，夏季每半月将箱内水体排出，春季和秋季每月排污1次，冬季不排污。排污时可用高压水枪冲洗网箱和拱形底，并使污水从底部排污管中排出。
4. 人工鳝巢
每只网箱内平放4叠中空瓦楞状塑料人工鳝巢。
5. 水生植物移植
水生植物品种为水花生或水葫芦，仅移植于网箱中，覆盖于人工鳝巢中间的30厘米宽的凹槽上方，在养殖期间可以起到净化水质、遮阴和降温的作用。水花生移植时间在每年2～3月，密度为每只网箱35 千克。
三、放养前准备
1. 提前注水浸泡
具体步骤如下：
①首次注水。先注水0.9 米深，让网箱及防渗膜浸泡7天，使网箱和薄膜中的有害物质析出，7天后排空网箱中的水。
②杀虫消毒。排水后再次注水0.9 米深，将阿维菌素和聚维酮碘两种药物混合后泼洒在网箱的水体中，浓度分别为3毫升/米3和0.5克/米3， 7天后再次排空网箱中的水。
③培水泼菌。向网箱中第三次注水0.9 米深，将芽孢杆菌和EM菌两种微生物制剂混合后泼洒在网箱的水体中，浓度分别为2克/米3和5克/米3。
2. 管道薄膜查漏
首次注水时，注意观察进排水管道和网箱外的薄膜有无漏水情况，如有漏水情况，做好记号，在放水后及时密封。
四、种苗挑选与放养
1. 苗种选择
目前黄鳝人工繁殖技术仍在研究中，苗种来源全部从黄鳝贩子处集中收购或自行零星收购。
苗种要求体表无明显伤痕（如烂尾、腐皮、肛门红肿等），体色正常，活动敏捷，注意剔除病鳝以及药捕、钓捕的鳝苗。收购规格以25～50 克 /尾为宜，尽量把规格相近、同批次的苗种放养在同一个箱体中，进行分级分拣。
2. 苗种放养
黄鳝有大吃小的习性，同一网箱内的个体规格不能过于悬殊，每只网箱放养重量20～25千克，一次性放足。鳝苗收购、放养的时间集中在6月“夏至”后至8月“处暑”前。鳝苗放养的同时可在每只网箱内混养泥鳅10尾左右，用于清理残饵。
3. 定期分拣
每40天左右对网箱内的黄鳝进行一次分拣，使同一网箱中的黄鳝规格基本保持一致，避免大小规格相差悬殊引起吃食不均，致使其生长不均衡。
五、饵料投喂
黄鳝饵料采用黄鳝专用颗粒饲料与冰鲜鱼混投方式。4～5月和9～10月，两种饵料的用量比例为1∶2，在6～8月高温期，比例调整为1∶1。黄鳝4～10月饵料投喂量所占体重比例详见表1。
六、水质调控
1. 水位
网箱内的水位始终稳定在0.6米深，以保证黄鳝有足够的栖息空间。
2. 换水
平时每10天换水1次，每次换水1/3。7～9月高温季节时，每7～10天彻底放干换水1次，换水时清扫并冲洗池底防渗膜表面，排除污物。
3. 调水
从6月开始，每30天使用1次微生物制剂，主要是自制EM菌或是芽孢杆菌，用于调节水体水质，培养优势菌种，并确保其占主导地位，抑制其他有害菌的生长与繁殖。同时，每15天使用1次调水剂，如解毒爽水王等。注意微生物制剂与消毒剂要错开时间使用。
4. 水质检测
从6月开始，每15天检测水质1次，并根据检测结果采取不同的技术措施，例如亚硝酸盐出现超标，可用生物制剂亚硝速降0.375 克/米3化水后泼洒于网箱水体中，以確保水体中亚硝酸盐等有害成分不超标。
5. 增氧
5月中旬启用微孔增氧设备，一般在夜里22时开至次日凌晨4时，采用每30分钟开10分钟关20分钟的模式；若遇阴天或闷热天气等容易发生缺氧的天气，除夜间打开外，在白天10时至16时，同样采用夜间模式加开微孔增氧设备。
七、病害防治
由于黄鳝放养的密度较高，发生病害的概率也随之提高，其主要病害包括肠炎、腐皮病、肝胆综合征等。在整个养殖过程中要做好病害防控工作，具体做法如下：
1. 浸洗消毒
在鳝苗收购后且入池前，用10%聚维酮碘10 克/米3（每10千克水体中加2滴）集中浸洗消毒10～15分钟，防止外源性病菌带入池中。
2. 定期预防
①驱虫。每月上半月，定期使用阿苯达唑（肠虫清）内服，5～7天为一疗程，用量为每千克饲料3～5克。
②保肝。每月下半月，定期使用保肝宁（主要成分为三黄粉）内服，5～7天为一疗程，用量为每千克饲料3～5克。
③消毒。每月用10%聚维酮碘0.5克/米3，进行水体消毒。对黄鳝刺激性较大的氯制剂尽量不选用。
3. 积极治疗
黄鳝发病后，对症下药，及时进行治疗。
八、总结
采用该技术，网箱内黄鳝养殖密度较高，平均每只网箱可收获商品黄鳝80千克以上，而采用传统的池塘网箱养殖方法，每只箱平均收获仅30千克左右，黄鳝养殖产量比传统养殖高出3倍左右，经济效益显著。
（作者单位：江苏省张家港市水产技术指导站 邮编：215600）
作者：杨正锋 姚永平
水产养殖排水水质生态农业论文 篇3：
环巢湖支流污染结构及治理方向
摘要 [目的]明确环巢湖支流污染结构，探寻有效的治理方案。[方法]对环巢湖14个小流域污染源进行分类调查，估算其排放量和入河量，对巢湖流域污染负荷、污染结构、地区分布、污染源强进行分析。[结果]城镇生活废污水、农村生活和畜禽养殖废水、城镇建成区地表径流对巢湖流域污染贡献比例较大。 [结论]该研究可为巢湖流域进一步治理提供理论依据。
关键词 巢湖；污染源调查；污染结构；治理方向
Key words Chaohu Lake Basin； Pollution sources investigation； Pollution structure； Management direction
巢湖流域位于安徽省腹地、长江流域下游左岸，是我国著名的五大淡水湖之一，具有防洪、灌溉、供水、航运、水产、旅游等多种功能，是合肥市、巢湖市等环湖城乡的重要水源地，治理巢湖流域污染是目前乃至未来一定时期内的重要任务。巢湖作为受人类干扰强烈的大型浅水湖泊[1]，其污染源分布广且水污染成因复杂，这导致巢湖富营养化和蓝藻爆发的因素较多[2]。前人提出的治理方法有截断外源污染（如污水处理达标排放、湖滨带修复、人工湿地、稳定塘或氧化塘等）以及控制内源污染（如底泥疏浚与封闭、营养盐固定、生态控制）等措施[3-7]。然而巢湖的治理需要将湖区及其上游流域作为一个整体进行系统考虑，因此，笔者立足于流域尺度研究巢湖问题，将环巢湖支流划分为14个小流域，逐个开
展水质监测及污染源调查，通过分析污染物产生、迁移、入河
（湖）等环节以明确巢湖流域污染结构，以期为巢湖不同流域的控源减排、调水引流、湿地修复、河道整治等提供治理思路和方向。
1 材料与方法
1.1 小流域划分
该研究将巢湖流域划分为白石天河、兆河、汤河、抱书河、双桥河、柘皋河、鸡裕河、烔炀河、丰乐河（马槽河）、派河、蒋口河、十五里河、二十埠河、店埠河共14个小流域（图1），在此基础上进一步在1∶50 000地形图上，按照流域源—汇关系（一级、二级、三级支流）划分为187个子流域，按照流域相邻、污染源类型较一致以及便于水质目标考核的原则，最终合并为116个小流域治理单元（表1）。以各子流域为基础，逐个开展水质监测及污染源调查，以明确整个流域内主要污染物入河量。
1.2 污染物入河量估算方法
污染源的类型分为点源、面源和内源。其中，点源污染由城镇生活污水、工业废水、污水处理厂排水组成；面源污染由农村生活污水、畜禽养殖废水、农业面源排水、城市地表径流、垃圾渗滤液等组成；内源污染主要由河道底泥组成（图2）。
1.2.1 点源。
1.2.1.1 城镇生活污水。城镇生活污染源主要有流域范围内的城镇居民生活污水和粪便污水。若片区内城镇生活污水排放口有监测成果的，可直接选用入河排污口监测成果；若区内无监测，则按照用水定额估算人均污水排放量，按照附近城镇监测生活污水污染物浓度估算人均污染物排放浓度，进而计算排放量和入河量。
1.2.1.2 工业废水。工业废水包括生产废水和生产污水，是工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。若工业废水排放口有监测成果的，可直接选用入河排污口监测成果；若无监测，则按照该厂产品产量和工艺确定排放水量和污染物排放量，从而进一步确定入河量。
1.2.1.3 污水处理厂排水。污水处理厂尾水已经成为城市河流污染源重要组成部分，虽然污水处理厂尾水已经达到国家相应排放标准，但是对于地表水来说，其水量大，仍然为很严重的污染源。污水处理厂排放、入河水量和入河污染物量均按照实际监测成果计算。
1.2.2 面源。
1.2.2.1 农村生活污染。农村生活污染源主要有流域范围内的农村居民生活污水、粪便污水。流域内的农村厕所大部分为旱厕，旱厕内的黑水大部分回田利用，农村内的生活污染主要为居民生活的灰水。通过调查、统计农村人口计算污染物排放量与入河量。
1.2.2.2 农业面源污染。根据流域土地利用现状成果，对所涉及的各个镇村施用农药、化肥的主要土地类型进行统计，分析、计算农业面源造成的污染物排放量和入河量。
1.2.2.3 城镇地表径流。城镇地表径流主要为流域内城镇地表初期雨水携带的少量污染源。通过统计城镇面积计算污染物入河量。
1.2.2.4 畜禽养殖污染源。畜禽养殖主要通过统计规模化养殖以及部分散养畜禽种类和数量来计算污染物入河量。
1.2.2.5 水产养殖。主要为流域内规模化投放饵料的水产养殖。通过养殖规模计算污染物入河量。
1.2.2.6 矿山径流。矿山开采过程中对水体造成的污染主要是水土流失等，而废弃矿山存在的主要问题是水土流失和废弃矿坑水面源污染。通过调查和统计矿山生产规模、开采面积、开采深度等估算水土流失等产生的污染物入河量。
1.2.2.7 垃圾渗滤液。垃圾渗滤液主要来自于垃圾集中堆放场，垃圾渗滤液浓度较高则污染负荷相对较大。通过统计各流域内的垃圾集中填埋点估算污染物入河量。
1.2.3 内源。内源污染主要指沟塘中的营养物质通过各种物理、化学和生物作用，逐渐沉降至河流或水塘底质表层，这些氮、磷营养物质可在一定的物理、化学作用及环境条件下从底泥中释放出来而重新进入水体中，从而形成流域内的污染负荷，并随水的移动进入湖泊。底泥中污染物的释放速率与水温、扰动程度、微生物数量和种群结构等因素有关。可以通过调查区域内内源污染较为严重的沟塘、河段等面积及长度估算污染物入河量。
1.3 污染物入河系数选取
污染物从产生源头至河道的输移过程由于蒸发、渗漏、沉降、降解等因素衰减，最终进入河流的污染物总量可通过一定的入河系数确定。据实地调查了解，城镇生活污水、污水处理厂污水、工业废水多通过管道或沟渠入河，根据《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》和《安徽省农村环境连片整治示范项目技术指南》，管道排口入河系数一般取0.90～1.00，沟渠排污口一般取0.85，同时根据管道长短、沟渠距离等在一定范围内调整后确定。非点源入河系数的选取与流域范围内的地形、降雨量、入河距离、植物的覆盖率以及最终入河或者入库前的水体的分布有关[4]。《全国水环境容量核定技术指南》建议入河系数取0.01～0.10；清华大学对淮河流域农业污染以及农村生活污染的研究表明，农业面源、农村生活污染物入河量不到其排放量的1/10；同时根据《第一次全国污染源普农业污染源手册》中地形、作物轮作方式、种植种类选取流失量，并通过当地施肥量修正，综合以上，建议入河系数在0.10左右选取。畜禽养殖场废水多通过现状天然沟渠入河[3]，中华人民共和国环境保护部南京环境科学研究所的研究结果表明，畜禽养殖污染物入河量除了尿流失量稍大以外，粪便等入河系数不到9%，同时根据《第一次全国污染源普查畜禽养殖业产排污系数与排污系数手册》，规模化畜禽养殖入河系数按照排放点与水体的距离和排放方式，在0.10～0.90范围内选取。水产养殖面源污染主要计算投放饵料的规模化水产养殖，根据《第一次全国污染源普查水产养殖业手册》，通过多余饵料和鱼类排泄流失入水体的污染物系数取值010。城镇建成区地表径流考虑下垫面为硬化地面，径流通过城镇雨水排水系统进入水体，系数取0.90。矿山径流是参考标准矿山的污染物源强系数，直排入河取系数0.90，离河距离≥1 km取系数0.10，非标准矿山需同时考虑各种因素，综合确定入河系数。各类型污染入河系数取值范围见表2。
2 结果与分析
2.1 水质概况
根据2014年各条河流水质监测结果分析，巢湖西北片支流店埠河、二十埠河、十五里河、派河、蒋口河水质多为劣Ⅴ类和Ⅴ类，污染严重；东北片支流双桥河、柘皋河、鸡裕河、烔炀河以及汇入裕溪河的抱书河、汤河水质为Ⅳ～劣Ⅴ类，其中巢湖市穿城河流（双桥河和抱书河）污染最为严重。西南片的丰乐河、马槽河、白石天河、兆河水质为Ⅲ～Ⅳ类，水质相对较好，但部分支流为Ⅴ类，干流水质压力不容乐观。
2.2 污染负荷与污染结构分析
2.2.1 污染负荷。由表3、4可知，该流域主要污染指标年排放总量为：化学需氧量118 035.4 t、氨氮7 527.7 t、总氮19 199.1 t、总磷1 511.9 t，年入河总量为：化学需氧量38 383.6 t、氨氮2 776.4 t、总氮7 356.3 t、总磷467.2 t。
2.2.2 污染结构分析。由表4可以看出，各小流域入湖污染结构较为复杂。点源化学需氧量、氨氮、总氮、总磷分别占总量的39.8%、59.8%、53.1 %、38.6%；面源化学需氧量、氨氮、总氮、总磷分别占总量的58.6%、36.6%、38.3%、453%；内源污染中化学需氧量、氨氮占总量比例偏小，但总氮和总磷仍占一定比例，分别为1.6%、3.5%、8.6%、162%。化学需氧量主要由城镇地表径流、城镇生活、污水处理厂和规模化畜禽养殖贡献，氨氮和总氮主要由城镇生活污水和污水处理厂尾水贡献，总磷主要由城镇生活污水、污水处理厂尾水和底泥释放污染贡献。点源污染以城镇生活和污水处理厂入河污染为主；面源污染以规模化养殖、城镇地表径流、农村生活和农业面源入河污染为主。
2.2.3 污染地区分布分析。由表5可以看出，所有流域中，入河量较大的有店埠河、派河、十五里河、丰乐河流域。其中点源污染物强度较大的流域有店埠河、十五里河、派河、丰乐河；面源污染物强度较大的流域有店埠河、派河、十五里河；内源污染强度较大的流域有派河、店埠河、鸡裕河。
2.2.4 污染物入河源强分析。由于各流域汇水面积不同，仅分析污染物入河总量会使结论不够全面。在各流域入河总量基础上除以流域面积，得到各流域污染因子入河源强。
由图3～6可知，化学需氧量、氨氮入河源强较大的有巢湖东北部的双桥河、抱书河流域和西北部的十五里河流域；总氮、总磷入河源强较大的有巢湖东北部的抱书河流域和西北部的十五里河流域。
3 存在问题与治理措施
环巢湖小流域存在的问题主要有以下几点：①流域内仍有相当比例城镇生活污水未经处理排放，污水收集率有待进一步提高[5]。②大部分城镇污水处理厂出水水质仍不能满足区域污染负荷削减需求，污水处理厂提标改造任重道远。③城市建成区不断扩大，城市地表径流带来的污染问题凸显，全面治理城市地表径流带来的污染成为当务之急。④区域畜禽养殖业较发达，污染严重，需规范管理，重点加强规模化畜禽养殖污染源治理。⑤区域人口密度大，农村人口众多，农村污水处置相对滞后。⑥区域耕地面积大，复种指数高，需全面加强农业面源污染治理。巢湖流域主要控制片区污染总体情况、主要污染原因及未来主要治理的方向见表6。
4 结论
（1）巢湖流域内经济的高速发展及城市人口规模的刚性增长导致用水总量及废污水排放量同步增大；在农村生活污水、畜禽养殖污水、农田灌溉尾水治理等方面还存在盲点[7]，西北片Northwest area 店埠河、二十埠河、十五里河、派河污染负荷占该次治理面积范围内总负荷的60%左右，单位国土面积污染源负荷在巢湖流域五大片区中最高；点源负荷占片区总量的50%，面源负荷占片区总量的30%，内源负荷占片区总量的20%；点源：污水处理厂尾水占50%，未收集的城镇生活污水占50%；面源：城市地表径流占40%、规模化畜禽养殖占25%、农村生活污水占15%、农业面源占15%、其他占5%污水处理厂提标改造；入河排污口截污、导污；污水管网的覆盖与延伸；生态湿地系统的构建；初期雨水收集处理；规模化畜禽养殖业的治理；中心村生活污水处理[6]
西南片Southwest area丰乐河、白石天河、兆河一部分污染负荷占该次治理面积范围内总负荷的18%左右，单位国土面积污染源负荷在巢湖流域五大片区中最低；点源负荷占片区总量的30%左右，面源负荷占片区总量的65%左右，内源占片区总量的比例不到5%；点源：城镇生活污水占90%；面源：规模化畜禽养殖占45%、农村生活占25%、农业面源占15%、城市地表径流占8%，其他占7%城镇生活污水处理设施建设；规模化畜禽养殖业治理；中心村生活污水处理；生态农业示范区建设
东北片Northeast area柘皋河、双桥河污染负荷占该次治理面积范围内总负荷的8%左右，单位国土面积污染源负荷在巢湖流域五大片区中位列第2位；点源负荷占片区总量的35%左右，面源负荷占片区总量的60%，内源负荷占片区总量的5%左右；点源：城镇生活污水占90%以上，其次是工业污染源；面源：农业面源污染占40%、农村生活占25%、规模化畜禽养殖占18%、城市地表径流占10%、分散式畜禽养殖占5%，其他占2%城镇生活污水处理设施建设；工业污染源治理；湿地生态系统构建；生态农业示范区建设；中心村生活污水处理；规模化畜禽养殖业治理
东南片Southeast area兆河一部分、抱书河、汤河污染负荷占该次治理面积范围内总负荷的8%左右，相比其他片区，单位国土面积污染源负荷不高；点源负荷占片区总量的75%左右，面源负荷占片区总量的25%左右，内源负荷占片区总量的比例较低；点源：污水处理厂尾水占65%左右，城镇生活污水占30%左右；面源：农村生活占35%、农业面源占20%、规模化畜禽养殖占20%、城市地表径流占15%、其他占10%污水处理厂提标改造；入河排污口截污、导污；污水管网的覆盖与延伸；生态湿地系统的构建；生态农业示范区建设；规模化畜禽养殖业的治理；中心村生活污水处理
环湖小支流Tributaries around lake蒋口河、烔炀河、鸡裕河、入湖小流域污染负荷占该次治理面积范围内总负荷的6%左右，单位国土面积污染源负荷较高；点源负荷占片区总量的30%左右，面源负荷占片区总量的65%左右，内源负荷占片区总量的占5%～10%；点源：城镇生活污水占75%左右，工业污染占20%左右；面源：农业面源占30%以上、农村生活占30%、规模化畜禽养殖占15%、水产养殖占10%、分散式畜禽养殖占5%、城市地表径流占5%、其他占5%城镇生活污水处理设施建设；工业污染源治理；湿地生态系统构建；生态农业示范区建设；中心村生活污水处理；规模化畜禽养殖业治理；初期雨水收集处理；水产养殖业的治理等
在城镇污水收集、提标处理、尾水净化等方面还存在短板，在清水廊道保护、美好乡村建设、节水减排示范等方面还存在空白。
（2）该研究主要针对污染源调查分析结果提出了巢湖流域治理的总体措施，具体工程措施的提出应在此基础上细化和论证建设内容、设计方案和投资估算，并与各级政府区进行对接和确认，从而形成认同一致、切实可行的项目建设内容。
（3）经过多年研究，巢湖流域基本形成了“治理西北、保护西南、防治东北、连通东南、修复环湖”的治理策略，未来将以小流域为治理单元，突出水污染防治，实现“水质改善、国控断面达标及蓝藻抑制”的总体目标，达到生态系统良性循环以及人水和谐发展。
参考文献
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[7] 石健，石润圭.治理巢湖流域农业面源污染的基本思路[J].安徽农学通报，2006，12（12）：44-46.
作者：谭茜
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