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摘要 随着人们水环境安全意识的提高，甲鱼养殖水体的水质污染引起了越来越多的关注。为了探索甲鱼养殖过程对水质变化的影响，便于尾水处理，对外塘甲鱼养殖水体进行研究。结果表明，外塘养殖过程对水体pH值、溶解氧、氨氮和总氮的影响较小，污染物累积效应较低；对化学需氧量和总磷的影响较大，污染物累积效应较高。在投加净水剂后，外塘甲鱼养殖水体中化学需氧量和总磷去除较明显，可以达到直接排放标准。
关键词 外塘甲鱼养殖；水质检测；尾水处理
中图分类号 S959 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）20-0212-03
Study on Influence of Pond Turtle Breeding on Water Quality and Waste Water Treatment
ZHU Jian-long 1 NIU Cao-ping 2 JIANG Lu-ping 3 LUO Jin-fei 3 XU Lu-qin 1 CAI Qiang 1
（1 Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University，Jiaxing Zhejiang 314006； 2 Zhejiang University； 3 Jiaxing Fisheries Technology Extension Station）
Abstract With the improvement of people′s water environment safety awareness，the water quality of turtle aquaculture has aroused more and more attention. In order to explore the impact of turtle aquaculture on water quality to facilitate the water treatment，the water of pond turtle breeding was studied.The study found that，in the breeding process，the impact on pH value，dissolved oxygen，ammonia nitrogen and total nitrogen were low and pollutants cumulative effects were small while chemical oxygen demand and total phosphorus increased with time with strong pollutants cumulative effects.After adding the special water purifier，chemical oxygen demand and total phosphorus were removed significantly，which could reach the discharge standards.
Key words pond turtle breeding；water quality detection；water treatment
近年来，我国甲鱼养殖业蓬勃发展，截至2015年底商品甲鱼产量已达34.16万t，对于我国农民经济的增长具有促进作用[1-2]。甲鱼养殖业是长三角地区村镇经济的重要产业，规模化养殖多采用温室、外塘2种养殖方式。甲鱼养殖在创造巨大价值的同时带来的环境问题也不容忽视[3]。甲鱼养殖尾水存在氮磷含量高的问题，若不加以处理直接排放将对周边河道的水环境产生不良影响，对居民生产生活用水安全产生威胁[4-6]。由于温室中长期的集约化养殖，温室养殖阶段产生的尾水污染程度高于外塘养殖阶段，因而目前对于温室甲鱼养殖的水质调查及处理方式的研究及报告较多，但对于外塘甲鱼养殖对于水质的影响和处理研究较少。本文从外塘甲鱼养殖对水质的影响进行研究，从pH值、化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、溶解氧（DO）6 項指标分析外塘水体水质的污染情况，同时分析净水剂投加量对外塘水质指标的影响。
1 材料与方法
1.1 试验场地
试验场地位于嘉兴市一大型规模化水产养殖场内，该养殖场主要从事中华鳖、日本鳖等水产品的养殖。养殖场内甲鱼采用温室—外塘二段式养殖模式，每年6月将温室养殖后的甲鱼转移至外塘进行养殖，于次年开始进入收获期，同时对外塘尾水进行处理。
1.2 研究方法
选取当年6月刚放入甲鱼苗的外塘甲鱼养殖池塘作为采样点，选择尾水排放的标准进行水质评价，对养殖过程的水体水质进行分析和研究。
1.3 评价标准
水质排放要求可以参考《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中Ⅲ类水以及《水产养殖废水排放要求（浙江省地方标准）》（DB 33/453—2006）中一级标准。
1.4 分析方法
pH值测定采用玻璃电极法；COD测定采用重铬酸钾法；TN测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法；TP测定采用钼酸铵分光光度法；NH3-N测定采用纳氏试剂光度法；DO测定采用碘量法[7-9]。
2 结果与分析
2.1 外塘甲鱼养殖对水体水质的影响
每年6月甲鱼由温室内转入外塘进行养殖，选择的池塘在次年8月完成捕捞收获工作，同时进行外塘养殖尾水的处理和排放。为了解外塘甲鱼养殖水体水质变化情况，同时判断养殖尾水的达标情况，从当年9月至次年8月监测外塘水体水质。以pH值、DO、TP、COD、TN、NH3-N 6项指标反映水体水质。外塘甲鱼养殖水质监测情况及其标准线如图1～3 所示。 可以看出，截至收获期，养殖尾水中pH值、DO、TN、NH3-N 4项指标基本符合水体排放要求，TP及COD 2项指标在监测期间均存在超标的问题。外塘甲鱼养殖对水体水质的影响如下。
pH值随时间的增长有小幅的波动，但在整个养殖过程中一直处于达标状态，说明外塘甲鱼养殖对水体pH值的影响不大。
DO值随时间的增长有一定幅度的波动，但在整个养殖過程中一直处于达标状态，主要考虑每次现场取样的时间点和天气情况各不相同，DO值也会有变化，说明外塘养殖对水体DO值的影响也较轻微。
TN和NH3-N的浓度随时间增长出现了前高后低的波动，养殖过程前期两者都超过标准值，但在养殖过程的中后期两者都低于标准值。养殖前期超标的主要原因可能为甲鱼刚刚从温室转入外塘养殖，摄食量不稳定，食物残留进入水体，导致水质波动幅度较大，短期内超出水体净化能力；到了养殖中后期，养殖生态系统逐渐平衡，水体水质也逐渐趋于稳定，同时养殖户管理到位，经常投放水质处理菌剂，促进了TN和NH3-N的去除。说明外塘养殖对水体中TN和NH3-N的浓度有一定影响，但是只要管理得当，还是在可控范围内。
TP的浓度随着时间的增长出现了增高的波动，超过标准值，并且整体呈逐渐升高的趋势，说明污染物有累积。从图中可知，TP峰值在0.43 mg/L左右，平均值在0.30 mg/L左右，污染情况较严重。TP升高的主要原因一般与饲料的过量投喂、粪便排泄等有相应关系，且随着时间的增长而增加。说明外塘养殖对水体中TP的浓度有较大影响，随时间的增长在水体中的累积愈加严重。
COD的浓度随时间增长出现了前期高中期低后期再升高的波动，超过标准值，并且整体呈逐渐升高趋势，说明污染物有累积。由图3可知，COD峰值为70 mg/L左右，平均值为40 mg/L左右，污染情况较严重。前期较高的主要原因可能是甲鱼刚刚从温室转入外塘，有一个适应期，过量的喂食导致水体污染；中期由于甲鱼逐渐适应了环境，加上天气转冷污染物在水体中转换变慢，COD有所降低；后期则是污染物累积效应的显现，COD值随时间增长而增加。说明外塘养殖对水体中COD的浓度有较大的影响，随养殖时间增长水体受到的有机物污染愈加严重。
到了养殖末期，尾水中TP及COD浓度远高于排放标准要求，TP浓度为0.40 mg/L，为标准值的200%；COD浓度为62 mg/L，为标准值的310%。因此，外塘甲鱼养殖尾水必须经处理后才能进行排放。
2.2 外塘甲鱼养殖尾水处理水质分析
经上述水体水质分析，外塘甲鱼养殖尾水pH值、DO、TN及NH3-N指标达标，但COD及TP指标超标，若直接排放此养殖尾水将引起生物和微生物的大量繁殖，出现水体富营养化状态，消耗水中的溶解氧，引起水体质量恶化，因而外塘甲鱼养殖尾水需处理达标后排放。
甲鱼养殖尾水的处理方法很多，主要分为物理处理、化学处理、生物处理和植物处理等处理模式。净水剂处理是其中比较常用的一种处理法，具有方便快捷、处理速度快、效果好等特点。一般在养殖户完成外塘甲鱼的捕捞工作后直接使用净水剂进行处理，水质检测达标后排放，流程如图4所示。
根据试验，尾水净水剂投加量与TP、COD浓度变化关系如图5所示。
由图5可以发现，COD及TP的污染物浓度随净水剂投加量的增加而降低，废水中净水剂投加量≥2.5 g/L时，水体TP浓度可降至0.2 mg/L以及下；废水中净水剂投加量≥3.2 g/L时，水体COD浓度可降至20 mg/L及以下，已符合直排要求。
为保证处理效果，外塘养殖尾水处理时净水剂投加量为3.5 g/L，COD可降至18 mg/L，去除率达到71.43%；TP可降至 0.17 mg/L，去除率达到57.50%，污染物去除较为明显。
净水剂的投加对于水体中的TN及NH3-N也有一定的去除效果，图6为净水剂投加量与水体TN、NH3-N浓度变化关系图。由图6可以发现，加入净水剂后，水体TP及NH3-N浓度虽略有波动，但基本呈下降趋势，当尾水净水剂投加量为3.5 g/L左右时，TN去除率为2.82%，NH3-N去除率为12.00%。
3 结论与讨论
经研究分析，外塘甲鱼养殖会对水体水质产生一定的污染影响，特别是 COD和TP污染物的污染较为明显，并且一直处于上升的趋势中，影响较大；NH3-N和TN的浓度虽然也会上升，但处理得当基本可以保持稳定达标，影响较小；pH值及DO值虽然有一定变化，但全部在标准范围内，基本无影响。
养殖尾水经净水剂处理后，COD及TP浓度降低较为明显，当废水的净水剂投加量为3.5 g/L时，COD去除率可达到71.43%，TP去除率可达到57.50%，能迅速达到直排标准。同时净水剂对TN及NH3-N的去除也有一定效果。
4 参考文献
[1] 农业部渔业局.中国渔业统计年鉴[M].北京：中国农业出版社，2016.
[2] ZHOU Y，YANG H，HU H，et al.Bioremediation potential of the macroa-lga Gracilaria lemaneiformis，（Rhodophyta）integrated into fed fish cult-ure in coastal waters of north China[J].Aquaculture，2006，252（2）：264-276.
[3] 郑洁敏，牛天新，李春娟.人工植物床对外塘甲鱼养殖水体的净化作用[J].浙江农业科学，2013，1（3）：337-341.
[4] 陈重军，张蕊，吴伟祥，等.温室甲鱼养殖废水蔬菜浮床处理效能及影响因素研究[J].生态科学，2014，33（6）：1067-1072.
[6] CAO L，WANG W，YANG Y，et al.Environmental impact of aquaculture and countermeasures to aquaculture pollution in China[J].Environmental science and pollution research international，2007，14（7）：452-462.
[7] 水产养殖废水排放标准：DB 33/453-2006[S].杭州：浙江省质量技术监督局，2006.
[8] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[9] 陆斌，葛景信，张芳西.水产养殖污水的净化与回用研究[J].上海理工大学学报，1997（1）：54-58.
关键词 外塘甲鱼养殖；水质检测；尾水处理
中图分类号 S959 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）20-0212-03
Study on Influence of Pond Turtle Breeding on Water Quality and Waste Water Treatment
ZHU Jian-long 1 NIU Cao-ping 2 JIANG Lu-ping 3 LUO Jin-fei 3 XU Lu-qin 1 CAI Qiang 1
（1 Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University，Jiaxing Zhejiang 314006； 2 Zhejiang University； 3 Jiaxing Fisheries Technology Extension Station）
Abstract With the improvement of people′s water environment safety awareness，the water quality of turtle aquaculture has aroused more and more attention. In order to explore the impact of turtle aquaculture on water quality to facilitate the water treatment，the water of pond turtle breeding was studied.The study found that，in the breeding process，the impact on pH value，dissolved oxygen，ammonia nitrogen and total nitrogen were low and pollutants cumulative effects were small while chemical oxygen demand and total phosphorus increased with time with strong pollutants cumulative effects.After adding the special water purifier，chemical oxygen demand and total phosphorus were removed significantly，which could reach the discharge standards.
Key words pond turtle breeding；water quality detection；water treatment
近年来，我国甲鱼养殖业蓬勃发展，截至2015年底商品甲鱼产量已达34.16万t，对于我国农民经济的增长具有促进作用[1-2]。甲鱼养殖业是长三角地区村镇经济的重要产业，规模化养殖多采用温室、外塘2种养殖方式。甲鱼养殖在创造巨大价值的同时带来的环境问题也不容忽视[3]。甲鱼养殖尾水存在氮磷含量高的问题，若不加以处理直接排放将对周边河道的水环境产生不良影响，对居民生产生活用水安全产生威胁[4-6]。由于温室中长期的集约化养殖，温室养殖阶段产生的尾水污染程度高于外塘养殖阶段，因而目前对于温室甲鱼养殖的水质调查及处理方式的研究及报告较多，但对于外塘甲鱼养殖对于水质的影响和处理研究较少。本文从外塘甲鱼养殖对水质的影响进行研究，从pH值、化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、溶解氧（DO）6 項指标分析外塘水体水质的污染情况，同时分析净水剂投加量对外塘水质指标的影响。
1 材料与方法
1.1 试验场地
试验场地位于嘉兴市一大型规模化水产养殖场内，该养殖场主要从事中华鳖、日本鳖等水产品的养殖。养殖场内甲鱼采用温室—外塘二段式养殖模式，每年6月将温室养殖后的甲鱼转移至外塘进行养殖，于次年开始进入收获期，同时对外塘尾水进行处理。
1.2 研究方法
选取当年6月刚放入甲鱼苗的外塘甲鱼养殖池塘作为采样点，选择尾水排放的标准进行水质评价，对养殖过程的水体水质进行分析和研究。
1.3 评价标准
水质排放要求可以参考《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中Ⅲ类水以及《水产养殖废水排放要求（浙江省地方标准）》（DB 33/453—2006）中一级标准。
1.4 分析方法
pH值测定采用玻璃电极法；COD测定采用重铬酸钾法；TN测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法；TP测定采用钼酸铵分光光度法；NH3-N测定采用纳氏试剂光度法；DO测定采用碘量法[7-9]。
2 结果与分析
2.1 外塘甲鱼养殖对水体水质的影响
每年6月甲鱼由温室内转入外塘进行养殖，选择的池塘在次年8月完成捕捞收获工作，同时进行外塘养殖尾水的处理和排放。为了解外塘甲鱼养殖水体水质变化情况，同时判断养殖尾水的达标情况，从当年9月至次年8月监测外塘水体水质。以pH值、DO、TP、COD、TN、NH3-N 6项指标反映水体水质。外塘甲鱼养殖水质监测情况及其标准线如图1～3 所示。 可以看出，截至收获期，养殖尾水中pH值、DO、TN、NH3-N 4项指标基本符合水体排放要求，TP及COD 2项指标在监测期间均存在超标的问题。外塘甲鱼养殖对水体水质的影响如下。
pH值随时间的增长有小幅的波动，但在整个养殖过程中一直处于达标状态，说明外塘甲鱼养殖对水体pH值的影响不大。
DO值随时间的增长有一定幅度的波动，但在整个养殖過程中一直处于达标状态，主要考虑每次现场取样的时间点和天气情况各不相同，DO值也会有变化，说明外塘养殖对水体DO值的影响也较轻微。
TN和NH3-N的浓度随时间增长出现了前高后低的波动，养殖过程前期两者都超过标准值，但在养殖过程的中后期两者都低于标准值。养殖前期超标的主要原因可能为甲鱼刚刚从温室转入外塘养殖，摄食量不稳定，食物残留进入水体，导致水质波动幅度较大，短期内超出水体净化能力；到了养殖中后期，养殖生态系统逐渐平衡，水体水质也逐渐趋于稳定，同时养殖户管理到位，经常投放水质处理菌剂，促进了TN和NH3-N的去除。说明外塘养殖对水体中TN和NH3-N的浓度有一定影响，但是只要管理得当，还是在可控范围内。
TP的浓度随着时间的增长出现了增高的波动，超过标准值，并且整体呈逐渐升高的趋势，说明污染物有累积。从图中可知，TP峰值在0.43 mg/L左右，平均值在0.30 mg/L左右，污染情况较严重。TP升高的主要原因一般与饲料的过量投喂、粪便排泄等有相应关系，且随着时间的增长而增加。说明外塘养殖对水体中TP的浓度有较大影响，随时间的增长在水体中的累积愈加严重。
COD的浓度随时间增长出现了前期高中期低后期再升高的波动，超过标准值，并且整体呈逐渐升高趋势，说明污染物有累积。由图3可知，COD峰值为70 mg/L左右，平均值为40 mg/L左右，污染情况较严重。前期较高的主要原因可能是甲鱼刚刚从温室转入外塘，有一个适应期，过量的喂食导致水体污染；中期由于甲鱼逐渐适应了环境，加上天气转冷污染物在水体中转换变慢，COD有所降低；后期则是污染物累积效应的显现，COD值随时间增长而增加。说明外塘养殖对水体中COD的浓度有较大的影响，随养殖时间增长水体受到的有机物污染愈加严重。
到了养殖末期，尾水中TP及COD浓度远高于排放标准要求，TP浓度为0.40 mg/L，为标准值的200%；COD浓度为62 mg/L，为标准值的310%。因此，外塘甲鱼养殖尾水必须经处理后才能进行排放。
2.2 外塘甲鱼养殖尾水处理水质分析
经上述水体水质分析，外塘甲鱼养殖尾水pH值、DO、TN及NH3-N指标达标，但COD及TP指标超标，若直接排放此养殖尾水将引起生物和微生物的大量繁殖，出现水体富营养化状态，消耗水中的溶解氧，引起水体质量恶化，因而外塘甲鱼养殖尾水需处理达标后排放。
甲鱼养殖尾水的处理方法很多，主要分为物理处理、化学处理、生物处理和植物处理等处理模式。净水剂处理是其中比较常用的一种处理法，具有方便快捷、处理速度快、效果好等特点。一般在养殖户完成外塘甲鱼的捕捞工作后直接使用净水剂进行处理，水质检测达标后排放，流程如图4所示。
根据试验，尾水净水剂投加量与TP、COD浓度变化关系如图5所示。
由图5可以发现，COD及TP的污染物浓度随净水剂投加量的增加而降低，废水中净水剂投加量≥2.5 g/L时，水体TP浓度可降至0.2 mg/L以及下；废水中净水剂投加量≥3.2 g/L时，水体COD浓度可降至20 mg/L及以下，已符合直排要求。
为保证处理效果，外塘养殖尾水处理时净水剂投加量为3.5 g/L，COD可降至18 mg/L，去除率达到71.43%；TP可降至 0.17 mg/L，去除率达到57.50%，污染物去除较为明显。
净水剂的投加对于水体中的TN及NH3-N也有一定的去除效果，图6为净水剂投加量与水体TN、NH3-N浓度变化关系图。由图6可以发现，加入净水剂后，水体TP及NH3-N浓度虽略有波动，但基本呈下降趋势，当尾水净水剂投加量为3.5 g/L左右时，TN去除率为2.82%，NH3-N去除率为12.00%。
3 结论与讨论
经研究分析，外塘甲鱼养殖会对水体水质产生一定的污染影响，特别是 COD和TP污染物的污染较为明显，并且一直处于上升的趋势中，影响较大；NH3-N和TN的浓度虽然也会上升，但处理得当基本可以保持稳定达标，影响较小；pH值及DO值虽然有一定变化，但全部在标准范围内，基本无影响。
养殖尾水经净水剂处理后，COD及TP浓度降低较为明显，当废水的净水剂投加量为3.5 g/L时，COD去除率可达到71.43%，TP去除率可达到57.50%，能迅速达到直排标准。同时净水剂对TN及NH3-N的去除也有一定效果。
4 参考文献
[1] 农业部渔业局.中国渔业统计年鉴[M].北京：中国农业出版社，2016.
[2] ZHOU Y，YANG H，HU H，et al.Bioremediation potential of the macroa-lga Gracilaria lemaneiformis，（Rhodophyta）integrated into fed fish cult-ure in coastal waters of north China[J].Aquaculture，2006，252（2）：264-276.
[3] 郑洁敏，牛天新，李春娟.人工植物床对外塘甲鱼养殖水体的净化作用[J].浙江农业科学，2013，1（3）：337-341.
[4] 陈重军，张蕊，吴伟祥，等.温室甲鱼养殖废水蔬菜浮床处理效能及影响因素研究[J].生态科学，2014，33（6）：1067-1072.
[6] CAO L，WANG W，YANG Y，et al.Environmental impact of aquaculture and countermeasures to aquaculture pollution in China[J].Environmental science and pollution research international，2007，14（7）：452-462.
[7] 水产养殖废水排放标准：DB 33/453-2006[S].杭州：浙江省质量技术监督局，2006.
[8] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[9] 陆斌，葛景信，张芳西.水产养殖污水的净化与回用研究[J].上海理工大学学报，1997（1）：54-58.