贝类养殖改善河流水质试验研究

［摘 要］ 为研究滤食性贝类对河流水质的影响，天津市滨海新区海滨街道办事处农业综合服务中心于2019年6月至2021年7月，在当地子牙新河投放近江蛏进行试验研究。经过连续2 a的观测检测，发现河流水质由试验前的不合格Ⅴ类水体变成合格的Ⅳ类水体；同时，河流中贝类长势良好，从1 000粒/kg生长到55粒/kg，达到了既改善河流水质又促进水产品生产的目的。该试验成果可以推广应用于其他类似需要治理的河流。

［关键词］ 近江蛏；壳长；水质指标

［中图分类号］ S96；X50 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1674-7909（2022）15--4

0 引言

2020年是“渤海污染治理攻坚战”的收官之年，天津市滨海新区海滨街辖区内子牙新河是汇入渤海河流之一，但在2020年1、2月天津市环境局的断面考核中均未达标。因此，开展子牙新河流域水质治理工作成了迫在眉睫的事。

为了探索科学有效治理河流污染的方法以及总结经验推广使用，天津市滨海新区海滨街道办事处农业综合服务中心与天津农学院合作，探索利用滤食性贝类对河水进行生态净化。

1 试验可行性研究

滤食性贝类以水体中的细菌、藻类、有机碎屑等为食，可以增加水体透明度。藻类吸收水体中的氮、磷等营养盐后被贝类滤食，进而转化为贝类机体有机质，维系水体化学成分稳定［1］，同时为建成修复水体的“小湿地”奠定基础。天津农学院贝类养殖团队在池塘中养殖菲律宾蛤仔和青蛤的研究表明，滤食性贝类使水体透明度增加2倍以上，总氮减少78.2%，无机磷减少86.5%，化学需氧量降低52.6%；滤食性贝类存活率95%以上，生长较快。

任延军等［2］构建以缢蛏等滤食性贝类为核心功能群的海水生物修复技术体系，利用海水中的营养成分，以单细胞藻类为中转，同化入体内，使缢蛏迅速生长，在控制水体富营养化、获得生态效益的同时，实现经济效益提升。养殖缢蛏可提高养殖池塘水体透明度，减少氨态氮、亚硝酸盐等有害因子，有利于同一水体内其他养殖动物的存活与生长［2］。

经考察，子牙新河水温17.5 ℃时水体密度1.004～1.006 g/cm3，是近江蛏最适宜生长的水体环境。在该条件下近江蛏生长最快、存活率高［3］，所以计划放养适宜淡水养殖的近江蛏。

2 试验方法

2.1 试验时间及地点

2019年6月至2021年7月，天津市滨海新区海滨街道办事处农业综合服务中心于子牙新河天津市滨海新区人民政府海滨街道办事处辖区水域开展试验。

2.2 试验过程

首先，试验单位技术人员开展试验区现场考察，主要考察河道水质、底质特征，确定放流区域、放流密度。其次，根据考察结果确定苗种投放情况，如表1、表2所示。再次，根据试验水体的盐度，选择供苗地点和供苗池塘。此试验从浙江省预定近江蛏苗种，用泡沫箱冷藏运输，运至天津市投放指定地点。

试验人员于子牙新河两岸，选择近岸坡度较缓的滩面放苗（正常深度0.5～1.0 m，宽度2.0 m左右），或者选择靠近下风向的浅滩放苗（正常深度0.3～1.0 m）。在放苗位置插竹竿进行标记。

放苗时，试验人员选择无风或微风天气，用船装载苗种箱到达放苗位置，用手抓苗，均匀撒入水中。蛏苗脆弱，忌用铁锹等硬质工具。试验过程中，定期检查近江蛏的生长、存活情况及水质情况。水质情况以滨海新区生态环境局每月检测通报数据为准。

3 结果与分析

3.1 近江蛏生长情况

在该试验过程中，近江蛏生长情况详见表3。2019年12月挖掘采样，发现近江蛏长势良好，规格达到500粒/kg，壳长3～4 cm；而且近江蛏正向外围扩散，在原投苗处以外仍然可以挖掘到近江蛏，未大量发现死亡近江蛏苗种壳体，近江蛏成活率较高。2020年5月挖掘采样，近江蛏规格达到200粒/kg，壳长5～7 cm；未大量发现死亡近江蛏壳体，说明在冬季水面结冰的情况下近江蛏可以安全越冬［4］。2020年12月挖掘采样，近江蛏规格达到120粒/kg，壳长8～9 cm。2021年5月挖掘采样，近江蛏规格从刚放入水体时的1 000粒/kg长到55粒/kg，壳长9～10 cm。

由于该试验目的是探索治理水体的方法，因而试验最后未对近江蛏进行全面捕获和定量分析。

3.2 水质指标变化情况

我国地表水依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：Ⅰ类，主要适用于源头水，国家自然保护区；Ⅱ类，主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔稚幼鱼的索饵场等；Ⅲ类，主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区，鱼虾类越冬、洄游通道，水产养殖区等渔业水域及游泳区；Ⅳ类，主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类，主要适用于农业用水区及一般景观要求水域［5］。

此次试验主要监测项目为氨氮、高锰酸盐、总磷、溶解氧。以V类水体标准线为基准，其中氨氮不高于2.0 mg/L、高锰酸盐指数不高于15 mg/L、总磷不高于0.4 mg/L、溶解氧不低于2.0 mg/L，即全面消灭V类水体。河流所在辖区水务局根据国控断面检测指标计算综合得分，确定水质级别。

3.2.1 高锰酸盐指数变化情况。由图1试验水体高锰酸盐指数变化曲线可知，试验开始前试验区水体中高锰酸盐指数较低，之后迅速上升，7月达到最高点。其原因可能是我国北方地区5月之前水温较低，经过冬季的冰封、沉淀，大多数有机质沉淀在底泥中，所以上覆水水体中各种有害物质含量相对较低；6—7月水温上升，加之投苗，近江蛏的活动让底泥中的有害物质充分溶解在河水中，致使上覆水水体中高锰酸盐指数迅速上升，显著高于V类水体标准15 mg/L（氨氮、总磷变化趋势类似）［6］。放入近江蛏2个月后，高锰酸盐指数显著下降；放苗6个月后，水体中高锰酸盐下降至V类水体指标标准15 mg/L以下，之后便保持在15 mg/L以下小幅度波动；第2年6—7月，水体中高锰酸盐指数也不再显著上升。这说明近江蛏不但改善了河水水质，还改善了河道底泥情况，从根本解决了河道水质不达标问题。

3.2.2 总磷变化情况。由图2可知，试验开始前，水体中总磷显著高于V类水体标准0.4 mg/L；放入近江蛏4个月后，水体中总磷含量下降至0.11 mg/L，之后便一直在低于0.4 mg/L的范围内波动。

3.2.3  氨氮变化情况。由图3试验水体氨氮变化曲线可知，试验开始前，水体中氨氮含量就低于V类水体标准2 mg/L；放入近江蛏后，水体中氨氮含量显著下降，由原来最高1.3 mg/L下降至0.5 mg/L以下，之后便一直在低于0.5 mg/L的范围内波动。

3.2.4 溶解氧变化情况。由图4试验水体溶解氧变化曲线可知，试验开始前，水体中溶解氧含量显著高于V类水体标准2 mg/L，最高达到6.23 mg/L；放入近江蛏后，对水体中的溶解氧含量变化不显著，一直呈较高水平小幅波动。

3.2.5 考核得分及水质级别情况。由表4可知，在2019年6月试验开始之前至试验开始4个月后，综合高锰酸盐指数、总磷、氨氮、溶解氧4个指标的考核得分均不合格，水质级别都是V类水体。在试验后的第5个月（即2019年11月）水质综合得分合格达到V类水体标准，之后综合得分便一直稳定在70分，水质级别稳定在Ⅳ类水体（其中冰封期未检测）。

滨海新区水务局河长制办公室专家组将被考核河流取水断面水体的高锰酸盐指数、氨氮、总磷、溶解氧4项参数作为考核指标进行评分。取水断面水体水质类别达到水功能区划目标，得分为70分（无水功能区划目标的河段按地表水Ⅴ类标准进行评定）；河湖代表断面水体水质类别不能达到该河湖水功能区划目标，根据得分系数f计算该河湖最后得分N，N=70×f。

水质级别达到该河段水功能区划目标时，f为1.0；低1级时，f为0.7；低2级时，f为0.6；低3级时，f为0.5；最低为0.4。水质类别和水质分级的关系按表5中数值计算，水质级别四级相当于V类。

4 结论

通过试验分析发现，在水质不达标、相对静态河流中放养滤食性近江蛏可以有效解决河流水质不达标问题，能够显著降低水体的高锰酸盐指数、总磷和氨氮含量，且不影响水体中溶解氧含量，可以将V类水体改善为Ⅳ类水体。

此试验水体中投放的近江蛏可以很好地生长、越冬，2 a时间近江蛏规格从1 000粒/kg、壳长1～2 cm，生长到55粒/kg、壳长9～10 cm，既可以低成本养殖贝类产生经济效益，又可以解决水体不达标的问题，产生生态和社会效益。

参考文献：

［1］黄瑞，黄标武，吴剑锋，等.环境因子对近江蛏幼贝存活率和生长影响的初步试验［J］.水产科技情报，2010（5）：218-222.

［2］任延军，李永仁.天津沿海缢蛏池塘养殖试验［J］.天津农业科技，2016（9）：67-70.

［3］吕昊泽，刘健，陈锦辉，等.盐度对长江口3种滤食性贝类滤水率、摄食率、同化率的影响［J］.海洋科学，2016（8）：10-17.

［4］林国明，于开贵，鲍鹰，等.大规模菲律宾蛤仔苗种培育及室外越冬技术开发［EB/OL］.（2003-04-24）［2022-04-16］.https：//kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx？dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000000052658&uniplatform=NZKPT&v=TjRX_0fSS4sgJQ_YjRsTndLqtXJya0F30YUfJoMp6ELrvVLsl9uxIT_Rdpc-Y8s7z3IQGWHxnKc%3d.

［5］国家环境保护总局，国家质量监督检验检疫总局.地表水环境质量标准：GB 3838—2002［S］.北京：国家环境保护总局，2002.

［6］关洪，林吴瑕，李进军.长湖底泥CODMn和TN释放速率常数研究［C］//健康湖泊与美丽中国——第三届中国湖泊论坛暨第七届湖北科技论坛论文集，2013：453-456.