海帶對(duì)大黃魚(yú)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)的生物修復(fù)

林向陽(yáng)，鐘晨輝，唐隆晨，林 琪，張 鵬，溫 憑

(1福建省水產(chǎn)研究所，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門(mén) 361013； 2浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所，浙江 溫州 325005)

福建省寧德市三都澳是國(guó)內(nèi)大黃魚(yú)養(yǎng)殖的海區(qū)，常年的規(guī)?；B(yǎng)殖帶來(lái)了大量的冰鮮餌料殘余以及魚(yú)類(lèi)排放的糞便，引起了海水的富營(yíng)養(yǎng)化[11]。此外，高密度的網(wǎng)箱養(yǎng)殖布局，使海水流動(dòng)變緩，水體交換減慢，造成養(yǎng)殖區(qū)海水溶解氧濃度降低，不利于大黃魚(yú)的健康養(yǎng)殖，而且在不利的氣候條件下經(jīng)常需要人工充氧以防止大面積死魚(yú)現(xiàn)象發(fā)生。海帶是在低溫海水中生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高的大型經(jīng)濟(jì)褐藻，為福建主要海水養(yǎng)殖品種之一[12]，因此本研究選用海帶(Saccharinajaponica)為生物修復(fù)工具藻種。利用生長(zhǎng)期的海帶與大黃魚(yú)網(wǎng)箱間養(yǎng)的模式對(duì)該地區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)化海水進(jìn)行了生物修復(fù)效果研究，探索魚(yú)藻生態(tài)養(yǎng)殖模式，旨在為優(yōu)質(zhì)大黃魚(yú)健康養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展提供新的探索和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)

2017年1月中旬—2017年2月中旬，在福建省寧德市三都澳的大黃魚(yú)養(yǎng)殖區(qū)設(shè)置網(wǎng)箱56口(規(guī)格：8 m×8 m)，其中生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)28口，非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)28口，單口網(wǎng)箱的大黃魚(yú)養(yǎng)殖密度約為2×104尾(體重約300 g/尾)。選用生長(zhǎng)盛期的海帶孢子體(葉片長(zhǎng)度約95 cm)，采用平養(yǎng)法將48條密植海帶苗的養(yǎng)殖繩(繩長(zhǎng)8 m，養(yǎng)殖密度約32株/m)，掛養(yǎng)在生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)的12口空置網(wǎng)箱內(nèi)，而其余16口網(wǎng)箱內(nèi)養(yǎng)殖大黃魚(yú)(圖1)。

1.2 監(jiān)測(cè)站位的設(shè)置

以海藻修復(fù)區(qū)為中心點(diǎn)，在生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)與潮流平行的方向上布監(jiān)測(cè)斷面A1～A4相鄰站位，與潮流垂直的方向上布監(jiān)測(cè)斷面B1～B4，在非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)與潮流平行的方向上布監(jiān)測(cè)斷面C1～C4，與潮流垂直的方向上布監(jiān)測(cè)斷面B5～B8，相鄰站位其中各相鄰站位間距一定距離，非養(yǎng)殖區(qū)海區(qū)與潮流平行方向上布置對(duì)照監(jiān)測(cè)點(diǎn)D1～D4。

注：生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)深顏色標(biāo)記網(wǎng)格為海帶養(yǎng)殖區(qū)域，其他網(wǎng)格表示大黃魚(yú)養(yǎng)殖區(qū)域。

Notes：The deep coloredgrids were aquiculture areas of klep，and other grids were cage-farming areas ofPseudosciaenacrocea.

1.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)

2 結(jié)果

2.1 不同功能養(yǎng)殖區(qū)晝間DO濃度變化

不同功能養(yǎng)殖區(qū)白天DO濃度變化情況如圖2所示，生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)的DO濃度變化明顯，9∶00以后DO濃度開(kāi)始逐漸升高，14∶00至15∶00達(dá)到最大值。生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)晝間DO濃度一直保持高于非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)和非養(yǎng)殖海區(qū)狀態(tài)，非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)和非養(yǎng)殖海區(qū)的DO濃度變化較小，整個(gè)晝間功能養(yǎng)殖區(qū)的DO濃度保持著生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)>非養(yǎng)殖海區(qū)>非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)。

2.2 不同功能養(yǎng)殖區(qū)晝間pH值變化

不同功能養(yǎng)殖區(qū)白天pH值變化情況如圖3所示，生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)海水pH值隨DO濃度的變化而變化，呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì)，說(shuō)明大型海藻光合作用產(chǎn)生DO的同時(shí)，吸收了水體中的CO2，因而提高了海水的pH值，有利于改善魚(yú)類(lèi)生活環(huán)境；而非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)和非養(yǎng)殖海區(qū)，晝間pH值波動(dòng)幅度極小。整個(gè)白天pH值變化始終遵循生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)>非養(yǎng)殖海區(qū)>非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)的規(guī)律。

2.3 海帶對(duì)生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)海水DO和COD的生物修復(fù)

連續(xù)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)了不同站位的水質(zhì)。結(jié)果顯示，非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)水體在整個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)DO濃度都低于5 mg·L-1，COD濃度都高于2.1 mg·L-1。生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)和非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)的起始DO濃度接近，但隨著時(shí)間的推延，在第14 d 時(shí)，生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)的DO濃度得到有效提高，達(dá)到了6.4 mg·L-1，明顯高于非生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)(圖4A)。而生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)的COD濃度經(jīng)過(guò)28 d的海帶養(yǎng)殖后，達(dá)到了非養(yǎng)殖海區(qū)海水的COD濃度水平(圖4B)。

2.4 海帶對(duì)生物修復(fù)網(wǎng)箱區(qū)IN和IP的生物修復(fù)

3 討論

朱峰等[11]采用海水富營(yíng)養(yǎng)程度的評(píng)價(jià)方法，調(diào)查發(fā)現(xiàn)寧德市三都澳海區(qū)普遍存在富營(yíng)養(yǎng)化，且網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化程度比非養(yǎng)殖區(qū)更為嚴(yán)重。網(wǎng)箱養(yǎng)殖海區(qū)主要污染物是活性磷酸鹽和無(wú)機(jī)氮。造成水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的污染源除來(lái)自工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污水等陸地污染源外，海水養(yǎng)殖的自身污染也是一個(gè)重要因素。根據(jù)Tovar等[13]對(duì)海水精養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)負(fù)載的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)養(yǎng)殖1 t魚(yú)類(lèi)時(shí)，排入海洋環(huán)境的N、P、BOD負(fù)荷量分別為14.25 kg、2.57 kg、34.61 kg。這表明通過(guò)建立多元的養(yǎng)殖系統(tǒng)，投入系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量可以最大限度地被處于不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)位的多種養(yǎng)殖生物利用，轉(zhuǎn)化為水產(chǎn)品[14]，并可有效地降低氮、磷含量。