稻蝦輪作模式面源污染排放特征及其能值評(píng)估*

陶 玲，彭 亮，代梨梨，楊 鎮(zhèn)，陳思媛，可 毅，李 谷

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所，武漢 430223)

據(jù)《中國(guó)小龍蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2021)》[1]，2020年我國(guó)小龍蝦養(yǎng)殖總面積146萬hm2，總產(chǎn)量239萬t，其中小龍蝦稻田養(yǎng)殖面積約為126 萬hm2，養(yǎng)殖產(chǎn)量206多萬t，分別占小龍蝦養(yǎng)殖總面積和養(yǎng)殖總產(chǎn)量的86.61%和86.15%。江漢平原地區(qū)水土資源優(yōu)越、氣候適宜，稻田養(yǎng)殖小龍蝦模式發(fā)展迅速，其中位于江漢平原腹地的湖北省作為小龍蝦稻田養(yǎng)殖第一大省，養(yǎng)殖面積及其產(chǎn)值均居全國(guó)之首。雖然稻田養(yǎng)殖小龍蝦模式目前被認(rèn)為是綠色生態(tài)健康養(yǎng)殖模式，但該模式快速發(fā)展過程中也逐漸暴露出了水資源消耗大、耕地破碎化、土壤潛育化和面源污染潛在風(fēng)險(xiǎn)等問題[2-3]。未來稻田養(yǎng)殖小龍蝦模式的可持續(xù)發(fā)展問題受到關(guān)注[4]。

目前，較多的研究表明，由于在稻田養(yǎng)殖小龍蝦期間進(jìn)行肥水培藻、投飼、用藥導(dǎo)致殘余的飼料、肥料以及糞便殘留于稻田水體中，使小龍蝦養(yǎng)殖期間稻田的田面水中氮、磷濃度顯著提升[5-7]。稻蝦輪作模式是傳統(tǒng)的小龍蝦稻田養(yǎng)殖模式，也是目前的主流模式，該模式普遍在5-6月將成熟小龍蝦基本收獲，并在極短時(shí)間內(nèi)集中將稻田的田面水即小龍蝦養(yǎng)殖階段的養(yǎng)殖尾水從稻田內(nèi)排放至周圍溝渠管網(wǎng)，以進(jìn)行整田和種植水稻，排出的水量遠(yuǎn)大于一般農(nóng)田，易造成氮、磷等營(yíng)養(yǎng)集中大量排放，且該模式面積較大，可能會(huì)加劇周邊水域水體富營(yíng)養(yǎng)化，破壞水體生態(tài)系統(tǒng)，需要引起農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)工作者的重視[8-9]。目前相關(guān)部門對(duì)池塘養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖等不同養(yǎng)殖模式不同養(yǎng)殖品種的排污系數(shù)進(jìn)行了測(cè)算，先后發(fā)布了《第一次全國(guó)污染源普查水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》[10]和第二次全國(guó)污染源普查《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》[11]。進(jìn)行稻蝦輪作的稻田兼具農(nóng)田和養(yǎng)殖塘的特點(diǎn)，既包含種植業(yè)也包含水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，在周年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行種植和養(yǎng)殖的轉(zhuǎn)換，水稻種植過程中稻田面源污染排放系數(shù)已有估算[11]，但稻田小龍蝦養(yǎng)殖階段養(yǎng)殖尾水排放造成的面源污染程度不得而知，有必要對(duì)其排污系數(shù)進(jìn)行估算。

經(jīng)濟(jì)效益高且對(duì)環(huán)境影響小的可持續(xù)發(fā)展養(yǎng)殖模式是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的方向和焦點(diǎn)。能值(emergy)理論及分析方法是美國(guó)著名生態(tài)學(xué)家、系統(tǒng)能量分析先驅(qū)Odum[12]于1980s創(chuàng)立的。依據(jù)能值這一新的科學(xué)概念和度量標(biāo)準(zhǔn)將生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)不同類別的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的能值，進(jìn)行定量分析研究，從而評(píng)價(jià)自然生產(chǎn)和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和生產(chǎn)模式的環(huán)境效應(yīng)和可持續(xù)性評(píng)價(jià)分析[13]。目前，能值分析方法已被應(yīng)用于小龍蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性評(píng)價(jià)。Chen等[4]利用能值分析方法評(píng)價(jià)了稻蝦輪作、稻麥輪作和水稻單作3種模式的環(huán)境效應(yīng)和可持續(xù)性。Hou等[14]也利用能值分析方法評(píng)價(jià)了稻蝦輪作、稻蝦共作和水稻單作3種模式的環(huán)境效應(yīng)和可持續(xù)發(fā)展能力。環(huán)境污染排放是對(duì)系統(tǒng)能值產(chǎn)生的負(fù)向影響，會(huì)影響?zhàn)B殖模式的可持續(xù)發(fā)展性能，但以上研究對(duì)稻蝦輪作模式的能值分析均未將其面源污染負(fù)值產(chǎn)出計(jì)算在內(nèi)，不能反映系統(tǒng)面源污染物質(zhì)排放的環(huán)境影響，得出的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)不能體現(xiàn)其真實(shí)的可持續(xù)性。因此，有必要在獲得稻蝦輪作模式排污系數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)該模式進(jìn)行包含面源污染排放的能值分析，定量評(píng)價(jià)面源污染排放對(duì)稻蝦輪作模式可持續(xù)性發(fā)展的影響，以幫助政府、養(yǎng)殖戶和環(huán)保部門進(jìn)行養(yǎng)殖模式選擇的決策分析。

因此，本研究在江漢平原稻蝦輪作模式推廣的核心區(qū)域，夏季小龍蝦捕撈基本結(jié)束水稻種植前集中排水期間，通過野外采樣獲取江漢平原稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖排放的尾水中污染物濃度，并計(jì)算其排放系數(shù)，采用等標(biāo)污染負(fù)荷法進(jìn)行主要污染物解析。通過入戶調(diào)研獲取稻蝦田排、換水以及養(yǎng)殖生產(chǎn)投入和產(chǎn)出情況等數(shù)據(jù)，運(yùn)用能值分析法，計(jì)算得出包含面源污染負(fù)產(chǎn)出的能值評(píng)價(jià)指數(shù)，對(duì)江漢平原稻蝦輪作模式的可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，為最終摸清稻蝦輪作模式面源污染排放量以及江漢平原農(nóng)業(yè)面源污染的防治提供科學(xué)依據(jù)和決策參考，確保農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的同時(shí)，保障稻蝦輪作模式的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 采樣地點(diǎn)

采樣和調(diào)查地點(diǎn)位于江漢平原，該區(qū)屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛，光照適宜，春秋季短，冬夏季長(zhǎng)。多年平均氣溫15.9～16.6℃，無霜期一般為242～263 d。多年平均降水量1000～1300 mm，呈自北往南遞增的趨勢(shì)，東西相對(duì)均勻。區(qū)內(nèi)主要河流有長(zhǎng)江、漢江，次有沮漳河、西荊河、東荊河等，湖泊星羅棋布，渠系縱橫，水系十分發(fā)達(dá)。

在湖北省潛江市和荊州市所轄的5個(gè)縣(市、區(qū))：包括洪湖市、公安縣、江陵縣、荊州區(qū)和沙市區(qū)，選擇了能代表當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的家庭農(nóng)場(chǎng)/合作社或農(nóng)戶的稻蝦輪作田進(jìn)行樣品采集和調(diào)研(圖1)。農(nóng)戶養(yǎng)殖規(guī)模為4669～46690 m2，家庭農(nóng)場(chǎng)/合作社養(yǎng)殖規(guī)模為80040～800400 m2，共采集了8個(gè)農(nóng)戶和7個(gè)家庭農(nóng)場(chǎng)/合作社的36塊小龍蝦養(yǎng)殖稻田的田面水，共計(jì)36個(gè)水樣。樣品采集的稻田均采用稻蝦輪作模式：水稻一般于每年6月進(jìn)行整地、插秧，10月收獲。當(dāng)年10-11月投放蝦苗或種蝦，至翌年3月幼蝦在稻田中自然生長(zhǎng)，3-5月投放飼料和補(bǔ)充蝦苗投放，并進(jìn)行成蝦捕撈，6月下旬捕撈基本結(jié)束，再進(jìn)行下一季的水稻種植，依次循環(huán)。需要說明的是，潛江市各采樣點(diǎn)均采用了“蝦稻輪作、共作一體”的養(yǎng)殖模式，即在稻蝦輪作基礎(chǔ)上增加了稻蝦共作養(yǎng)殖，在水稻插秧前后繼續(xù)投放小龍蝦幼蝦養(yǎng)殖或繼續(xù)養(yǎng)殖留存在稻田中的小龍蝦幼蝦，7-8月捕撈第二季成蝦，但此次僅采集了潛江各樣點(diǎn)稻蝦輪作階段排放的養(yǎng)殖尾水，因此將潛江各采樣點(diǎn)與其它縣(市、區(qū))采樣點(diǎn)的小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水一起分析。

圖1 采樣點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of sampling sites

通過采用入戶訪談的方式獲取了稻蝦輪作模式生產(chǎn)的基本情況：包括種植/養(yǎng)殖面積、生產(chǎn)模式；生產(chǎn)投入情況：稻種、蝦苗、肥料、地籠和防逃設(shè)施、飼料、機(jī)耕/機(jī)收、雇工、水電等；產(chǎn)出：水稻產(chǎn)量和小龍蝦產(chǎn)量；換水和補(bǔ)水方式、水量、時(shí)間和周期等。調(diào)研結(jié)果顯示：各采樣點(diǎn)農(nóng)戶采用自繁蝦苗或自繁蝦苗+補(bǔ)苗的方式養(yǎng)殖，主要靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行田間水肥管理和投飼，投放飼料均為蝦蟹專用料，小龍蝦產(chǎn)量為1000～2700 kg/hm2(表1)。養(yǎng)殖水體主要來源于附近河道或溝渠，養(yǎng)殖期間基本不換水，僅進(jìn)行補(bǔ)水，小龍蝦養(yǎng)殖結(jié)束水稻種植前將稻田的田面水基本排干，直接排入附近河道或溝渠。

表1 稻蝦輪作模式生產(chǎn)管理情況Tab.1 Survey of the rice-crayfish rotation mode

1.2 樣品采集及分析方法

在2020年12月初，采集了稻田的田面水或進(jìn)水溝渠渠水作為小龍蝦養(yǎng)殖初期進(jìn)水初始水樣，2021年6月初即稻田養(yǎng)殖的商品小龍蝦捕撈基本結(jié)束，水稻移栽前、小龍蝦養(yǎng)殖尾水集中排放期間，采集稻田的田面水水樣作為小龍蝦養(yǎng)殖尾水排放水樣。每個(gè)稻田采集5個(gè)點(diǎn)位的田面水進(jìn)行混合后再取500 mL水樣帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定稻田的田面水深度。

水質(zhì)測(cè)定指標(biāo)包括總氮(TN)、總磷(TP)、化學(xué)需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)4個(gè)指標(biāo)，測(cè)定方法均參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[15]進(jìn)行。

1.3 排污系數(shù)計(jì)算

根據(jù)《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》[11]，水產(chǎn)養(yǎng)殖排污系數(shù)指在正常養(yǎng)殖生產(chǎn)條件下，養(yǎng)殖生產(chǎn)1 t水產(chǎn)品所產(chǎn)生的污染物量中，經(jīng)不同排放渠道直接排放到湖泊、河流及海洋等(不包括排放到農(nóng)田及水產(chǎn)養(yǎng)殖再利用等部分)外部水體環(huán)境中的污染物量(kg/t)；種植業(yè)氮磷排放(流失)系數(shù)指土壤和肥料中的氮磷在降雨或灌溉水作用下溶解或懸浮于徑流水中，隨徑流遷移出田塊而導(dǎo)致的農(nóng)田氮磷流失的發(fā)生量(kg/hm2)。稻蝦輪作模式既包含水稻種植又包含小龍蝦養(yǎng)殖，由于本研究只采集了小龍蝦養(yǎng)殖階段排放尾水中氮磷數(shù)據(jù)，因此本文采用水產(chǎn)養(yǎng)殖排污系數(shù)方法計(jì)算小龍蝦養(yǎng)殖階段的排污系數(shù)。但為了比較不同稻田生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)換帶來的面源污染排放差異，便于與江漢平原現(xiàn)有的稻麥輪作、稻油輪作和單季稻等稻田種植模式進(jìn)行周年的面源污染負(fù)荷對(duì)比，還估算了稻蝦輪作模式的單位面積排放系數(shù)。

因各采樣點(diǎn)稻田養(yǎng)殖小龍蝦過程中基本不進(jìn)行換水，根據(jù)小龍蝦捕撈結(jié)束、水稻種植前排放的養(yǎng)殖尾水中TN、TP、COD和NH3-N濃度值和排水量，以及初始補(bǔ)水濃度值和水量，參考高月香等[16]的方法，小龍蝦單位養(yǎng)殖產(chǎn)量排污系數(shù)公式計(jì)算如下：

(1)

式中，Mi為第i種污染物的單位養(yǎng)殖產(chǎn)量排污系數(shù)，kg/t；Q排j,i為養(yǎng)殖過程中的第j次排水所排放的水量，m3；C排j,i為第j次排放到水體中第i種污染物的濃度，mg/L；Q補(bǔ)j,i為養(yǎng)殖過程中第j次補(bǔ)水的水量，m3；C補(bǔ)j,i為第j次補(bǔ)水水體中第i種污染物的濃度，mg/L；ΔW為養(yǎng)殖生物凈產(chǎn)量或質(zhì)量增量，t。

單位面積TN、TP、COD 和NH3-N的排放系數(shù)(Pi)參考文獻(xiàn)[17]，計(jì)算公式如下：

Pi=Q×ΔC×10-3

(2)

式中，Pi為第i種污染物的單位面積排放系數(shù)，kg/hm2；ΔC為小龍蝦養(yǎng)殖尾水排放濃度與初始補(bǔ)水濃度的差值，mg/L；Q為水稻種植前每公頃稻田排放的小龍蝦養(yǎng)殖尾水的排水量，m3。

1.4 等標(biāo)污染負(fù)荷計(jì)算

等標(biāo)污染負(fù)荷法用污染物的絕對(duì)排放量與排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而能將污染源污染物的排放量轉(zhuǎn)化為“把污染物全部稀釋到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)所需的介質(zhì)量”中，使同一污染源所排放的污染物之間、不同污染源之間對(duì)環(huán)境的潛在影響進(jìn)行比較成為可能[18]，其主要反映污染源本身潛在的污染水平，可用于評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)不同污染物排放量對(duì)環(huán)境的影響程度，確定主要污染源和污染物[19]。采用等標(biāo)污染負(fù)荷法，對(duì)小龍蝦養(yǎng)殖排放的尾水中TN、TP、COD和NH3-N等污染物進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算得到相應(yīng)的等標(biāo)污染負(fù)荷值和等標(biāo)污染負(fù)荷比，比較蝦稻輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水中不同污染物對(duì)環(huán)境的潛在影響大小。等標(biāo)污染負(fù)荷相關(guān)公式計(jì)算如下：

Pi=Ci/C0i×Q

(3)

(4)

式中，Pi為污染物i的等標(biāo)污染負(fù)荷，m3；Ci為污染物的實(shí)測(cè)濃度值，mg/L；Q為污染物的廢水排放量，m3；C0i為污染物i基于水環(huán)境功能分區(qū)的水質(zhì)控制類別標(biāo)準(zhǔn)值(統(tǒng)一按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)[20]中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，COD 取值為20 mg/L，TN取值為1 mg/L，TP 取值為0.2 mg/L，NH3-N取值為1 mg/L)；Ki為污染物i的等標(biāo)污染負(fù)荷比。遵循污染源評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)，按照污染物等標(biāo)污染負(fù)荷比由大到小排列，分別計(jì)算其累計(jì)百分比，規(guī)定百分比累計(jì)到80%的污染物為主要污染物[18]。

1.5 包含面源污染排放的能值估算

1.5.1 數(shù)據(jù)來源 本研究中稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖結(jié)束排放的養(yǎng)殖尾水中面源污染排放數(shù)據(jù)來自本實(shí)驗(yàn)測(cè)定。模式經(jīng)濟(jì)投入與產(chǎn)出相關(guān)數(shù)據(jù)來自本次調(diào)研數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)和官方公開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)均以對(duì)應(yīng)于1 hm2農(nóng)田進(jìn)行折算，以一個(gè)完整的蝦稻生產(chǎn)周期為界限。

1.5.2 能值分析 使用太陽能值轉(zhuǎn)化率(UEV，sej/J或 sej/g)將各項(xiàng)物質(zhì)、能量和資金數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能值；在能值核算中引入可更新比例系數(shù)(renewable fraction)，從而將投入資源分為可更新和不可更新兩部分[21]。由于系統(tǒng)中投入的秸稈來源于稻田本身，在收獲后又被歸還于農(nóng)田，為避免重復(fù)計(jì)算，秸稈投入在系統(tǒng)總能值投入中不計(jì)入[22]。采用2016 年最新修訂的能值基準(zhǔn)(12.00×1024sej/a)[23]作為計(jì)算基礎(chǔ)。

1.5.3 能值評(píng)價(jià)指標(biāo) 計(jì)算出各模式的本地可更新自然資源能值(LR)、本地不可更新自然資源能值(LN)、外部購(gòu)買資源能值(F)、不可更新外部購(gòu)買資源能值(FN)、可更新外部購(gòu)買資源能值(FR)和系統(tǒng)的總投入能值(U)。根據(jù) Odum[12]提出的能值評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選取農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)常用的能值指標(biāo)：可更新資源投入占比(renewable fraction，%R)、能值產(chǎn)出率(emergy yield ratio，EYR)、環(huán)境負(fù)載率(environment loading ratio，ELR)和能值可持續(xù)指數(shù)(emergy sustainability index，ESI)作為評(píng)價(jià)系統(tǒng)可持續(xù)性的指標(biāo)。相關(guān)計(jì)算公式及其相關(guān)解釋意義如下：

(1)可更新資源投入占比(%R)

反映生產(chǎn)過程中所利用的可更新資源的比率。%R值越大，表明系統(tǒng)運(yùn)作更多地依賴可更新資源的投入。

%R= 100 × (LR+FR)/U

(5)

(2)能值產(chǎn)出率(EYR)

為系統(tǒng)中投入的總能值與購(gòu)買的外部資源能值總和的比值。EYR值越大，表明系統(tǒng)的生產(chǎn)效率越高，經(jīng)濟(jì)效益越好。由于面源污染排放對(duì)環(huán)境的影響表現(xiàn)為負(fù)面效應(yīng)，參考鐘珍梅[24]等，將面源污染排放能值設(shè)為負(fù)能值，公式優(yōu)化為總投入能值減去面源污染能值之差與購(gòu)買的外部資源能值總和的比值。

EYR=(U-P)/F

(6)

(3)環(huán)境負(fù)載率(ELR)

為系統(tǒng)不可更新資源投入總量與可更新資源投入總量之比，表示系統(tǒng)對(duì)環(huán)境造成的生態(tài)壓力，值越大表示，對(duì)環(huán)境的壓力越大[25]。由于面源污染排放對(duì)環(huán)境的影響是負(fù)面的，即對(duì)環(huán)境負(fù)載率的貢獻(xiàn)為正值，因此指標(biāo)的計(jì)算公式優(yōu)化為不可更新資源投入能值和面源污染排放能值之和與可更新資源能值投入總量的比值。

ELR= (LN+FN+P)/(LR+FR)

(7)

(4)能值可持續(xù)指數(shù)(ESI)

ESI是一個(gè)廣泛用于大范圍長(zhǎng)時(shí)期研究持續(xù)性的能值指標(biāo)，該指標(biāo)指示系統(tǒng)的可持續(xù)性。

ESI=EYR/ELR

(8)

1.6 數(shù)據(jù)處理及分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行One-way ANOVA方差分析，用Origin 8.5軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N濃度

夏季小龍蝦基本收獲后、水稻種植前的小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN濃度范圍為0.53～5.36 mg/L，平均值為2.03 mg/L，中位數(shù)為1.84 mg/L，最小值出現(xiàn)在沙市區(qū)，最大值出現(xiàn)在潛江市；TP濃度范圍為0.12～0.70 mg/L，平均值為0.24 mg/L，中位數(shù)為0.21 mg/L，最小值出現(xiàn)在洪湖市，最大值出現(xiàn)在沙市區(qū)；COD濃度范圍為6.60～78.39 mg/L，平均值為25.91 mg/L，中位數(shù)為23.35 mg/L，最小值出現(xiàn)在公安縣，最大值出現(xiàn)在潛江市；NH3-N濃度范圍為0.34～1.75 mg/L，平均值為0.76 mg/L，中位數(shù)為0.62 mg/L，最小值出現(xiàn)在洪湖市，最大值出現(xiàn)在公安縣?？傮w來說，江漢平原稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖排放的尾水中TN、TP和COD平均濃度均高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)[20]Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N 濃度高于Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(NH3-N濃度≤0.5 mg/L)。按各采樣點(diǎn)排放尾水濃度的達(dá)標(biāo)率來說，依據(jù)《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101-2007)[26]，TN一級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)到86.11%，二級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)97.22%，TP一級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)到97.22%，二級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)100%；依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，TN達(dá)標(biāo)率僅達(dá)到8.33%，TP達(dá)標(biāo)率為50.00%，COD達(dá)標(biāo)率達(dá)到38.89%，NH3-N達(dá)標(biāo)率為80.56%(表2)。在采樣的不同縣(區(qū)、市)中，潛江市稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN、COD和NH3-N濃度均最高，TP濃度也僅次于沙市區(qū)，處于較高水平(圖2)。

表2 小龍蝦稻田養(yǎng)殖排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N濃度Tab.2 Concentrations of TN、TP、COD and NH3-N in the discharge water from crayfish culture paddy field

圖2 不同縣(市、區(qū))排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N濃度(不同字母標(biāo)注表示存在顯著差異)Fig.2 The concentrations of TN、TP、COD and NH3-N in the discharge water from different counties (significant differences were marked with different letters above the column)

2.2 面源污染排放綜合評(píng)價(jià)

稻蝦輪作模式中，小龍蝦養(yǎng)殖排放的尾水中各污染物質(zhì)等標(biāo)負(fù)荷和污染負(fù)荷比計(jì)算結(jié)果見表3。各污染物等標(biāo)排放負(fù)荷量依次為TN>TP >COD>NH3-N，等標(biāo)污染負(fù)荷比分別為38.08%、24.02%、22.69%和15.21%，不同縣(市、區(qū))稍有差別，其中除了沙市區(qū)的TP等標(biāo)負(fù)荷最高，其他地區(qū)均為TN的等標(biāo)負(fù)荷最高。這表明稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水的主要污染物為TN，其次為TP和COD，TN是污染防治的關(guān)鍵污染物。

表3 各污染物等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比Tab.3 Equal standard pollution load and load ratio

2.3 排污系數(shù)

稻蝦輪作模式中，根據(jù)小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N的初始進(jìn)水濃度和排水濃度，再根據(jù)調(diào)研所得的稻蝦輪作模式的平均產(chǎn)量增量1492 kg/hm2，平均排水量為4558 m3/hm2，根據(jù)排污系數(shù)計(jì)算公式，得到TN、TP、COD和NH3-N的單位產(chǎn)量排污系數(shù)分別為2.994、0.458、35.132和1.405 kg/t(表4)?？梢钥闯觯↓埼r養(yǎng)殖排放尾水中COD的排污系數(shù)最高，其次為TN和NH3-N，TP的排污系數(shù)最低。排污系數(shù)的得出可為進(jìn)一步估算區(qū)域稻蝦輪作模式面源污染排放量提供計(jì)算依據(jù)。稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N的單位面積排放系數(shù)分別為4.46、0.68、52.42和2.10 kg/hm2。由于本研究未對(duì)稻蝦輪作模式水稻種植期間稻田的氮磷排放數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，參考陳玲等[27]的研究結(jié)果，稻蝦輪作模式水稻種植過程中TN和TP排放系數(shù)與單季稻的流失量相當(dāng)，將本研究得出的小龍蝦養(yǎng)殖階段尾水單位面積排放系數(shù)與單季稻的排放系數(shù)相加，估算得出稻蝦輪作模式TN、TP和NH3-N的周年面源污染排放系數(shù)分別為16.31、1.19 和4.22 kg/hm2。與《全國(guó)農(nóng)田面源污染排放系數(shù)手冊(cè)》[28]中相同地理?xiàng)l件區(qū)域的單季稻模式、稻麥輪作模式和稻油輪作模式的單位面積氮磷排放系數(shù)進(jìn)行對(duì)比可知，稻蝦輪作模式的TN排放系數(shù)低于稻油輪作模式和稻麥輪作模式，高于單季稻模式，而TP和NH3-N的單位面積排放系數(shù)均高于其它3種模式(表5)。

表4 排污系數(shù)估算Tab.4 Pollutant discharge rate of the rice-crayfish rotation mode

表5 單位面積排放系數(shù)比較Tab.5 Comparison of pollutant discharge rate per hectare

2.4 基于面源污染的能值評(píng)估

2.4.1 能值投入與輸出分析 江漢平原單季稻和稻蝦輪作模式的能值分析結(jié)果見表6，各項(xiàng)能值投入比例在能值分析表中列出。兩種模式投入的資源可分為兩部分：本地自然資源和購(gòu)買的外部資源，由氮磷面源污染排放產(chǎn)生的負(fù)能值單獨(dú)列出。

表6 包含面源污染的能值分析*Tab.6 Emergy analysis with the integration of environmental pollution

由表6可以看出，稻蝦輪作模式的能值總投入為2.15×1016sej/(hm2·a)，高于單季稻模式的9.97×1015sej/(hm2·a)，其主要原因是稻蝦輪作模式增加了小龍蝦養(yǎng)殖期間灌溉水、電力、飼料、蝦苗等投入。從投入的資源結(jié)構(gòu)來看，本地可更新資源年投入能值分別為1.75×1015和4.18×1015sej/(hm2·a)，分別占能值投入總和的17.51%和19.46%，其中灌溉河水能在可更新資源中所占比例最大，分別占總投入能值的13.04%和17.38%。由于稻蝦輪作模式中小龍蝦養(yǎng)殖消耗更多的灌溉水資源，使稻蝦輪作模式的本地可更新資源能值高于單季稻模式。稻蝦輪作模式的購(gòu)買性外部資源能值為1.71×1016sej/(hm2·a)，而單季稻模式為8.02×1015sej/(hm2·a)，分別占總能值投入的80.40%和79.63%，增加了0.91×1016sej/(hm2·a)，表明兩種模式均主要依靠外部購(gòu)買資源，且稻蝦輪作模式需要更多的外部資源維持系統(tǒng)。鑒于可獲取數(shù)據(jù)的限制，主要計(jì)算了面源污染排放的氮和磷的污染能值，參考水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)污染能值轉(zhuǎn)換率[29]，計(jì)算得出兩種模式氮磷面源污染物排放的負(fù)能值產(chǎn)出分別為3.74×1015和4.81×1015sej/(hm2·a)，且稻蝦輪作模式的負(fù)能值產(chǎn)出更高。

2.4.2 能值評(píng)價(jià)指標(biāo)分析 能值評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果(表7)顯示，包含面源污染負(fù)產(chǎn)出的條件下，江漢平原稻蝦輪作模式能值分析所得的可更新資源投入占比為51.53%，高于單季稻模式的41.89%，表明稻蝦輪作模式對(duì)可更新資源的利用效率更高。稻蝦輪作模式的能值產(chǎn)出率也高于單季稻模式，表明稻蝦輪作模式的生產(chǎn)效率更高。稻蝦輪作模式的環(huán)境負(fù)載率低于單季稻模式，而能值可持續(xù)指數(shù)高于單季稻模式，表明稻蝦輪作模式相較于單季稻模式對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的壓力更低，具有更高的可持續(xù)發(fā)展能力。

表7 系統(tǒng)能值評(píng)價(jià)指標(biāo)Tab.7 Emergy indices for the two rice production modes

3 討論

3.1 稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水排放污染物質(zhì)濃度

潛江市蝦稻輪作模式小龍蝦收獲后排放的尾水中 TN、TP和COD平均濃度分別為 2.21、0.50和59.0 mg/L[7]。本研究中測(cè)定的排水中TN、TP、COD和NH3-N濃度平均值分別為2.03、0.24、25.91 和0.76 mg/L，濃度范圍與該結(jié)果較一致，其中TN和TP的濃度值滿足《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101-2007)[26]一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，也低于報(bào)道的池塘養(yǎng)殖尾水的排放濃度，與河蟹養(yǎng)殖池塘尾水排放濃度相當(dāng)[30]，符合對(duì)環(huán)境污染較小的客觀現(xiàn)象。但排放水中TN、TP和COD平均濃度均高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[19]，而此時(shí)為滿足稻田種稻的需求，這部分養(yǎng)蝦尾水需集中排放，直接排入周圍溝渠管網(wǎng)水系，可能會(huì)增加周邊水體富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。另外，因其從稻田直接排放，也需要和稻田徑流排水濃度進(jìn)行比較，與湖北省農(nóng)田地表徑流排放水中 TN、TP和NH3-N的濃度(8.20、0.36、0.49 mg/L)[31]相比，小龍蝦養(yǎng)殖排放的尾水中TN和TP濃度均更低，NH3-N的排放濃度略高，表明小龍蝦養(yǎng)殖尾水排放的營(yíng)養(yǎng)沖擊負(fù)荷更小。

等標(biāo)污染負(fù)荷比指標(biāo)能夠有效地分析不同污染物對(duì)受納水體污染的相對(duì)重要性。本研究中采用等標(biāo)污染負(fù)荷法分析結(jié)果表明，小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水的主要污染物為TN，其次為TP和COD，這與小龍蝦養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的殘餌、糞便、殘留蝦肥等在田面水中累積造成了氮磷濃度升高，以及水稻秸稈全量還田后有機(jī)質(zhì)分解使田面水中COD濃度升高的生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)。

3.2 稻蝦輪作模式排污系數(shù)

如何對(duì)非點(diǎn)源污染進(jìn)行定量計(jì)算，量化農(nóng)業(yè)活動(dòng)與污染負(fù)荷之間的關(guān)系，從根本上控制污染，一直是研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)[32]。水產(chǎn)養(yǎng)殖排污系數(shù)測(cè)算的科學(xué)性和準(zhǔn)確性將直接影響水產(chǎn)養(yǎng)殖污染負(fù)荷的結(jié)果和結(jié)論，從而影響?zhàn)B殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策的制訂，對(duì)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和水域環(huán)境保護(hù)將產(chǎn)生重大影響[16]。水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物排放總量的測(cè)算是開展總量控制工作的前提和重要參考，而單位產(chǎn)量排污強(qiáng)度是衡量水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染物排放情況的最主要指標(biāo)[33]。2017年全國(guó)單位水產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量的TN、TP、COD和NH3-N排污系數(shù)分別為2.02、0.33、13.6 和0.45 kg/t[34]。第二次全國(guó)污染源普查《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》[11]中湖北省水產(chǎn)養(yǎng)殖TN、TP、COD和NH3-N的排污系數(shù)分別為1.345、0.095、28.358 和0.441 kg/t。本研究中計(jì)算得出稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水排放的排污系數(shù)均高于全國(guó)和湖北省，主要原因是稻蝦輪作模式單位養(yǎng)殖面積小龍蝦產(chǎn)量更低，導(dǎo)致單位產(chǎn)量的排污系數(shù)更高。

《第一次全國(guó)污染源普查水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》[10]中湖北省池塘養(yǎng)殖小龍蝦的TN、TP和COD的排污系數(shù)分別為2.281、0.485和2.2135 kg/t，池塘養(yǎng)殖青蝦的TN、TP和COD的排污系數(shù)分別為2.658、0.566和2.488 kg/t，池塘養(yǎng)殖河蟹的TN、TP和COD的排污系數(shù)分別為2.597、0.458和54.979 kg/t。太湖流域池塘養(yǎng)殖河蟹的TN和TP排污系數(shù)均值分別為2.49和0.701 kg/t[16]。表明本研究中稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水TN和TP排污系數(shù)與池塘養(yǎng)殖蝦、蟹的TN和TP排污系數(shù)相當(dāng)。當(dāng)某種水產(chǎn)品排污系數(shù)之和>100 g/kg 時(shí)，表明養(yǎng)殖該類水產(chǎn)品存在對(duì)周邊河流、湖泊等外部水體環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)高度關(guān)注該類水產(chǎn)品[35]。本研究中稻蝦輪作模式的TN、TP和COD的排污系數(shù)之和<50 kg/t，也表明稻田養(yǎng)殖小龍蝦為低排污系數(shù)種類。通過更全面的稻蝦輪作模式的排放污染監(jiān)測(cè)，較精確地計(jì)算得出該模式的排污系數(shù)后，可以測(cè)算得出湖北省乃至江漢平原地區(qū)稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水中TN、TP、COD和NH3-N的排污量，以進(jìn)一步評(píng)估這些排放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)該區(qū)域湖泊富營(yíng)養(yǎng)化程度的影響。目前，已估算和報(bào)道的蝦蟹池塘的污染排放系數(shù)雖然較低，但也已納入農(nóng)業(yè)面源污染排放監(jiān)督體系，因此，為全面估算農(nóng)業(yè)面源污染排放量，稻蝦輪作模式面源污染排放也應(yīng)納入農(nóng)業(yè)面源污染源排放監(jiān)測(cè)體系和監(jiān)管當(dāng)中。鑒于可獲取數(shù)據(jù)的限制，由于稻蝦輪作模式兼具種養(yǎng)特性，其面源污染既包含種植業(yè)污染，又包含養(yǎng)殖業(yè)污染，可能出現(xiàn)漏算或重復(fù)計(jì)算的問題，建議進(jìn)行農(nóng)業(yè)面源污染普查時(shí)，建立相應(yīng)的計(jì)算方法和統(tǒng)計(jì)口徑，準(zhǔn)確得出相關(guān)數(shù)值。

佀國(guó)涵等[8]報(bào)道潛江地區(qū)蝦稻模式夏季排水TN、TP和COD的單位面積排放系數(shù)分別為9.7、2.2 和258 kg/hm2。本研究中，稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水排放的TN、TP和COD的單位面積排放系數(shù)均低于該報(bào)道，這可能是潛江市小龍蝦稻田養(yǎng)殖年限更長(zhǎng)，且大多數(shù)養(yǎng)殖戶在種稻期間開展了蝦稻共作，其更高的餌料投入量和多年的殘餌累積可能導(dǎo)致更多的氮磷和有機(jī)質(zhì)隨排水排出，導(dǎo)致更高的排水濃度和排污強(qiáng)度。稻蝦輪作模式周年的TN、TP和NH3-N排放系數(shù)均高于單季稻種植模式，其原因是與單季稻模式相比，稻蝦輪作模式增加了小龍蝦養(yǎng)殖周期和更多的投入品而使環(huán)境負(fù)荷增加。但與稻麥輪作和稻油輪作模式相比，稻蝦輪作模式TN排放系數(shù)更低，TP和NH3-N排放系數(shù)更高，表明由稻麥輪作和稻油輪作等模式轉(zhuǎn)換為稻蝦輪作模式后，可能會(huì)造成TP和NH3-N排放量的增加，但TN排放量可能會(huì)降低。當(dāng)前，稻蝦田與耕地(水田和旱地)、水域、林地等利用類型之間產(chǎn)生較多轉(zhuǎn)換，很多種植油菜、小麥等作物的旱地也改為蝦稻田[2]。因此，對(duì)區(qū)域的農(nóng)業(yè)污染負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估時(shí)，需精確區(qū)分稻麥輪作、稻油輪作、稻蝦輪作等不同模式面積，以更加準(zhǔn)確地估算區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染總量。值得注意的是，稻蝦輪作模式COD的排放系數(shù)最高，但其等標(biāo)排放量卻不是最高的，說明COD的排放量雖然很大，但是對(duì)于水環(huán)境惡化的影響不是最強(qiáng)的，結(jié)合等標(biāo)排放負(fù)荷比和單位面積排放系數(shù)指標(biāo)，稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖尾水中排放的TN最應(yīng)受到重視，是農(nóng)業(yè)面源污染防治的首要指標(biāo)。

3.3 包含面源污染的模式能值評(píng)估

Hou等[14]運(yùn)用能值分析方法對(duì)小龍蝦稻田養(yǎng)殖模式的可持續(xù)性進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，相比較于單季稻模式，蝦稻模式可更新資源投入占比降低10%～14%，能值產(chǎn)出率降低9%，能值可持續(xù)指數(shù)降低23%～26%，環(huán)境負(fù)載率增加18%～23%。Chen等[4]的研究結(jié)果也表明單季稻模式的能值產(chǎn)出率最高，蝦稻模式環(huán)境負(fù)載率最高，能值可持續(xù)指數(shù)最低。與稻麥輪作模式和單季稻等模式相比，稻蝦模式面臨更高的環(huán)境壓力。另外，Hu等[36]應(yīng)用生命周期法評(píng)價(jià)蝦稻模式，結(jié)果表明蝦稻模式比單季稻模式具有更高的環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化潛力。不同地區(qū)的實(shí)際情況可能影響其可持續(xù)性，能解釋得出相反結(jié)論的原因[37]，而且以上研究?jī)H從資源利用角度計(jì)算的環(huán)境負(fù)載率可能不能全面闡述生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的壓力。本研究在包含面源污染的條件下，與單季稻模式相比，雖然稻蝦輪作模式的氮磷污染排放系數(shù)更高，尾水排放造成環(huán)境污染負(fù)能值更高，且投入的外部資源中增加了餌料和苗種投入能值，但稻蝦輪作模式中水資源消耗能值投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單季稻模式，更好地利用了水資源這一可更新資源，使稻蝦輪作模式的環(huán)境負(fù)載率更低。值得注意的是當(dāng)前灌溉水資源是可更新資源，目前還比較充裕，不需要購(gòu)買，在水資源日趨緊張的形式下，水資源的可更新程度降低，進(jìn)行能值計(jì)算時(shí)，稻蝦輪作模式的環(huán)境負(fù)載率可能會(huì)更高。另外，盡管稻蝦輪作模式的環(huán)境負(fù)載率低于單季稻模式，但兩者的可持續(xù)指數(shù)均 <1，提示兩種模式的可持續(xù)生產(chǎn)性均較差[38]，均需進(jìn)一步優(yōu)化，以提高模式的環(huán)境安全性。

3.4 存在的問題

本研究?jī)H監(jiān)測(cè)了小龍蝦養(yǎng)殖向水稻種植轉(zhuǎn)換期小龍蝦養(yǎng)殖尾水的面源污染排放濃度，且僅監(jiān)測(cè)了江漢平原6個(gè)縣(市、區(qū))的小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水，未覆蓋整個(gè)江漢平原的小龍蝦稻田養(yǎng)殖區(qū)域。另外，由于稻田排水呈間歇性，實(shí)際監(jiān)測(cè)中難以采到正在排放的尾水，所以大多采集小龍蝦養(yǎng)殖末期稻田的田面水樣作為養(yǎng)殖尾水排水水樣，且未監(jiān)測(cè)小龍蝦養(yǎng)殖過程中補(bǔ)水的水量和污染物質(zhì)濃度，進(jìn)行排污系數(shù)計(jì)算時(shí)僅減去初始補(bǔ)水污染物質(zhì)的量，可能使計(jì)算的氮磷排放系數(shù)產(chǎn)生偏差。稻蝦輪作模式中水稻種植期間未現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)稻田氮磷排放數(shù)據(jù)，僅參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，覆蓋全年的面源污染排放數(shù)據(jù)還需進(jìn)一步監(jiān)測(cè)分析。能值分析中，由于小龍蝦養(yǎng)殖排放的氮磷面源污染的太陽能值轉(zhuǎn)化率沒有參考數(shù)值，本文采用魚類養(yǎng)殖的太陽能值轉(zhuǎn)化率，從而導(dǎo)致估算的模式能值可能有誤差。稻油輪作和稻麥輪作兩種種植模式的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)未進(jìn)行調(diào)研，未進(jìn)行能值評(píng)價(jià)比較。另外，本研究?jī)H監(jiān)測(cè)了一個(gè)稻蝦輪作周期內(nèi)小龍蝦養(yǎng)殖階段的面源污染排放情況，尚需進(jìn)行多年連續(xù)監(jiān)測(cè)，才能準(zhǔn)確得出稻蝦輪作模式的面源污染排強(qiáng)度。

4 結(jié)論

1)采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方法得出江漢平原稻蝦輪作模式由小龍蝦養(yǎng)殖向水稻種植轉(zhuǎn)換期，小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N的濃度范圍分別為0.53～5.36、0.12～0.70、6.60～78.39和0.34～1.75 mg/L，依據(jù)《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101-2007)，TN一級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)到86.11%，二級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)到97.22%，TP一級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)到97.22%，二級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)100%，符合其對(duì)環(huán)境污染較小的客觀現(xiàn)象。但依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，TN達(dá)標(biāo)率僅達(dá)到8.33%，TP達(dá)標(biāo)率為50.00%，COD達(dá)標(biāo)率為38.89%，NH3-N達(dá)標(biāo)率為80.56%， TN、TP和COD平均排放濃度高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，表明當(dāng)前的稻蝦輪作模式存在一定面源污染風(fēng)險(xiǎn)，其面源污染排放應(yīng)受到重視，并納入農(nóng)業(yè)面源污染源排放監(jiān)管體系和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染源普查當(dāng)中。等標(biāo)污染負(fù)荷法分析結(jié)果表明TN的等標(biāo)負(fù)荷比最高，其次是COD和TP，TN是稻蝦輪作模式面源污染控制的關(guān)鍵污染物。

2)稻蝦輪作模式小龍蝦養(yǎng)殖排放尾水中TN、TP、COD和NH3-N的單位面積排放系數(shù)分別為4.46、0.68、52.42和2.10 kg/hm2，單位產(chǎn)量排污系數(shù)分別為2.994、0.458、35.132和1.405 kg/t。

3)包含面源污染的能值分析結(jié)果表明，江漢平原稻蝦輪作生態(tài)系統(tǒng)的可更新資源投入占比、能值產(chǎn)出率和能值可持續(xù)指數(shù)均高于單季稻模式，環(huán)境負(fù)載率也更低。表明稻蝦輪作模式仍具有較強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展能力，但其能值可持續(xù)指數(shù)<1，還需進(jìn)一步優(yōu)化，提高模式的環(huán)境安全性，保障模式的穩(wěn)步可持續(xù)發(fā)展。

4)研究結(jié)果為進(jìn)一步開展稻蝦輪作模式的面源污染負(fù)荷評(píng)估提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考，建議繼續(xù)開展尾水排放監(jiān)測(cè)工作，以準(zhǔn)確估算出稻蝦輪作模式的排污系數(shù)和面源污染排放量，以期為農(nóng)業(yè)面源污染防治和稻蝦輪作模式可持續(xù)發(fā)展提供一定依據(jù)。