Assessment of water quality of intensive ponds in the Pearl River Delta region
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摘要:
池塘养殖是珠三角地区淡水渔业生产的主要形式。2012年5月~12月对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、云斑尖塘鳢(Oxyeleotris marmoratus)、大口黑鲈(Micropterus salmoides)和乌鳢(Channa argus)等该地区几种主要密养淡水品种鱼塘水质进行监测，分析水体理化环境因子，并选取pH、溶解氧(DO)、非离子氨(NH3)、氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3--N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)和透明度等10项因子，采用单项污染指数和负荷比对监测参数进行单项评价，用综合污染指数法对各池塘水质进行整体评价。结果表明4种密养淡水鱼塘营养盐负荷高问题突出，NH3、NO3--N、NO2--N、TN和TP为池塘中的主要污染因素；草鱼池塘主要污染物为NH3和TN，其污染负荷合计为37.58%；云斑尖塘鳢池塘主要污染物为NH3、NO3--N和TN，其污染负荷达59.37%；大口黑鲈池塘的主要污染物为NH3、TN、NO3--N和NO2--N，其污染负荷高达66.80%；乌鳢池塘的主要污染物为TN、NO3--N、TP和NH3，其污染负荷达59.43%；对CODMn的分析与评价结果显示，池塘水体中还原性有机质含量高；由综合污染指数判定，所有池塘水体均为“重污染”等级，并超出警戒水平。
Abstract:Pond-farming is the main form of fisheries production in the Pearl River Delta region. We monitored the water quality in intensive ponds of Ctenopharyngodon idellus, Oxyeleotris marmoratus, Micropterus salmoides and Channa argus in the Pearl River Delta region during May to December of 2012. Ten parameters including pH, dissolved oxygen(DO), non-ionic ammonia(NH3), ammonia nitrogen(NH4+-N), nitrate nitrogen(NO3--N), nitrite nitrogen(NO2--N), total nitrogen(TN), total phosphorus(TP), potassium permanganate index(CODMn) and transparency were assessed by single pollution index and duty ratio. The water quality was assessed by comprehensive pollution index. The results reveal that high nutrient loadings were the prominent problems, and NH3, NO3--N, NO2--N, TN and TP were the main pollutants in intensive ponds. The main pollutants in C.idellus pond were NH3 and TN (pollution load: 37.58%). The main pollutants in O.marmoratus pond were NH3, TN and NO3--N (pollution load: 59.37%). The main pollutants in M.salmoides pond were NH3, TN and NO3--N and NO2--N (pollution load: 66.80%). The main pollutants in C.argus pond were TN, NO3--N, TP and NH3 (pollution load: 59.43%). The research on CODMn reveal that there was a large amount of reducible organic matters in these ponds. The pond water was heavily polluted, and the degree of contamination exceeded the alert level based on comprehensive pollution index.
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池塘养殖是珠三角地区淡水养殖的主要类型，有着悠久的历史[1]。改革开放以来，珠三角地区池塘养殖业发展迅速，养殖模式由传统的粗放型养殖向现代精养型养殖转变，其主要是通过增大放养密度、大量投喂人工精饲料来提高养殖产量和效益。在这种养殖模式下，外源(饲料)输入增多，鱼类进食后留下的残饵以及排泄量增大，水体生态环境出现恶化，使得水产病害增多并导致药物滥用[2-5]。已有研究表明该地区的养殖池塘水体和底泥中的氮(N)、磷(P)等营养成分、有机污染物和重金属成分严重超标[6-9]。水是水生动物赖以生存的关键介质，水环境质量直接关系到水产品质量安全，涉及渔业灾害发生的频率和强度，对渔业可持续发展起决定性作用[10-11]。在高密度养殖池塘中，一些突发性水质恶化事件时常发生，并造成鱼类短时间内大量死亡，直接影响养殖经济效益[12-14]。因此，定期开展养殖池塘水质状况监测与评价对于健康养殖具有重要意义。以往研究池塘水质环境主要集中于监测各个水质因子的含量和变化特征，其弊端在于不能全面了解池塘的污染水平和主要污染因子。随着对池塘养殖环境研究的深入，有关渔业水质的评价方法及标准逐步被建立起来。污染指数法是目前使用较多的水质评价方法之一，其通过选取渔业水质中的主要环境因子，以现用的或被广泛认可的渔业水质参数限定值为依据，分析池塘的污染因子，并综合评价水质状况。目前，该法在其他地区的养殖池塘水质评价中得到很好的应用[15-17]。对于珠三角地区，相类似的养殖池塘水质评价不多，渔业水质环境的监测与评价多局限于某些大水域，如西江广东鲂产卵场和珠江河口等[18-19]。为清楚掌握珠三角地区高密度精养池塘的水质现状，笔者选取这一地区具有代表性的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、云斑尖塘鳢(Oxyeleotris marmoratus)、大口黑鲈(Micropterus salmoides)和乌鳢(Channa argus)等养殖品种池塘，开展水质分析与评价，结合相关监测数据，分析污染因素，以期为改进池塘养殖生产技术、水质调控技术、富营养化控制与水质净化利用提供依据。
1. 材料与方法
1.1 调查区域、采样时间及池塘概况
该研究在广东省佛山市顺德区分别养殖有云斑尖塘鳢、草鱼、大口黑鲈和乌鳢的池塘进行调查取样。选取的池塘中，云斑尖塘鳢和大口黑鲈池塘水源为邻近河涌，乌鳢池塘水源来自井水，草鱼池塘水源主要是洼地积水。调查时间段为2012年5月至12月，其中，温度较高的5月、6月、7月、9月和10月每月采样2次，温度较低的11月和12月每月采样1次，8月由于各种原因仅采样1次，每个品种每次采集2个池塘。各采样池塘的水面面积在2 500~6 670 m2之间，水深为1~2 m，均属于密养池塘，其中乌鳢池塘放养密度要高于其他品种。各池塘基本封闭，除在干塘时将塘水抽到临近的沟渠和池塘外，基本无水体交换；池塘都装有曝气设备，晴好天气从傍晚到次日清晨持续开机，阴雨天则视天气情况延长开机时间。
1.2 监测参数与测定方法
为全面了解池塘理化水质指标的变化状况，该研究在调查时测定了水温(water temperature，℃)、透明度(transparency，cm)、pH、溶解氧(dissolved oxygen，DO，mg·L-1)、电导率(conductivity，μS·m-1)、氧化还原电位(oxidation-reduction potential，ORP，mV)、盐度(salinity)和总可溶性固体(total dissolved solids，mg·L-1)等现场理化因子。采集约500 mL水样带回室内过滤后测定硝酸盐氮(NO3--N，mg·L-1)、亚硝酸盐氮(NO2--N，mg·L-1)、氨氮(NH4+-N，mg·L-1)和磷酸盐(phosphate，PO43--P，mg·L-1)的质量浓度。采集约300 mL水样加1 mL浓硫酸固定后，带回室内测定总氮(total nitrogen，TN，mg·L-1)、总磷(total phosphorus，TP，mg·L-1)质量浓度和高锰酸盐指数(potassium permanganate index，CODMn，mg·L-1)。其中水体透明度采用塞氏盘法于现场测定；pH、DO、电导率和总可溶性固体等理化因子使用YSI便携式多参数水质分析仪(美国产)测定。NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TN、TP等指标由Skalar水质流动分析仪(荷兰产)测定；NH3根据已测指标和公式计算得出；CODMn采用高锰酸盐滴定法测定[20]。
1.3 评价参数
在水质评价中，参照刘曼红等[21]所列出的池塘养殖中最重要的水质参数，结合实际情况及富营养化指标参数，确定透明度、pH、DO、NH3、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TN、TP和CODMn等10项指标为水质评价指标。
1.4 水质评价方法
1.4.1 监测参数的限定值
该研究中pH的限定范围取6.50~8.50，处于此区间内为合格；NH3的限定值取0.02 mg·L-1；DO的限定值取5.0 mg·L-1，高于5.0 mg·L-1为合格，低于5.0 mg·L-1按超标计算[22]；透明度的限定值取30 cm[21]，由于采样对象均为高密度精养池塘，以透明度高于30 cm为合格，低于30 cm按超标计算；NO3--N、NO2--N的限定值分别取1.00 mg·L-1和0.15 mg·L-1[23]；其余参数NH3、NH4+-N、TN、TP和CODMn的限定值分别取0.02 mg·L-1、1.00 mg·L-1、1.00 mg·L-1、0.20 mg·L-1和6.00 mg·L-1[24]。
1.4.2 评价方法
评价方法依据《农用水源环境质量监测技术规范》[25]，采用单项污染指数和负荷比对监测参数进行单项评价，采用综合污染指数对水体环境质量进行整体评价。
单项污染指数计算公式为：
$$ P_i=C_i / C_{i0} $$ (1) 式中Pi为水环境中污染物i的污染指数；Ci为水环境中污染物i的实测值；Ci0为水环境污染物i的限量标准值。Pi≤1表示水环境未受污染，指标合格，Pi=计算值；Pi>1，表示水环境受到污染，指标不合格，Pi=1.0+5×l g(计算值)[17]。
超标率的计算公式为：
$$ \text { 超标率 }(\%)=\frac{\text { 超标样本数 }}{\text { 监测样本数 }} \times 100 $$ (2) 在单项污染指数评价的基础上，采用兼顾单项污染指数最大值和平均值的综合污染指数Pj进行评价，其计算公式为：
$$ P_j=\left[\left(P_{\text {imax }}^2+P_{\text {iave }}^2\right) / 2\right]^{0.5} $$ (3) 式中Pimax为最大单项污染指数，Piave为平均单项污染指数。
污染物负荷比的计算公式为：
$$ Q_i(\%)=P_i / \sum\limits_{i=1}^n P_i \times 100 $$ (4) 式中Qi为污染物i的负荷比；n为参评指标总数，Pi为水环境中污染物i的单项污染指数。
依据水体环境综合污染指数，将池塘水质状况分为5个等级[15](表 1)，并对所研究的池塘水质的污染程度和污染水平评价。
表 1 池塘水质状况分级Table 1 Grade of pond water quality等级
grade综合污染指数
comprehensive pollution index污染程度
degree of pollution污染水平
level of pollution1 Pjs≤0.7 清洁 清洁 2 0.7 < Pj≤1.0 尚清洁 标准限量内 3 1.0 < Pj≤2.0 轻污染 超出警戒水平 4 2.0 < Pj≤3.0 中污染 超出警戒水平 5 Pj>3.0 重污染 超出警戒水平 1.5 数据分析与绘图
使用Excel 2007软件进行数据统计分析，使用Origin 8.6软件绘图。
2. 结果与分析
2.1 水体理化参数
采样池塘水质评价指标变化见图 1。池塘水体pH变化不大，波动范围为7.23~9.87，总体上是大口黑鲈池塘pH较高，草鱼池塘略低；大口黑鲈池塘DO较高，大多数时期高于5 mg·L-1，其次是草鱼池塘，云斑尖塘鳢池塘DO相对稳定，大多数时期处于4.0~6.0 mg·L-1之间，乌鳢池塘DO明显低于其他池塘；NH3质量浓度变化较为剧烈且不一致，大口黑鲈池塘均值最高，其在6月底、7月初、8月底和10月初出现峰值，其次是云斑尖塘鳢，在9月、10月中旬出现峰值，草鱼池塘在9月中旬出现峰值，乌鳢池塘中NH3明显较其他池塘低，仅在10月达到最高值；池塘水体NH4+-N不稳定，表现为前期较低，8月开始升高，乌鳢池塘最高达到10.68 mg·L-1；NO3--N动态变化表现为调查初期较高，随后逐渐降低，8月以后再次呈现升高趋势；NO2--N和NH3动态变化相类似，整个采样期波动较为剧烈，在6月底至8月和11月底出现峰值；池塘TN、TP和CODMn变化趋势大致相同，其质量浓度大都高于渔业水质标准，乌鳢池塘TN、TP和CODMn明显高于其他池塘；大多数时期池塘水体透明度都低于30 cm，其中乌鳢和草鱼池塘的透明度低于20 cm。
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图 1 池塘主要水体理化因子动态变化图Fig. 1 Dynamics of physiochemical parameters in investigated ponds其他水体理化因子变化状况为：池塘水温处于14.79~33.94 ℃变化范围内，5月~9月，水温处于28 ℃以上，之后开始降低，到12月降到最低，由于云斑尖塘鳢池塘在10月过后覆有薄膜，温度一直维持在24 ℃以上；水体的氧化还原电位、盐度、电导率和总可溶性固体波动较小，变化趋势相近，总体上呈随时间逐渐升高的变化趋势(表 2)。
表 2 池塘水体理化因子变化范围Table 2 Fluctuation range of physiochemical factors in pondsX ±SD 因子
factor草鱼
C.idellus云斑尖塘鳢
O.marmoratus大口黑鲈
M.salmoides乌鳢
C.argus水温/℃water temperature 15.41~33.18 23.95~31.72 14.79~33.94 15.46~32.86 28.68±5.21 29.14±2.17 28.52±5.39 27.80±4.97 电导率/μS·m-1 conductivity 0.403~1.315 0.291~0.886 0.298~0.896 0.235~2.572 0.573±0.238 0.427±0.159 0.432±0.150 0.976±0.647 氧化还原电位/mV oxidation-reduction potential 118.5~381.0 108.0~421.5 108.9~344.5 116.0~495.2 212.2±86.0 219.8±94.8 211.5±87.7 220.5±106.3 总可溶性固体/mg·L-1 total dissolved solids 0.262~0.855 0.189~0.576 0.193~0.582 0.153~1.672 0.373±0.155 0.288±0.106 0.280±0.098 0.634±0.420 盐度salinity 0.19~0.66 0.14~0.44 0.14~0.44 0.11~0.68 0.28±0.12 0.21±0.08 0.21±0.08 0.42±0.20 2.2 水质状况分析
整个调查期间各采样池塘水质监测数据统计结果见表 3。对各池塘的10个评测项目中，NH3、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TN、TP、CODMn和透明度的平均值均超过限定值，其中TN超标最严重，草鱼、云斑尖塘鳢、大口黑鲈和乌鳢池塘超标率均达100%，超标倍数分别为3.92倍、5.74倍、5.91倍和14.41倍；其次是TP，超标率分别为100%、84.62%、100%和100%，超标倍数分别为1.05倍、0.65倍、0.70倍和5.40倍；NH3的超标率分别为84.62%、69.23%、69.23%和45.45%，超标倍数分别达到8.50倍、10.50倍、10.50倍和4.00倍；NO3--N的超标率分别为69.23%、69.23%、69.23%和72.73%，超标倍数分别为1.11倍、2.27倍、2.27倍和7.08倍；CODMn和透明度的超标率均在80%左右，超标倍数在0.28~3.67倍范围内；NO2--N的超标率处于38.46%~63.64%之间，超标倍数在0.13~2.13倍范围内；pH和DO 2项参数中，除乌鳢池塘DO明显较低外，其余平均值大都在限定值范围内，乌鳢池塘的DO均值仅为3.81 mg·L-1，超标率达到90%以上。
表 3 珠三角地区密养淡水鱼塘水质分析结果Table 3 Analysis of major intensive aquaculture pond water quality in the Pearl River Delta项目
parameter草鱼C.idellus 云斑尖塘鳢O.marmoratus 大口黑鲈M.salmoides 乌鳢C.argus 限定值
limit平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standard平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standard平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standard平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standardpH 7.98 15.38 / 8.16 23.08 / 8.32 38.46 / 7.69 9.09 / 6.50~8.50 ρ(溶解氧)/mg·L-1 DO 6.22 38.46 / 5.05 46.15 / 7.16 23.08 / 3.81 90.91 0.24 5.00 ρ(非离子氨)/mg·L-1 NH3 0.19 84.62 8.50 0.23 69.23 10.50 0.27 69.23 10.50 0.10 45.45 4.00 0.02 ρ(氨氮)/mg·L-1 NH4+-N 1.46 84.62 0.46 1.25 46.15 0.25 1.06 46.15 0.06 2.36 45.45 1.36 1.00 ρ(硝酸盐氮)/mg·L-1 NO3--N 2.11 69.23 1.11 3.27 69.23 2.27 4.58 69.23 2.27 8.08 72.73 7.08 1.00 ρ(亚硝酸盐氮)/mg·L-1 NO2--N 0.26 46.15 0.73 0.17 38.46 0.13 0.35 38.46 1.33 0.47 63.64 2.13 0.15 ρ(总氮)/mg·L-1 TN 4.92 100 3.92 6.74 100 5.74 6.91 100 5.91 15.41 100 14.41 1.00 ρ(总磷)/mg·L-1 TP 0.41 100 1.05 0.33 84.62 0.65 0.34 100 0.70 1.28 100 5.40 0.20 ρ(高锰酸盐指数)/mg·L-1 CODMn 19.12 100 2.19 8.49 84.62 0.42 12.72 100 1.12 28.02 90.91 3.67 6.00 透明度/cm transparency 13.46 100 0.55 21.53 84.62 0.28 21.15 84.62 0.30 16.36 100 0.45 30.00 2.3 水质评价
整个调查期间，草鱼、云斑尖塘鳢、大口黑鲈和乌鳢池塘的水质评价及水体污染等级结果见表 4。4个养殖品种池塘的NH3、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TN、TP、CODMn和透明度的单项污染指数均大于1，表明池塘水体受到了这些物质的污染；pH和DO 2项参数中，除乌鳢池塘DO的单项污染指数大于1(为1.59)外，其余均小于1，显示需要加强乌鳢池塘的DO供给。对各池塘的N、P营养盐分析结果显示，草鱼池塘的主要污染物为NH3和TN，其污染负荷比分别为21.39%和16.19%，2类污染物的污染负荷比达到37.58%；云斑尖塘鳢池塘的主要污染物为NH3、TN和NO3--N，其污染负荷比分别为24.92%、20.33%和14.12%，这3种污染物的污染负荷比达到59.37%；大口黑鲈池塘的主要污染物为NH3、TN、NO3--N、和NO2--N，其污染负荷比分别为23.00%、18.46%、15.26%和10.08%，这4种污染物的污染负荷比高达66.80%；乌鳢池塘的主要污染物为TN、NO3--N、TP和NH3，其污染负荷比分别为18.75%、14.96%、13.59%和12.13%，4种污染物的污染负荷比合计为59.43%。草鱼、云斑尖塘鳢、大口黑鲈和乌鳢池塘水体的CODMn单项污染指数分别为3.52、1.76、2.63和4.35，污染负荷比分别为12.78%、6.96%、9.34%和11.75，说明上述池塘水体中还原性有机质浓度较高。
表 4 养殖池塘水质评价及污染等级Table 4 Assessment of major aquaculture pond water quality and pollution level项目
parameter草鱼C.idellus 云斑尖塘鳢O.marmoratus 大口黑鲈M.salmoides 乌鳢C.argus 单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty ration单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty ration单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty ration单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty rationpH 0.94 3.41 0.96 3.80 0.98 3.48 0.90 2.43 ρ(溶解氧)/mg·L-1 DO 0.80 2.90 0.99 3.92 0.70 2.48 1.59 3.03 ρ(非离子氨)/mg·L-1 NH3 5.89 21.39 6.30 24.92 6.48 23.00 4.49 12.13 ρ(氨氮)/mg·L-1 NH4+-N 1.82 6.61 1.48 5.85 1.13 4.01 2.86 7.73 ρ(硝酸盐氮)/mg·L-1 NO3--N 2.62 9.51 3.57 14.12 4.30 15.26 5.54 14.96 ρ(亚硝酸盐氮)/mg·L-1 NO2--N 2.19 7.95 1.27 5.02 2.84 10.08 3.48 9.40 ρ(总氮)/mg·L-1 TN 4.46 16.19 5.14 20.33 5.20 18.46 6.94 18.75 ρ(总磷)/mg·L-1 TP 2.56 9.30 2.09 8.27 2.15 7.63 5.03 13.59 ρ(高锰酸盐指数)/mg·L-1 CODMn 3.52 12.78 1.76 6.96 2.63 9.34 4.35 11.75 透明度/cm transparency 2.74 9.95 1.72 6.80 1.76 6.25 2.31 6.24 综合污染指数comprehensive pollution index 4.60 4.80 5.00 5.58 污染程度degree of pollution 重污染 重污染 重污染 重污染 污染水平level of pollution 超出警戒水平 超出警戒水平 超出警戒水平 超出警戒水平 分析结果显示，草鱼、云斑尖塘鳢、大口黑鲈和乌鳢池塘的综合污染指数分别为4.60、4.80、5.00和5.58，根据表 1的渔业水质分级，可见这4个养殖品种池塘水质都达到“重污染”等级，污染水平为超出警戒水平。
3. 讨论
由监测结果可知，珠三角地区密养淡水鱼塘水体中营养盐负荷和有机污染状况比较严重，水体的盐度、总可溶性固体，以及营养盐质量浓度呈现随着养殖时间延长逐渐升高的趋势。水质状况分析显示池塘中TN、TP和CODMn的超标率均在80%以上，说明养殖池塘水质大多数时期劣于标准要求。调查发现该地区养殖池塘很少有进排水管道，池塘水体的交换主要靠清塘时的充水和自然降雨；池塘养殖密度过高，使得投放的饵料和鱼类排泄物增加，从而导致水体中悬浮颗粒物和营养盐质量浓度上升。由水质评价可知，N、P营养盐质量浓度过高是这些池塘的共同特征，也是最主要的污染物质。其中，在草鱼、云斑尖塘鳢和大口黑鲈池塘，NH3在污染物质中所占负荷比重最大，是污染程度最高的物质，这可能与该池塘水体的pH较高促进了NH4+-N的电离作用有关；在乌鳢池塘，TN污染程度最高，在污染物质中所占负荷比重最大，这可能与乌鳢池塘的DO质量浓度较低、有大量含N有机质未被充分氧化有关。在水产养殖中，NH3对水产动物是毒性物质，会降低水生生物血液的输氧能力，并对肝脏等器官造成损伤[26-27]。研究测定一些对NH3较为敏感的鱼类，其96 h的半致死质量浓度(LC50)和安全质量浓度(SC)分别为0.32 mg·L-1和0.032 mg·L-1[28]，而根据欧洲内陆渔业咨询委员会(EIFAC)的建议，鱼类能长期忍耐的最大限度NH3质量浓度为0.025 mg·L-1，因此应对池塘水体中质量浓度过高的NH3采取消除措施。N、P等营养物质过剩，会使水体富营养化，藻类大量繁殖，严重时会出现蓝藻水华，造成养殖鱼类品质和品味的下降，其分泌的藻毒素也会在鱼体内富集，进而危害人类的身体健康[29]。在各鱼塘中CODMn所占负荷比重也较高，说明水体中还大量存在另一类污染物——还原性有机质。有机质过多，会消耗掉氧气，遇有天气突变，可能会引发鱼类缺氧窒息事件，需要注意巡塘和加强水质管理。然而，尽管池塘水体中TN和CODMn等超过限定值数倍，水体的DO均值(除乌鳢池塘外)依然处于限定值内，这可能与养殖池塘中配置有多台增氧机且开机时间较长有关；乌鳢对低DO环境耐受性高[30]，可能在养殖水质管理中，较其他品种池塘增氧强度低，因此DO低于限定值。
目前，对于养殖池塘水质尚没有共同认可的评价标准与方法。文章采用综合污染指数法，对珠三角地区草鱼、云斑尖塘鳢、大口黑鲈和乌鳢池塘一个养殖周期内水质状况评价结果为“重污染”，超出警戒水平。该研究中选取常规10项监测参数，这些参数被认为是最能代表池塘水体理化状况的数据[17, 21]，还有其他水质参数没有采用，比如浮游生物指标，因此该研究侧重说明了养殖池塘主要污染物和污染类型，得出的研究结果具有相对意义。综合污染指数法中，选取TN、NO3--N和TP等营养盐指标，其限定值采用的是河流水体富营养化标准的判定值[31]，由于江河水体一般被作为饮用水水源，水体中的鱼类密度远低于池塘养殖密度。池塘水体最主要功能是养殖，鱼类放养密度高，需要的饵料和生活物质多，对处于池塘能级最底层的浮游植物需求量大。浮游植物生长需要N、P等营养物质，这意味着池塘水体本身需要比江河水体稍高的营养浓度。由于目前并没有统一的养殖池塘N、P营养水平限定标准，应该对此作更深层次的研究。鉴于综合污染指数法的局限性，在以后的水质评定研究中，建议考虑建立涵盖“理化参数-生物指标”的池塘水质综合评价体系。
珠三角地区池塘棋布，是中国重要的水产养殖区，每年有大量养殖产品销往外地，水产品质量安全至关重要。然而，随着池塘养殖年限的增加，以及规模化、集约化养殖方式的不断发展，由养殖引起的自身污染问题也越来越突出[32-33]。当前的研究结果显示，池塘水体的N、P污染已较10年前[34]明显加重，污染等级超出警戒水平。与其他地区养殖池塘环境相比[16, 35]，珠三角地区密养池塘N、P水平也明显偏高。目前不良的水质状况应引起有关部门和渔民的重视，及时采取有效措施改善水质，以保证养殖产品质量和人们的饮食健康。由于该地区人口密集，城镇化程度高，大量的养殖废水外排，会对河流水体和人类居住环境带来巨大破坏，可以考虑建立养殖循环水净化系统，采取对养殖废水进行集中处理和循环利用的方式解决池塘水体交换少、水质恶化的问题。
致谢: 实验室庞世勋老师、李秀丽、赵李娜、李琳等研究生，以及佛山市顺德区农业综合服务中心人员在采样中给予了大量帮助，在此一并致谢！ -
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图 1 池塘主要水体理化因子动态变化图
Figure 1. Dynamics of physiochemical parameters in investigated ponds
表 1 池塘水质状况分级
Table 1 Grade of pond water quality
等级
grade综合污染指数
comprehensive pollution index污染程度
degree of pollution污染水平
level of pollution1 Pjs≤0.7 清洁 清洁 2 0.7 < Pj≤1.0 尚清洁 标准限量内 3 1.0 < Pj≤2.0 轻污染 超出警戒水平 4 2.0 < Pj≤3.0 中污染 超出警戒水平 5 Pj>3.0 重污染 超出警戒水平 
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表 2 池塘水体理化因子变化范围
Table 2 Fluctuation range of physiochemical factors in ponds
X ±SD 因子
factor草鱼
C.idellus云斑尖塘鳢
O.marmoratus大口黑鲈
M.salmoides乌鳢
C.argus水温/℃water temperature 15.41~33.18 23.95~31.72 14.79~33.94 15.46~32.86 28.68±5.21 29.14±2.17 28.52±5.39 27.80±4.97 电导率/μS·m-1 conductivity 0.403~1.315 0.291~0.886 0.298~0.896 0.235~2.572 0.573±0.238 0.427±0.159 0.432±0.150 0.976±0.647 氧化还原电位/mV oxidation-reduction potential 118.5~381.0 108.0~421.5 108.9~344.5 116.0~495.2 212.2±86.0 219.8±94.8 211.5±87.7 220.5±106.3 总可溶性固体/mg·L-1 total dissolved solids 0.262~0.855 0.189~0.576 0.193~0.582 0.153~1.672 0.373±0.155 0.288±0.106 0.280±0.098 0.634±0.420 盐度salinity 0.19~0.66 0.14~0.44 0.14~0.44 0.11~0.68 0.28±0.12 0.21±0.08 0.21±0.08 0.42±0.20
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表 3 珠三角地区密养淡水鱼塘水质分析结果
Table 3 Analysis of major intensive aquaculture pond water quality in the Pearl River Delta
项目
parameter草鱼C.idellus 云斑尖塘鳢O.marmoratus 大口黑鲈M.salmoides 乌鳢C.argus 限定值
limit平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standard平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standard平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standard平均值
average value超标率/%
rate of ultra standard超标倍数
multiple of ultra standardpH 7.98 15.38 / 8.16 23.08 / 8.32 38.46 / 7.69 9.09 / 6.50~8.50 ρ(溶解氧)/mg·L-1 DO 6.22 38.46 / 5.05 46.15 / 7.16 23.08 / 3.81 90.91 0.24 5.00 ρ(非离子氨)/mg·L-1 NH3 0.19 84.62 8.50 0.23 69.23 10.50 0.27 69.23 10.50 0.10 45.45 4.00 0.02 ρ(氨氮)/mg·L-1 NH4+-N 1.46 84.62 0.46 1.25 46.15 0.25 1.06 46.15 0.06 2.36 45.45 1.36 1.00 ρ(硝酸盐氮)/mg·L-1 NO3--N 2.11 69.23 1.11 3.27 69.23 2.27 4.58 69.23 2.27 8.08 72.73 7.08 1.00 ρ(亚硝酸盐氮)/mg·L-1 NO2--N 0.26 46.15 0.73 0.17 38.46 0.13 0.35 38.46 1.33 0.47 63.64 2.13 0.15 ρ(总氮)/mg·L-1 TN 4.92 100 3.92 6.74 100 5.74 6.91 100 5.91 15.41 100 14.41 1.00 ρ(总磷)/mg·L-1 TP 0.41 100 1.05 0.33 84.62 0.65 0.34 100 0.70 1.28 100 5.40 0.20 ρ(高锰酸盐指数)/mg·L-1 CODMn 19.12 100 2.19 8.49 84.62 0.42 12.72 100 1.12 28.02 90.91 3.67 6.00 透明度/cm transparency 13.46 100 0.55 21.53 84.62 0.28 21.15 84.62 0.30 16.36 100 0.45 30.00
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表 4 养殖池塘水质评价及污染等级
Table 4 Assessment of major aquaculture pond water quality and pollution level
项目
parameter草鱼C.idellus 云斑尖塘鳢O.marmoratus 大口黑鲈M.salmoides 乌鳢C.argus 单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty ration单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty ration单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty ration单项污染指数
single pollution index负荷比Q
duty rationpH 0.94 3.41 0.96 3.80 0.98 3.48 0.90 2.43 ρ(溶解氧)/mg·L-1 DO 0.80 2.90 0.99 3.92 0.70 2.48 1.59 3.03 ρ(非离子氨)/mg·L-1 NH3 5.89 21.39 6.30 24.92 6.48 23.00 4.49 12.13 ρ(氨氮)/mg·L-1 NH4+-N 1.82 6.61 1.48 5.85 1.13 4.01 2.86 7.73 ρ(硝酸盐氮)/mg·L-1 NO3--N 2.62 9.51 3.57 14.12 4.30 15.26 5.54 14.96 ρ(亚硝酸盐氮)/mg·L-1 NO2--N 2.19 7.95 1.27 5.02 2.84 10.08 3.48 9.40 ρ(总氮)/mg·L-1 TN 4.46 16.19 5.14 20.33 5.20 18.46 6.94 18.75 ρ(总磷)/mg·L-1 TP 2.56 9.30 2.09 8.27 2.15 7.63 5.03 13.59 ρ(高锰酸盐指数)/mg·L-1 CODMn 3.52 12.78 1.76 6.96 2.63 9.34 4.35 11.75 透明度/cm transparency 2.74 9.95 1.72 6.80 1.76 6.25 2.31 6.24 综合污染指数comprehensive pollution index 4.60 4.80 5.00 5.58 污染程度degree of pollution 重污染 重污染 重污染 重污染 污染水平level of pollution 超出警戒水平 超出警戒水平 超出警戒水平 超出警戒水平
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