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养殖业导致的水体富营养解决办法?

水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。关于水体富营养化问题的成因有不同的见解。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高,是藻类大量繁殖的原因,其中又以磷为关键因素。

养殖业导致的水体富营养解决办法?

富营养化的防治对策:

(1)控制外源性营养物质输入

绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。如果减少或者截断外部输入的营养物质,就使水体失去了营养物质富集的可能性。为此,首先应该着重减少或者截断外部营养物质的输入,控制外源性营养物质,应从控制人为污染源着手,应准确调查清楚排入水体营养物质的主要排放源,监测排入水体的废水和污水中的氮、磷浓度,计算出年排放的氮、磷总量,为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。

(2)减少内源性营养物质负荷

输入到湖泊等水体的营养物质在时空分布上是非常复杂的。氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性盐类形式溶于水中,或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降,并在底泥中不断积累,或者从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷,有效地控制湖泊内部磷富集,应视不同情况,采用不同的方法。主要的方法有:①工程性措施:包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥,可减少以至消除潜在性内部污染源;深层曝气,可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧,使水与底泥界面之间不出现厌氧层,经常保持有氧状态,有利于抑制底泥磷释放。此外,在有条件的地方,用含磷和氮浓度低的水注入湖泊,可起到稀释营养物质浓度的作用。②化学方法:这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法,例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来,其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙,它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。例如美国华盛顿州西部的长湖是一个富营养水体,1980年10月用向湖中投加铝盐的办法来沉淀湖中的磷酸盐。在投加铝盐后的第四年夏天,湖水中的磷浓度则由原来的65μg/L降到30μg/L,湖泊水质有较明显的改善。在化学法中,还有一种方法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后,水藻腐烂分解仍旧会释放出磷,因此,应该将被杀死的藻类及时捞出,或者再投加适当的化学药品,将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。③生物性措施:利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前,有些国家开始试验用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类,可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体,植物和根区微生物共生,产生协同效应,净化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒,同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快,收割后经处理可作为燃料、饲料,或经发酵产生沼气。这是目前国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。近年来,有些国家采用生物控制的措施控制水体富营养化,也收到了比较明显的效果。例如德国近年来采用了生物控制,成功地改善了一个人工湖泊(平均水深7米)的水质。其办法是在湖中每年投放食肉类鱼种如狗鱼、鲈鱼去吞食吃浮游动物的小鱼,几年之后这种小鱼显著减少,而浮游动物(如水蚤类)增加了,从而使作为其食料的浮游植物量减少,整个水体的透明度随之提高,细菌减少,氧气平衡的水深分布状况改善。但也发现,浮游植物种群有所改变,蓝绿藻生长量比例增高,因为它们不能被浮游动物捕食,为此可以放鲢鱼来控制这种藻类的生长。

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饲料磷的来源与种类

磷是动植物体内的必需矿物元素,它不但是骨骼组织的有效成分,而且是其它软组织和能量代谢过程中必不可少的成分,对代谢功能的正常发挥起着重要的作用。磷是动物饲料中继蛋白质和能量以外的第三种最昂贵的饲料原料。鱼类具有从水中吸收磷的能力,但是其吸收量不能满足生长的需要,有研究发现溪红点鲑在96h内从水体中吸收的磷仅占鱼体磷含量的1/30000。因此饲料磷是鱼类生长发育所需磷的主要来源。对于人工饲养冷水性鱼类,鱼类可直接通过鳃从水中可以直接吸收钙,而绝大多数磷需要从饲料中获取。饲料中的磷主要有三个来源:动物性原料中的磷、植物性原料中的磷以及添加的无机磷。

在水产饲料配方中动物性原料中的磷含量比较高(如鱼粉可达1.5%-3.2%,肉骨粉可达3.5%-5.5%,肉粉可达3.9%),这些原料中的磷大部分以无机形式存在,其余部分与蛋白质、脂质和碳水化合物结合成磷酸盐复合物。在植物性原料中,磷的主要存在形式植酸磷(肌醇六磷酸及其盐类),其含量达到植物总磷的60%以上。植酸磷是植物性原料中磷的主要贮藏形式,其利用率较低,植酸磷中的磷在植酸酶作用下游离出来才能供动物吸收利用。生产中常通过饲料中添加无机磷以满足鱼类对磷的营养需要,包括磷酸二氢钙、磷酸氢钙等,其中磷酸盐的溶解度越高,则磷的利用率越高。

评定鱼类磷需要量的指标

饲料磷是鱼类磷营养的主要来源。当饲料中磷不足,使鱼类表现磷缺乏症状。饲料中磷过量,过高的磷会随着排泄物一起被排入养殖水体中,可能直接引起水体的富营养化,给水产养殖和养殖环境的可持续发展带来威胁,同时,还会导致饲料的成本升高和饲用磷酸盐资源的短缺,饲料中过高的磷含量可能还不利于鱼体的生长。已有大量学者对不同养殖品种的饲料中精确磷含量的确定进行了一系列的研究,而各养殖品种磷需要量的确定主要从以下方面进行评判。

生长性能指标

生长性能指标是判断磷需要量的比较灵敏的指标,主要包括增重率或特定生长率、饲料效率或饲料系数及存活率等方面。研究表明:饲料中磷水平对鱼类的增重率、特定生长率、饲料效率、存活率等生长性能有显著的影响。黑线鳕鱼磷需要量的生长和饲料转化率与饲料磷水平显著相关,过高或过低都会降低其生长性能。虹鳟、奥利亚罗非鱼、鲤鱼的研究都主要是以生长性能为指标的进行评判的。

骨骼参数指标

骨骼参数是指反映鱼体骨骼发育情况的指标。主要以脊椎骨、鳃盖和鳞片为研究对象,通过测定其无机成分(包括灰分、钙、磷等)含量来判定鱼类是否摄入了足够的磷。饲料中充足的磷含量对鱼体的骨骼系统正常发育有重要的作用,动物机体内有83%左右的磷存在于骨骼中,当机体摄入磷不足时,会动用骨骼中的磷以维持机体血浆磷的稳定。骨骼参数能很好地反映钙和磷的沉积和动员,是常被用来估计鱼体内磷营养状况及评定磷需要量的指标参数。黑线鳕鱼、遮目鱼的研究都发现饲料磷水平会影响鱼体骨骼参数指标。

血液生化指标

一些血清指标如血清钙磷浓度、碱性磷酸酶活性、甲状旁腺素含量等指标可以用于估算鱼类机体对钙磷的吸收。动物机体内存在着非常完备且有效维持血浆中钙磷浓度恒定的稳恒调节机制,主要通过体液与骨组织的交换而实现;由成骨细胞分泌的碱性磷酸酶含量大小可以反应成骨细胞的活跃程度,简介反应机体钙磷代谢的状况。

机体营养成分指标

鱼类机体全鱼和肌肉的水分、蛋白、脂肪、灰分和钙磷含量也常常作为研究者估算钙和磷营养状况的指标。斑点叉尾鮰饲料中磷水平影响鱼体脂肪含量,真鲷和黑线鲟上也有相似的研究结果。

评定鱼类磷需求量的标准很多,不同的评判方法得到的结果也存在差异。不同养殖品种和不同年龄段的鱼类,其对磷的需求量都不尽相同。在进行磷需求量判断时应根据试验条件对磷元素的实际需要量各种指标进行综合考虑。对处于生长期的幼鱼来说,确定磷适宜需要量时应以体增质量和骨骼参数为主要判定依据,从而确定磷的需要量,对于提高生产性能为主要目的的水产动物养殖来说,应以生长指标为主要判定依据,充分考虑满足其最大生长的需求,从而确定磷元素的需要量。

不同鱼类的磷需求量

国内外不同学者对不同鱼类磷需求量进行了大量的研究,一些主要养殖鱼类的磷需求量见表1。

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