白沙水库“保水”渔业净化水质探索

□王朝辉 □杨迎迎 □李红斌（河南省白沙水库管理局）

1 白沙水库概况

白沙水库位于淮河流域沙颍河水系颍河上游河南省禹州市和登封市交界处，库容2.95亿m3，控制流域面积9.85万hm2，水库最大水面面积约2000hm2，可养鱼水面面积为600hm2，库底土质为壤土及粘质壤土，pH7.50～8.00。水质酸碱度适中，水中浮游动、植物丰富，鱼类的天然饵料充足，适合鱼类的生长和繁育。

2 白沙水库水质污染现状

2.1 外源污染

白沙水库上游的登封市生活和工业污废水未经无害化处理流向水库，造成水体污染。主要排污口年排污废水总量1348万t，年排污染物质量1.40万t。

2.2 网箱养殖污染

库区无序的网箱养殖所带来的饲料、药物等投入品也给水库带来了很大污染。国内外学者研究结果表明，网箱养殖每生产1t鱼产品，向水体排放的氮、磷和碳分别为：9.04×10-2～1.56×10-1t、1.02×10-2～8.66×10-2t和 5.61×10-1t～9.52×10-1t；外排的生物耗氧量（BOD）为 3.46×10-2t。

综上所述，白沙水库主要有两大污染源：一是上游排放的工业和生活污水，年排污染物质量1.40万t；二是库区内无序的网箱养鱼，年排总氮70t、总磷30t、总碳400t、生化需氧量17.30t。

1996年以前，白沙水库还是Ⅰ类水，2003年被污染为Ⅱ类，2008年水库水质已下降到Ⅳ类。

3 “保水”渔业的内涵

针对目前我国水库普遍面临营养盐过量输入，水库原有生物群落不能有效抵御外来影响而导致水库生态功能退化，呈现富营养化症状时，以水质保护为目标，调控水体的生物特别是鱼类群落结构，放养滤食性鱼类，通过鱼类对浮游生物的牧食来控制浮游生物丰度，同时将浮游生物转化为鱼产品；当鱼类生长到一定规格后通过捕捞鱼产品的形式，大量移出水库中的浮游生物等有机物，遏制水体富营养化进程，使水库生态系统的恢复力和稳定性提高，维持水体自净能力。污染物转化、降解的途径主要有化学途径、物理途径和生物途径3种；移出水库的途径也有3种：气化后释放到大气、溶解态物质随水流流出库区以及随生物体移出库区（如水生昆虫的羽化、商品鱼类的起捕等）。渔业对水库水质的净化作用是高级净化，是其它物理或化学方法无法比拟的。

4 水库生物资源情况

以2008年为基准年进行评价。浮游生物旺盛生长季节，白沙水库浮游植物现存量为7.10mg/l，浮游动物现存量为7.62mg/l。全年将生产浮游植物1.92万t，浮游动物8229.60t。如果以鲢、鳙控制和转化浮游生物为例，转化白沙水库全年生产的浮游生物所需的鲢、鳙数量可采用推算法计算：先由能量转化效率计算出全年全库生产的浮游生物转化为鱼肉的潜力，再由鲢、鳙生长特性计算生产鱼产量所需放养的鱼种数量即为所求。

浮游生物转化为鱼肉有两条途径：牧食链和腐食链。

4.1 通过牧食链，浮游生物可转化为鲢、鳙潜力

式中，Y鲢—鲢鱼产量（t）；Y鳙—鳙鱼产量（t）；Y浮游植物—浮游植物生产量（t）；Y浮游动物—浮游动物全年生产量（t）；μ—浮游生物被鱼类的直接利用率（浮游植物被鲢的直接利用率μ=20%；浮游动物被鳙的直接利用率μ=50%）;K—饵料系数（浮游植物对鲢的饵料系数K=30；浮游动物对鳙的饵料系数K=10）。

4.2 通过腐食链，浮游生物转化为鲢、鳙潜力约为牧食链的30%～50%

根据白沙水库水质富营养型的实际情况，按40%计算，则此部分鱼产力为215.71t。

综上可得，白沙水库全年生产的浮游生物，转化为鲢、鳙的潜力为755t。即，如果采用鲢、鳙的方式来调控和转化浮游生物，则当鲢、鳙全年生产量达到755t时，全库全年生产的浮游生物可得以有效转化。

5 “保水”渔业原理

5.1 指导思想

通过放流增殖和不投饵网箱养殖滤食性鱼类，利用生态系统食物链的功能，将水库内的有机营养物质转化成鱼类等水产品，并以水产品形式带出水库，减轻水体氮、磷等营养负荷。白沙水库主要有上游工业、生活污水和库区网箱养殖污染两大污染源。以2008年为基准年，若要保持上一年水质状况，则全年需要在库中转化、降解的物质主要有：总氮70t、总磷35t、总碳400t、化学需氧量7580.70t、悬浮物6279.60t、五日生化需氧量102.80t、挥发酚 2.63×10-1t、氰化物 3.96×10-2t、汞 2.40×10-3t、六价铬 1.28×10-1t。

5.2 增养殖措施

在保证水库防洪功能和水利设施安全前提下，整个库区水面均划为大水面增养殖区。大水面增养殖区内另设鱼种网箱培育区，用于鲢、鳙等苗种的培育。鱼种培育网箱以不投饵网箱为主，少量搭配投饵网箱，用于鲂、鲤、鲫及青、草鱼规格鱼种的培育。

5.3 年捕捞努力量

捕捞努力量依据库中需要转化的物质的量推算确定。

根据水库全年浮游生物生产量推算，每年需从水库产出755t鲢、鳙才能有效转化浮游生物。考虑到银鱼经济价值高于鲢、鳙，且牧食浮游动物，将捕捞努力量调整为：鲢185t，鳙535t，大银鱼35t。滤食性鱼类年起捕总量为755t。

除浮游生物需要转化以外，水库中的底栖生物、周丛生物及小型野杂鱼类等也需要转化，从而实现物质、能量有效移出库外的目的。根据水库以往渔业产量状况，确定非滤食性鱼类全年捕捞量为：鲂 40t，鲤、鲫 40t，鳜、鲶、草鱼、青鱼、黄颡鱼、赤眼鳟等其它鱼类共40t。非滤食性鱼类年起捕总量为120t。

5.4 鱼种规格及数量

放流种类主要为常规鱼种鲢、鳙、草鱼、青鱼、鲤、鲫、鲂等，增殖种类为黄颡鱼、鲶、鳜、赤眼鳟、鲌类等。每年11月即可开始人工放流。

贝类增殖、移植种类为蚬类、螺类、蚌类等，于2009年4月前投放20t，以后加以保护和增殖。移植贝类主要目的有二：一是通过贝类的滤食，清除库水中浮游生物及有机碎屑；二是将贝类作为物质、能量转移中间环节，以利于库区浮游生物和有机碎屑等快速转化为经济鱼类，再捕捞移出库外。

根据年捕捞努力量可推算出白沙水库鱼种年需求数量。

2009年：大规格鱼种174.80t；水花1522万尾。2010年及以后：水花1522万尾/年，大银鱼年需受精卵200万粒。

5.5 网箱面积比

育种网箱占全库养鱼面积的1.37‰，其中投饵网箱0.04‰，不投饵网箱1.33‰。据有关研究，若饲料蛋白质含量32%，饲料系数2，每1t饲料被鱼摄食利用后，将产生7×10-3t废弃磷溶入水中。本“保水”渔业措施限定库区投饵网箱养殖最大的规模16t，以饵料系数2计，相应投喂饲料32t，将产生有机物近12.80t、总氮1.12t和总磷2.24×10-1t。白沙水库以多年平均径流量1.54亿m3计，投饵网箱进入水库的有机物、总氮、总磷分别为 8.30×10-2mg/l、7.28×10-3mg/l、1.46×10-3mg/l。

根据我国《地表水环境质量标准》GB3838－2002，总磷（TP）含量，Ⅱ类水质不超出0.10mg/l（湖库2.50×10-2mg/l），Ⅲ类水质不超出0.20mg/L（湖库5×10-2mg/l）。白沙水库投饵网箱养殖造成的磷污染强度为Ⅱ类水质湖库磷含量指标的1/20、Ⅲ类水质湖库磷含量指标的1/160、国际水体富营养化磷含量指标的1/16，表明在水体自净能力范围内发展养殖不会造成库区水域富营养化。

投饵网箱养殖的有机负荷估算:由投饵网箱养殖进入水体的有机物被细菌分解无机物时会消耗氧气，一般用生物化学需氧量BOD5表示。养殖16t鱼的有机物污染量8.30×10-2mg/l,会造成白沙水库水域溶解氧量下降0.30mg/l。由于白沙水库水体溶解氧量约为6.90mg/l，故白沙水库水域溶解氧量下降量只相当于水库正常溶解氧量1/25左右，对水域溶解氧含量不会有影响，不会造成水体污染。

5.6 捕捞

5.6.1 方式

捕捞方式采用全年分散捕捞与年底集中捕捞相结合的方式。

5.6.2 数量

规划全年分散捕捞270t，年底集中捕捞600t。其中：大银鱼集中在年底（12月中旬至翌年元月初，水温5～8℃）捕捞，同时人工采卵授精，进行银鱼增殖工作。

鱼类一般含氮2.50%～3.50%、磷0.30%～0.90%左右。每从水中捕捞1×10-3t鱼或在不投饲料的情况下生产1×10-3t鱼，就可从水中取出约2.50×10-5～3.50×10-5t氮和3×10-6～9×10-6t磷，因此白沙水库鱼类增殖和不投饵网箱养殖的发展规模越大，渔业对水域的净化作用也就越大。年鱼类资源增殖捕捞产量870t，可消除30t氮和7t磷，可降低白沙水库水体磷含量6×10-3mg/L。总体来看，“保水”渔业能显著提高水体自净能力，有效净化和修复水质。

6 结论

白沙水库“保水”型渔业针对白沙水库生态系统结构现状及系统物质和能量输入、输出平衡现状，采用放流增殖和不投饵网箱养殖生态调控措施调整鱼类群落结构。通过生态系统食物链的功能，利用鱼类将营养物质转化成水产品，通过捕捞将营养物质以水产品形式带出库区水域，消除水体氮磷营养负荷，达到以渔“治水”，以鱼“保水”，维持水体自净能力，净化水质、修复水生态环境。

水质保护是一项持续时间长、艰难、细致的系统工作，必须提高认识，更新观念，将水资源保护与水环境修复工作纳入到水利工程管理工作框架体系内。