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Liberal Arts Research

海水贝类增养殖区水质调控与资源可持续利用研究

作者

杨振宇

海阳市海洋与渔业综合服务中心265100

一、引言

海水贝类增养殖在海洋渔业经济中占据关键地位,不仅为人类提供优质蛋白质,还在海洋生态系统中发挥重要生态功能,如滤食净化水体。山东半岛南部的丁字湾区域,是北方重要的海水贝类养殖区,其养殖的缢蛏、蛤蜊等产品畅销市场,对当地经济发展至关重要。但当前海水贝类增养殖区面临严峻挑战,水质恶化与资源利用不合理制约产业可持续发展。因此,开展相关研究对解决产业困境、实现绿色转型意义重大,为渔业高质量发展提供实践路径。

二、海水贝类增养殖区水质与资源利用现状

(一)水质现状分析

- 富营养化问题突出:在丁字湾海水贝类增养殖区,水体富营养化现象普遍存在。大量未经有效处理的含氮、磷污水排入,致使水体中总氮、总磷含量远超正常标准。

- 重金属污染严重:沿海工业活动产生的重金属污染物通过多种途径进入丁字湾养殖区。铅、镉、汞等重金属在水体中不断积累,对贝类产生慢性毒性。

- 有机污染不容忽视:生活污水排放、养殖过程中的残饵和贝类排泄物等,导致丁字湾养殖区有机污染加剧。有机物质分解消耗大量溶解氧,产生硫化氢等有害气体,恶化水质,抑制贝类生长。

(二)资源利用现状

- 养殖密度不合理:部分丁字湾养殖户为追求短期利益,盲目提高养殖密度,一些区域养殖密度超出合理范围,这使得贝类生长空间受限,食物竞争激烈,生长速度减缓,个体变小,品质下降,同时加剧水质恶化。- 资源衰退现象显现:长期过度捕捞和不合理养殖,使丁字湾部分贝类资源衰退。某些传统优势贝类品种产量下降,种群结构小型化、低龄化趋势明显,影响产业稳定发展。

三、海水贝类增养殖区水质调控策略(一)物理调控方法

- 优化水体交换:科学设计丁字湾养殖区的进排水系统,安装高效水泵并合理布局排水口,增加水体交换量和频率,使养殖区水体每天至少交换1 - 2 次,及时排出污染物,引入新鲜海水。

采用过滤技术:在丁字湾养殖区进水口设置砂滤、筛网过滤等多层设施,定期清洗和更换过滤材料,去除悬浮颗粒、杂质和部分病原体。

(二)化学调控方法

- 合理使用水质调节剂:依据丁字湾水质监测结果,适时添加生石灰调节 pH 值至7.5 - 8.5,使用螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)络合重金属离子,降低毒性。

- 消毒处理:定期使用二氧化氯、过氧化氢等安全高效消毒剂,按规定剂量和方法投放,杀灭丁字湾养殖区有害微生物,预防病害传播。

(三)生物调控方法

- 贝藻共生养殖:利用贝类和藻类生态互补关系,在丁字湾开展贝藻共生养殖。贝类摄食藻类和有机颗粒,藻类吸收氮、磷等营养物质,实现营养循环利用,净化水质。

- 投放有益微生物:向丁字湾水体投放光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等有益微生物,分解有机物,转化有害物质,改善微生物群落结构,增强水体自净能力。

(四)建立水质监测与预警系统

- 实时监测关键指标:运用先进传感器技术,实时监测丁字湾养殖区溶解氧、温度、盐度、pH 值、氨氮、亚硝酸盐、重金属等指标,在养殖区均匀设监测点,确保数据代表性和准确性。

- 构建预警模型:依据监测数据和贝类适宜水质参数,构建丁字湾养殖区预警模型,当水质指标超出阈值时及时警报,提醒养殖户采取措施,预防水质恶化和病害发生。

四、海水贝类资源可持续利用途(一)科学规划养殖布局

- 综合评估环境承载能力:全面评估丁字湾养殖区海洋环境,包括水质、底质、水动力、生物多样性等,确定环境承载能力,合理划分养殖区域,避免过度集中养殖。

- 优化养殖品种布局:根据丁字湾不同区域特点选择适宜贝类品种,如潮间带养殖缢蛏、泥蚶,浅海养殖牡蛎、扇贝等,合理搭配不同生长周期和食性的品种,提高资源利用效率。

(二)加强苗种培育与保护

- 提高苗种培育技术水平:加大研发投入,优化丁字湾育苗环境,采用循环水育苗、微藻强化培育等技术,提高苗种成活率和质量。- 保护野生苗种资源:划定丁字湾禁捕区和休渔期,严禁非法采捕野生苗种,开展人工增殖放流,补充野生种群数量。

(三)发展生态养殖模式

- 推广多营养层级综合养殖:在丁字湾发展贝类与虾蟹、鱼类等多营养层级综合养殖模式,实现资源高效用和物质循环转化,减少废弃物排放。

- 遵循生态养殖原则:控制丁字湾养殖密度,合理投喂,减少药物使用,采用生态饲料,加强养殖设施生态化改造。

五、水质调控与资源可持续利用效果评估(一)评估指标体系构建

- 水质指标:涵盖溶解氧、化学需氧量(COD)、氨氮、总磷、重金属含量等,反映丁字湾水质状况。

- 贝类生长与健康指标:包括生长速度、存活率、体重增加量、壳长增长率、病害发生率等,衡量丁字湾贝类生长和健康状况。

- 资源可持续利用指标:涉及丁字湾贝类资源量变化、种群结构、养殖产量稳定性、资源利用效率等,体现资源利用的可持续性。

(二)评估方法

- 实地监测:定期在丁字湾养殖区实地采样,每月采集水样分析水质,每季度测量贝类生长指标,记录数据并统计分析。

- 实验分析:在实验室对丁字湾水样和贝类样本进行详细分析,如用原子吸收光谱法测重金属含量,用生化分析仪检测水质营养物质和有机物含量,通过组织切片和病理分析研究贝类健康状况。

模型模拟:运用生态模型模拟丁字湾水质调控和资源利用效果,如用水质模型模拟水质指标变化,用种群动态模型预测贝类资源发展,为优化策略提供依据。

(三)评估结果

- 水质明显改善:实施调控措施后,丁字湾养殖区水体溶解氧平均提高,COD 含量降低,氨氮和总磷含量分别下降,重金属含量降低,水质显著改善。

- 贝类生长与健康状况良好:丁字湾贝类生长速度加快,壳长增长率提高,体重增加量增加,存活率提高,病害发生率降低。

- 资源可持续利用成效显著:丁字湾贝类资源量稳定上升,种群结构优化,小型和低龄个体比例下降,大型和高龄个体比例增加;养殖产量稳定性增强,资源利用效率提高。

六、结语

本研究表明,有效水质调控策略和可持续利用途径可显著改善海水贝类增养殖区水质,促进资源可持续利用。但实际推广应用中仍面临挑战,如部分丁字湾养殖户对新技术接受度低、缺乏专业指导、成本较高以及应对气候变化和海洋灾害能力不足等。未来需加强技术研发创新,完善技术体系,加大培训宣传力度,提高养殖户环保和科学养殖水平,加强政策支持和资金投入,鼓励发展绿色产业,加强国际合作交流,推动形成产学研协同机制,共同促进产业健康可持续发展。

参考文献

[1] 李明, 张海洋, 王静. 海水贝类养殖区重金属污染生物修复技术研究进展[J]. 水产科学, 2023,42(5): 789-798.

[2]陈冠, 刘红梅, 吴立新. 基于多营养层级的贝藻共生系统对富营养化水体的调控效应[J]. 应用生态学报, 2022, 33(8): 2253-2260.

[3]赵雪, 周建军, 孙磊. 海水贝类养殖密度对生长性能及水质影响的Meta 分析[J]. 中国水产科学, 2024,31(2): 341-352.

[4]黄伟, 林晨, 郑欣怡. 基于物联网的贝类养殖水质预警系统开发与应用[J]. 农业工程学报, 2023,39(10): 187-195.