橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)報告

1、橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)試驗項目實施方案寧波原水集團有限公司橫山水庫分公司寧波大學橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)試驗項目-實施方案-“橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)試驗項目”由寧波原水集團有限公司橫山水庫分公司與寧波大學生命學院共同承擔。項目采取生物操縱方法即通過適當放養(yǎng)凈水生物（魚、貝類）來控制浮游植物生物量，降低水體富營養(yǎng)化程度，改善水庫水質，保障生態(tài)平衡，達到“以漁治水、以漁凈水”的目標。項目主要內容包括水環(huán)境本底調查、生態(tài)漁業(yè)凈水生物放養(yǎng)、水環(huán)境跟蹤調查、凈水生態(tài)漁業(yè)實施效果評價等等。該項目計劃實施時間為2010年9月-2013年08月。項目計劃投資140萬元。本項目的實施，將改善水庫水環(huán)境質量，提高水庫生態(tài)

2、漁業(yè)效益。項目完成后，建立橫山水庫水環(huán)境變化及凈水生態(tài)漁業(yè)數據庫，提出生物操縱凈水生態(tài)漁業(yè)可行途徑及技術要點。一、項目背景浙江省海洋與漁業(yè)局2009年印發(fā)了關于大力推進我省生態(tài)漁業(yè)建設的若干工作意見（浙海漁發(fā)20092號），明確指出要“以潔水與漁業(yè)協(xié)調發(fā)展為目標，以水庫等大中型水面為重點，實施以漁養(yǎng)水'以漁潔水'的漁業(yè)潔水保水行動計劃”。潔水保水漁業(yè)，是以保護水環(huán)境為目的，通過人工放養(yǎng)鰱、鳙魚等濾食性魚類，增殖保護土著水生生物資源，改善水域生物群落組成，保持水體合理的生物量，消耗水中的富營養(yǎng)化物質，達到保障生態(tài)平衡的目的。橫山水庫位于奉化江支流上游，集雨面積150.8平方公里，

3、平均年徑流量1.55億米3，庫區(qū)總面積1070萬米2，總庫容1.108億米3，是一座以防洪、供水、灌溉為主，結合發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大型水利工程，不僅擔負著下游縣江兩岸城鎮(zhèn)的防洪任務，還承擔著寧波、奉化兩地的供水重責，是寧波重要的飲用水水源地。橫山水庫的上游是大堰鎮(zhèn)及尚田鎮(zhèn)的管轄區(qū)，其中大堰鎮(zhèn)是水庫的主要水源保護區(qū)，區(qū)域面積129.6平方公里，轄40個行政村116個自然村，在冊人口9245戶2.5萬余人。目前，水庫向奉化市年供水2200多萬米3，向寧波市年供水約7000萬米3。為了保護水庫環(huán)境，橫山水庫分公司于2006年起開始嘗試放養(yǎng)鰱、鳙魚調控水質試驗，并將水庫庫內水域養(yǎng)殖權拍賣給了現承包

4、人，合同明確規(guī)定了水域養(yǎng)殖、捕撈、水源保護、監(jiān)督管理等內容，只允許粗放式養(yǎng)殖鰱、鳙，禁止投餌。近年來，年放養(yǎng)10-14尾/千克的魚種20萬尾，鰱、鳙比例為4：6，年捕撈1千克/尾以上商品魚7-8萬千克。從這幾年來的運行情況看，承包人講求經濟效益，放養(yǎng)魚類的品種及魚類搭配比例僅憑經驗，存在明顯的盲目性與被動調整引起的滯后性。根據寧波市環(huán)保局、寧波原水集團近年來對水庫原水水質的監(jiān)測數據顯示，橫山水庫每年有幾個月總會出現不同程度的富營養(yǎng)化，綜合評分在38-56之間，也就是處于中營養(yǎng)與輕度富營養(yǎng)之間，其中總磷、總氮二項指標經常超出II類，其他指標維持在I-II類水之間。盡管近幾年來政府加大了對水庫上游

5、的整治力度，但來水污染源（特別是生活污水）未得到有效控制。從橫山水庫水環(huán)境現狀看，生物多樣性及自凈功能正在逐漸衰退，水體處富營養(yǎng)化趨勢中。為了確保城市供水水質安全，需進一步加強橫山水庫水環(huán)境治理，考慮到其它外圍生態(tài)保護工程實施的實際困難，特提出“以漁養(yǎng)水、以漁治水”的凈水生態(tài)漁業(yè)項目。本項目符合浙江省及寧波市生態(tài)漁業(yè)發(fā)展計劃，對我市大中型水庫的凈水生態(tài)漁業(yè)的實施將起示范作用。二、項目承擔單位的基本情況項目承擔單位橫山水庫分公司擁有“城市供水水質監(jiān)測站”，寧波大學生命學院擁有“水生生物學實驗室”、“水質分析實驗室”、“水域生態(tài)與環(huán)境技術研究室”，配備有本項目研究相關的主要儀器設備，如內陸水域生態(tài)

6、調查成套設備和水生生物實驗生態(tài)研究組合設備，YSI綜合水質分析儀、葉綠素熒光檢測儀，分光光度計、冷凍離心機、Olympus熒光顯微鏡、體視解剖鏡等，可供本項目各項調查研究使用。項目承擔單位寧波大學生命學院擁有一支與本項目研究相關的水化學、水生生物學及漁業(yè)生態(tài)學教學科研隊伍，曾承擔省級科研項目“浙江省飲用水水庫藍藻發(fā)生特點及其生態(tài)毒理效應研究”、“羅非魚控制藍藻水華的生理生態(tài)機制研究”、“三角帆蚌對藻華水體的生物調控及反饋作用機制”和市級項目“月湖藍藻水華治理及水生生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化”、“城鎮(zhèn)污染河道生態(tài)修復技術研究與示范”等研究項目，其中“城鎮(zhèn)污染水體生物-生態(tài)修復技術集成及其應用”研究成果獲200

7、7年度浙江省科學技術獎二等獎。項目承擔單位擬安排研究人員7人（表1）。橫山水庫分公司呂光漢（負責項目研究總協(xié)調），寧波大學竺俊全（負責項目設計與實施，魚類調查分析）、王一農與林霞（負責浮游動植物調查分析）、金春華與徐鎮(zhèn)（負責水質理化指標檢測分析）、趙青松（負責凈水生物放養(yǎng)及捕撈技術指導）等。表1：項目組主要成員信息序號姓名性別職稱/職務專業(yè)特長單位項目分工1呂光漢男主任水庫管理橫山水庫項目管理、協(xié)調與監(jiān)督2竺俊全男正咼生態(tài)漁業(yè)寧波大學項目設計與實施3王一農男副高資源與環(huán)境寧波大學浮游動植物調查4林霞女副咼水生生物學寧波大學浮游動植物鑒定5金春華男副咼水化學寧波大學水質理化分析6徐鎮(zhèn)男副咼水化學

8、寧波大學水質理化分析7趙青松男副咼淡水漁業(yè)寧波大學凈水生物放養(yǎng)及捕撈指導三、項目目標 建立橫山水庫水環(huán)境調查數據庫。 水庫水體富營養(yǎng)化趨勢得到控制，庫區(qū)水生態(tài)環(huán)境得到優(yōu)化,庫區(qū)水質達到飲用水標準。 水庫生物多樣性增加，群落結構優(yōu)化，水環(huán)境穩(wěn)定性增強。 提出橫山水庫生物操縱凈水生態(tài)漁業(yè)可行途徑及技術要點。項目實施內容（一）主要內容1 水環(huán)境本底調查對水庫中的浮游動物、浮游植物、魚類等水生生物的生存狀態(tài)、生物量及變化情況進行摸底調查分析，對水庫水質理化指標葉綠素a（Chia）、總氮（TN）、總磷（TP）、5日生化需氧量（BOD5）、高錳酸鹽指數（CODmn）、pH值、水深、水溫、透明度（SD）進行

9、檢測分析，以此作為本項目實施的依據或對比數據庫。2 生態(tài)漁業(yè)凈水生物放養(yǎng)技術根據目前水庫水環(huán)境狀況，制定合理的凈水生態(tài)漁業(yè)實施方案，計劃連續(xù)2年開展凈水生物（濾食性魚、貝類）放養(yǎng)及凈水效果的檢測，并探索合適的水庫漁業(yè)捕撈方式與強度。3 水環(huán)境跟蹤調查凈水漁業(yè)實施期間，對水庫的水生生物及水質變化情況進行跟蹤調查。4凈水生態(tài)漁業(yè)實施效果評價根據試驗研究結果，建立數據庫，綜合分析凈水生態(tài)漁業(yè)實施效果，總結凈水生態(tài)漁業(yè)實施經驗，提出水庫凈水生態(tài)漁業(yè)可行途徑及技術要點。（二）技術關鍵如何根據橫山水庫的水環(huán)境狀況，確定適宜的凈水生物放養(yǎng)種類、放養(yǎng)量、放養(yǎng)比例、放養(yǎng)模式等是本項目的技術關鍵。五、項目實施方案

10、（一）實施方案制定的參考實例實例之一：浙江省橋墩水庫改性明礬漿應急除藻及放養(yǎng)魚類調控水質。1998至1999年，每公頃水面平均放養(yǎng)鰱、鳙魚種共1200尾，鰱鳙數量比2.4：1。1999年以后，每年按上述數量和比例放養(yǎng)鰱、鳙魚種。水體營養(yǎng)狀況已從治理前的中-富營養(yǎng)類型恢復到中-貧營養(yǎng)類型，取得了較為理想的綜合生態(tài)效應。實例之二：千島湖保水漁業(yè)。利用鰱鳙魚濾食浮游生物這一獨特的生物學特性，采用圍隔的方式，投放鰱鳙魚種，通過鰱鳙魚抑制藻類的過度繁殖，最終達到凈化水質的目的和效果。1999年到2006年庫區(qū)浮游植物密度降低了14-59%，透明度提高了2.75米，鰱鳙產量最高提高了4.7倍；鰱鳙等魚類濾

11、（攝）食浮游生物轉化成蛋白質，增長了體重，間接帶出了水中的氮、磷等營養(yǎng)鹽，降低了外來營養(yǎng)鹽對千島湖的壓力。實例之三：河南省南灣水庫凈水生態(tài)漁業(yè)。水庫庫容16.3億米3，2005起，通過調整養(yǎng)魚模式改善水庫水質。鰱、鳙魚種的放養(yǎng)比例由1：4調整為2：3，鰱魚的放養(yǎng)量由4.37克/米3增加到8.75克/米3，鳙魚放養(yǎng)量由17.5克/米3減少到13.12/米3，調整放養(yǎng)量后，水庫水質得到了一定程度的改善，表現為COD、BOD和葉綠素a含量顯著降低，透明度顯著升高，富營養(yǎng)化狀態(tài)出現減輕趨勢。從浮游生物調查的結果來看，增大鰱放養(yǎng)比例，降低鳙的放養(yǎng)比例，對浮游動物的數量和生物量影響不大，但能顯著降低浮游植

12、物的數量和生物量。實例之四：江蘇太湖的五里湖富營養(yǎng)化的治理。2006年起，中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心和無錫市農林局聯(lián)合承擔了太湖及五里湖“凈水漁業(yè)技術研究與示范”項目。2006年對五里湖生態(tài)環(huán)境與生物多樣性進行調查與評價的基礎上，2007年至2010年期間，對五里湖魚、貝等進行結構調整和放養(yǎng)。增殖和移植凈水生物，如鰱魚、鳙魚、貝類、水生植物等，以凈水生物調節(jié)水環(huán)境、削減水體中的氮磷，達到改善水質、修復生態(tài)、保護生物多樣性的目標。項o目自2006年6月實施以來，共投放各類魚種204萬尾，貝類56.14萬千克，漁業(yè)資源得到了有效恢復，對該水域的水質改善產生了積極的促進作用，主要水質指標呈逐

13、年好轉的趨勢，富營養(yǎng)化程度明顯降低。實例之五：徐州市云龍湖水庫生態(tài)恢復技術研究。水利部中國科學院水工程生態(tài)研究所，通過退化水庫（云龍湖）濕地生態(tài)恢復技術研究，認為水庫鰱、鳙的合理放養(yǎng)，不僅不會污染水體，而且可顯著降低水體N、P負荷，控制藻類水華發(fā)生。經試驗所獲鰱、鳙最適放養(yǎng)比為3：1。（二）采用凈水生態(tài)漁業(yè)途徑調控橫山水庫水質的原由“凈水生態(tài)漁業(yè)”是指以凈化水環(huán)境為目的，以現代生態(tài)學理論（即生物操縱理論）為基礎，根據水體特定的環(huán)境條件，通過人工放養(yǎng)適當的凈水生物（魚、蝦、貝類），以改善水域的水生生物群落組成，保障生態(tài)平衡，從而達到既保護水環(huán)境，又修復和維持水域生物多樣性的一種漁業(yè)生產方式，也就

14、是“以漁治水和以漁養(yǎng)水”。此項技術如運用得當，可實現水環(huán)境改良與養(yǎng)殖效益提高的雙贏。濾食性動物如花鰱、白鰱等對水體中浮游生物的控制效應是眾所周知的（即生物控藻技術），并且在許多中、小型水庫及湖泊中得以成功應用，可以有效控制個體或者自然群體較大的藻類，并有利于提高水體的透明度。研究證實，當鰱、鳙魚的生物量增加到一定密度之后，浮游植物的總生物量會大大減少。因此，通過放養(yǎng)花、白鰱，增加其放養(yǎng)量，可起到改善水質的效果。橫山水庫的水環(huán)境特點是開放式，點、面污染源均影響庫區(qū)。若采用凈水生態(tài)工程途徑調控水質的方法，投資大、難以短期內實施。根據國內其他水庫凈水生態(tài)漁業(yè)改善水質的成功實例，結合近年來橫山水庫放養(yǎng)

15、凈水生物（鰱、鳙魚）對水質的控制顯示出的初步效果，今后3-5年內，宜采用生物操縱-凈水生態(tài)漁業(yè)調控庫區(qū)水質，即通過調整鰱、鳙魚的放養(yǎng)數量與比例，同時適當吊養(yǎng)（籠養(yǎng)）濾食性貝類，充分發(fā)揮凈水生物調控水質的效果。（三）橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)實施方案A水環(huán)境調查水環(huán)境調查包括本底調查及跟蹤調查，根據水庫漁業(yè)資源調查規(guī)范、水質、湖泊和水庫采樣技術指導進行。1 浮游植物群落生態(tài)調查（1）站點布設根據水庫形態(tài)特征，在水庫庫尾、庫心、壩前及貝類吊養(yǎng)區(qū)等設站點，一年四季定時進行采樣。2）樣品采集定性分析樣品用25號篩絹浮游生物網在水面上層來回拖網5分鐘，用15毫升魯哥氏液固定水樣，帶回實驗室靜置沉淀48小時，除

16、去上清液后，加入4%甘油防止水分蒸發(fā)，再定容到30毫升，裝在小口瓶中作好標簽記號。定性分析樣品一部分用魯哥氏液固定保存，另一部分不作固定作為活體觀察樣品。定量分析樣品用定量采水器分上、中、下三層各取樣1升（水深不足10米時，只分上、下兩層采樣），用魯哥氏液固定。（3）樣品分析定性分析根據專著描述、圖譜和文獻描述，鏡檢浮游藻類，優(yōu)勢種鑒定到種，其他種鑒定到屬。定量分析采用0.1毫升浮游生物計數框計數，單細胞按細胞數計，群體先計算代表不同體積時的細胞數，再根據群體體積大小分別計算個體數，最后換算成細胞數，絲狀體先計算出一個個體的細胞數，再以個體數換算成細胞數，取樣前要搖均水樣，計數時采用改良過的行

17、格法。然后按公式N=nX100/15X300/1000換算成每毫升水樣中藻類的細胞個數。2 浮游動物群落生態(tài)調查（1）站點布設在庫尾、庫心、壩前及貝類吊養(yǎng)區(qū)等設站點，一年四季定時進行采樣。（2）樣品采集定性分析樣品原生動物、輪蟲一類小型浮游動物用25號篩絹浮游生物網（孔徑64微米，園錐形網），大型浮游動物枝角類和橈足類用13號網（孔徑112微米）。采集時，在表層至0.5米深處以20-30厘米/秒的速度作“g”形循回緩慢拖動約1-3分鐘，然后過濾至20毫升，放入標本瓶中，現場加7%福爾馬林固定。定量分析樣品用HQM-1型有機玻璃采水器（5升或2.5升）從表層（離水面0.5米）、中層、底層（離底泥

18、0.5米處）采水樣，混合后用25號浮游生物網過濾至20毫升，放入標本瓶中，7%福爾馬林固定。水深不足10米時，只表、底層采樣。（3）樣品分析定性分析固定樣品帶回實驗室，在顯微鏡下進行種類鑒定和計數。種類鑒定根據相關文獻資料，根據數量多寡分為優(yōu)勢種（+）、常見種（+）和偶見種（+）。定量分析固定樣品帶回實驗室后充分靜置（自然沉降48小時），經充分搖均后用5毫升定量吸管吸取水樣1毫升，置于浮游動物計數框內，在40倍顯微鏡下對個體較大的浮游動物進行種類鑒定和計數，計數兩遍，取平均值。用5毫升定量吸管準確吸取水樣0.1毫升，置于0.1毫升浮游動物計數框內，在100400倍顯微鏡下計數原生動物、輪蟲等個

19、體較小的浮游動物，計數兩片，取平均值，兩個放大倍數下所得的計數結果，經換算后的總和為單位水體中小型浮游動物的個數。換算公式如下：N=Vsn/VVaN1升水中小型浮游動物的個數。V米樣體積（升）Vs沉淀體積（毫升）V計數體積（毫升）N計數所得個數（個）3魚類種類組成調查定期采用定點拖網、絲網采捕魚類，測量和稱重，并取背鰭下、側線鱗上的背側鱗作為年齡鑒定材料。用10%甲醛溶液固定后帶回實驗室鑒定種類。結合對庫區(qū)漁民進行訪問調查，綜合分析庫區(qū)魚類組成情況。4水質理化指標測定在取樣現場測定水深、水溫、透明度（SD）,與浮游生物同步取樣測定的項目有葉綠素含量、pH值、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮、高

20、錳酸鹽指數（CODmn）、5日生化需氧量（COD5）、溶解氧（DO）等。水溫用采水器所帶溫度計讀數，分層采水后立即讀出水溫，用透明度盤測定透明度，精密pH計測定pH值。采得的水樣加化學藥品固定保存，帶回實驗室分析。用以下公式計算修正的營養(yǎng)狀態(tài)指數及綜合指數：TSIm（chl）=10（2.46+lnchl/ln2.5）TSIm（SD）=102.46+（3.69-1.53lnSD）/ln2.5TSIm（TP）=102.46+（6.71+1.15lnTP）/ln2.5總TSI=TSIm（chl）+TSIm（SD）+TSIm（TP）/3其中：chi為葉綠素a值（毫克/米3）,SD為透明度（米）；TP為

21、總磷濃度（毫克/米3）。5調查結果分析（1）浮游生物群落組成時空變化：a.浮游生物群落組成，b.浮游生物種類組成的時空變化（各采樣點浮游生物種類組成季節(jié)變化，浮游生物種類組成垂直變化）。（2）浮游生物優(yōu)勢種和常見種。（3）浮游生物數量時空變化（浮游生物數量的季節(jié)變化，浮游生物數量的垂直變化）。（4）各采樣點浮游生物多樣性指數（HJ、均勻度指數（E）的時空變化。（5）浮游生物與環(huán)境因子（溫度、pH、溶解氧、營養(yǎng)鹽等因子）的相關性分析。（6）魚類種類組成及年齡結構分析。6水庫水質評價以總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素含量、透明度（SD）、高錳酸鹽指數（CODmn）、5日生化需氧量（BOD5、等5

22、個主要水質監(jiān)測指標評價水庫水質。依據中國環(huán)境監(jiān)測總站湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級技術規(guī)定，采用Shannon-Wiener多樣性指數、營養(yǎng)狀態(tài)指數及綜合指數等指標來評價水庫水質。B生態(tài)漁業(yè)凈水生物放養(yǎng)調整通過對水庫水環(huán)境的本底調查，熟悉水庫水環(huán)境現狀，根據浮游生物生物量估算鰱、鳙魚產力。根據魚產力及魚類組成情況，調整鰱、鳙魚放養(yǎng)量。鰱、鳙魚放養(yǎng)在整個庫區(qū)進行，適宜放養(yǎng)規(guī)格20-50克/尾的魚種，適宜放養(yǎng)比例（2-2.5）：1，每年3月份之前完成放養(yǎng)工作。鰱、鳙魚體重達1千克以上時可起捕。在水庫下游設置濾水動物（貝類）的生物過濾帶，通過貝類直接過濾、吸收利用浮游植物及懸浮有機碎屑，減少水體

23、中的浮游植物量，進而消耗水體自身的營養(yǎng)鹽類，增加水體的透明度，達到供水水質凈化的目的。計劃在水庫下游掛放養(yǎng)（籠養(yǎng)）三角帆蚌2-3萬只。對放養(yǎng)魚、貝類后的凈水效果進行檢測；對水庫漁業(yè)捕撈時間、方式及強度進行調整與規(guī)定。C水環(huán)境跟蹤調查凈水生物調養(yǎng)后，對水庫的浮游動植物及水質理化指標變化情況進行跟蹤調查。D凈水生態(tài)漁業(yè)實施效果評價根據調查試驗研究結果，建立水庫浮游動植物及水質理化指標變化數據庫，分析凈水生態(tài)漁業(yè)實施效果。1凈水生物調養(yǎng)前后水質的變化比較分析凈水生物調養(yǎng)前后TN、TP、SD、DO、CODMN、BOD5、葉綠素a含量等的變化，評價凈水生物調養(yǎng)對水庫水質的改善效果。2凈水生物調養(yǎng)前后浮游

24、生物數量和生物量的變化比較分析凈水生物調養(yǎng)前后浮游植物數量及生物量、浮游動物數量及生物量的變化，評價凈水生物調養(yǎng)對水庫浮游生物的影響。3 凈水生物調養(yǎng)前后水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的變化比較分析凈水生物調養(yǎng)前后營養(yǎng)狀態(tài)指數TSIm(chl)、TSIm(SD)、TSIm(TP)及綜合指數TSI的變化，評價凈水生物調養(yǎng)對水庫富營養(yǎng)化狀態(tài)的影響。4 凈水生物調養(yǎng)前后藍藻的比例及生物量變化比較分析凈水生物調養(yǎng)前后藍藻的比例及生物量變化，評價凈水生物對藍藻的控制作用。通過以上分析與評價，總結凈水生態(tài)漁業(yè)實施經驗，提出橫山水庫生物操縱凈水生態(tài)漁業(yè)可行途徑及技術要點。橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)實施方案圖：凈水生物調養(yǎng)前后水質的變化凈水生物調養(yǎng)前后浮游生物數量和生物量的變化凈水生物調養(yǎng)前后水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的變化凈水生物調養(yǎng)前后藍藻的比例及生物量變化建立橫山水庫水環(huán)境變化及凈水生態(tài)漁業(yè)數據庫，提出生物操縱凈水生態(tài)漁業(yè)可行途六、項目投資預算項目預計投入資金約140萬元，預算見表2。表2橫山水庫凈水生態(tài)漁業(yè)試驗項目經費投入預算（萬元）序號科目金額備注（計算依據與說明