于會(huì)國崔志峰*會(huì)妮 張忠(山東科技職業(yè)學(xué)院 濰坊 261053) 劉 鋒 王 慧 曾勇慶 (山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 泰安)
地下鹵水混合淡水技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用
于會(huì)國?崔志峰*?會(huì)妮 張忠(山東科技職業(yè)學(xué)院 濰坊 261053) 劉 鋒 王 慧 曾勇慶 (山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 泰安)
山東省沿海地區(qū)地下鹵水資源開發(fā)歷史悠久,但其應(yīng)用主要集中在制鹽、鹵素提取等工業(yè),然而近年來水產(chǎn)動(dòng)物疫病頻繁爆發(fā),水產(chǎn)品安全得不到有效保證。沿海岸帶地下鹵水具有諸如不攜帶致病菌與病毒、無污染、理化性狀穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是一種極佳的海產(chǎn)品養(yǎng)殖用水替代資源。本文在總結(jié)相關(guān)學(xué)者前期研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)場走訪、實(shí)地調(diào)查工作,對山東省沿海尤其萊州灣濱海地區(qū)地下鹵水分布規(guī)律、組成成分及其理化特性進(jìn)行綜述,并探討如何有效利用濱海地下鹵水進(jìn)行經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)養(yǎng)殖等問題。
山東省沿海岸帶分布有豐富的地下咸水、地下鹵水資源,如萊州灣沿岸濱海鹽堿地下便蘊(yùn)藏有大量的第四紀(jì)濱海相地下鹵水。據(jù)估算,該地區(qū)地下鹵水的總儲(chǔ)量約3000多億m3[1]。地下鹵水系指總礦化度大于50g/L的地下水,屬于石鹽礦床中的液相礦床類。通過對地下鹵水和海水的化學(xué)成份的分析,發(fā)現(xiàn)構(gòu)成海水主要成份的氯、鈉、鎂、鈣、鉀、溴、碳、硼、鍶、氟等元素,同樣也是構(gòu)成地下鹵水的主要元素,而海水中的微量元素在地下鹵水中也普遍存在,說明海岸帶地下鹵水大部分來源于海水,兩者的化學(xué)成分組成基本相同,僅含量不同[2]。地下鹵水應(yīng)用于海產(chǎn)品養(yǎng)殖具有諸多優(yōu)點(diǎn),例如地下鹵水不攜帶致病菌與病毒、無工農(nóng)業(yè)廢棄物污染、常年溫度恒定等,是一種非常好的海水替代資源。因此,關(guān)于如何有效利用濱海地下鹵水進(jìn)行經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)養(yǎng)殖已逐漸成為地下鹵水資源綜合開發(fā)利用的一項(xiàng)新課題,值得在實(shí)踐中進(jìn)行深入探討與研究。
1.1 地下鹵水在養(yǎng)殖生物疾病防治方面的意義 自上世紀(jì)八十年代起,我國就開始的海岸灘涂海產(chǎn)品養(yǎng)殖,創(chuàng)造了巨大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。然而隨著工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展,大量的廢棄物、細(xì)菌、毒物排入近海,造成了越來越頻繁的海水赤潮暴發(fā)。另外,由于海水是一個(gè)相互連通的開放體系,各種生物包括病原生物都可自由擴(kuò)大其分布區(qū),病毒在海水中亦能迅速傳播,造成養(yǎng)殖產(chǎn)品的疾病爆發(fā),給養(yǎng)殖戶造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。例如上世紀(jì)九十年代開始,廣東福建等省爆發(fā)了嚴(yán)重的對蝦流行性疾病,并迅速向北方蔓延,致使多數(shù)養(yǎng)蝦場虧損甚至倒閉,全國的蝦產(chǎn)量也隨之大幅度下降。直至今日,盡管已采取多種方法聯(lián)合進(jìn)行防治且改進(jìn)相應(yīng)養(yǎng)殖技術(shù),但仍難以從根本上杜絕對蝦類病毒病的爆發(fā)與蔓延,難以大幅度提高生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量。河蟹育苗要在一定鹽度的半海水中進(jìn)行,借鑒對蝦育苗相關(guān)技術(shù),至今河蟹育苗產(chǎn)業(yè)得到了較大發(fā)展,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。然而近年來由于抗生素類藥物的無節(jié)制使用,病原微生物抗藥株的大量產(chǎn)生,導(dǎo)致蟹病呈爆發(fā)性蔓延,各地河蟹育苗的單產(chǎn)和放養(yǎng)后的成活率亦大幅度下降。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),地下鹵水被深層土壤覆蓋,與地表生物隔絕,少有病原生物侵襲感染。因此,以地下鹵水混合淡水培育出的蝦蟹苗種病害少,成活率高[3]。此外,多數(shù)養(yǎng)殖戶為了預(yù)防與治療養(yǎng)殖產(chǎn)品的疾病,減少損失,增加經(jīng)濟(jì)效益,而過量使用藥物,也造成養(yǎng)殖產(chǎn)品中殘留藥物超標(biāo),不但產(chǎn)品安全得不到有效保證,還嚴(yán)重影響人們的身體健康。沿海地區(qū)大規(guī)模釆用的地下鹵水養(yǎng)殖,可以有效避開沿海地區(qū)的水質(zhì)污染,切斷污染源,提高人為控制能力,減少自然災(zāi)害的損失,擴(kuò)大養(yǎng)殖地域,其潛力無限,發(fā)展前景很大。除育苗之外,也可用地下鹵水混合淡水養(yǎng)殖凡納賓對蝦、鱸(Lateolabrax japanicus)和梭魚(Mugil soiuy)等廣鹽性水產(chǎn)生物,其疾病發(fā)生率與成活率均得到了顯著的提高。
1.2 把廣鹽性養(yǎng)殖動(dòng)物向內(nèi)陸地區(qū)擴(kuò)展 在內(nèi)陸縱深地區(qū)廣泛分布有地下鹵水和地面咸水湖、鹽湖。這些鹽水混合一定量淡水后可用以養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、海洋來源的廣鹽性魚蝦類。對蝦類有較高的滲透壓調(diào)節(jié)能力,是廣鹽性水生動(dòng)物。特別是中國對蝦(Penaeus orientalis)、南美白對蝦(Penaeus vannamei)、刀額新對蝦(Metapenae-us ensis)有廣泛的耐鹽性,是首選的對象。中國對蝦養(yǎng)殖適溫8~35℃,可在8‰~40‰的鹽度中生活,經(jīng)馴養(yǎng)后可在3‰~5‰甚至更低的鹽度中生活。南美白對蝦養(yǎng)殖適溫20~32℃,可適應(yīng)鹽度范圍5‰~40‰,逐漸淡化后可在淡水養(yǎng)殖。刀額新對蝦能適應(yīng)高溫,適應(yīng)鹽度0‰~34‰[4]。
1.3 開展鹵蟲等餌料生物的生長 鹵蟲卵具有營養(yǎng)全面、易于保存、隨時(shí)孵化等特點(diǎn),是最理想的餌料動(dòng)物之一,在水生動(dòng)物苗種培育中幾乎是不可代替的活餌料。國際市場多年來售價(jià)高昂,我們每年用大量外匯購進(jìn)鹵蟲卵。鹵蟲是典型的廣鹽性動(dòng)物,能忍耐很高的鹽度,我國又是鹵水和鹽湖資源最豐富、鹵蟲產(chǎn)量最多的國家之一。利用鹵水和鹽湖資源生產(chǎn)鹵蟲卵將是一條行之有效的途徑。
在初步利用鹵水育苗時(shí),人們往往只注意水的鹽度
而忽略了其它水質(zhì)條件,因而導(dǎo)致失敗。地下鹵水隨成因及環(huán)境條件的不同,其離子組成成分有很大差別,就是同一地點(diǎn),由于取水的深度不同,也有很大變化。造成育苗和養(yǎng)殖失敗的水質(zhì)因素有以下幾種。
2.1 地下鹵水離子組成不協(xié)調(diào) (1)最新研究結(jié)果已探明河蟹、對蝦育苗失敗的原因主要是Ca2+、Mg2+比例不合適。大洋海水的Mg2+為1.2720‰,Ca2+為0.4001‰,二者的比例為3.18:1;若受河水稀釋,Ca2+的含量有所增加,鎂、鈣比略有下降。河蟹是在河口區(qū)半咸水水域繁殖的,其適應(yīng)的鎂、鈣比例在2:1~3:1之間。(2)有的地下鹵水的成分不一定符合養(yǎng)殖的要求,據(jù)相關(guān)報(bào)道,在幾種地下鹵水(表1)中,萊州灣的兩種鹵水用于動(dòng)物養(yǎng)殖,在鈣、鎂比例上,Mg2+含量偏高;東營地區(qū)的鹵水,則Mg2+含量過低。這僅是兩個(gè)測點(diǎn)的情況,并不能說明兩地所有鹵水均不符合育苗的要求[5]。(3)根據(jù)山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘察院對濰坊市北部鹵水區(qū)的勘探資料,濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)地下鹵水有益成分如表2。由表2可知,濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)地下鹵水中Mg2+含量相對較高,而K+含量低,據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,蝦、蟹類育苗水體中,K+含量要求在0.2%~0.4%,為保證K+的正常含量,擬采用向其中加入一定量工業(yè)KCl的方法,這樣既可有效縮小地下鹵水與天然海水中K+含量的差距,又可降低生產(chǎn)成本,亦可保證所加離子具有較高純度[6]。
表1 萊州灣地下鹵水(第四系)與深層古鹵水的主要化學(xué)成分
表2 濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)地下鹵水主要有益成分及其含量
2.2 養(yǎng)殖用水回收存在的問題 如果地下鹵水成分不合育苗的要求,就要配制適合的養(yǎng)殖用水,這要花費(fèi)相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià),為了降低成本和避免排出的鹽水污染農(nóng)田,用過的廢水就應(yīng)當(dāng)回收?;厥沾嬖诘膯栴}有2個(gè)方面:(1)用過的育苗水已被病原生物和殘余飼料、排泄物污染,需要認(rèn)真消毒并用生物法凈化處理,消除病原體,把氨、亞硝酸、BOD降低到允許的濃度以保障重復(fù)使用的效果;(2)要防備蓄水池滲漏損失。最好是在池壁和池底鋪一層塑料薄膜,可使用多年,防滲效果良好。
養(yǎng)殖對蝦和廣鹽性的梭魚、鯔、鱸,對鹽度要求不高。在沿海地區(qū),以淡水兌入一定量鹵水即可用于養(yǎng)殖,沒有太大的困難。但是,在遠(yuǎn)離沿海的內(nèi)地,特別是西北和內(nèi)蒙地區(qū),由于土壤、地質(zhì)、氣候條件的特點(diǎn),其水質(zhì)的pH較高,堿度較大,陸封的咸水湖泊沼澤只有特殊的生物可以適應(yīng),利用淡水兌鹵水養(yǎng)殖存在很大困難。
3.1 干旱區(qū)水質(zhì)堿度偏大,pH偏高、離子組成不合適內(nèi)地特別是西北干旱地帶,降水量少,蒸發(fā)量大,二價(jià)離子在土壤中積累,使當(dāng)?shù)厮|(zhì)pH變高,堿度增大,一些陸封的無出口的水體,不同程度地存在著不同離子組成和不同鹽度。由于化合物溶解度的不同,在淡水和鹽度低的水域,往往碳酸離子占主要成分,隨著離子含量的增高,碳酸鈣首先沉淀,SO42-和Cl-的含量依次占據(jù)最大比重。我國水域,在受海水影響的沿海地區(qū)和高鹽度的內(nèi)陸湖沼,常有氯化物型水體。高度濃縮的水體往往含有很高的鉀、硼、溴等離子。山西、甘肅、內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆自治區(qū)的池塘、水庫,許多是硫酸鹽性水體。含鹽量偏高的湖泊,只有特殊的水生動(dòng)物能夠適應(yīng),生物區(qū)系簡單,生產(chǎn)力低下。水生生物對成分不同的高鹽度水體的適應(yīng)性是不同的。碳酸鹽型的水體一般礦化度雖不高,但在火山巖等特殊地質(zhì)和氣候條件下,也可形成含鹽量稍高的水體,造成高pH值、高堿度的水質(zhì),如內(nèi)蒙的達(dá)里湖、查干淖,河北張北地區(qū)的幾個(gè)內(nèi)陸湖泊、陜西的河口水庫,在這里,廣鹽性的生物也難于適應(yīng)。倒是鹽度較高的氯化物型水體,因?yàn)橛薪咏Q蟮幕瘜W(xué)成分,生物還較易適應(yīng)。相關(guān)學(xué)者試驗(yàn)把梭魚引入青海湖試養(yǎng),歷經(jīng)80d,死亡率很高,越冬后再見不到成活的梭魚[7]。亦有部分學(xué)者用內(nèi)蒙達(dá)里湖水試驗(yàn),在25℃條件下,梭魚、草魚、鰱、鳙、河蟹都在1h內(nèi)死亡。鯉也僅存活1周左右。當(dāng)年青海湖的礦化度為12.5‰,達(dá)里湖僅為5.5‰,達(dá)里湖的礦化度低,卻更易造成梭魚死亡,其原因在于達(dá)里湖水的堿度為46mmol/ L,pH9.6;青海湖水堿度僅為22.61mmol/L,pH9.3。另外廣大干旱區(qū)的湖泊、沼澤,水中離子組成千變?nèi)f化,使生物難于適應(yīng),如達(dá)里湖的K+高達(dá)156mg/L,pH、K+的偏高、Ca2+極少更增加了湖水的毒性。所以達(dá)里湖沒有枝角類和蝦。
3.2 兌制鹵水在內(nèi)地開展池塘養(yǎng)殖海水魚蝦可能出現(xiàn)的問題 (1)可能短時(shí)間出現(xiàn)pH值升高使魚蝦致死。內(nèi)地干旱地區(qū)水質(zhì)礦化度較高,平常水的pH值較高,海蝦生活在pH穩(wěn)定的海洋中,對pH的適應(yīng)力較差。特別夏季日照時(shí)間長,強(qiáng)度大,水生植物生長相當(dāng)繁茂。在午間,往往因光合作用強(qiáng)烈,水中二氧化碳被耗盡,為獲取二氧化碳分解碳酸鹽而使pH值升高,造成魚蝦死亡。有研究者曾把7000尾梭魚運(yùn)往達(dá)里湖濱魚池中,因外出調(diào)
查,2d后回來,發(fā)現(xiàn)魚池中水生維管束植物生物量增加很多,pH值升高,梭魚顯著減少,拉網(wǎng)檢查,僅剩下1000多尾。這種現(xiàn)象在植物繁茂,pH值與堿度偏高的大湖烏梁素海中也曾發(fā)生,使大批鯉死亡。(2)缺氧時(shí)容易產(chǎn)生硫化氫使魚蝦毒死。我國西北地區(qū)、山西和內(nèi)蒙古自治區(qū)與沿海不同,土壤中硫酸鹽較高,因此魚池水多為硫酸鹽型。在養(yǎng)殖魚蝦過程中,因投放密度過高或投餌施肥不當(dāng)造成缺氧,硫酸鹽就被還原為劇毒的硫化氫而使養(yǎng)殖動(dòng)物大量死亡[8]。(3)三毛金藻的危害。三毛金藻(Peymnesium sp.)是生活在低鹽海水和內(nèi)陸咸水中的一種藻類,在鹽度3‰~5‰、硬度40以上時(shí)容易發(fā)生[9],其產(chǎn)生的毒素能引起魚蝦類大量死亡。(4)要重視水溫的變化。鹽度高的水體多分布在高原區(qū),那里溫度的日較差、年較差都較大,海蝦不適應(yīng)低溫,所以只能在一年中選擇溫度適宜的季節(jié)養(yǎng)殖[10]。梭魚、鱸,如越年飼養(yǎng),越冬時(shí)不宜放在淡水中,在鹽度5‰~7‰的半咸水中成活率可能會(huì)高些。
[1] 王松濤, 高美霞, 傅俊鶴. 山東濰坊沿海地下鹵水礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律[J]. 礦床地質(zhì), 2008, 27(5): 631-637.
[2] 韓有松, 孟廣蘭. 中國北方沿海第四紀(jì)地下鹵水[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1996.
[3] 史為良, 杜瑜. 地下鹵水、鹽水和地表咸水在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用問題[J]. 淡水漁業(yè), 2006, 5: 53-55.
[4] 李群峰, 江濤, 丁志起等. 地下鹵水養(yǎng)殖中國對蝦試驗(yàn)報(bào)告[J]. 齊魯漁業(yè), 1997, 14(4): 22-24.
[5] 鄒祖光, 張東生, 譚志容. 山東省地下鹵水資源及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析[J]. 地質(zhì)調(diào)查與研究, 2008, 31(3): 214-221.
[6] 孫巖, 劉云起. 我國北方濱海平原區(qū)地下鹵水資源開發(fā)利用前景[J]. 海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài), 1998, 184(3): 8-12.
[7] 史為良. 我國某些魚類對達(dá)里湖碳酸鹽型半咸水的適應(yīng)能力[J].水生生物集刊, 1981, 7(3): 359-369.
[8] 呂富, 潘魯青, 王桓臺(tái)等. 低鹽度地下鹵水對南美白對蝦蝦仔存活率的影響[J]. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然理學(xué)版), 2004, 17(2): 45-48.
[9] Gatesoupe F J. The uses of probiotics in aquaculture[J]. Aquac. 1999. 18: 147-165.
[10] Dalla Via GJ. Salinity response of the juvenile shrimp penaeus japonicus I. Oxygen consumption and estimations of productivity[J]. Aquaculture, 1986(55): 297-306.
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