横山水库净水生态渔业报告

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1、横山水库净水生态渔业试验项目实施方案宁波原水集团横山水库分公司宁波大学横山水库净水生态渔业试验项目-实施方案-“横山水库净水生态渔业试验项目”由宁波原水集团横山水库分 公司与宁波大学生命学院共同承担。项目采取生物操纵方法即通 过适当放养净水生物鱼、贝类来控制浮游植物生物量，降低水体 富营养化程度，改善水库水质，保障生态平衡，到达“以渔治水、以 渔净水”的目标。项目主要内容包括水环境本底调查、生态渔业净水 生物放养、水环境跟踪调查、净水生态渔业实施效果评价等等。该项 目计划实施时间为2010 年 9 月-2013 年 08 月。项目计划投资140 万元。本项目的实施，将改善水库水环境质量，提高水

2、库生态渔业效 益。项目完成后，建立横山水库水环境变化及净水生态渔业数据库， 提出生物操纵净水生态渔业可行途径及技术要点。一、项目背景浙江省海洋与渔业局2009 年印发了关于大力推进我省生态渔 业建设的假设干工作意见浙海渔发20092 号，明确指出要 “以洁水与渔业协调发展为目标，以水库等大中型水面为重点，实施 以渔养水以渔洁水的渔业洁水保水行动计划”。洁水保水渔 业，是以保护水环境为目的，通过人工放养鲢、鳙鱼等滤食性鱼类， 增殖保护土著水生生物资源，改善水域生物群落组成，保持水体合理 的生物量，消耗水中的富营养化物质，到达保障生态平衡的目的。横山水库位于奉化江支流上游，集雨面积平方公里，平均年

3、径流 量亿米 3，库区总面积 1070 万米 2，总库容亿米 3，是一座以防洪、 供水、灌溉为主，结合发电、养鱼等综合利用的大型水利工程，不仅 担负着下游县江两岸城镇的防洪任务，还承担着宁波、奉化两地的供 水重责，是宁波重要的饮用水水源地。横山水库的上游是大堰镇及尚 田镇的管辖区，其中大堰镇是水库的主要水源保护区，区域面积平方 公里，辖40 个行政村116个自然村，在册人口9245户万余人。目前， 水库向奉化市年供水2200多万米3，向宁波市年供水约7000 万米3。为了保护水库环境，横山水库分公司于2006 年起开始尝试放养 鲢、鳙鱼调控水质试验，并将水库库内水域养殖权拍卖给了现承包人， 合

4、同明确规定了水域养殖、捕捞、水源保护、监督管理等内容，只允 许粗放式养殖鲢、鳙，禁止投饵。近年来，年放养 10-14 尾/千克的 鱼种 20万尾，鲢、鳙比例为4：6，年捕捞1 千克/尾以上商品鱼7-8 万千克。从这几年来的运行情况看，承包人讲求经济效益，放养鱼类 的品种及鱼类搭配比例仅凭经验，存在明显的盲目性与被动调整引起 的滞后性。根据宁波市环保局、宁波原水集团近年来对水库原水水质的监测 数据显示，横山水库每年有几个月总会出现不同程度的富营养化，综 合评分在 38-56 之间，也就是处于中营养与轻度富营养之间，其中总 磷、总氮二项指标经常超出II类，其他指标维持在I-II类水之间。尽管近几年

5、来政府加大了对水库上游的整治力度，但来水污染源特 别是生活污水未得到有效控制。从横山水库水环境现状看，生物多样性及自净功能正在逐渐衰 退，水体处富营养化趋势中。为了确保城市供水水质安全，需进一步 加强横山水库水环境治理，考虑到其它外围生态保护工程实施的实际 困难，特提出“以渔养水、以渔治水”的净水生态渔业项目。本项目 符合浙江省及宁波市生态渔业发展计划，对我市大中型水库的净水生 态渔业的实施将起示范作用。二、项目承担单位的基本情况项目承担单位横山水库分公司拥有“城市供水水质监测站”，宁 波大学生命学院拥有“水生生物学实验室”、“水质分析实验室”、“水 域生态与环境技术研究室”，配备有本项目研究

6、相关的主要仪器设备， 如内陆水域生态调查成套设备和水生生物实验生态研究组合设备， YSI 综合水质分析仪、叶绿素荧光检测仪，分光光度计、冷冻离心机、 Olympus 荧光显微镜、体视解剖镜等，可供本项目各项调查研究使用。项目承担单位宁波大学生命学院拥有一支与本项目研究相关的 水化学、水生生物学及渔业生态学教学科研队伍，曾承担省级科研项 目“浙江省饮用水水库蓝藻发生特点及其生态毒理效应研究”、“罗非 鱼控制蓝藻水华的生理生态机制研究”、“三角帆蚌对藻华水体的生物 调控及反馈作用机制”和市级项目“月湖蓝藻水华治理及水生生态系 统优化”、“城镇污染河道生态修复技术研究与示范”等研究项目，其 中“城镇

7、污染水体生物-生态修复技术集成及其应用”研究成果获 2007 年度浙江省科学技术奖二等奖。项目承担单位拟安排研究人员 7 人表 1。横山水库分公司吕 光汉负责项目研究总协调，宁波大学竺俊全负责项目设计与实 施，鱼类调查分析、王一农与林霞负责浮游动植物调查分析、金 春华与徐镇负责水质理化指标检测分析、赵青松负责净水生物 放养及捕捞技术指导等。表 1：项目组主要成员信息序号性别职称飓务专业特长单位项目分工1吕光汉男主任水库管理横山水库项目管理、协调与监督2竺俊全男正咼生态渔业宁波大学项目设计与实施3王一农男副高资源与环境宁波大学浮游动植物调查4林霞女副咼水生生物学宁波大学浮游动植物鉴定5金春华男副

8、咼水化学宁波大学水质理化分析6徐镇男副咼水化学宁波大学水质理化分析7赵青松男副咼淡水渔业宁波大学净水生物放养及捕捞指导三、项目目标 建立横山水库水环境调查数据库。 水库水体富营养化趋势得到控制，库区水生态环境得到优化, 库区水质到达饮用水标准。 水库生物多样性增加，群落结构优化，水环境稳定性增强。 提出横山水库生物操纵净水生态渔业可行途径及技术要点。一主要内容1水环境本底调查对水库中的浮游动物、浮游植物、鱼类等水生生物的生存状态、 生物量及变化情况进行摸底调查分析，对水库水质理化指标叶绿素 aChia、总氮TN、总磷TP、5日生化需氧量BOD5、高锰 酸盐指数CODmn、pH值、水深、水温、透

9、明度SD进行检测 分析，以此作为本项目实施的依据或比照数据库。 2生态渔业净水生物放养技术根据目前水库水环境状况，制定合理的净水生态渔业实施方案， 计划连续2 年开展净水生物滤食性鱼、贝类、放养及净水效果的检 测，并探索合适的水库渔业捕捞方式与强度。3水环境跟踪调查净水渔业实施期间，对水库的水生生物及水质变化情况进行跟踪 调查。4净水生态渔业实施效果评价根据试验研究结果，建立数据库，综合分析净水生态渔业实施效 果，总结净水生态渔业实施经验，提出水库净水生态渔业可行途径及 技术要点。二技术关键如何根据横山水库的水环境状况，确定适宜的净水生物放养种 类、放养量、放养比例、放养模式等是本项目的技术关

10、键。五、项目实施方案一实施方案制定的参考实例实例之一：浙江省桥墩水库改性明矾浆应急除藻及放养鱼类调控水质。1998至1999年，每公顷水面平均放养鲢、鳙鱼种共1200尾，鲢鳙数量比：1。1999年以后，每年按上述数量和比例放养鲢、鳙鱼种。 水体营养状况已从治理前的中-富营养类型恢复到中-贫营养类型，取 得了较为理想的综合生态效应。实例之二：千岛湖保水渔业。利用鲢鳙鱼滤食浮游生物这一独特的生物学特性，采用围隔的方式，投放鲢鳙鱼种，通过鲢鳙鱼抑制藻 类的过度繁殖，最终到达净化水质的目的和效果。 1999年到2006年库 区浮游植物密度降低了14-；鲢鳙等鱼类滤摄食浮游生物转化成蛋白质，增长了体重，

11、间接带出了水中的氮、磷等营养盐，降低了外 来营养盐对千岛湖的压力。实例之三：河南省南湾水库净水生态渔业。水库库容亿米 3， 2005 起，通过调整养鱼模式改善水库水质。鲢、鳙鱼种的放养比例由1： 4 调整为2：3，鲢鱼的放养量由克/米3增加到克/米 3，鳙鱼放养量由 克/米 3减少到米 3，调整放养量后，水库水质得到了一定程度的改善， 表现为COD、BOD和叶绿素a含量显著降低，透明度显著升高，富 营养化状态出现减轻趋势。从浮游生物调查的结果来看，增大鲢放养 比例，降低鳙的放养比例，对浮游动物的数量和生物量影响不大，但 能显著降低浮游植物的数量和生物量。实例之四江苏太湖的五里湖富营养化的治理。

12、2006 年起，中 国水产科学研究院淡水渔业研究中心和无锡市农林局联合承担了太 湖及五里湖“净水渔业技术研究与示范”项目。2006 年对五里湖生 态环境与生物多样性进行调查与评价的基础上，2007 年至2010 年期 间，对五里湖鱼、贝等进行结构调整和放养。增殖和移植净水生物， 如鲢鱼、鳙鱼、贝类、水生植物等，以净水生物调节水环境、削减水 体中的氮磷，到达改善水质、修复生态、保护生物多样性的目标。千 o 克，渔业资源得到了有效恢复，对该水域的水质改善产生了积极的促 进作用，主要水质指标呈逐年好转的趋势，富营养化程度明显降低。实例之五：徐州市云龙湖水库生态恢复技术研究。水利部中国科 学院水工程生

13、态研究所，通过退化水库云龙湖湿地生态恢复技术 研究，认为水库鲢、鳙的合理放养，不仅不会污染水体，而且可显著 降低水体N、P负荷，控制藻类水华发生。经试验所获鲢、鳙最适放 养比为3：1。二采用净水生态渔业途径调控横山水库水质的原由“净水生态渔业”是指以净化水环境为目的，以现代生态学理论 即生物操纵理论为基础，根据水体特定的环境条件，通过人工放 养适当的净水生物鱼、虾、贝类，以改善水域的水生生物群落组 成，保障生态平衡，从而到达既保护水环境，又修复和维持水域生物 多样性的一种渔业生产方式，也就是“以渔治水和以渔养水”。此项 技术如运用得当，可实现水环境改进与养殖效益提高的双赢。滤食性 动物如花鲢、

14、白鲢等对水体中浮游生物的控制效应是众所周知的即 生物控藻技术，并且在许多中、小型水库及湖泊中得以成功应用， 可以有效控制个体或者自然群体较大的藻类，并有利于提高水体的透 明度。研究证实，当鲢、鳙鱼的生物量增加到一定密度之后，浮游植 物的总生物量会大大减少。因此，通过放养花、白鲢，增加其放养量， 可起到改善水质的效果。横山水库的水环境特点是开放式，点、面污染源均影响库区。假 设采用净水生态工程途径调控水质的方法，投资大、难以短期内实施。 根据国内其他水库净水生态渔业改善水质的成功实例，结合近年来横 山水库放养净水生物鲢、鳙鱼对水质的控制显示出的初步效果， 今后 3-5 年内，宜采用生物操纵-净水

15、生态渔业调控库区水质，即通 过调整鲢、鳙鱼的放养数量与比例，同时适当吊养笼养滤食性贝 类，充分发挥净水生物调控水质的效果。三横山水库净水生态渔业实施方案A水环境调查水环境调查包括本底调查及跟踪调查，根据水库渔业资源调查 标准、水质、湖泊和水库采样技术指导进行。1 浮游植物群落生态调查1站点布设 根据水库形态特征，在水库库尾、库心、坝前及贝类吊养区等设 站点，一年四季定时进行采样。2样品采集定性分析样品 用 25 号筛绢浮游生物网在水面上层来回拖网 5分钟，用15 毫升鲁哥氏液固定水样，带回实验室静置沉淀48 小时， 除去上清液后，加入 4%甘油防止水分蒸发，再定容到 30 毫升，装在 小口瓶中

16、作好标签记号。定性分析样品一部分用鲁哥氏液固定保存， 另一部分不作固定作为活体观察样品。定量分析样品 用定量采水器分上、中、下三层各取样1 升水 深不足 10 米时，只分上、下两层采样，用鲁哥氏液固定。 3样品分析定性分析 根据专著描述、图谱和文献描述，镜检浮游藻类，优 势种鉴定到种，其他种鉴定到属。定量分析 采用毫升浮游生物计数框计数，单细胞按细胞数计， 群体先计算代表不同体积时的细胞数，再根据群体体积大小分别计算 个体数，最后换算成细胞数，丝状体先计算出一个个体的细胞数，再 以个体数换算成细胞数，取样前要摇均水样，计数时采用改进过的行 格法。然后按公式N=nX100/15X300/1000

17、换算成每毫升水样中藻类 的细胞个数。2浮游动物群落生态调查1站点布设在库尾、库心、坝前及贝类吊养区等设站点，一年四季定时进行 采样。2样品采集定性分析样品 原生动物、轮虫一类小型浮游动物用25 号筛绢 浮游生物网孔径64 微米，园锥形网，大型浮游动物枝角类和桡足 类用13号网孔径112微米。采集时，在表层至米深处以20-30厘 米/秒的速度作“8”形循回缓慢拖动约1-3分钟，然后过滤至20毫 升，放入标本瓶中，现场加 7%福尔马林固定。定量分析样品 用 HQM-1 型有机玻璃采水器5 升或升从表 层离水面米、中层、底层离底泥米处采水样，混合后用25号 浮游生物网过滤至20 毫升，放入标本瓶中，

18、7%福尔马林固定。水深 不足 10米时，只表、底层采样。3样品分析定性分析 固定样品带回实验室，在显微镜下进行种类鉴定和计 数。种类鉴定根据相关文献资料，根据数量多寡分为优势种+、 常见种+和偶见种+。定量分析 固定样品带回实验室后充分静置自然沉降 48 小 时，经充分摇均后用5 毫升定量吸管吸取水样1 毫升，置于浮游动 物计数框内，在 40 倍显微镜下对个体较大的浮游动物进行种类鉴定 和计数，计数两遍，取平均值。用5 毫升定量吸管准确吸取水样毫升， 置于毫升浮游动物计数框内，在100400 倍显微镜下计数原生动物、 轮虫等个体较小的浮游动物，计数两片，取平均值，两个放大倍数下 所得的计数结果

19、，经换算后的总和为单位水体中小型浮游动物的个 数。换算公式如下：N=Vsn/VVaN1 升水中小型浮游动物的个数。V米样体积升Vs沉淀体积毫升V计数体积毫升N计数所得个数个3鱼类种类组成调查定期采用定点拖网、丝网采捕鱼类，测量和称重，并取背鳍下、 侧线鳞上的背侧鳞作为年龄鉴定材料。用10%甲醛溶液固定后带回实 验室鉴定种类。结合对库区渔民进行访问调查，综合分析库区鱼类组 成情况。4水质理化指标测定在取样现场测定水深、水温、透明度SD，与浮游生物同步取 样测定的项目有叶绿素含量、pH值、总氮TN、总磷TP、氨氮、 高锰酸盐指数CODmn、5日生化需氧量COD5、溶解氧DO 等。水温用采水器所带温

20、度计读数，分层采水后立即读出水温，用透 明度盘测定透明度，精密pH计测定pH值。采得的水样加化学药品 固定保存，带回实验室分析。用以下公式计算修正的营养状态指数及综合指数：TSIm chl、 =10、TSIm SD、 =102.46+、 /ln2.5TSIm TP、 =102.46+、 /ln2.5总 TSI= TSImchl、+ TSImSD、+ TSImTP、/3其中：chi为叶绿素a值毫克/米3，SD为透明度米、TP 为总磷浓度毫克/米 3、。5调查结果分析1浮游生物群落组成时空变化：a.浮游生物群落组成，b.浮游 生物种类组成的时空变化各采样点浮游生物种类组成季节变化，浮 游生物种类组

21、成垂直变化。2浮游生物优势种和常见种。3浮游生物数量时空变化浮游生物数量的季节变化，浮游生 物数量的垂直变化。4各采样点浮游生物多样性指数HJ、均匀度指数E的时 空变化。5、浮游生物与环境因子温度、pH、溶解氧、营养盐等因子、 的相关性分析。 6 鱼类种类组成及年龄结构分析。6 水库水质评价以总磷TP、总氮TN、叶绿素含量、透明度SD、高锰 酸盐指数CODmn、5日生化需氧量BOD5、等5个主要水质监测 指标评价水库水质。依据中国环境监测总站湖泊水库、富营养化 评价方法及分级技术规定，采用 Shannon-Wiener 多样性指数、营养 状态指数及综合指数等指标来评价水库水质。B生态渔业净水生

22、物放养调整通过对水库水环境的本底调查，熟悉水库水环境现状，根据浮游 生物生物量估算鲢、鳙鱼产力。根据鱼产力及鱼类组成情况，调整鲢、 鳙鱼放养量。鲢、鳙鱼放养在整个库区进行，适宜放养规格20-50 克 /尾的鱼种，适宜放养比例2-、：1，每年3月份之前完成放养工作。 鲢、鳙鱼体重达1 千克以上时可起捕。在水库下游设置滤水动物贝类的生物过滤带，通过贝类直接 过滤、吸收利用浮游植物及悬浮有机碎屑，减少水体中的浮游植物量， 进而消耗水体自身的营养盐类，增加水体的透明度，到达供水水质净 化的目的。计划在水库下游挂放养笼养三角帆蚌2-3 万只。对放养鱼、贝类后的净水效果进行检测；对水库渔业捕捞时间、 方式

23、及强度进行调整与规定。C水环境跟踪调查净水生物调养后，对水库的浮游动植物及水质理化指标变化情况 进行跟踪调查。D净水生态渔业实施效果评价根据调查试验研究结果，建立水库浮游动植物及水质理化指标变化数据库，分析净水生态渔业实施效果。1 净水生物调养前后水质的变化比较分析净水生物调养前后 TN、TP、SD、DO、CODMN、BOD5叶绿素a含量等的变化，评价净水生物调养对水库水质的改善效果。2 净水生物调养前后浮游生物数量和生物量的变化比较分析净水生物调养前后浮游植物数量及生物量、浮游动物数 量及生物量的变化，评价净水生物调养对水库浮游生物的影响。3 净水生物调养前后水体富营养化状态的变化比较分析净

24、水生物调养前后营养状态指数 TSImchl、TSImSD、TSImTP及综合指数TSI的变化，评价净水生物调养对水库富营养化状态的影响。4 净水生物调养前后蓝藻的比例及生物量变化比较分析净水生物调养前后蓝藻的比例及生物量变化，评价净水 生物对蓝藻的控制作用。通过以上分析与评价，总结净水生态渔业实施经验，提出横山水 库生物操纵净水生态渔业可行途径及技术要点。横山水库净水生态渔业实施方案图：鲢鳙鱼的放养规格、数量、比例；三角帆蚌吊养位置、数量净水生物调养前后水质的变化 净水生物调养前后浮游生物数量和生物量的变化 净水生物调养前后水体富营养化状态的变化 净水生物调养前后蓝藻的比例及生物量变化建立横山

25、水库水环境变化及净水生态渔业据库，提出生物操纵净水生态渔业可行途六、项目投资预算项目预计投入资金约140 万元，预算见表2。表 2 横山水库净水生态渔业试验项目经费投入预算万元序号科目金额备注（计算依据与说明经费支出合计14011、设备费1321购置设备费2购买浮游生物网、定量米水器、样品瓶等的费用32试制设备费8吊养贝类的筏架的制作费用43设备租赁费3调查船租用费52、材料费50鱼苗及贝苗购买补贴费63、调查/检测费/药品试剂费50水库生物资源调查、水质理化指标检测费用，购买试剂及药品的费用74、燃料动力费2实验室水电费、调查船柴油费85、差旅费5项目组成员国内调研与研究工作差旅费、用车费9

26、6、会议费2项目组成员参加省内外学术会议、学习与交流费 用107、出版/文献/信息传播/知识产权事务费3用于文献检索、资料索购、论文发表、通讯等费 用118、人员劳务费7参加本项目研究人员的劳务费129、专家咨询费3省内外专家对本项目实施的咨询、指导及评价等 所需费用1310、管理费5项目承担单位对本项目的管理费用七、项目实施期限和进度安排2010.09- 完成水库水环境本底调查； 净水生物鲢、鳙鱼放养量调整及贝类放养试验； 定期进行库水水质监测及浮游动植物调查； 阶段性总结，评价净水生物调控及改善水库水环境的效果；分 析存在的问题，调整下阶段实施方案。201-2013.08 改进实施方案，进

27、一步调整净水生物鱼、贝类放养量；对以往 放养的鱼类进行回捕试验。 定期进行库水水质监测及浮游动植物调查。 根据试验研究结果，综合评价横山水库净水生态渔业实施的效 果。撰写研究报告，完成项目验收。八、预期成果与效益本项目完成后，将建立横山水库水环境变化及净水生态渔业数据 库，提出生物操纵净水生态渔业可行途径及技术要点。本项目的实施 能提高水库生态渔业效益。宁波市大中型水库有 26 座，主要饮用水水源地横山、亭下、皎 口、四明湖、三溪浦和里杜湖等均处于中、富营养水平。水利及渔业 主管部门、宁波市原水集团等均对水库的富营养化问题十分关注。本 项目的研究能为我市水库富营养化的治理提供借鉴，也能为水库净水 生态渔业的推广提供技术示范。