高效生态养殖鱼塘环境特征及其产品品质的研究

摘要

为进一步了解水产养殖系统内各项环境指标的变化规律,阐明其环境特征,更好地规划和管理高效生态养殖模式,提升养殖效益,本试验就标准化水产养殖场的两种高效生态养殖鱼塘展开了连续两年的调查研究,对养殖水常规水质指标水温、pH、溶解氧(DO)、透明度(SD)、固体悬浮物(SS)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(TAN)、硝态氮(NO3-N)、亚硝态氮(NO2-N)、活性磷(PO4-P)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a(Chl. a)等及沉积物中总氮(TN)和总磷(TP)进行定期监测,并研究了养殖沉积物中7种磷形态即易交换态磷(Ex-P)、铝结合态磷(Al-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(Oc-P)、钙结合态磷(Ca-P)、原生碎屑磷(De-P)、有机磷(Or-P)的演变,为养殖系统中水质关键因子调控技术以及氮磷收支平衡研究提供基础数据。试验还对两种主要养殖品种(团头鲂和鲫鱼)肌肉成分进行了重金属(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg和As)检测和营养成分(水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、水解氨基酸和游离氨基酸)分析,对该种高效生态养殖模式下,主要养殖品种的质量安全和营养价值进行了评判。试验结果表明:
　　(1)试验于两个养殖周期,即2011和2012年1～8月在上海郊区某养殖场进行,对团头鲂混养池塘和水源水(2011年:池塘A、池塘B、池塘C和水源D;2012年:池塘1、池塘2、池塘3、池塘4和水源5)进行常规水质指标的定期监测分析。试验发现:2011和2012年,养殖池塘和水源水的硬度均属中等软水。养殖池塘和水源水TN含量分别为3.87±1.12、3.76±1.22、4.29±1.40和2.87±0.86 mg·L-1(2011年),3.91±2.72、6.04±3.32、3.30±2.60、2.95±2.21和2.50±1.33 mg·L-1(2012年)。水源TN超出《地表水环境质量标准》Ⅲ类水限量要求;除个别数据外,池塘TN含量均高于水源水,且波动性较大,部分数据超出《淡水池塘养殖水排放要求》(Ⅱ类),不过尚在《上海市污水综合排放标准》(二类污染物一级标准)范围内。NO3-N在总无机态氮(TIN)中所占比例最高,且相对较为稳定;TAN占TIN比例波动性较大,养殖过程中有时可达TIN的70％,已超过《地表水环境质量标准》Ⅲ类中 TAN≤1 mg·L-1的限定; NO2-N一直处于较低水平,但在养殖后期NO2-N占TIN比例升高趋势明显。2011年水源TP含量总体稳定并保持在较低水平0.17±0.06 mg·L-1,符合《地表水环境质量标准》Ⅲ类水要求;2012年水源TP含量为0.48±0.26 mg·L-1,高于2011年水源水TP含量,未达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类水要求。池塘水 TP含量则显著高于水源水,最高为水源水 TP的29.10±20.84倍(2011年)和11.04±6.39倍(2012年)。池塘水中TP含量均已超过《地表水环境质量标准》Ⅲ类和《淡水养殖池塘排放标准》Ⅱ类的要求。养殖池塘和水源水中CODMn分别为24.37±5.62、24.41±5.93、26.66±7.30和9.32±1.90 mg·L-1(2011年)和19.38±4.40、19.89±5.49、20.57±4.90、20.68±6.20和9.08±1.53 mg·L-1(2012年)。水源水中CODMn已超过《地表水环境质量标准》Ⅲ类水要求。
　　(2)2011年团头鲂混养池塘及水源沉积物中 TP浓度分别是:0.69±0.04、0.70±0.07、0.68±0.09和0.79±0.13 mg·g-1,池塘表层沉积物中TP含量变化不大,而水源沉积物 TP变化波动性明显。池塘表层沉积物中总磷主要由 Fe-P(18.03±6.01%)、Oc-P(22.82±5.34%)、Ca-P(27.48±8.15%)和Or-P(20.29±6.60%)组成, Ex-P(3.07±1.06%)、Al-P(7.62±3.11%),尤其 De-P(0.69±0.35%)仅占很少部分。试验结果表明:该养殖池塘内源污染相对较轻,而水产养殖中人为投饵施肥等大量输入磷对沉积物中各形态磷的含量影响较大。
　　(3)团头鲂(Megalobrama amblycephala)和鲫鱼(Carassius auratus)肌肉中Cu、Pb、Cd、Cr和Hg含量符合《无公害水产品安全要求》,As含量符合《食品中污染物限量》标准,分析表明养殖品种并未受到Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg的污染,属于清洁水平。团头鲂和鲫鱼对Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg都有较强的富集能力,其富集系数分别为459、14、17、263、1、24和755、3、8、185、6、23,其中两种鱼对 Cu的富集能力最强,其次是对 Cr。团头鲂对 Pb、Cd、Cr和Hg的富集能力要强于鲫鱼,对Cu和 As的富集能力弱于鲫鱼。
　　(4)试验期内,除肌肉中脂肪含量变化较大外,其余一般营养成分(水分、灰分和粗蛋白)基本保持恒定,未表现出显著差异。团头鲂和鲫鱼肌肉样品中水解氨基酸含量分别为7.77±0.79和8.42±0.48 g/100g(湿重),其中以谷氨酸(Glu)含量最高,胱氨酸(Cys)含量最少。两种鱼肉蛋白中必需氨基酸组成齐全,ΣEAA/ΣAA比值为34.62%～38.77%和34.32%～36.35%,ΣEAA/ΣNEAA比值为70.75%～85.99%和70.71%～76.18%,基本符合理想氨基酸模式。团头鲂和鲫鱼肌肉必需氨基酸指数(EAAI)为46.96和47.54,氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)都表明其第一限制氨基酸为甲硫氨酸和胱氨酸(Met+Cys),第二限制氨基酸为缬氨酸(Val)。团头鲂和鲫鱼肌肉样品中游离氨基酸及其衍生物共16和18种,分别为0.98±0.10 g/100g和1.10±0.11 g/100g(湿重),其中牛磺酸(Tau)含量最高,分别占游离氨基酸总量的32.04%和22.64%。不同采样时间,鱼肉蛋白中水解和游离氨基酸及其衍生物组成和含量均为无显著差异。

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第一章 引 言

1.1 高效生态养殖简介

1.2 养殖系统中氮磷收支研究

1.3 水产品品质研究

1.4 本课题的研究内容和意义

第二章 团头鲂混养鱼塘主要水质指标变化规律

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

第三章 团头鲂高效养殖塘表层沉积物中总磷及磷赋存形态的研究

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

第四章 混养鱼塘中主养鱼肌肉重金属含量

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

第五章 团头鲂和鲫鱼肌肉营养成分分析

5.1 材料与方法

5.2 结果与分析

5.3 讨论

第六章 结论

6.1 研究工作小结

6.2 后续研究工作的展望

参考文献

硕士研究生就读期间学术成果

致谢