劉金金,張玉平,孫振中

(上海市水產(chǎn)研究所，上海市漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，上海 200433)

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)俗稱河蟹，肉質(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，是中國(guó)重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖種類之一，具有重要的市場(chǎng)價(jià)值和市場(chǎng)前景[1]。中華絨螯蟹國(guó)內(nèi)種群主要包括遼河、黃河、長(zhǎng)江、甌江和閩江種群[2]，長(zhǎng)江流域河蟹產(chǎn)量穩(wěn)定在75萬(wàn)t左右，產(chǎn)值超500億元[3]。崇明島位于長(zhǎng)江入海口，其獨(dú)特的地理位置和天然水域條件使其成為長(zhǎng)江河蟹產(chǎn)業(yè)的主產(chǎn)業(yè)帶之一[4]。河蟹養(yǎng)殖業(yè)作為上海市崇明區(qū)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)支柱，在實(shí)現(xiàn)崇明生態(tài)農(nóng)業(yè)和建設(shè)世界級(jí)生態(tài)島進(jìn)程中扮演重要角色。隨著我國(guó)淡水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，養(yǎng)殖水體水質(zhì)惡化、尾水排污等環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻[5]，崇明區(qū)為實(shí)現(xiàn)“生態(tài)+”戰(zhàn)略構(gòu)想，其河蟹產(chǎn)業(yè)堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化和生態(tài)化養(yǎng)殖模式，有研究表明上海市淡水養(yǎng)殖業(yè)中河蟹養(yǎng)殖水體水質(zhì)要優(yōu)于淡水魚(yú)和蝦[6]，但目前崇明區(qū)河蟹生態(tài)養(yǎng)殖模式下其水環(huán)境質(zhì)量及產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷量尚未見(jiàn)報(bào)道。為掌握河蟹生態(tài)養(yǎng)殖水環(huán)境現(xiàn)狀，助力崇明實(shí)現(xiàn)生態(tài)島建設(shè)的“十三五”規(guī)劃，本研究通過(guò)對(duì)多家標(biāo)準(zhǔn)化河蟹養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行蟹塘水環(huán)境跟蹤監(jiān)測(cè)，核算氮、磷收支，估算河蟹養(yǎng)殖氮、磷環(huán)境負(fù)荷量，為當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)管理和環(huán)境建設(shè)規(guī)劃提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

2019年對(duì)崇明區(qū)豎新鎮(zhèn)、城橋鎮(zhèn)、陳家鎮(zhèn)的3家養(yǎng)殖場(chǎng)4口中華絨螯蟹池塘(以下簡(jiǎn)稱蟹塘，編號(hào)為A1、A2、B、C，A1和A2屬同一養(yǎng)殖場(chǎng))養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，記錄全年養(yǎng)殖信息(表1)，養(yǎng)殖初期種植水草后(包括伊樂(lè)藻(Elodeanuttallii)、苦草(Vallisnerianatans(Lour.) Hara)等)，只進(jìn)水不排水，以養(yǎng)草為主，直至池塘內(nèi)水位達(dá)1～1.5 m左右，養(yǎng)殖末期收獲成蟹以地籠捕捉和干塘收捕為主。

2019年3-11月期間，每月對(duì)蟹塘A1、A2及其引水河道(南橫引河，ASY)采集水樣和池塘底泥樣品，分別于3月26日、5月20日、8月28日和11月28日對(duì)蟹塘B、C及其引水河道(BSY、CSY)采集水樣，同時(shí)采集池塘底泥樣品。利用三合一水質(zhì)測(cè)定儀(WTW Multi 3430)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水溫(T)、pH和溶解氧(DO)，水樣采集器采集水面下0.5 m處水樣，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定水質(zhì)。柱狀采泥器采集表層20 cm底泥，各池塘樣點(diǎn)采集三管底泥樣品，現(xiàn)場(chǎng)分0～10層和10～20 cm層，同層底泥樣品混勻，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)陰涼通風(fēng)處干燥，研磨過(guò)100目篩，存儲(chǔ)待測(cè)。

表1 中華絨螯蟹池塘養(yǎng)殖信息匯總Tab.1 Aquaculture information of E.sinensis ponds

1.2 測(cè)定方法

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Office Excel 2013 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)顯著性差異分析方法為單因素ANOVA分析，以P<0.05作為差異顯著性水平。

1.4 氮磷負(fù)荷估算

河蟹養(yǎng)殖對(duì)周邊環(huán)境的直接影響途徑是養(yǎng)殖水體排放，因此將養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中排放水體中產(chǎn)生的氮、磷增量定義為氮、磷表觀負(fù)荷(apparent load,AL)，計(jì)算公式為

ALN，P=(Cout-N，P×Vout-Cin-N，P×Vin)×10-2

(1)

其中，ALN，P為氮、磷表觀負(fù)荷(kg/hm2)，Cout-N，p和Cin-N，P為排水和進(jìn)水水體中氮、磷濃度(mg/L)，Vout和Vin為排水和進(jìn)水體積(m3/hm2)。

氮、磷環(huán)境總負(fù)荷(total environmental load,TL)則由氮、磷總輸入量減去漁獲物(成蟹)體內(nèi)氮、磷含量所得，根據(jù)氮、磷收支計(jì)算TL：

TLN，P=(Cin-N，P×Vin+Cseed-N，P×Mseed+Cfeed-N，P×Mfeed-Ccrab-N，P×Mcrab)×10-3

(2)

其中，TLN，P為氮、磷環(huán)境總負(fù)荷(kg/hm2)，Cseed-N，P、Cfeed-N，P和Ccrab-N，P分別為苗種、飼料和成蟹內(nèi)氮、磷含量(g/kg)，Mseed、Mfeed和Mcrab分別為苗種、飼料投入量和成蟹收獲量(kg/hm2)。

蟹塘水環(huán)境中氮、磷輸入總量INN，P和總輸出量OUTN，P分別為

INN，P=(Cin-N，P×Vin+Cseed-N，P×Mseed+Cfeed-N，P×Mfeed)×10-3

(3)

OUTN，P=(Cout-N，P×Vout+Cplant-N，P×Mplant+Ccrab-N，P×Mcrab)×10-3+Qother

(4)

Cplant-N，P為水草中氮、磷含量(g/kg)，Mplant為水草收獲量(kg/hm2)，Qother為未知的氮、磷其他輸出項(xiàng)總量(kg/hm2)。

飼料中氮、磷利用率UN,P為漁獲物與飼料中氮、磷含量之比，計(jì)算公式為：

(5)

2 結(jié)果

2.1 水質(zhì)

蟹塘及其引水河道水體中各指標(biāo)年均值見(jiàn)表2，蟹塘水體pH和DO分別為8.92～9.53和10.65 ～12.82 mg/L，平均值均顯著高于河道，主要原因?yàn)樾诽羶?nèi)種植大量水草，較強(qiáng)的光合作用導(dǎo)致蟹塘水體中pH和DO值較高。水體中TN、TP和CODMn含量范圍分別為0.64 ～4.73 mg/L、0.058 ～0.77 mg/L及5.02 ～17.18 mg/L，B塘水體中TP年均值顯著高于其他蟹塘，其余水體各指標(biāo)在不同蟹塘的年均分布無(wú)顯著差異。養(yǎng)殖水體中各指標(biāo)變化趨勢(shì)(圖1和圖2)顯示：A1塘水體中TN和TP含量在養(yǎng)殖末期驟然增加，A2塘水體中TN、TP變化趨勢(shì)同ASY相似：養(yǎng)殖初期TN和TP含量較中后期高，A1和A2塘水體中CODMn和SS含量在養(yǎng)殖中后期較高。B塘水體中TN和TP含量隨養(yǎng)殖進(jìn)程呈明顯上升趨勢(shì)、養(yǎng)殖周期內(nèi)CODMn和SS含量均較高。C塘水體中TN、TP含量隨養(yǎng)殖進(jìn)程呈下降趨勢(shì)，養(yǎng)殖中后期CODMn和SS含量略高于養(yǎng)殖初期，不同蟹塘之間水質(zhì)及其指標(biāo)具體變化趨勢(shì)差異明顯。

養(yǎng)殖周期內(nèi)蟹塘水體中各指標(biāo)平均含量同其引水河道比，A1、A2和B塘水體中CODMn平均分布顯著高于其引水河道，B塘水體中TP平均含量和C塘水體中pH平均值顯著高于其對(duì)應(yīng)引水河道，其他指標(biāo)間差異不顯著，可見(jiàn)養(yǎng)殖生產(chǎn)使蟹塘水體中有機(jī)質(zhì)含量增加明顯。

表2 崇明區(qū)中華絨螯蟹池塘及其水源水質(zhì)指標(biāo)年均值匯總Tab.2 Annual average summuary of water quality index in crab ponds and source rivers in Chongming district

根據(jù)《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 11607-89)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)，河蟹池塘水體中TN、TP和CODMn年均含量分別超標(biāo)1.32、0.53和0.49倍，樣品超標(biāo)率分別為88.46%、50%和80.77%，蟹塘水體中重金屬年均值均未超標(biāo)，A1和A2塘部分水樣中Cu出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)率平均為16.67%。引水河道水體中TP、CODMn及各重金屬指標(biāo)平均含量均未超標(biāo)，樣品超標(biāo)率分別為25%和12.5%， TN平均超標(biāo)1.13倍，樣品超標(biāo)率為100%。整體上對(duì)比蟹塘及其引水河道水源水質(zhì)，蟹塘水體中TP和CODMn含量隨養(yǎng)殖生產(chǎn)有所增加，TN及重金屬含量變化不大。

2.2 底質(zhì)

蟹塘底質(zhì)中STN含量425 ～1 352 mg/kg，STN極值均出現(xiàn)A1塘，STN年均含量由高至低分別為：C(1 007.13 mg/kg)>A2(786.67 mg/kg)>A1(771.61 mg/kg)>B(702.75 mg/kg)，C塘顯著高于A1和B塘。蟹塘底質(zhì)中STP年均含量無(wú)顯著差異，總年均含量為711.14 mg/kg。A1、A2和B塘底質(zhì)中STOC年均含量無(wú)顯著差異，平均為5.16 mg/g，C塘底質(zhì)中STOC年均含量最高，為7.9 mg/g，顯著高于其他塘。蟹塘底質(zhì)中STN、STP和STOC月際變化趨勢(shì)如圖3，A1和A2塘底質(zhì)中氮、磷和碳的變化趨勢(shì)類似，養(yǎng)殖初期3月和養(yǎng)殖中期7-8月底質(zhì)中氮、磷、碳含量相對(duì)較低，5月和養(yǎng)殖末期11月池塘底質(zhì)中氮、磷、碳含量相對(duì)較高。蟹塘B和C底質(zhì)中氮、磷、碳含量不同月份之間的平均分布無(wú)顯著差異。

圖1 崇明區(qū)蟹塘A1、A2及其引水河道ASY水體中TN、TP、CODMn以及SS含量變化趨勢(shì)Fig.1 Concentration variation of TN,TP,CODMn,and SS in the water of crab pond A1,A2 and diversion river ASY in Chongming district

圖2 崇明區(qū)蟹塘B、C及其引水河道BSY、CSY水體中TN、TP、CODMn以及SS含量變化趨勢(shì)Fig.2 Concentration variation of TN,TP,CODMn,and SS in water of crab pond B,C and diversion river BSY and CSY in Chongming district

圖3 崇明區(qū)中華絨螯蟹池塘底質(zhì)中STN、STP和STOC月際變化Fig.3 Monthly variation of STN,STP,and STOC in the sediment of crab ponds (A1,A2,B,and C) in Chongming district同一池塘內(nèi)標(biāo)有相同上標(biāo)的平均值之間無(wú)顯著差異(P>0.05)

南橫引河(ASY)底質(zhì)狀況可代表崇明蟹塘引水河道底質(zhì)現(xiàn)狀。引水河道底質(zhì)中STN、STP和STOC含量及其變化趨勢(shì)如圖4，STN、STP和STOC年均含量均顯著高于蟹塘，分別為蟹塘的1.42、1.19和1.81倍，養(yǎng)殖周期內(nèi)氮、磷、有機(jī)碳變化趨勢(shì)類似，均在8月出現(xiàn)最低值，8-11月各指標(biāo)含量逐漸增加，同蟹塘變化趨勢(shì)相似。

各蟹塘及引水河道底質(zhì)中重金屬年均分布見(jiàn)表3，整體上引水河道底質(zhì)中各重金屬平均分布顯著高于蟹塘，河道底質(zhì)中各重金屬含量平均為蟹塘的1.88倍。參考《無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品 淡水養(yǎng)殖產(chǎn)地環(huán)境條件》中對(duì)底質(zhì)Pb、Cd、Cr、Hg和As的質(zhì)量要求，蟹塘底質(zhì)樣品100%達(dá)標(biāo)，引水河道底質(zhì)樣品中Pb、Cr、Hg和As100%達(dá)標(biāo)，38.89%的底質(zhì)樣品Cd超標(biāo)，平均超標(biāo)0.22倍。

2.3 氮磷負(fù)荷量估算

崇明蟹塘水環(huán)境中氮(N)、磷(P)的主要輸入途徑為添加飼料、進(jìn)水和苗種，主要輸出途徑為排水、成蟹、水草、底質(zhì)沉積等其他項(xiàng)，根據(jù)物料守恒原理：N、P總輸入量=N、P總輸出量，基于河蟹養(yǎng)殖池塘投入和產(chǎn)出品中N、P含量(表4)及蟹塘養(yǎng)殖信息(表1)，計(jì)算蟹塘水環(huán)境中N、P的收支(圖5)。蟹塘N、P輸入總量范圍分別為195.17～262.71 kg/hm2和37.64～66.45 kg/hm2，飼料攜帶的N、P分別平均占總輸入的84.61%和94.32%，是蟹塘中N、P輸入的主要途徑，進(jìn)水輸入N、P分別占比13.63%和4.69%，苗種攜帶入塘的N、P分別平均占比1.01%和0.39%。蟹塘N、P輸出項(xiàng)中，水草貢獻(xiàn)率較高，平均占總輸入N和P的46.08%和25.18%，其次為其他輸出項(xiàng)，平均占總輸入N和P的28.41%和65.22%，排水輸出的N、P分別平均占總輸入的15.47%和6.76%，收獲成蟹輸出N、P量分別平均占總輸入的10.04%和2.84%。蟹塘投喂飼料中氮、磷的利用率平均為12.13%和3.02%。A1和A2投餌量較高，N、P輸入量較高，C塘投餌量最低，苗種密度小，N、P總輸入量最低，因進(jìn)水水體中N、P含量較高，故進(jìn)水?dāng)y帶入塘的N、P占比相對(duì)較高，B塘成蟹單位面積產(chǎn)量最高，飼料中N、P利用率最高。

圖4 崇明區(qū)南橫引河底質(zhì)中STN、STP和STOC含量變化趨勢(shì)Fig.4 Concentrations variation of STN,STP and STOC in the sediment of Nanhengyinhe River in Chongming district

表3 崇明區(qū)中華絨螯蟹池塘底質(zhì)中重金屬年均含量匯總Tab.3 Annual averages of heavy metals in sediment of crab ponds in Chongming district

根據(jù)氮磷收支對(duì)蟹塘A1、A2、B和C塘內(nèi)N、P表觀負(fù)荷和環(huán)境總負(fù)荷進(jìn)行估算(表5)，不同蟹塘N、P表觀負(fù)荷差異較大，A1和B蟹塘內(nèi)N、P表觀負(fù)荷量較高，平均分別為29.8 kg/hm2和2.9 kg/hm2，這與養(yǎng)殖中后期浮游植物暴發(fā)、水質(zhì)惡化、水體中TN和TP濃度升高有關(guān)，A2塘N、P表觀負(fù)荷較低，C塘N、P表觀負(fù)荷均為負(fù)值。不同蟹塘N、P環(huán)境總負(fù)荷相當(dāng)，平均分別為210.27 kg/hm2和53.50 kg/hm2。

表4 河蟹池塘投入和產(chǎn)出品氮、磷含量Tab.4 Content of nitrogen and phosphorus of input and output in crab ponds

圖5 崇明區(qū)中華絨螯蟹池塘內(nèi)氮和磷輸入、輸出量堆積圖Fig.5 Stack column of nitrogen and phosphorus input and output in crab ponds in Chongming district

表5 崇明區(qū)中華絨螯蟹池塘N、P環(huán)境負(fù)荷估算匯總Tab.5 Estimation of nitrogen and phosphorus environmental load in crab ponds in Chongming district

3 討論

3.1 蟹塘水質(zhì)及底質(zhì)

蟹塘水環(huán)境質(zhì)量與池塘中伊樂(lè)藻生物量緊密相關(guān)，有研究表明伊樂(lè)藻可顯著提高池塘水質(zhì)[9]，且有明顯的抑藻效應(yīng)[10]，本研究也發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖中后期A2塘內(nèi)水草長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于A1塘，此時(shí)蟹塘A2水體中葉綠素a含量(11.82 mg/L)明顯低于A1塘(241.20 mg/L)，且A2塘水體中氮、磷總量、CODMn和SS含量較養(yǎng)殖中期無(wú)明顯變化，而A1塘因浮游植物暴發(fā)水體中氮、磷、有機(jī)物等含量驟增。同時(shí)有研究表明河蟹品質(zhì)與伊樂(lè)藻密度存在正比關(guān)系[11]，伊樂(lè)藻含有豐富營(yíng)養(yǎng)，可補(bǔ)充蟹塘投喂飼料多種不足維生素，是河蟹優(yōu)良的天然餌料，在本研究中4口蟹塘內(nèi)水草生物量與河蟹產(chǎn)量之間未見(jiàn)明顯相關(guān)性，河蟹品質(zhì)方面的差異還有待進(jìn)一步研究。

本地蟹塘底質(zhì)中氮、磷和有機(jī)碳含量同淡水魚(yú)和凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘無(wú)顯著差異[12]，整體低于其他省市高產(chǎn)魚(yú)塘[13-14]，同華東地區(qū)蝦塘[15]相當(dāng)。蟹塘底質(zhì)中氮、磷含量在8月出現(xiàn)最低值，高溫季節(jié)水體中水生植物生長(zhǎng)旺盛，對(duì)底質(zhì)中氮、磷、碳等營(yíng)養(yǎng)元素需求量高，同時(shí)高溫季底質(zhì)-水界面間氧化條件良好，氮、磷交換通量因溫度升高而增加[16]，氮、磷消耗量的增加進(jìn)一步促進(jìn)底質(zhì)中有機(jī)物的分解。在投餌量較大的A1和A2塘，3-5月間池塘底質(zhì)中氮、磷和碳逐漸累積，夏季隨水生植物的大量繁殖，底質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量降低，養(yǎng)殖后期水草生物量不再增加，底質(zhì)中氮磷等物質(zhì)又逐漸累積。蟹塘較其河道擁有更高生物量的水草，是其底質(zhì)中STN、STP和STOC年均含量明顯低于其引水河道的主要原因。南橫引河底質(zhì)中重金屬年均分布量同馬銳等[17]的研究結(jié)果相當(dāng)，略低于上海市其他區(qū)城郊河道[18]，而顯著高于引河周邊蟹塘。據(jù)調(diào)查研究崇明區(qū)蟹塘底質(zhì)中重金屬平均分布量同本地魚(yú)塘和蝦塘無(wú)顯著差異[12]，明顯低于浙江北部大型淡水養(yǎng)殖區(qū)池塘[19]。

3.2 蟹塘氮、磷收支

崇明蟹塘水環(huán)境中的氮、磷主要由飼料攜帶入塘，分別占氮、磷總輸入的84.61%和94.32%，這與戴修贏[8]、陳家長(zhǎng)等[7]對(duì)太湖流域蟹塘相關(guān)的研究結(jié)果一致，氮、磷輸出項(xiàng)中水草貢獻(xiàn)率較高，攜帶出的氮、磷分別占總輸入的46.08%和25.18%，磷的主要輸出項(xiàng)為底質(zhì)沉積等其它途徑，占磷總輸入的65.22%，蘇州市蟹塘底泥沉積的磷含量占總輸入磷的68.44%[8]，與本研究結(jié)果相當(dāng)，太湖流域蟹塘相關(guān)研究中底泥沉積等其它途徑磷輸出占比46.68%～49.76%[7,20]。

本地蟹塘氮、磷其他輸出項(xiàng)主要包括底質(zhì)沉積、N揮發(fā)和其他生物(小龍蝦、螺螄等)。池塘底質(zhì)沉積是N、P輸出的主要途徑之一，尤其是P，磷是典型的沉積型循環(huán)，土壤中磷的累積速度要高于氮[21]。高密度單養(yǎng)蝦塘內(nèi)N、P的底質(zhì)沉積分別占總輸入的24%和84%[22]，淡水魚(yú)養(yǎng)殖池塘中沉積到池塘底質(zhì)中的N、P占總輸入的61%和77%[12]。蟹塘底質(zhì)中N、P含量研究表明養(yǎng)殖周期結(jié)束后蟹塘A1和A2底質(zhì)中N、P增加量較B塘和C塘高，這與其輸出項(xiàng)中“其他”部分對(duì)比結(jié)果相一致。關(guān)于池塘氮揮發(fā)有研究表明亞熱帶高密度蝦塘N揮發(fā)量在總輸出中占比達(dá)30%[13]，水體N揮發(fā)量主要受水體pH影響，pH<7.5的水體中N揮發(fā)可忽略不計(jì)，當(dāng)pH>9時(shí)水體N揮發(fā)速率要高于浮游植物對(duì)N的吸收速率[25]，崇明蟹塘水體pH平均為9.33，因此N揮發(fā)也是蟹塘水體N的主要輸出項(xiàng)之一，這也是蟹塘底質(zhì)中有機(jī)碳累積程度高于氮的原因之一。本研究中蟹塘均為單養(yǎng)河蟹模式，養(yǎng)殖初期未投入其他動(dòng)物苗種，但池塘內(nèi)自發(fā)生長(zhǎng)的小龍蝦和螺螄等生物量具有一定規(guī)模，如A1和A2塘小龍蝦產(chǎn)量約為450 kg/hm2，這部分生物也會(huì)攜帶出部分氮、磷。

3.3 蟹塘氮、磷負(fù)荷

淡水池塘養(yǎng)殖污染負(fù)荷估算方法主要有兩種，化學(xué)分析法和物料平衡法，本研究基于化學(xué)分析法估算蟹塘氮、磷表觀負(fù)荷量，可直觀評(píng)價(jià)養(yǎng)殖水體對(duì)周邊水環(huán)境帶來(lái)的影響，A1和B蟹塘內(nèi)氮、磷表觀負(fù)荷同戴捷等[26]對(duì)洪湖流域河蟹養(yǎng)殖池塘的研究結(jié)果相當(dāng)，相對(duì)較高的氮、磷表觀負(fù)荷會(huì)對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)較高負(fù)擔(dān)，A2塘氮、磷表觀負(fù)荷較低，同高月香等[27]對(duì)太湖流域江蘇地區(qū)河蟹養(yǎng)殖池塘的調(diào)查結(jié)果相當(dāng)，C塘氮、磷表觀負(fù)荷均為負(fù)值，表明河蟹的養(yǎng)殖生產(chǎn)可以對(duì)水質(zhì)有凈化效果，有研究表明中華絨螯蟹池塘養(yǎng)殖的氮、磷表觀負(fù)荷要低于魚(yú)類和蝦類等[28]，混養(yǎng)魚(yú)塘氮、磷排放量達(dá)166.14 kg/hm2和32.94 kg/hm2[7]，氮、磷表觀負(fù)荷量與排水量和進(jìn)、排水水質(zhì)有關(guān)，通常養(yǎng)殖水體中水草生物量較高的養(yǎng)殖模式水質(zhì)較優(yōu)，對(duì)周邊水環(huán)境更加友好[29]，同時(shí)C塘苗種密度和投餌量均較低的情況下產(chǎn)量可觀，可見(jiàn)合理的養(yǎng)殖密度及養(yǎng)殖生產(chǎn)管理可實(shí)現(xiàn)飼料成本更低、水質(zhì)更優(yōu)、產(chǎn)量更高的綠色養(yǎng)殖目標(biāo)。

氮、磷環(huán)境總負(fù)荷是指進(jìn)入到環(huán)境中的氮、磷總量，主要反映養(yǎng)殖生產(chǎn)所帶來(lái)的環(huán)境總負(fù)荷量，本研究中氮、磷環(huán)境總負(fù)荷涵蓋底質(zhì)沉積部分、水草利用部分、氮揮發(fā)部分和被其他生物利用部分。沉積到池塘底質(zhì)和被水草利用的氮、磷如果得到有效利用會(huì)成為有益營(yíng)養(yǎng)源[29]，否則水草腐爛和淤積的底質(zhì)將會(huì)成為二次污染源，對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)和周邊環(huán)境十分不利。揮發(fā)和被其他生物利用的氮和磷對(duì)環(huán)境不構(gòu)成負(fù)面威脅，因此本文估算的氮、磷環(huán)境總負(fù)荷量要高于實(shí)際環(huán)境負(fù)荷。崇明區(qū)蟹塘氮、磷環(huán)境總負(fù)荷同江蘇省固城湖圍墾區(qū)河蟹池塘[31]及蔡春芳[20]等人對(duì)東太湖附近河蟹養(yǎng)殖池塘的研究結(jié)果相當(dāng)。氮、磷環(huán)境總負(fù)荷與飼料投喂量和飼料中氮磷轉(zhuǎn)化率有關(guān)，太湖流域池塘養(yǎng)蟹[7]的調(diào)查結(jié)果表明其顆粒飼料使用總量為崇明區(qū)蟹塘的20%左右，而飼料中氮、磷轉(zhuǎn)化率是后者的2～3倍，固城湖圍墾區(qū)河蟹[31]養(yǎng)殖中飼料氮、磷轉(zhuǎn)化率分別為2.4%和0.5%。飼料氮、磷轉(zhuǎn)化率不僅與其品質(zhì)有關(guān)，還與飼料結(jié)構(gòu)組成有關(guān)，戴修贏等[32]的研究結(jié)果顯示使用配合飼料組餌料中氮、磷轉(zhuǎn)化率為投喂冰鮮魚(yú)組的2.43和6.29倍。飼料結(jié)構(gòu)組成還對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)存在明顯影響，動(dòng)物性飼料如冰鮮雜魚(yú)在水中穩(wěn)定性較差、營(yíng)養(yǎng)成分溶失率較高，對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響較配合飼料大。

中華絨螯蟹養(yǎng)殖過(guò)程中全程投喂冰鮮魚(yú)與全程投喂配合飼料河蟹產(chǎn)量、品質(zhì)差異不大，且投喂配合飼料成本更低，環(huán)境更友好，更有利于漁業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。崇明區(qū)中華絨螯蟹養(yǎng)殖飼料結(jié)構(gòu)多為全程投喂配合飼料，做好養(yǎng)殖管理可顯著降低氮、磷表觀負(fù)荷，不僅不會(huì)給周邊水環(huán)境帶來(lái)負(fù)擔(dān)，還可以凈化水質(zhì)。水產(chǎn)養(yǎng)殖模式(單養(yǎng)和混養(yǎng))也會(huì)影響池塘水環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境負(fù)荷，崇明河蟹生態(tài)養(yǎng)殖包括河蟹單養(yǎng)、魚(yú)蟹混養(yǎng)和稻蟹共生模式，有研究[33]提及混養(yǎng)模式可降低水質(zhì)污染、提高水體利用率、提升養(yǎng)殖效益，環(huán)境負(fù)荷方面的問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。本地中華絨螯蟹養(yǎng)殖過(guò)程中也存在部分蟹塘飼料投喂量較高、氮磷利用率低、環(huán)境總負(fù)荷較高的問(wèn)題，這可能與養(yǎng)殖管理技術(shù)水平有關(guān)。提高飼料品質(zhì)和利用率，探索養(yǎng)殖尾水及沉積底質(zhì)再利用化處理工藝將是促進(jìn)中華絨螯蟹養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵要素，也是助力崇明區(qū)建設(shè)世界級(jí)生態(tài)島強(qiáng)有力的舉措。