作为江苏省的鱼米之乡，里下河地区平原水网密布，在淡水渔业养殖上具有得天独厚的优势。里下河地区西起里运河，东至串场河，北接苏北灌溉总渠，南抵通扬运河，区域内的盐城、扬州、泰州和淮安等市淡水渔业养殖规模和养殖产量均位列江苏省上游，2020年，盐城、扬州、泰州和淮安4市淡水养殖规模分别达69 245，58 522，44 786和39 456 hm^2[1]，居于全省前4名，4市养殖规模之和占全省五成以上，其中的泰州兴化以“中国河蟹养殖第一县”著称，是全国最大的河蟹生产基地^[2]，水产养殖面积约53 360 m²，超过泰州市总养殖面积的3/4。

不少学者已对养殖水体环境质量开展相关研究。王李宝等^[3]对江苏省沿海地区脊尾白虾养殖水体、沉积物和养殖产品进行重金属分析，结果显示，镉(Cd)为沉积物中主要污染元素; 张弘杰等^[4]对比研究东太湖围网养殖区沉积物中氮、磷浓度变化发现，冬季总氮、总磷浓度高于夏季，但氨态氮浓度低于夏季; 穆玉林等^[5]分析研究阳澄湖围网养殖氮、磷污染负荷，发现饵料对氮、磷的污染浓度贡献最大; 时燕等^[6]对长荡湖的长时序时空演变进行遥感监测分析，结果表明，长荡湖围网养殖区呈现先升后降的趋势，同时段的水质波动也经历了相似的变化。

对养殖水体水质进行监测分析，是评估养殖污染负荷、开展污染溯源调查等工作的基础。本研究选取兴化市的鱼虾蟹混养养殖池塘及其周边相关地表水断面作为研究对象，研究养殖池塘水质及其排放达标情况，并对养殖水体及其周边国考断面水质进行分析，探究国考断面及养殖水体中抗生素污染特征并进行风险评估，探讨里下河典型区域渔业养殖水质及其对地表水环境质量的影响。以期为地表水断面环境风险管控和污染防治提供依据。

1 研究范围

研究范围为兴化市兴盐界河、雄港及海沟河水系的地表水断面和养殖池塘，其中，兴盐界河上设置了4个断面：国考断面S1和加密监测断面S2、S3、S4，雄港上设置了省考断面S5和加密监测断面S6、S7，海沟河上设置了省考断面S8和加密监测断面S9、S10、S11。在兴盐界河、雄港及海沟河水系周边选取了Y1—Y5共5个养殖池塘，其中，Y1位于兴盐界河以南3.9 km，Y2、Y3位于雄港东侧100 m，Y4、Y5位于海沟河以南2.8，4.8 km。地表水断面及周边养殖池塘分布示意见图 1。

本研究以S1—S11断面和Y1—Y5 5个养殖池塘为调查监测范围，研究地表水和养殖池塘的水质概况及养殖池塘水体达标排放情况; S1断面位于泰州与盐城两市交界处，水质时有波动，因此，选取S1断面和5个养殖池塘开展相关性分析、水质指纹分析和抗生素风险评估，研究养殖池塘对S1断面的影响情况。

2 监测指标及分析方法

2022年6—11月，每月开展地表水断面及养殖池塘水质监测，采样方法按《地表水环境质量监测技术规范》(HJ 91.2—2022)^[7]要求执行; 常规监测指标包括pH值、悬浮物(SS)、高锰酸盐指数(I_Mn)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)、总氮(TN)等，分析方法分别依据《水质pH值的测定电极法》(HJ 1147—2020)^[8]、《水质悬浮物的测定重量法》(GB 11901—89)^[9]、《水质高锰酸盐指数的测定》(GB 11892—89)^[10]、《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》(GB 11893—89)^[11]、《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》(HJ 535—2009)^[12]和《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(HJ 636—2012)^[13]; 抗生素监测指标包括林可酰胺类、氯霉素类、大环内酯类、喹诺酮类、磺胺类、头孢类和四环素类7类56种抗生素，分析方法为高效液相色谱-三重四极杆质谱法。

3 研究方法

采用SPSS统计软件对监测数据进行皮尔逊相关性分析，根据《基于水质荧光指纹的污染溯源监测技术指南(试行)》^[14-15]，采用三维荧光指纹技术对国考断面污染来源进行追溯和识别; 根据欧盟《关于风险评价技术导则文件》^[16]，采用风险商值法对地表水及养殖水体中主要抗生素进行生态风险评价。

4 结果与分析 4.1 养殖池塘与地表水断面水质情况

统计2022年6—12月养殖池塘和地表水断面监测数据(11月Y5池塘干涸无数据，12月清塘后5个池塘均无数据)，监测结果见表 1。由表 1可见，养殖池塘水质总体劣于地表水断面水质。从平均值来看，养殖池塘I_Mn、TP、NH₃-N和TN平均质量浓度分别高于地表水55.2%，51.9%，27.6%和16.3%; 从最高值来看，养殖池塘I_Mn、TP、NH₃-N和TN平均质量浓度分别高于地表水93.2%，196.2%，145.8%和52.8%。养殖池塘的有机物、氮、磷质量浓度普遍高于地表水断面，这与池塘进水期间和养殖阶段肥水饵料的输入、化学药品和抗生素的使用有关，养殖水体中残留的饵料、鱼虾蟹的排泄物和浮游生物的代谢产物等均有可能造成养殖水体有机物和氮磷浓度的升高^[17]。

对照江苏省养殖尾水地方标准《池塘养殖尾水排放标准》(DB 32/4043—2021)^[18]评估5个养殖池塘水体达标情况，由于受纳水域为淡水一般水域，依据二级排放标准限值(SS，I_Mn，TP，TN和pH值限值分别为85，25，0.8，6 mg/L和6~9)要求执行，按照测次达标率统计，养殖池塘尾水排放达标率为89.7%。养殖池塘水体各项指标达标情况见图 2(a)—(e)。由图 2可见，除了个别养殖池塘pH值偶有超标外，其余指标均能达到二级排放限值要求，其中，Y4池塘在7和11月因pH值超标(9.3和9.2)、Y1池塘在9月因pH值超标(9.3)而未达到排放限值要求，pH值超标可能受水体中藻类生长旺盛影响，藻类光合作用消耗水体中的二氧化碳(CO₂)，CO₂的减少会改变水中碳酸平衡，进而导致pH值升高。

4.2 养殖尾水与国考断面水质相关性分析

通过皮尔逊相关系数计算5个池塘养殖尾水与S1断面I_Mn、TP、TN、NH₃-N 4项主要污染指标之间的相关性，结果见表 2。由表 2可见，S1断面的I_Mn与Y1和Y2池塘的相关系数达0.8以上，显示极强相关性; TP与Y2、Y3、Y4和Y5池塘的相关系数在0.6~1.0之间，存在强相关性或极强相关性; NH₃-N与Y2和Y5池塘的相关系数在0.7以上，存在强相关性或极强相关性。S1断面的主要污染指标为I_Mn，I_Mn为5.7~9.9 mg/L，处于Ⅲ—Ⅳ类标准，Y1和Y2池塘的I_Mn为7.0~12.3 mg/L，处于Ⅳ—Ⅴ类，结合断面与池塘该指标的极强相关性，说明Y1和Y2池塘对S1断面水质具有负面贡献。

4.3 水质指纹分析

5个养殖池塘与S1断面的水质指纹图谱相似度^[19-20]见表 3。由表 3可见，Y1和Y4池塘与S1断面的指纹图谱相似度分别达97%和99%，表明S1断面水质受Y1和Y4 2个养殖池塘的影响显著。利用典型行业污染源数据库对样品的疑似污染源进行分析，一般相似度达90%及以上时，说明样品主要受该行业类型污染源影响; 当相似度为60%~89%时，说明样品受该行业以及其他类型污染源影响; 如果相似度＜60%，认为样品与该行业类型污染源不相似。

将养殖池塘和S1断面的指纹与污染源图谱库中的农业面源指纹图谱进行比对，S1断面和养殖池塘的三维荧光指纹图谱见图 3(a)—(f)。由表 3可见，养殖池塘与农业面源指纹图谱的相似度在60%~86%，S1断面与农业面源指纹图谱的相似度为84%，进一步佐证了以养殖尾水为代表的农业源是影响S1断面水质的主要污染来源。

4.4 地表水及养殖水体中抗生素污染特征与风险评估

对S1断面和Y1—Y5养殖池塘中7类56种抗生素样品进行检测分析，地表水和养殖水体中抗生素质量浓度及检出率情况见表 4。由表 4可见，从检出率来看，S1断面和养殖池塘7类抗生素检出率范围均在0~100%，其中，磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、林可酰胺类以及氯霉素类抗生素检出频次较高，尤以林可酰胺类最为突出，地表水和养殖水体中的检出率均为100%; 从浓度值来看，S1断面7类抗生素最大质量浓度为126.4 ng/L，7类抗生素平均质量浓度为ND~66.4 ng/L，养殖池塘7类抗生素最大质量浓度为127.5 ng/L，平均质量浓度为ND~68 ng/L，养殖池塘中四环素类和头孢类抗生素质量浓度均值明显高于地表水，表明这2类抗生素在该地区养殖活动中的使用较多，抗生素使用模式具有较为明显的地区特征^[21]。

采用欧盟推荐的风险商值法对地表水及养殖水体中主要抗生素进行生态风险评价，风险商值(RQ)为实际测定浓度(MEC)与无效应浓度(PNEC)的比值。当RQ＜0.1时，表明没有风险或负面影响; RQ介于0.1~1时，表明有低风险但潜在的不利影响应被考虑; RQ介于1~10时，认为有中等风险或不利影响; RQ＞10时，表明风险较高，应被重点关注^[22]。地表水及养殖水体中抗生素RQ值见表 5。由表 5可见，地表水及养殖水体中林可霉素、恩诺沙星、诺氟沙星、克拉霉素、金霉素、氯霉素、头孢噻肟和头孢唑林的RQ值均＜0.1，表明相关水体中的抗生素不存在风险; S1、Y1、Y4和Y5的磺胺甲恶唑RQ值介于0.1~1，表明相关水体中的磺胺甲恶唑风险较低，但需要考虑潜在风险; Y2池塘的磺胺甲恶唑RQ值为1.41，表明Y2池塘养殖水体受该种抗生素影响的生态风险较高。

5 结论

(1) 养殖水体水质总体劣于地表水断面，养殖池塘I_Mn、TP、NH₃-N和TN等主要污染物指标浓度均高于地表水，养殖池塘尾水排放达标率为89.7%，除个别池塘pH值偶有超标外，其余指标均能达到《DB 32/4043—2021》中的二级排放限值要求。

(2) 结合皮尔逊相关性结果及断面和养殖池塘水体主要污染指标浓度，Y1和Y2池塘对S1断面的I_Mn具有负面贡献。

(3) 养殖池塘与农业面源三维荧光指纹图谱的相似度范围为60%~86%，S1断面与农业面源指纹图谱的相似度达84%，表明以养殖尾水为代表的农业源是影响S1断面水质的主要污染来源。

(4) 地表水和养殖水体中林可酰胺类抗生素检出率均为100%，四环素类和头孢类抗生素在该地区养殖活动中的使用较多，地表水或养殖水体中抗生素浓度限值尚无参考标准，对照农业农村部《水产养殖用药明白纸2022年1、2号》^[24]，本次调查监测未发现禁用或停用的抗生素种类。风险商值法评估结果显示，Y2池塘养殖水体受磺胺甲恶唑影响的生态风险较高。

6 存在问题及展望

本次调查研究时间为6—11月，由于渔业养殖具有显著的周期性特点，江苏省淡水渔业养殖周期一般为3个月到1年，以1年养殖为主，因此后期有必要对养殖全周期的变化特点做进一步分析研究，以掌握养殖全周期中不同季节的变化特征。此外，目前三维荧光指纹典型行业库中仅有农业面源水质指纹，尚未细分到各个行业领域，在研究地表水断面及周边养殖池塘与典型行业污染源水质指纹比对时，只能用农业面源典型行业水质指纹参与比对，建议将农业面源进一步细分为渔业养殖行业、畜禽养殖行业、种植业等典型行业，从而提高水质指纹比对的准确性和代表性。