霍达++乔之怡++周文礼++贾磊
摘 要：随着生产生活作业的扩张，天津市的淡水资源日益紧张，合理开发和利用盐碱水资源成为了缓解淡水资源短缺的新途径。该文从天津市地质特点出发，结合天津市水资源公报阐述了天津市水资源盐碱化成因及盐碱水养殖资源开发现状，探讨了可能的盐碱水资源利用方法。导致天津市水资源盐碱化有诸多因素，因此对盐碱水资源应该坚持水质改良与综合开发利用并行的原则。
关键词：天津 盐碱水 开发利用
中图分类号：TV21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0083-04
The Status and Expectation of Development and Utilization of Tianjin Saline-alkali Water Resources
Huo Da1 Qiao Zhiyi1* Zhou Wenli1 Jia Lei2*
（1.Key Laboratory of Tianjin Aqua-Ecology and Aquaculture， College of Fishery Science， Tianjin Agricultural University， Tianjin，300384， China； 2.Bohai Sea Fisheries Research Institute of Tianjin， Tianjin， 300457， China）
Abstract： With the extension of producing and living， the lack of fresh water resources becomes a serious problem of Tianjin. It is a new method to make the development and utilization of Saline-alkali Water resources reasonable. The article makes the review of Saline-alkali Water in Tianjin and discuss the status quo and utilization method of water Saline-alkali water resources in Tianjin. It looks forward to the prospect of modified Saline-alkali and the new utilization method. There are a lot of reasons of alkalization in Tianjin， Therefore， the principle should be held that combine improving water quality with comprehensive development and utilization.
Key Words：Tianjin；Saline-alkali water；Development and utilization
盐碱水是对盐碱化水体的总称，一般具有高pH、高盐碱度和高离子系数等特点[1]。我国内陆型盐碱水中，碳酸盐型较多，氯化物型和硫酸盐型较少；而滨海型盐碱水氯化物较多，碳酸盐型、硫酸盐型较少。通常情况下，盐度低的水质，多为碳酸盐型水，随着盐度增大，水的化学类型多为硫酸盐或氯化物类[2]。而盐碱水一般都是和水体周边的盐碱地密切相关。我国大约有盐碱地总面积9913×104平方公顷[3]。土壤盐渍化不仅给农业生产造成严重影响，而且是当今世界旱地农业面临的四大生态环境问题[4]。随着人口的激增和工业的发展，国家对于淡水资源的需求量不断提高。但是淡水资源有限，往往不能满足生产生活的要求。如何改良盐碱地，更多的利用盐碱水资源替代淡水进行养殖生产作业成为世界各国重視的问题。天津滨海盐碱地是中国典型的盐碱地代表，具有丰富的盐碱水资源，同时也是淡水养殖的重要地区。如何“以鱼改碱”改良并利用盐碱水资源是优化水资源利用结构的重要方式[5-7]。随着学术界的关注越来越多适合养殖在盐碱水体中的养殖品种被发现，盐碱水土治理开发水平也得到了提高。该文通过对天津市盐碱水分布特点、成因和盐碱水养殖进展进行了综述，旨在为盐碱水资源综合开发利用提供理论依据。
1 天津市盐碱水分布现状
天津市的盐碱水资源大致分为两部分，地表水和浅层地下水。地表盐碱水现状由于不同季节随天气及人工施工变化较大因此目前文献报道较少。根据2014年天津市浅层地下水矿化度分区图（图1）[8]，天津市地下水矿化度大体呈南北分布，南部地下水矿化度大于2 g/L区域较多，全市矿化度小于
2 g/L浅层地下水计算面积4 426.2 km2，总量仅为3.67亿m3，比常年偏少37.8%，比2013年偏少26.7%。
2 天津市盐碱水成因分析
天津市地处北纬38°33'～40°15'，东经116°42'～118°03'之间属于暖温带大陆性季风气候。根据京津冀地区土地资源类型图（图2）[9]可知天津市及辖区所处地质类型主要以冲海积平原、海积平原和洼地组成。这就形成了海积平原中土壤多以盐碱土和淋溶土构成。在这种独特的地质结构为前提下，地表径流及地下渗出的地表水就产生了大量的盐碱水。与此同时，天津市全境降水量相对于蒸发量又比较小，2014年天津市全市平均降水量423.1 mL，折合降水总量50.43亿m3，降水总量的77.5%被以植物截流和包气带蒸发等各种形式直接蒸发。这就造成了土壤中的上升水流大量存在。淋溶和脱盐过程微弱，盐类在水土资源中聚集。
3 天津市盐碱水养殖现状
天津渔业历史悠久，水产资源十分丰富，特别是改革开放以来，水产行业得到长足发展。根据天津统计年鉴[10]，2014年天津市水产养殖总面积达4.06万公顷，渔业总产值79.47亿元。然而与此同时，水产养殖也是淡水资源的一个重要消耗源头。2014年全市总用水量26.18亿m3，其中用于水产养殖生产的鱼塘补水消耗为2.2316亿m3占农林用水的19.56%几乎相当于当年城镇居民生活用水的总和。在淡水资源的短缺的背景下，盐碱水作为国土资源的重要组成部分，备受我国科学家和渔业管理者的关注。如何将盐碱水资源合理开发利用在水产养殖领域，减少更多的淡水资源负担是对于水产养殖工作者的全新挑战。
我国地下咸水资源比较丰富，此类水源由于无污染、水温稳定已被证明是进行养殖作业良好的资源。在我国黄河三角洲、辽河三角洲、河北、天津、吉林、内蒙古等内陆盐碱地区，利用地下咸水、微咸水以及地表半咸水，开展了对虾、白斑狗鱼、罗非鱼、杂交鲟、遮目鱼、刺参、石鲽、虹鳟养殖和育苗工作[11]。目前我国盐碱水资源利用最为集中的是在我国西北部。因为面积比较大，自20世纪70年代起我国科研人员就开始了关于盐碱水化学、浮游生物、底栖生物、耐盐鱼类生理生化、生物遗传多样性等研究。同时也对地表盐碱水湖泊的养殖可行性进行了评估。为后期指导鱼类生产提供了数据支持。我国西北部最有代表性的盐碱水湖泊是青海湖。近年来研究人员对于青海湖盐碱水的代表鱼类裸鲤也进行了较全面的研究[12-16]。由于捕捞量大、养殖品种单一和生态环境恶化等原因，青海湖的裸鲤资源出现了明显的衰减。因此研究人员又研究了补偿裸鲤鱼资源短缺的鱼类，如卡拉白鱼、大鳞鲃鱼等。除了传统的盐碱水养殖鱼类，部分淡水养殖品种也被进行盐度耐受驯化而在盐碱水中进行养殖。不同鱼类对于盐和碱的耐受程度是不同的几种常见淡水养殖鱼类对盐度的耐受性排名为尼罗非鲫>鲫>淡水白鲳>鲤>草鱼>鲢；对碱度的耐受能力依次为：青海裸鲤鱼>瓦氏雅罗鱼>鲫>鲤鱼、尼罗罗非鱼>草鱼>鲢鳙[17]。淡水鱼类的盐度驯化也是盐碱水资源利用的一种可行方案。2005年，天津市年开始引入乌苏里拟鲿，2009年进入小批量生产，杨广等对引种的乌苏里拟鲿对盐度碱度的适应性进行了研究[18]，发现乌苏里拟鲿相对于咸海卡拉白鱼更能适应较高的盐度，且经过NaCl的水体中驯化后耐盐能力能够得到提高具有较好的推广前景。张凯等[19]成功在天津大港的盐碱池塘养殖了云斑鮰，证明在盐碱池塘中云斑鮰与鲢的混养模式是可行的，且养殖中应该注意控制养殖密度、水体营养元素、合理选择饲料等。孙学亮等[20]研究发现引种至天津的黄金鲫盐度耐受能力很强，具有在半咸水中生存的能力。虽然天津市的水资源盐碱化程度比较高，盐碱化水域面积也比较大，但是天津市目前对于盐碱水资源的利用率还不高，养殖品种还比较单一。除了鱼类，目前国内研究者对于一些虾类也在天津周边进行了耐盐碱的研究，王振怀等[21]探讨了在沧州地区的盐碱水养殖虾类，证明掌握盐碱水水质特点并经过有针对性的改良和调控完全可以正常的虾类水产养殖生产。徐铖元记录了在宁夏盐碱地进行了河蟹、青虾、鳜鱼立体养殖模式[22]，收获显著。鱼虾混养模式如果在盐碱水中的实现就极大的提高了水资源的利用率。天津市周边有许多盐场，建议这些企业能够更合理的利用盐碱水资源，将会大幅提高经济效益。
4 天津市盐碱水养殖存在的问题
4.1 地表盐碱水资源本底不明确
科研人员对天津市地下水资源的资料掌握的比较早，很多历史资料随着人口增长，环境的变化已经产生了很大的改变。历史资料已经不能客观的描述天津市盐碱水的现状。目前能够得到的盐碱水资源统计仅通过地图估算。地表水受人为活动影响较大，近几年天津市填海造陆等工程均对盐碱水资源产生影响。由于鱼类的生长受外界条件的影响很大且往往不是单一因素。因此对于各个具体水域的水化學资料也亟待补充。笔者认为在未来的工作中应加强对盐碱片区的走访工作，搜集全新的盐碱水域理化数据，完成具体各个盐碱水域的鱼类现存状况走访，记录盐碱水域的管辖关系和水文条件，为渔业资源开发和可持续发展提供数据保障。
4.2 养殖废水处理力度不足
天津是一个海水工厂化养殖比较集中的城市，但在海水养殖中，不规范的养殖操作方式导致排入水中的污染物不能够被自然降解[23]，进而使近海盐碱水资源受到污染[24]。而目前有许多废水处理技术如：物理处理技术、化学处理技术、水生物处理技术、微生物处理技术等[25]。美国加利福尼亚中部的圣华金河谷也面临着严峻的盐碱化问题[26]，有学者在圣华金河谷进行了反渗透淡化水的研究并成功应用于农业灌溉[27]，而反渗透法在处理盐碱水时面临最大的挑战是对一些高浓度的微溶性盐类处理效果不佳。因此又有学者在2013年采用了一种全新的集中式太阳能提供电力的高效蒸馏方式称为集中太阳能蒸馏器（CSS）[28]这种方式给海水淡化提供了一种全新的解决方案。但目前天津市及周边的盐碱水淡化还基于传统的蒸馏和反渗透手段。更多元化的技术利用可以进一步的推动海水养殖废水的净化及海水淡化工作，从而创造一个好的近海盐碱水环境。
5 结语
天津市具有丰富的盐碱水资源，但在资源开发过程中存在许多的问题，盐碱水养殖开发前景巨大。建议在综合开发利用盐碱水资源的工作当中将养殖开发与水质改良、土质改良相结合，大量的开发全新的养殖品种，提高盐碱水利用率，同时支持和鼓励科技创新，大力的发展水质净化技术，推动海水淡化技术的发展，扶持相关产业，逐步形成集盐碱水改良与生态治理于一体的渔业可持续发展模式。
参考文献
[1]赵丽慧.盐碱度对尼罗罗非鱼生长、渗透生理及鳃离子转运酶基因表达的影响[D].上海海洋大学，2014.
[2]徐伟，耿龙武，苗建生，等.耐盐碱鱼类大鳞鲃的研究现状[J].
天津农学院学报，2012（3）：62-64.
[3]牛东玲，王启基.盐碱地治理研究进展[J].土壤通报， 2002，33（6）：449-455.
[4]李志杰，孙文彦，马卫萍，等.盐碱土改良技术回顾与展望[J].山东农业科学，2010（2）：73-77.
[5]潘家铮.我国北方地区水资源合理配置与南水北调[J]. 中国工程科学，2000，2（10）：26-32.
[6]张寿全.中国的水环境与水资源可持续利用若干问题[J]. 工程地质学报，1999，7（3）：250-256.
[7]李少华，黄伟，闫金龙，等.充分利用咸水微咸水资源发展高效生态模式养殖[J].河北工程技术高等专科学校学报，2001（1）：32-33.
[8]天津市水务局.2014.天津市浅层地下水矿化度分区图[M].
2014天津市水资源公报，2016：7.
[9]国土资源部.2016.京津冀地区国土资源类型图[M].京津冀地区国土资源与环境地质图集（精简公开版），2016.
[10]天津市统计局，国家统计局天津调查总队.2015天津统计年鉴[M].中国统计出版社，2015.
[11]梁利群，任波，常玉梅，等.中国内陆咸（盐碱）水资源及渔业综合开发利用[J].中国渔业经济，2013，31（4）：138-145.
[12]刘济源，么宗利，来琦芳，等.盐碱胁迫对青海湖裸鲤耗氧率、血浆渗透浓度和离子浓度的影响[J].生态学杂志， 2012，31（3）：664-669.
[13]王萍，来琦芳，么宗利，等.盐碱环境下青海湖裸鲤肠道HCO3-分泌相关基因表达差异[J].海洋渔业，2015，37（4）：341-348.
[14]徐敏.盐碱度对3种鱼精子活力、受精率及孵化率的影响[D].
上海海洋大学，2015.
[15]王卓，么宗利，林听听，等.碳酸盐碱度对青海湖裸鲤幼鱼肝和肾SOD、ACP和AKP酶活性的影响[J].中国水产科学，2013，20（6）：1212-1218.
[16]闫保国，马海军，蒋燕，等.青海湖裸鲤人工驯养和繁育中几个问题的初析[J].水產科技情報，2011，38（2）：81-83.
[17]徐伟，耿龙武，姜海峰，等.浅析盐碱水域的鱼类养殖开发利用[J].水产学杂志，2015，28（4）：44-47.
[18]杨广，王心华，胡玉花，等.乌苏里拟鲿对盐度、碱度的适应性[J].天津农学院学报，2012（3）：32-35.
[19]张凯，乔之怡.盐碱池塘云斑鮰养殖技术[J].天津农林科技，2010（3）：26-27.
[20]孙学亮，李晓萌，程民杰，等.盐度对黄金鲫存活及生长的影响[J].科学养鱼，2013（12）：50-52.
[21]王振怀，宋学章，李春岭，等.沧州地区盐碱水水质特点及养虾水质调控技术[J].河北渔业，2015（11）：39-41.
[22]徐铖元.宁夏盐碱地鱼虾蟹生态养殖模式探索[J].渔业致富指南，2016（8）：23-25.
[23]Mcginn A P. Rocking the boat： conserving fisheries and protecting jobs[J].Washington D， 1998（Dec 1）.
[24]Tovar A，Moreno C，Mánuel-Vez M P，et al.Envi
ronmental impacts of intensive aquaculture in
marine waters[J].Water Research，2000，34（1）：334-342.
[25]陳进斌，苗英霞，邱金泉，等.海水养殖废水处理技术研究进展[J].盐业与化工，2016（5）：1-5.
[26]Quinn N W T.The San Joaquin Valley：salinity and drainage problems and the framework for a response[M]//Salinity and Drainage in San Joaquin Valley，California. Springer Netherlands，2014：47-97.
[27]Mccool B C，Rahardianto A，Faria J，et al.Feasibility of reverse osmosis desalination of brackish agricultural drainage water in the San Joaquin Valley[J].Desalination，2010，261（3）：240-250.
[28]Stuber M D， Sullivan C， Kirk S A， et al. Pilot demonstration of concentrated solar-powered desalination of subsurface agricultural drainage water and other brackish groundwater sources[J].Desalination，2015，355：186-196.
