深水网箱养殖行为与环境效应关系的研究

深水网箱养殖行为与环境效应关系的研究 深水网箱养殖行为与环境效应关系的研究 郑锡法 （浙江海洋学院海洋科学与技术学院，浙江 舟山 316000） [摘要] 近年来大型抗风浪网箱在世界各地得到迅速推广，取得显著的成效。深水网箱养殖在对人类提供蛋白质的同时，也破坏了沿岸和海洋资源和环境。为了保证深水网箱养殖的可持续发展和良好的渔业生态环境，必须加强深水网箱养殖行为与环境效应关系的研究。 [关键词] 深水网箱；养殖行为；渔业环境；环境效应 The Research on the Relation of the Deep Water Net-cage's Farming and the Environment Effect ZHENG Xi-fa （Marine Science and Technology College of Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316004；China） Abstract In recent years the large anti- wind and waves net is getting quickly expansion in the world-wide locations , obtaining obvious effects.The deep water net's farming is providing to mankind protein .At the same time, it brokes the resources and the environment of the shore and the ocean.To guarantee the continuous development and the good fishery ecosystem environment of the deep water net's farming ,we must enhance the deep water net's farming and the research about the environment effect relation. Keywords Deep water net-cage；Farming behavior；Fishery environment；Environment effect 1.前言 近年来，由于海洋捕捞强度过大，渔业资源严重衰退，海产品的增长在更大程度上依靠迅速发展的海水养殖业。传统网箱养殖只能集中于部分适宜发展网箱养殖业的近岸、港湾水域。自20世纪70年代以来随着国际上对深水网箱养殖的研究日益深入，世界大型海洋网箱养殖技术得到快速发展，近20年来以挪威为代表的大型抗风浪网箱在世界各地得到迅速推广，取得显著的成效，被认为是目前海水养殖的典范。深水网箱养殖在对人类提供蛋白质的同时，也破坏了沿岸和海洋资源和环境。处理好海洋资源利用与环境保护的关系，解决养殖自身污染引发的病害问题，达到既保持养殖对象的品质健康，又维护养殖环境的生态健康，已成为当前渔业界必须考虑的首要问题。因此尽力控制和减少自身污染的产生，寻找一条发展深水网箱养殖和环境保护并存的可持续发展的途径成为当务之急，现国外通常的做法是科学研究先行，实施养殖工作在后。即养殖实施前先对养殖实施可能对环境产生的影响进行模拟评价，根据评价结果来确定养殖区域，养殖模式及养殖数量。本文旨在对深水网箱养殖海区开展环境保护技术研究，目前是要研究不同养殖行为对环境的影响等，为海洋渔业结构调整、水产养殖业的健康发展、持续发展提供科学决策依据。 2.我国深水抗风浪网箱的发展现状及前景 目前，全球范围内海洋捕捞产量急剧下降，海产品的增长在更大程度上依靠迅速发展的海水养殖业。在1986～1996 年间，全球的养殖产量增加了一倍多，人类消费的鱼类水产品中1/ 4 以上是海水养殖生产的。海水鱼类的养殖有网箱养殖、池塘养殖和室内工厂化养殖等，而网箱是目前海水鱼类养殖的主要形式。我国的网箱养殖起步于淡水养殖，1973年开始网箱养殖淡水鱼，很快得到成功并获得推广，1994年全国水库、湖泊大水面网箱养鱼达15万亩。而海水养殖则是80年代由广东、福建开始的，由于育苗技术的突破，海水网箱养殖发展迅速。到2001年为止全国网箱数量已发展到近100万只（其中浙江11万只），网箱养鱼产量超过20万吨。我国海水网箱虽然有了较多数量，但由于网箱设备及养殖技术落后，单产低，养殖周期长，饵料系数高，且网箱基本为手工制作， 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 简陋，抗风浪能力差，在自动化管理设备、鱼病防治、环境调空技术等诸方面不配套，尚未形成完整的系统，导致网箱养殖只能集中于部分适宜发展网箱养殖业的近岸、港湾水域。至今未形成抗风浪网箱设计与制造，以及产业化生产限制了宜渔水域的网箱养殖空间的拓展。 国际上自20世纪70年代以来对深水网箱养殖的研究日益深入，并吸收了机电、工程、生物、自动控制、海洋环境、声光、新能源等众多学科知识，科技水平和产量效益不断提高。在菌种繁育、精养高产、饵料配比、病毒防治、防风抗浪、网箱大型化和外海作业、自动监控、环境改造等技术上作了长期的深入研究。 日本海水网箱养殖相当发达，仅蛳鱼养殖就有近2000个网箱，年产10万吨，美国自1964年引进网箱养鱼技术，多采用1m3小体积网箱，产量最高达600kg/m3，近十年来，挪威、芬兰、法国、德国等在开发大型深水网箱方面进行研究，挪威是世界公认的网箱养殖技术最成熟、发展最迅速、效益最好的国家，是公认的代表。它采用的大型抗风浪网箱建造技术、全价配合饵料及投喂技术、防病疫苗、自动清除死鱼、鱼苗自动计数计环境管理等均走在世界前列。 1978年至1995年的八年中，世界大型海洋网箱养殖技术得到快速发展，养殖鲑鱼的产量增加了4倍，达到50万吨，平均年增长22%以上。近20年来以挪威为代表的大型抗风浪网箱在世界各地得到迅速推广，取得显著的成效，被认为是目前海水养殖的典范。 近年来我国海水养殖发展很快，深水网箱已经起步，形成一定的生产能力。深水网箱养鱼具有比传统的网箱有更为优越的特点： 1.拓展养殖海域，减轻环境压力 近海10—50m水深的海域都适用深水抗风浪网箱养殖，有利于改变目前沿岸内湾和浅海养殖容量及水域环境恶化的现状。 2.改善养殖条件，改进鱼类品质 深水抗风浪网箱环境稳定，水体大，更接近自然环境，鱼类活动范围大，成活率高且生长快，鱼病少，自然饵料丰富，养殖鱼类的体型与肉质更接近野生状态。 3.优化网箱结构，抵御风浪侵袭 深水网箱采用的是抗拉力强，柔性好的新型材料，一般可抵御11—12级台风，5—6m高的大浪，有的经紫外线抗衰老处理寿命，可在15年以上。网衣经高效防污生物处理，使用寿命5年以上。有的网箱结构可自动升降，保证网箱养殖安全。 4.扩大养殖容量，提高生产效率 一个周长50m的PE网箱，可产鱼20吨，只需一人管理。 5.提高科学管理，管理可规范化 有的深水抗风浪配套有自动投饵，自动分级收鱼，鱼苗自动计数，死鱼自动收集等自动化设施，采用疫苗注射。网箱大型化规范管理与技术培训。 国内的深水网箱养鱼，起始于1998年海南从挪威引进HDPE重力网箱，之后浙江普陀、广东深圳、山东荣成、威海、青岛及浙江瑞安相继引入，浙江嵊泗引进了美国制造的碟形网箱，并开始了一系列有关深水网箱的研究开发工作。浙江省自1998年首次从挪威引进大型网箱以来，现在已开发生产了包括升降式、碟形和浮绳式等各种类型深水网箱近700个，前景看好。 近年来，由于海洋捕捞强度过大，渔业资源严重衰退，渔需物资价格持续上涨，市场渔业生产的比较效益下降，渔民收入减少，有的甚至亏损严重。1998年以来，农业部从渔业资源的可持续发展出发，对渔业发展方针和政策进行了重大调整。国务院办公厅国办发[1999]68号文转发农业部调整农业生产结构的八项措施明确指出：加强近海渔业资源的保护，完善休渔 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，严格控制捕捞强度，减少捕捞量。1999年后陆续出台了海洋捕捞产量实行零增长的指导性目标；实施完善伏季休渔制度；渔船实行功率和船数的“双控”措施等等。进入新世纪后，200海里专属经济区的实施和中日、中韩渔业协定的生效，是得我国渔业面临前所未有的挑战。我国渔业结构进行战略性调整势在必行，发展海水养殖更是主攻方向。由于近岸沿海水域的污染日益严重，近岸养殖已难有大作为，必须向深水水域推进。与此同时，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对鲜活水产品需求越来越大，尤其是对海洋鱼类的市场空间更是很大。据资料统计，2000年我国海水鱼类的捕捞总产量超过500万吨，而养殖总产量还不足50万吨，随着海洋捕捞“零增长”的实施，海水养殖鱼类必将取而代之。深水网箱作为渔业结构调整需要，促进海水养殖业可持续发展的一条有效和必要的途径，而且关系着渔民转产转业、增产增收巨大社会效益的产业，有着广阔的发展空间和发展前景。 3.我国及浙江省深水网箱养殖发展前提——近海渔业环境现状 2003年，中国海洋渔业生态环境仍保持良好状态，部分水域受到依然受到营养盐类、有机物、石油类和重金属等污染物的一定程度的污染影响，局部水域污染较严重，渔业资源和渔业生产受到一定程度的影响。 2003年，全国主要海洋渔业生态环境监测中心（站）对分布于黄海、渤海、东海和南海的38个重要水域（共268个测点）进行了监测，监测总面积1466万公顷。其中鱼、虾类产卵场、索饵场及自然保护区监测面积为1262万公顷，鱼、虾、贝、藻类养殖区监测面积为204万公顷。 　　海水质量评价采用《海水水质 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》(GB3097-1997)，其中：一类海水水质适用于海洋渔业水域、海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区；二类海水水质适用于水产养殖区、海水浴场、人体直接接触海水的海上运动或娱乐区以及与人类食用直接有关的工业用水区；三类海水水质适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区；四类海水水质适用于海洋港口水域、海洋开发作业区。 　　海水质量评价方法采用单因子判别法，即某一测点海水中任一评价指标超过一类海水标准，该测点水质即为二类，超过二类海水标准，水质即为三类，依次类推。 　　浓度均值和样品超标率均以样品个数为计算单元，样品超标率计算时统一采用《海水水质标准》（GB3097-1997）中的二类海水标准。 海洋渔业水质评价标准采用《渔业水质标准》（GB11607－89），《渔业水质标准》（GB11607－89）中没有的项目，采用《海水水质标准》（GB3097－1997），其中产卵场、索饵场采用一类海水水质标准，养殖区采用二类海水水质标准。 水质标准 （参照《渔业水质标准》（GB11607－89）和《海水水质标准》（GB3097－1997）） 项目 一类海水 二类海水 三类海水 四类海水 渔业水质 PH 7.8—8.5 7.8—8.5 6.8—8.8 6.8—8.8 7.0—8.5 DO >6mg/L >5mg/L >4mg/L >3mg/L >5mg/L COD ≤2mg/L ≤3mg/L ≤4mg/L ≤5mg/L BOD5 ≤1mg/L ≤3mg/L ≤4mg/L ≤5mg/L ≤5mg/L 油类 ≤0.05mg/L ≤0.05mg/L ≤0.03mg/L ≤0.50mg/L ≤0.05mg/L 无机氮 ≤200μg/L ≤300μg/L ≤400μg/L ≤500μg/L 非离子氨 ≤0.02mg/L ≤0.02mg/L ≤0.02mg/L 活性磷酸盐 ≤15μg/L ≤30μg/L ≤35μg/L ≤45μg/L 铜 ≤5μg/L ≤10μg/L ≤50μg/L ≤50μg/L ≤10μg/L 锌 ≤20μg/L ≤50μg/L ≤100μg/L ≤500μg/L ≤50μg/L 铅 ≤1μg/L ≤5μg/L ≤10μg/L ≤50μg/L ≤50μg/L 镉 ≤1μg/L ≤5μg/L ≤10μg/L ≤10μg/L ≤5.0μg/L 汞 ≤0.05μg/L ≤0.20μg/L ≤0.20μg/L ≤0.50μg/L ≤0.50μg/L 砷 ≤20μg/L ≤30μg/L ≤50μg/L ≤50μg/L ≤50μg/L 2003年，影响全国近岸海域水质的主要污染因子依然是无机氮和活性磷酸盐。近岸海水鱼虾类产卵场、索饵场及自然保护区的部分水域仍然受到无机氮、活性磷酸盐、石油类和铜的污染，部分海域铅、铜、化学需氧量和石油类样品超标率较高；个别海域溶解氧、汞、镉和pH超标。南海珠江口渔业水域的无机氮污染相对较重；东海渔业水域的石油类、铜污染相对较重；各海域渔业水域活性磷酸盐的污染状况基本相似。黄、渤海的无机氮、化学需氧量污染相对较重，东海的活性磷酸盐、铜污染相对较重，南海的石油类污染相对较重，石油类样品超标率较高，达33.8%。 海洋渔业水域沉积物中镉、铜和锌等重金属含量较高，超标区域为东海的杭州湾、舟山近海、长江口及渤海的莱州湾、辽东湾和南海的珠江口伶仃水域。 与全国其它地区相比浙江省近岸海域水质污染较重，根据调查综合评价，浙江沿岸海域已无一类海水，二类海水占各测站的9.4%、三类海水占11.0%，四类海水占39%，水占40.6%。海域普遍受到无机氮、活性磷酸盐和铅污染，部分区域化学需氧量超标。除去海水富营养化因素（即营养盐含量），一类海水也仅20.3%，二类海水占25.0%，三类海水占45.3%，四类及劣四类海水为9.4%。比较各个地区的调查结果可以看出，舟山地区水质略好，其次是温州和台州，宁波较差。 我国及我省的近岸渔业环境现状一定程度上制约了深水网箱的发展。因此在发展深水网箱时要充分对拟养海区海况、养殖容量进行研究，对深水网箱宜养海区进行综合 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 布局。 4.深水网箱养殖海区的选择 深水网箱养殖海区的选择应符合国家和地方的相关法律、法规和规定，已不破坏环境、不影响其他产业的发展、同时又能取得较好的经济、社会、生态效益为基本原则。在目前，养殖海区的选择要符合《中华人民共和国渔业法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《浙江省海洋功能区划》、《浙江省深水网箱养殖布局规划》和当地的海洋功能区划以及深水网箱养殖有关的其他规定。 4.1.基本要素 拟养海区理论最低潮位水深（海图水深）大于１０m； 附近无大的污染源，避开海洋倾废区、化工区、加工区、海洋和海岸重大工程作业区及有废物、污水入海的区域； 非传统的和海洋功能区划规定的船舶锚泊区、港区、国际国内航道和船舶习惯通航区，拟养区域外缘起2公里内无海洋管线路通过、也尚未有海洋管线路规划。 非国家和地方划定的海洋自然保护区的核心区、缓冲区，非生态环境特别保护区及其它涉海保护区；非军事控制区；非海上旅游和运动以及与深水网箱养殖矛盾的区域； 海水水质基本符合国家海水水质标准规定的二类海水或基本符合国家渔业水质标准； 非赤潮和灾害性海洋生态环境的频发海域； 半开放和基本开放海区，在现有条件下最好有岛礁屏蔽； 附近有利于养殖生产、作业、运输的基本设施。如码头等运输条件，水、电等生产、生活条件，饵料供应和养成物出运等渠道畅通。并且附近最好有可供传统小网箱养殖的区域，利于养殖品种的中间培育和小试。 4.2具体指标 4.2.1水深 养殖海区的水深要求与拟养网箱的深（高）度有关。为了减少对环境的影响，养殖时网箱的最底部应与海底有一定的距离，以确保网箱养殖安全，并使残饵和养殖对象排泄物有足够的释放空间。由于正常情况下海中水深不是常值，在实际选择养殖海区水深要求时，可用理论上最低潮位水深（海图水深）代替。 4.2.2潮流流速 深水网箱养殖海区需要一定的流速，以利于减少自身污染、改善水质、提高养殖种类的品质，但流速不能过大，以免损害养殖设施、减少有效养殖水体、损伤养殖种类、影响养殖生产。如根据浙江省海区的实际情况，限定养殖区涨落潮最大流速的低限为20cm/s，最大流速的上限则根据不同类型网箱而定。 4.2.3盐度、水色和透明度 盐度的要求根据养殖对象而定。水色和透明度要求虽因养殖种类而异，但总体上为水色越清、透明度越高越好。由于浙江海域多数海域水色较混，可以根据实际情况进行选择。 4.2.4酸碱度PH和溶解氧 拟养海区PH值要求在7.5—8.5之间，表层和次表层溶解氧要求大于5mg/L。 4.2.5化学需氧量 COD和生物需氧量BOD 拟养海区COD尽量不超过3 mg/L；BOD5要求不超过5mg/L。 4.2.6油类 拟养海区油类的分布值应严格控制在0.05 mg/L以下。 4.2.7重金属离子 拟养海区水质中的重金属含量分别控制在铜≤10μg/L、锌≤100μg/L、铅≤50μg/L、镉≤5.0μg/L、汞≤0.50μg/L、砷≤50μg/L，并且每项指标均未超过。 4.2.8营养盐 拟养海区的硝酸盐、氨氮、亚硝酸盐、无机氮、非离子氨、活性磷酸盐等指标越低越好，尽量选择无机氮≤300μg/L、非离子氨≤20μg/L、活性磷酸盐≤30μg/L的海区，以避免加剧浙江沿岸营养盐的严重超标。当营养盐指标超过上述值时，应将饵料换成配料。 4.2.9底质 拟养海区的地质应适合深水网箱的锚泊固定，沉积物的硫化物、有机碳、油类等指标在正常范围内。底泥中的淤泥的深度不能太厚，以防止锚、桩的移动；硫化物干重控制在30g/kg内，油类干重在500mg/kg以内。 底质标准（参照《中国海洋沉积物质量标准制定课题》） 项目 标准值（干重） 硫化物 300mg/kg 有机质 30g/kg 油类 500 mg/kg 4.2.10台风赤潮等灾害性环境频发区 选择这些海域养殖时，建议采用升降式网箱或碟形网箱，当灾害性天气或环境来临时，使网箱沉降到免受危害的深度。一般来说，网箱的下沉深度需超过6m。 5.实施深水网箱养殖行为对海洋环境的影响 近几年， 深水网箱养殖在对人类提供蛋白质的同时，也破坏了沿岸和海洋资源和环境。在大力发展海水养殖业的同时，保护海洋环境，以实现可持续发展，成为海水养殖业面临的重大课题。以网箱养鱼为主的传统养殖业受养殖设备抗风浪能力的制约，养殖海域限于内湾和近岸，在养殖海域地点、养殖模式、投饵等方面缺乏对海洋环境与其相互关系的研究，忽视海洋环境的承受能力，导致海水养殖的自身污染超出海洋环境自净能力的极限，产生严重的环境灾难，海水养殖业时常受到毁灭性打击。 国外抗风浪深水网箱设备的引进及国产化抗风浪网箱设备的研制成功，是海水网箱养殖从近岸、内湾拓展到浅海及深海成为现实。在抗风浪深水网箱养殖大力发展之际，及时进行海洋环境保护技术的研究，处理好海洋资源利用与环境保护的关系，解决养殖自身污染引发的病害问题，达到既保持养殖对象的品质健康，又维护养殖环境的生态健康，已成为当前渔业界必须考虑的首要问题。 网箱养殖过程中应该重视保护生态环境，没有相关标准，可借鉴《污水排放综合标》（GB8979－1996）的相关要求，网箱内集约养殖鱼类条件下，所占据的各种环境资源一般超过天然海区原来的生态位，使海域原来的生态环境出现变化，甚至变化明显。海水网箱养殖投饵料等生产活动，是对环境产生影响的最重要活动之一。残饵、生物体代谢产物和排泄物主要向周围水域环境输出各种营养盐类；而变化了的环境也对主体生物—养殖鱼类产生程度不同的影响。 深水网箱养殖对环境的影响主要有： 5.1深水网箱养殖对周边水环境和生态系统的影响 由于海洋渔业资源的锐减使得海水养殖业得到迅猛发展。然而，大规模深水网箱海水养殖使得大量水面被围栏或密置网箱，水面超负荷运载，由于网围精养采取高密度放养，并大量投喂外源性饵料、肥料，排泄物增加，致使水中氮磷猛增，透明度下降，水质恶化，底质污染严重，水体富营养化加重，病害增加，赤潮发生率提高。养殖业自身污染已严重制约渔业生产的持续健康发展。 深水网箱浸没于海水中，随着附着生物的附着，网箱网目堵塞，网箱内的水环境由水交换良好、与周围环境相似的环境，逐步演变成为不同于附近海域环境的、相对独立的小环境，网箱的水体交换减少，网箱与周围环境物质交换和能量交换减少，养殖废物在网箱内堆积，养殖环境变差、恶化。海水网箱养殖投饵料等生产活动对生态环境产生了重要影响，大量人工饲料的喂养、有机肥料的施加及生物排泄物和残骸构成了水中有机物的主体。海水养殖向水体输入了的超过自净能力的过量有机物的存在是环境恶化的根源。残饵和粪便等所溶出的营养盐和有机质是影响养殖水环境营养水平以及造成海域污染的重要因子。 海水中这些有机物会被细菌分解而无机化。在有氧状态下，好气性细菌进行好气分解，消耗氧而产生无机营养盐。由于海水中的溶解氧一般只有8mg/L 左右，如果有大量有机物存在，则很快被消耗，若溶解氧不能及时得到补充，则处于缺氧状态。在缺氧状态下，厌气性细菌取代好气性细菌而进行厌氧分解。厌氧细菌在海域普遍存在的是硫酸盐还原菌，分解产物为硫化氢。硫化氢对鱼类等直接起毒害作用外，还因易被氧化而消耗溶解氧，从而加剧缺氧状态，导致鱼虾贝类生长受抑、饵料系数降低甚至窒息死亡。有机物氨化作用产生的氨以及由氨转变成的亚硝酸盐均是诱发水产动物疾病的环境因子。海水积累一定量的分子氨对鱼鳃表皮细胞会造成损伤而使鱼的免疫力降低；亚硝酸盐达到一定浓度易引起鱼类中毒而使血液里高铁血红蛋白的含量升高，载氧能力下降，造成组织缺氧，神经麻痹，甚至窒息死亡。 有机分解是导致N负荷量增加，水质恶化等。研究显示在网箱养殖区总氮、总磷、有机质、硫化物等都比非网箱养殖区有不同程度的升高，由于氮、磷是水体生产力的限制因素，它的存在形式，除了上述可溶性形式外，还应考虑它们的总氮（磷）、颗粒氮（磷）。广东省沿海五个市的养殖区与非养殖区的调查结果表明，养殖区水域总氮、颗粒态总氮、总磷、可溶性总磷都比非养殖区高，而可溶性总氮、颗粒态总磷无显著性差异。养殖区总氮、总磷含量比较高，说明水产养殖通过残饵、排泄物（粪便）向水体输送氮磷营养盐是显而易见。 大量生成的氮、磷等无机盐是赤潮发生的原因，同时生成的维生素类和有机铁则能促进赤潮发生。如果发生赤潮，则导致鱼类食欲不振，鱼病发生，窒息死亡和中毒死亡。此外，有机物分解过程中产生的氨还是阻碍鱼类生殖的因素。近30年海水养殖的加速发展而导致的沿海生态环境的变化已是不争的事实。在一些地区，养殖场所排出的污染物已超过了附近海滨水体的接受能力。1998年香港及广东沿岸的赤潮，造成网箱养鱼业的巨大损失；1999年东海海域、1989年莱洲湾发生特大面积的赤潮，损失超亿元，这些地区大规模的养殖废水入海是促使赤潮发生的重要原因之一。这些现象说明海水养殖水环境的变化已经成为爆发赤潮的一个重要原因。 恶劣的水环境使水产动物的生产受到抑制，却为病原菌的滋生创造了条件。广东大亚湾是全国最大的网箱养殖区，随着养殖污物的日积月累，各种鱼类病害日益猖獗，而这些病害基本上都是由养殖自身污染引起。 此外，深水网箱养殖过程中广泛使用的用于防治病害、清除敌害生物、消毒和抑制污染性生物的各种化学消毒剂、抗生素、激素、疫苗、水处理化合物等化学药品，对水域环境的污染不可低估。据报道，1990 年挪威在水产养殖上使用的抗生素比农业上使用的还多；英国水产养殖中常用的化学药物就有23 种；我国在养殖防病中，曾使用过近500 种中西药。在鲑鱼网箱养殖中，最常用的抗生素为土霉素(OTC) ，常用的治疗剂有孔雀石绿、福尔马林、硫酸铜和敌百虫等，由于这些药品的降解物质对生物有毒性。因此在许多国家被明令禁止使用。抗生素主要通过混入饲料或直接用于水体中，如对养殖动物药浴，会有相当部分直接散失到环境中；抗生素掺入饲中，在虹鳟饲料中的氯霉素90 %以上进入水体。 按每获取1 t 的鱼产品约使用430 g 的抗生素，调查发现，养殖区沉积物中也有大量的抗生素存在. 沉积物中OTC 的含量与使用浓度成正比；抗生素的使用剂量和使用频率是水体中微生物的抗药性强弱的关键控制因子。 有人研究发现，使用土霉素后立即在养鱼场附近的沉积物中找到抗OTC 的细菌，抗药性持续达13 个月；另一研究中发现，离养殖场几百米处的非目标生物体内OTC的浓度在不断上升。海水养殖中的治疗药物和消毒剂等，已成为影响海洋环境的重要因子. 抗生素造成沉积物中生物群落量和质的改变，抑制沉积物的降解速率，如减弱水体降解有机碳的能力，使生源要素的生物地化循环减缓或停止，造成生态系统中物质循环和能量流动的不畅. 更为严重的是有些药物残留在养殖产品中，必将影响到人类健康网箱养殖中许多药品使用后直接进入水环境。饲料的化学药品既可通过粪便排入水中，也可通过未食完的饲料散布在水域环境中。化学药品的大量使用对环境及水产品的影响不可忽视。 近年来欧美国家针对水产品进口制订了非常严格的标准，特别关注水产品中的药物残留问题，一旦发现水产品药残超标，就会拒绝该国水产品进口。而我国水产养殖中一个严重的问题就是药物的使用。由于水质的恶化，为了获得高产，人们在水产养殖中使用了大量的药物，其药物使用的种类和数量相当可观，有用于消毒灭菌的高锰酸钾、孔雀石绿、抗病的磺胺类药物等，甚至剧毒的已禁的甲胺磷都有在偷偷使用，这些药物蓄积在水产品体内，直接影响了我国水产品在国际市场的声誉。而当含有大量化学药物的养殖废水进入附近水域，药物随食物链的传递最终必将对人类产生潜在的长期的影响。 5.2深水网箱养殖对沉积物的影响 有机物沉积于海底，经过和上述同样的过程分解生成的物质溶于海水，成为二次有机污染源，大大促进了环境的恶化。 5.2.1　溶解氧 残饵、粪便等有机物质在沉积物中的堆积促使底栖生物和分解有机物质的微生物群落的迅速增长，导致沉积层中的耗氧大大增加，网箱下部沉积物中其耗氧率比对照区要高2～5 倍很多研究发现，养鱼网箱附近富含C、N、P 的沉积物中存在着缺氧、无氧状态区。特别是在夏季，水温高，细菌活跃，氧的消耗量大，而海水的分层现象又明显，下层水难以和上层水混合，下层水的氧得不到补充，成为严重的缺氧状态。水质的恶化，特别是水质的富营养化，引发赤潮生物的大量繁殖，造成水体缺氧及堵塞海洋生物呼吸器官，致使养殖鱼、虾病大幅度增加。 5.2.2　硫化物 微生物的活动加强，造成沉积物层的缺氧. 而沉积层的无氧或缺氧又促进了微生物的脱氮和硫还原反应，沉积物中硫酸盐还原菌作用使沉积物发黑、发臭鸡蛋味，并具有毒 性. 有些养殖区沉积物中硫化物含量比自然海区中的含量要高10 倍多；粤东柘林湾网箱养殖区表层沉积物的硫化物含量也比对照区高617 倍，其含量分别为我国海岸带底质背景参考标准和日本渔业底质标准的116 倍和214 倍；表层沉积物中硫化物含量高是渔场老化的主要表现。 5.2.3　磷酸盐 在网箱养殖区沉积物中的P 随着沉积物的积累而浓度逐渐升高，这可作为网箱养殖中沉积物积累的最好的指标。据调查，珠江口牛头岛深湾网箱养殖区的上覆水与底质中磷酸盐含量相差很大，水柱中平均为0194μmol·L - 1 ，而沉积物溶液中平均达126152μmol·L - 1 ，两者相差两个数量级。 瑞典的网箱养殖海区的调查也发现，每1 000 m2 的网箱下面沉积物中平均净积累1 300 kgP ，相当于总输入P 的51 %～57 %，不包括由于生物的扰动而重新回到水柱的215 %～410 %部分；但有人认为，由于养殖活动造成水体富营养化而导致沉积物无氧状况，微生物的活动可加速无机盐从底质向上覆水的释放，加快了水体营养盐的循环速度，颗粒P重新悬浮的比例还要高一些，尤其在污染严重的养殖区；如经过一段时间的无氧状态后，沉积物溶解态P 的释放可以提高上覆水水柱中18 %的P 水平。 通过比较网箱下面柱状沉积物与对照区沉积物释P 研究表明，养殖区底泥释放P 的速率比对照区高一个数量级，且所释放大部分P 都为生物可利用的形式。 5.2.4 其它营养盐 N 也会在沉积物中积累，但仅有总输入N 的12 %～20 %在底泥中积累；N 在沉积物中的污染也具有区域性，在离网箱200 m处N 的沉积率仅为网箱下方的1/ 10 ；微生物的活动导致氨氮在沉积物中积累，而且是底质溶液中无机氮的主要存在形态. 对间隙水的氨氮浓度分析表明，网箱下面大大高于其它区域.沉积物还积聚约18 %～23 %的总输入的C。 在沉积物表层3 cm内有机碳21 %～30 %，随着深度的增加略有增加。 与NP 相似，C 的污染也存在着区域性，沉积物中的C 含量从3 m 处的9135 %减少到15 m 处的3199 % 。 此外，经微生物的活动，沉积物中微量元素如Fe、Mn 等将进一步释放到水柱. 这些微量金属元素含量的增加是导致养殖海区形成赤潮的重要原因。 5.2.5　“海底”升高 尽管网箱下部沉积物代谢10 倍于对照区，但底栖生物及微生物的活动，分解不了全部的有机物. 鲑鱼养殖网箱下方沉积物中每年仅有10 %的有机物分解。 由于分解速率低，导致养殖区的沉积物加厚，长期性的沉积造成养殖渔场“海底上升”。 调查发现，瑞典网箱养殖中产生的沉积物覆盖面积已达318 个养殖场大小的区域，大部分的悬浮颗粒都沉积到离网箱1 km 的范围内；在网箱正下方悬浮颗粒的沉积率为10 kg·m- 2·yr - 1 ，而在附近很快就减少为3 kg·m- 2·yr - 1。网箱养殖造成大量的物质沉积，导致海底抬升，也使渔场与外界海域水交换量减少，养殖区富营养海水更难稀释。 5.3养殖鱼类的逃逸及基因污染 5.3.1鱼类逃逸造成的影响 在养殖操作过程(如换网、药浴、收获等) 中，养殖鱼类的逃逸时有发生，有的量还很大，已引起了人们的关注。 大量养殖鱼类的逃逸，必然会影响到渔场附近的生态环境。 逃逸鱼与土著鱼竞争食物和生境，极大地影响了土著鱼类。 另外，还可能造成鱼类病害的流行；更为严重的是，很多鱼类寄生虫病是人畜互传的，对人类的健康将造成威胁。 5.3.2基因污染 养殖鱼类逃逸的另一个影响是可能造成外源基因的污染(包括外来种、转基因鱼及定向育种鱼等)。 这些种类对丰富我国水产种质资源、增加养殖种类、调整产品结构、丰富水产品市场起到了积极的作用。 但这些种主要是以养殖生产为目的，高生长率、低繁殖习性、低游泳能力。 因此，这些种类基因的变异性小、纯合性较高，有的甚至还带有人工插入的外源基因(GH gene ，AFP gene) 。 如这些鱼逃逸到自然生境中，将会与土著种进行种间杂交，导致土著鱼群基因库的减少，降低土著种的遗传变异，造成基因组成的均一化。 这一结果使土著种群对细菌、病毒及环境突变抵抗力减弱，造成土著种群的覆灭。 这已引起一些专家关注，建议对其进行不孕不育处理，以防止其对土著种基因库的影响。 5.4　造成水生生物多样性的改变 5.4.1底栖生物 深水网箱养殖中，底栖生物群落随着沉积物中有机物质和营养盐含量的变化而发生变化。 初期，底栖群落的丰度和生物量有所增加，随后超负荷的反应表现出来，多样性也可能改变。 如福建湄洲湾的海水养殖由滩涂逐渐转向浅海并进行网箱养殖后，湾内底栖生物中棘皮动物、软体动物和甲壳类等敏感种类明显减少；对大连湾养鲍场的底栖生物调查时发现，大个体的优势种消失，小个体生活周期短的沉积食性和有机碎屑食性的种类在种数和个体数上占绝对优势。网箱养殖对底栖群落的改变是局部的，根据养殖操作的不同，在网箱周围15 m的范围内，这种变化可能是永久性的。 在一个连续使用的养殖场中，网箱附近( < 3 m) 的底栖群落的多样性减少，而离网箱25～150 m 地方的生物群落与对照区没有什么不同。 网箱附近低多样性的区域的优势生物都是一些机会种，3～15 m 的过渡区为生物的生长提供了丰富的食物和良好的生境，一般来说，离网箱15 m的地方，生物多样性最高，生物量和丰度也最大。间隙性的养殖场，底栖生物种类的丰度和多样性在收获后7 周内都有所升高，同时，重新养殖后7 周内底栖生物群落的变化，暗示着海域环境对养殖操作能迅速作出反应。 5.4.2浮游生物 一些研究揭示了网箱养殖活动与藻华形成的关系。 网箱养殖导致水体的富营养化，造成养殖区发生藻华。 养殖海区不平衡的NP 比例还会导致丝状藻类的大量形成，如在一个养殖网箱附近的水体中，总NP 比为7∶5 ，而溶解性部分比例高达28∶1，在这一比例下，蓝绿藻容易大量繁殖。 在网箱养殖的沿岸海域中，由于藻类密度的增加，造成水体中高叶绿素含量、高浑浊度、昼日溶解氧大幅度波动及水体中藻类毒素含量的升高；室内研究也发现，在水体中添加生物素、VB12及鱼类的粪粒等，某几种单胞藻数量疯长。 水柱中的浮游动物并不摄食这些低值的藻华，从而造成了浮游动物摄食者的减少。 可以认为，赤潮的发生是浮游生物多样性极端降低的集中表现，尽管它是暂时性的。 5.4.3野生鱼群 网箱养殖对养殖区自然鱼群的影响存在着正反两个方面。 由于有丰富的食物，网箱附近有大量的捕食性和非捕食性的鱼类存在，海区野生鱼类的种群结构及生物量也发生了相应的改变。 首先是提高了鱼类的补充率，其次野生鱼类的生长速度与养殖鱼类相差不多，养殖场附近的鱼类的平均大小也比其它沿海区的鱼类要大。 另外，大量的营养物质输入引起低营养级生物的生物量的变化，改变了种群的生物多样性。在富营养的水体中，细菌性和真菌性的疾病存在更普遍，这往往与网箱养殖有关。 此外，网箱养殖的高密度，比自然环境中更易于病害的传播；而某些养殖鱼类特有的病害，由于没有保护性的措施，也可能会感染野生种群，造成这些种类数量的减少，甚至导致某些种类的消亡。 6.减少深水网箱对环境影响的措施和建议 深水网箱的养殖与海域的环境保护是对立统一的关系。一方面，海域污染制约了海水养殖业的发展，而海水养殖又以多种形式产生自身污染，不仅影响养殖业的本身，而且对周围海域环境和生态系统也构成越来越大的威胁，最终又危及到自身进一步发展。因此，必须尽力控制和减少自身污染的产生，寻找一条发展海水养殖和环境保护并存的可持续发展的途径。 深水网箱养殖为开放式水体养殖，每只网箱养殖水体均在1000m3以上，养殖鱼体总重量达几吨到几十吨，一旦发病，很难控制，治理难度很大。根据养殖环境污染的原因，可以考虑从以下几个方面防止或减少污染发生和治理已经污染的环境。 6.1加强法律法规的建设和许可证制度 为了保证深水网箱养殖的可持续发展和良好的渔业生态环境，有关部门应借鉴先进国家的管理经验，并结合我国的实际情况，应尽快提出保护近海渔业环境的管理框架，制定出管理海水养殖的法规条例以及完善水产养殖技术,并加大执法力度，以达到宏观调控的目的。同时制定网箱养殖的标准和法规，规范海域使用许可证制度，把实施海域使用许可证制度作为开发管理深水网箱养殖的主要手段，促进深水深水网箱有序开发。使我国的深水网箱养殖业真正做到可持续发展。 针对目前化学药物在网箱养殖的普遍使用，必须制定相应的海水养殖药物使用标准，对化学药物的种类和使用量加以严格控制。 6.2加强深水网箱养殖从业人员的环境意识和综合素质 在目前渔业环境法规尚不健全的情况下，深水网箱从业人员的环境意识和综合素质亟待提高。目前很多深水网箱从业人员是原来从事传统网箱养殖转业而来的，他们需要的不仅仅是纯粹的深水网箱知识，还应具备一定的环境和法律意识。政府应与相关的水产、研究机构合作定期开办相关的培训，从整体上提高从业人员素质。 6.3 优化网箱养殖模式 盲目发展单品种、高密度、高投饲率的养殖方式已让人们饱尝恶果。而采用混养等养殖模式可利用养殖生物间的代谢互补性来消耗有害的代谢物，减少养殖生物对养殖水域的自身污染，对于保护环境是有益的。如虾、鱼、贝、藻的综合养殖模式，不仅有利于养殖生物和养殖水域的生态平衡，而且能利用和发挥养殖水域的生产潜力，增加产量，具有明显的经济效益。 6.4合理规划和布局 对网箱设置海区的选定和数量的多少要根据海区情况及养殖容量的调查研究进行，在合理的范围内养殖生产，以防养殖自身污染的发生。为了确定其养殖容量，了解网箱养殖对环境影响的效应，必须对养殖环境中的营养负荷、耗氧进行量化的研究。 大面积的网围精养及密集网箱养殖，导致大量外源营养物质输入，超出水体自净能力，严重破坏水资源。因此，必须针对水体的不同使用功能，对养殖水面进行科学规划。确定水体对网围精养或网箱养殖的负载能力，综合利用各种相关的教学模型，确定养殖水体对营养元素尤其是N、P 的负载能力，最终确定水体的养殖容量，以便科学规划养殖水面，特别要合理确定网围、网箱面积、网箱密度等，实现对养殖水体的可持续利用。同时应注意控制放养密度，网箱养殖的放养密度应根据鱼的种类，规划养殖条件而定，放养密度过高，极易导致养殖环境变差，引发鱼病，造成损失。 6.5优化养殖环境 在养殖过程中，必须保持养殖海域的良好环境。如使用防污网衣，洗网换网，以减少网衣附着生物的危害。保持网箱为水流畅通良好的环境。同时充分研究导致养殖环境变差的原因，如研究网箱养殖与赤潮形成的关系。一般调查基础上扩大调查的范围，对不同的养殖模式下，分析赤潮形成的不同条件，从而得出养殖海域赤潮形成的一般性关系。 同时对养殖渔场生态系中微型生物的作用，也要进行充分的评估，既要肯定其有利的一方面，也对不利方面有充分的认识。 6.6优化饵料营养组成及投喂方式 由于大多数水产养殖废物来自饲料，要降低由此而产生的废物应注意饲料营养成分和投喂方式。饲料中加入易消化的碳水化合物可提高蛋白质利用率。通过选择饲料中所含的能量值与蛋白质含量的最佳比，可以减少饲料中氮的排泄。其结果是单位生物量所排泄的能量减少。对于投喂来讲，确定适宜的投饵量，减少残饵和散饵的数量，减少饲料损失，仔细地监控食物摄入是非常重要的。 6.7选择适应当地生长条件的优良品种　 在养殖生产中新的优良品种可以极大地提高产量和改善水产品的品质。优良品种能充分地摄取水体中饵料生物, 增强对环境不利影响的适应能力, 增加对侵袭性和传染性疾病的抵抗力, 这样可以减少药物的施用乃至污染。尤其是名、特、优及一些珍贵养殖种类, 肉质鲜美, 营养丰富, 产品具有较高的商品质量和经济价值。 6.8 利用生物和理化调节技术改善养殖水质 生物学技术是在生态系各营养级上选择和培育有益和高效的生物种类作为饲料或调控水质。目前采用的技术有混养一些滤食性动物，如加光合细菌、移植底栖动物、培养大型海藻等。适量的滤食性动物，如扇贝、牡蛎和罗非鱼等，可滤食浮游生物。光合细菌可分解有机质，加速物质循环，改善水质。虾池中纳入、培育沙蚕可摄食对虾的残饵、粪便，改善低质环境状况。养殖一些大型藻类可吸收水中溶解的无机盐，降低养殖水体的营养负荷。 随着现代生物技术的快速发展，传统的微生物学与现代生物技术有机结合，大大提高了降解效力，扩大了降解范围。生物学家利用基因工程把不同的降解基因移植到同一菌株中，创造出了具有多种降解功能的超级微生物。国内已用光合细菌与酵母融合杂合子处理味精废水取得了良好效果。也曾有应用光合细菌（红螺菌科）改善水质的报道。 物理和化学措施包括施用改良水质的物质、换水、使用增氧设备等。其目的是为有益生物种类和生态学的旺盛及良性运转创造最佳条件。适当使用理化技术是必要的，但常伴有一定的副作用或大幅度增加养殖成本。而生物调控技术利用的生物基本无副作用，有些本身还是经济产品或养殖动物的饲料生物。 6.9海底曝光 用喷流曝气装置把溶氧丰富的表层水向海底喷射，通过向底层水供给氧气和翻动表层泥使有机污泥扩散、分解，底质的有机物大为减少，COD 值下降。由于喷射作用，延长了底泥中的有机物在海水中的悬浮时间，即使流较弱，也有大量悬浮有机物从渔场流出。经测定，海流流速在5cm/s 以上，悬浮有机物几乎可以流到渔场外，适用海域为水深25m以浅。 7.结语 随着深水网箱应用的日益普及，渔业环境问题将越来越成为制约深水网箱产业发展的因素，深水网箱作为渔业结构调整需要，促进海水养殖业可持续发展的一条有效和必要的途径，今后海水养殖业发展的方向，必将获得很好的发展前景。因此必须重视深水网箱养殖和渔业环境之间密不可分的关系，加强深水网箱养殖的标准和法规，规范海域使用许可证制度，并加大执法力度。克服只注重利用，忽视环境保护的短期行为，加强深水网箱养殖行为与环境效应关系的研究，为深水网箱可持续发展提供必要的保证。 [参考文献] [1]国家技术监督局.中华人民共和国国家标准（海水监测规范）. 国家技术监督局发布，1998 [2]徐君卓.我国深水网箱产业化发展前瞻.现代渔业信息.，2002（4） [3]刘家寿.网箱养鱼对环境影响的研究进展. 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