海水养殖对环境的影响

海水养殖对环境的影响
温志良　温琰茂
(中山大学环境科学系　广州　510275)
摘要　本文分析了海水养殖造成自身污染的主要原因,对海水养殖造成的环境污染作了综述,就实现海水养殖的可持续发展,降低海水养殖造成的自身污染提出了相应的对策。

关键词　水产养殖　近海污染预防措施。

由于海洋渔业资源的锐减使得海水养殖业得到迅猛发展,过去的20年间全球的海水养殖以每年10%的速度增加,为丰富人民的菜篮子,提高人民的生活水平作出重要贡献。

然而,大规模海水养殖使得大量水面被围拦或密置网箱,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,养殖业自身污染已制约渔业生产的持续健康发展,其对环境的影响引起了许多学者的关注。

1　海水养殖废物的输出
海水养殖输出的废物主要包括未食的饲料、排泄和排粪以及化学药品等。

海水养殖多采用精养或半精养网箱、网围等集约型养殖方式,这种高密度的养殖方式需要投喂大量的饵料,其中相当一部分不能被鱼类食用,而成为污染因素。

Braaten[1]研究发现在海水网箱养殖鲑鱼中,投喂的干湿饲料有20%未被食用,而成为网箱养鱼输出的废物。

G owen[2]等对网箱养殖大马哈鱼作了研究,结果表明饵料中76%的碳和76%的氮将以颗粒态和溶解态的形式进入海水环境中,其它一些研究表明52%-95%的氮将进入水环境中。

此外, Wallin和Haknis on[3]研究了养殖过程中磷的物质平衡,饲料中15-30%的磷被鱼利用,16%
-26%溶解在水中,51%-59%以颗粒态存在。

应注意到一种物质的利用率与氮、磷及有机质的流失率与饲料质量、投喂方式、鱼类种类的生长阶段、环境状况有密切关系。

集约化水产养殖中生物大量的排泄、粪便也是造成水产养殖自身污染的重要因素,如贝类养殖中的主要污染是贝类产生的粪便,其含有的有机质。

K autshy和Evans[4]研究了自然种群的贻贝(Mytilus Edulis)产生粪便的情况,结果显示每年每克干重贻贝产生粪便量未1. 76g干重物,其中含碳0.13g、氮0.0017g、磷0.00026g。

R odlhouse[5]研究了同种贻贝筏式养殖中的粪便产生情况,结果表明每年每m2产生8.5kg碳和1.1kg氮,其中C/N比值约为8。

此外,网箱养殖过程中经常应用许多药品,如疫苗、激素、肌肉色素、麻醉剂和水处理化合物等,对水域环境的污染不可低估。

1990年挪威在水产养殖上食用的抗生素比农业上使用的还多。

[6]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,也可通过未食的饲料消散。

化学药品的摄取、分布和消散取决于养殖种类、化学药品的理化性质、饲料的组成和环境因素。

化学药品的大量使用对水环境及水产品的影响不可忽视。

2　海水养殖对环境的影响
2.1　海水养殖对水质的影响
现代集约化、高密度海水养殖向水体输入了大量的废物,大大超过了水体的自净能力,使得养殖海域自身有机物污染严重,水体富营养化突出。

杨庆霄[7]等研究虾塘残饵腐解对水质影响,发现过量的虾饵大部分沉淀于池底,残饵的分解使池底海水中DO和pH迅速下降,在24h内DO8mg/L和pH8.0分别下降到零和6.0。

其恶化的水质已达到了生物不能生存的水平。

即使虾池12h更换一次海水,但结果表明,由于仍有残饵覆盖于池底,虽更换新鲜水,8h后DO和pH仍从7.0mg/L和8.0下降到零和5.0,该水平仍达不到生物正常生存的水平。

暨卫东[8]在研究马銮湾水产养殖自身有机污染问题时发现海水4m层以下由于大量有机物的氧化分解,水中溶解氧被消耗殆尽,在厌氧细菌的作用下嫌氧分解,并发生脱氧过程,硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐几乎还原为分析零值,同时产生H2S等有害气体,恶化水生生态环境,对养殖业造成潜在威胁大。

暨卫东研究了厦门马銮湾自身有机污染、富营养化、赤潮的成因。

马銮湾养殖海域位于厦门西港的西侧,与厦门西港仅一墙之隔,属于封闭式养殖海域。

马銮湾有260hm2余虾池和120hm2余水域用于网箱养鱼。

养殖过剩的饵料、生物代谢产物残骸进入海域,自身有机污染特别严重。

除冬季以外,其它季节海水4m层以上C OD小于5.00mg/dm3,有机污染物表现为好氧降解过程,有利于硝化等作用,无机氮、磷、硅等营养元素大量增加。

以海水4m层为例全年SiO32-的浓度范围为12.5-63.3um ol/dm3,PO43-的浓度的范围为1.32-4.77um ol/dm3,NO3浓度范围为6.02-12. 50um ol/dm3。

而根据Red field最早的研究结果表明,一般大洋深层水的N:P值约在16¬1,与浮游植物体内元素组成的N:P值大致相同,后人把它称为Red field比值。

人们往往根据Red field比值来研究生态环境中氮和磷的限制因素。

[9]暨卫东在厦门西海域赤潮调查研究中,发现该海域硅、氮、磷之间有显著关系的Si:N:P比值为20:21:1,若磷盐含量超过0.5um ol/dm3就容易发生赤潮。

[10]由引可见,对于毗邻厦门西港的马銮湾,除了夏季的0. 5m和2.0m水层之外,各季水体中磷酸盐含量超过0.5um ol/dm3,尤其是4.0m层以下,由于有机物的分解补充积累了大量磷酸盐。

从上述有显著关系的si:N:P比值可以推出富营养化的si:N:P比阈值为10:10.5:0. 5。

马銮湾的硅氮磷含量已超过富营养化比阈值,属于富营养化养殖海域。

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,某些赤潮生物分泌毒素使鱼、贝中毒死亡。

大量研究表明,严重的有机污染导致水质恶化,养殖环境和临近海域生态环境中致病微生物大量繁殖,致使养殖鱼、虾的生病大幅度增加。

Craggs等在研究对虾病问题时认为,由于养殖环境恶化,病毒和病菌就会大肆泛滥,对虾抵抗力和虾体免疫力下降,最终导致虾病爆发性流行。

2.2　海水养殖对周围浅海生态环境的影响
受急功近利思想的影响,我国海岸滩涂养殖池塘得到迅速发展,对海岸线及邻近海域生态环境造成一定的影响。

如我国沿海不少地区大量兴建虾池,甚至本来盛产贝类等一级消费的滩涂也被改建成虾池,造成局部地区对虾养殖密度过大,养殖种群单一,对虾养殖的剩余生产力因不能被充分利用而转化为污染因素,加剧了生态环境的恶化,同时虾池排放的大量废水对邻近海域的渔业生态环境造成巨大危害。

[12]翟美华[13]在调查烟台市养虾废水的排放情况时,发现仅莱州、牟平县所在的莱州湾和象岛湾年接纳虾池废水230300万t、C OD排放量约占烟台北部海域入海总量的10%以上。

同时被清除的池底废物中含有大量有害物质,仅单项污染指标硫化物含量即要达27×10-6干重,而这些清除物不经任何处理被人们随意堆积于滩涂,有害物质经冲刷后入海,既殃及
养殖业自身,也对近海水域及滩涂生态环境造成污染。

一些养殖部门只注意进水质量,出现问题只从外部污染源上找原因,孰不知其本身就是一个有机污染源,虾池出现虾苗大量死亡现象,有时固然与爆发性流行病有关,但虾池水及虾池邻近水富营养化同样可以导致虾病的爆发。

因此,滩涂虾池养殖对海域的影响应受到高度重视并采取有效措施,随着养殖业的不断发展,其对近海海域的污染将会加重,而一旦破坏了自然生态环境的平衡,爱害的将不仅仅是养殖业本身。

3　降低水产养殖自身污染的措施
3.1　从养殖模式来看,单品种、高密度、高投饲率的养殖方式加之盲目发展所产生的恶果已让人们饱尝。

而采用混养等养殖模式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。

[16]如虾、鱼、贝、藻综合养殖模式,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,增加产量具有明显经济效益。

贝藻间养也已在大范围进行,成效显著。

随着养殖技术的提高,水产养殖集约化程度也会越高,节约资源、减污、防病的要求更高,农业生产上经历的利用几个优良品种和多施肥、多灌溉来产生“绿色革命”,其结果导致大面积病害爆发、土壤破坏的例子应该成为我们的前车之鉴。

[17]
3.2　从养殖水面的规划来看,大面积的网围精养,密集网箱养殖,导致大量外源营养物质输入,超出水体自身能力,严重破坏水资源。

因此,必须对水体不同的使用功能,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数学模型,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,尤其合理确定网围、网箱面积、网箱密度等,实现对养殖水体的要可持续利用。

3.3　从优化饵营养结构及摄喂方式来看,由于大多数水产养殖废物来自饲料,要降低由此产生的废物应注意饲料营养成分和投喂方式。

易消化的碳水化合物的加入会提高蛋白质利用率。

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N的排泄,其结果是单位生物量所排泄的能量减少。

此外饲料中非蛋白的组成也具有一定的重要性。

对于投喂过程来讲,减少饲料的损失,仔细地监控食物摄入是非常重要的。

[16]
3.4　从水质的生物和理化调节技术来看,生物学技术是在生态系统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生物、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。

对浮游生物有下行效应的作用,可使水质稳定,浮游植物生物多样性指数增大。

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,改善底质环境状况。

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。

[17]
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系统的旺盛、良性运转创造最佳条件。

适时使用理化技术是必要的,但其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。

3.5　从水产养殖的管理来看,为了保证我国淡水、近海水产养殖的可持续发展和良好的渔业生态环境,有关部门应尽快提出保护我国近海渔业环境的管理框架、制定出管理近海水产养殖的法规条例以及完善水产养殖技术。

参考文献
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253-257
纺织品将有环保标准
上海的服装或相关产品不久会被标上“称心纺织品,通过有害物质检验”标签,这是国际环保纺织品协会日前在上海设立其国内首家分支机构的“见面礼”,旨在加强上海乃至国内纺织制衣界对环境保护的意识。

据悉,国际环保纺织品协会成立于1992年,由其制订和推广的“环保纺织标准100”从专业环保角度检测各类纺织品对人体健康的影响并列出相关有害物质及所允许的最高浓度。

标准还针对所有纺织品制定了化验方法和品质控制的要求,通过“环保纺织品标准100”测试的厂商将获此证书,并允许在一年内使用环保标签。