海水養(yǎng)殖對(duì)沿岸生態(tài)環(huán)境的影響及其可持續(xù)發(fā)展對(duì)策

曾瑞娟　陳鎮(zhèn)鈴　蔡依凡　俞仁

在世界范圍內(nèi)，海水養(yǎng)殖業(yè)近年來得到快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了沿岸各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，包括航運(yùn)、旅游、排廢、捕撈等，但也加劇了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。因此，在海水養(yǎng)殖生產(chǎn)發(fā)展過程中，需要對(duì)未污染、清潔水域加強(qiáng)保護(hù)，避免對(duì)人類正?；顒?dòng)造成不利影響。同時(shí)，還要對(duì)海水養(yǎng)殖所帶來的負(fù)面影響加大研究力度，采取有針對(duì)性的治理策略，使生態(tài)環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展得到有效保障。

一、海水養(yǎng)殖對(duì)水環(huán)境所造成的影響

1.水體pH值及濁度變化。針對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查和研究可以看出，網(wǎng)箱養(yǎng)殖在短期內(nèi)不會(huì)影響周邊水體環(huán)境的濁度和pH值，但如果采用大規(guī)模網(wǎng)箱投餌養(yǎng)殖，各種沉淀物和有機(jī)碎屑等的長時(shí)間存在則會(huì)導(dǎo)致水體透明度及pH值降低，有機(jī)物分解及水生生物呼吸作用是最主要的原因。

2.溶解氧變化。水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)中包括水體溶解氧，其含量變化能夠準(zhǔn)確反映海域水環(huán)境的質(zhì)量狀況。針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖有機(jī)污染狀況進(jìn)行研究可以看出，大量有機(jī)物在氧化分解過程中會(huì)消耗極大部分的溶解氧，同時(shí)通過厭氧細(xì)菌的作用，在脫氧的同時(shí)導(dǎo)致有害氣體產(chǎn)生，使水生生態(tài)環(huán)境惡化。可以通過模擬實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)此過程進(jìn)行深入探究，比如，池底過剩蝦餌分解時(shí)會(huì)導(dǎo)致海水中DO降低，而且能夠在24h內(nèi)降到零值。另外，在高密度貝類養(yǎng)殖過程中，大量溶解氧會(huì)被消耗，特別是在水交換條件較差的情況下。針對(duì)養(yǎng)殖水體調(diào)查分析可以看出，由于養(yǎng)殖所產(chǎn)生的廢物分解和魚類等水生生物呼吸等會(huì)降低DO濃度，通常養(yǎng)殖水域越深，DO濃度值越少。

3.營養(yǎng)鹽變化。在進(jìn)行海水魚蝦高密度養(yǎng)殖時(shí)，通常會(huì)投喂大量餌料，分解殘餌及糞便等排泄物所產(chǎn)生的物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，并且水體強(qiáng)污染源來自于海水養(yǎng)殖所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。與其他海域相對(duì)比可以看出，海水養(yǎng)殖區(qū)中存在的總氮、懸浮物、總磷、COD 、BOD等相對(duì)較高，與非養(yǎng)殖區(qū)相比，水體透明度、pH值及DO卻相對(duì)較低。因此可以確定，海水養(yǎng)殖所形成的廢物會(huì)使水體營養(yǎng)物總濃度提高。

4.底質(zhì)變化。與非養(yǎng)殖區(qū)相比，海水養(yǎng)殖區(qū)呈現(xiàn)的沉降量較大。對(duì)貝類養(yǎng)殖海灣生態(tài)環(huán)境進(jìn)行研究分析可以看出，高密度養(yǎng)殖區(qū)域存在明顯的生物沉降作用，與周圍水體相比，氮、碳、磷在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)底泥沉積物中的含量較高，其耗氧量也相對(duì)較高，并且殘餌在沉積物中極為常見。一旦底泥堆積有機(jī)物過量，會(huì)使底質(zhì)理化指標(biāo)發(fā)生變化，加大微生物分解作用，使底泥溶解氧降低，甚至因無氧或缺氧而呈現(xiàn)還原態(tài)。另外，由于海水中大量硫酸鹽的存在，在沉積物吸附作用下，會(huì)向底層進(jìn)行滲透擴(kuò)散。因此，在海水養(yǎng)殖區(qū)的底泥沉積物中，無機(jī)氮、COD、硫化物、無機(jī)磷等含量較高。

5.浮游生物和底棲生物。相關(guān)研究表明，高密度海水養(yǎng)殖會(huì)對(duì)水中浮游生物優(yōu)勢(shì)種群造成一定影響。由于水體營養(yǎng)物質(zhì)及餌料施用量增加，會(huì)促進(jìn)浮游植物的大量繁殖，但是隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大以及時(shí)間的延伸，會(huì)出現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)富集、光照降低、水質(zhì)惡化等現(xiàn)象，導(dǎo)致浮游植物的數(shù)量不斷減少。由于不同藻類所需要的營養(yǎng)元素有所差異，水質(zhì)惡化的同時(shí)，也使藻類優(yōu)勢(shì)種群發(fā)生變化，由硅藻類轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)藻類。

作為濾食性動(dòng)物，貝類具有較強(qiáng)的濾水能力，一旦進(jìn)行高密度養(yǎng)殖，會(huì)對(duì)攝取的浮游植物和有機(jī)顆粒進(jìn)行過濾，這就會(huì)嚴(yán)重影響浮游植物和種群結(jié)構(gòu)，增加微型浮游植物所占比例，從而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成顯著影響。

在魚類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中，底棲動(dòng)物作為優(yōu)良餌料，也是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，其中魚類糞便、殘餌等會(huì)對(duì)水質(zhì)及水體營養(yǎng)狀況造成損害，還會(huì)影響底棲動(dòng)物的數(shù)量、種類以及生物量。與非網(wǎng)箱區(qū)相比，網(wǎng)箱養(yǎng)魚區(qū)底棲動(dòng)物現(xiàn)存量較少，網(wǎng)箱下方及鄰近水域存在大量生物糞便和殘餌，在分解時(shí)會(huì)導(dǎo)致大量氧消耗，底棲動(dòng)物的數(shù)量大幅度下降，隨著網(wǎng)箱距離的不斷加大，其影響作用不斷減小。

二、海水養(yǎng)殖對(duì)沿岸生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響

1.近岸海洋生物。與自然生態(tài)系統(tǒng)不同的是，海水養(yǎng)殖的種群種類缺乏豐富性，種類單一，因此其自我調(diào)節(jié)能力不足，難以保持生物多樣性，無法保證生態(tài)平衡。同時(shí)，海水養(yǎng)殖需要利用人工方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致所在海域生物物種逐漸呈現(xiàn)單一性，嚴(yán)重影響海洋生物的大循環(huán)，導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)失調(diào)的現(xiàn)象。另外，由于養(yǎng)殖過程中會(huì)出現(xiàn)生物逃逸的情況，極易導(dǎo)致土著生物種群受到其所攜帶病菌的感染，一旦逃逸養(yǎng)殖魚群與野生魚群發(fā)生結(jié)合，會(huì)導(dǎo)致魚種變異的情況大幅度提升，加大野生種群的滅種危險(xiǎn)。

2.沿岸灘涂、紅樹林。作為陸地向海洋過渡的重要且特殊的生態(tài)種群，紅樹林在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)維持中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也是眾多爬行類、兩棲類生物的棲息地以及海洋生物的繁殖場所，其中包括不少瀕危物種。同時(shí)，在洪水自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，紅樹木還能夠在泄洪中充分發(fā)揮其抵御能力和疏散能力。隨著海水養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，由于對(duì)紅樹林所生長的灘涂進(jìn)行了改造，給不少甲殼、魚類等生物長期棲息繁衍的生長環(huán)境造成破壞。另外，由于對(duì)紅樹林缺乏有序、系統(tǒng)的開發(fā)和管理，不少養(yǎng)殖戶急功近利，嚴(yán)重破壞大片灘涂及紅樹林，導(dǎo)致紅樹林生長的灘涂土質(zhì)酸性增加，水體pH值降低，危害其他水生動(dòng)植物生長，使周邊生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)嚴(yán)重失衡的狀況。

三、海水養(yǎng)殖影響水體環(huán)境的主要因素

1.營養(yǎng)物。在海水養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，通常會(huì)利用無機(jī)物、有機(jī)物進(jìn)行餌料加工，無法保證所投放餌料能夠完全安全食用，存在較高的浪費(fèi)率。同時(shí)，養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物和這些殘餌會(huì)不斷沉淀累積，其中存在的大量磷、氮等物質(zhì)會(huì)對(duì)海洋水體造成影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，使養(yǎng)殖區(qū)域沿岸生態(tài)環(huán)境污染問題不斷加劇。

沿海魚類養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致大量有機(jī)及無機(jī)廢物排放量加大，會(huì)使半封閉港灣的富營養(yǎng)化及有機(jī)物負(fù)荷增加現(xiàn)象加劇，進(jìn)而增加還原性化合物及硫化細(xì)菌繁生，同時(shí)大幅度減少大型底棲動(dòng)物豐度、生物量及種類數(shù)量等，對(duì)生物多樣性、池塘土壤等也會(huì)造成不利影響，增加病原體及水華發(fā)生幾率，并且隨著沉積物中硫化氫、氨、甲烷含量的增加，還會(huì)直接危害所養(yǎng)殖動(dòng)物的正常生產(chǎn)。另外，海域水交換較慢，大規(guī)模養(yǎng)殖場會(huì)因排污導(dǎo)致赤潮發(fā)生幾率加大，對(duì)蝦類、魚類、貝類等的養(yǎng)殖安全造成威脅。

2.藥物。在海水養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中會(huì)利用不少化學(xué)藥物，進(jìn)行敵害生物清除、病害防治、污損生物消毒和抑制等，因此所使用的藥物、防腐劑及消毒劑等也是導(dǎo)致影響海洋生態(tài)環(huán)境的重要因素之一，現(xiàn)階段藥物生態(tài)毒理學(xué)、海洋生物微生物抗藥性、生物富集等問題也受到廣泛關(guān)注和重視。由于海水養(yǎng)殖所使用的化學(xué)藥物較多，海產(chǎn)品藥物濫用現(xiàn)象頻發(fā)，同時(shí)藥物會(huì)借助食物鏈的作用進(jìn)行不斷擴(kuò)散，嚴(yán)重威脅人體健康。

3.底泥污染。在海水養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，殘餌會(huì)在底泥中不斷沉淀堆積，使其中存在的磷、氮、碳含量不斷提高，在集聚微生物的同時(shí)，使底質(zhì)中的含氧量不斷降低，對(duì)水體造成嚴(yán)重污染。

四、促進(jìn)海水養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效策略

1.生態(tài)養(yǎng)殖，加大監(jiān)督和管理。第一，在前期人工培育環(huán)節(jié)，需要將培育至一定階段的海產(chǎn)品幼苗放歸到天然海域環(huán)境中，通過天然餌料投放促進(jìn)其生長發(fā)育，充分發(fā)揮食物鏈效應(yīng)，同時(shí)通過大網(wǎng)箱攔截養(yǎng)殖的方式，有效防止養(yǎng)殖生物逃逸，避免其造成其他海洋生物感染，促進(jìn)形成放牧式的海洋養(yǎng)殖方式。第二，在海水養(yǎng)殖過程中，通過不同種群棲息海域?qū)哟蔚某浞掷?，結(jié)合養(yǎng)殖的實(shí)際條件，采用不同種群混合養(yǎng)殖模式，促進(jìn)立體化、多層次海水養(yǎng)殖方式的形成，使海水養(yǎng)殖生態(tài)效益有效提升。

2.綜合養(yǎng)殖，運(yùn)用輪換海區(qū)放養(yǎng)模式。隨著養(yǎng)殖行業(yè)的過度開發(fā)和盲目發(fā)展，現(xiàn)階段不少養(yǎng)殖呈現(xiàn)出高密度、單品種、投飼率高的特點(diǎn)，會(huì)對(duì)沿岸生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，要加大混養(yǎng)等養(yǎng)殖模式的應(yīng)用力度，通過養(yǎng)殖生物間代謝互補(bǔ)性的充分發(fā)揮，使有害代謝物得以有效消耗，有效減少生物所造成的養(yǎng)殖水域污染問題，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)力度。比如，通過魚、蝦、藻、貝等綜合養(yǎng)殖模式的運(yùn)用，能夠使養(yǎng)殖水域生態(tài)環(huán)境及生物平衡得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)使養(yǎng)殖水域的生產(chǎn)潛力得以有效提升，切實(shí)提高海水養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著養(yǎng)殖技術(shù)的不斷發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖的集約化程度進(jìn)一步提高，對(duì)污染控制、資源節(jié)約以及病害防治提出了更高的要求，通過加大貝、藻間的養(yǎng)殖范圍，能夠使生態(tài)保護(hù)及養(yǎng)殖成效提升。

在一個(gè)海區(qū)內(nèi)進(jìn)行長時(shí)間的海水養(yǎng)殖時(shí)，由于海水中所含營養(yǎng)物質(zhì)下降，會(huì)對(duì)生物喂養(yǎng)能力造成影響，同時(shí)隨著生物排泄物、飼料殘餌、營養(yǎng)鹽等增加，會(huì)嚴(yán)重污染海域，因此可以采用網(wǎng)箱并及時(shí)輪換至其他海域，使原海區(qū)能夠充分利用自凈功能使原有能力逐漸恢復(fù)。在養(yǎng)殖環(huán)境中，通過運(yùn)用微生物降解污染的有效修復(fù)手段，能夠使微生物降解能力充分發(fā)揮，有效修復(fù)已污染海區(qū)，優(yōu)化及改善海域生態(tài)環(huán)境。

3.改進(jìn)傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式。針對(duì)灘涂養(yǎng)殖，單個(gè)海灣可以采用工廠化、集中式管理，通過飼料集中投放和排水集中處理的方式，使生態(tài)環(huán)境得以有效修復(fù)。同時(shí)需要加大對(duì)海水養(yǎng)殖的管理力度，合理安排養(yǎng)殖計(jì)劃，并嚴(yán)格遵循相關(guān)的養(yǎng)殖規(guī)定，事先評(píng)定養(yǎng)殖海域的養(yǎng)殖負(fù)載量、養(yǎng)殖環(huán)境等，在海水養(yǎng)殖過程中對(duì)餌料量、藥品質(zhì)量等加強(qiáng)控制。另外，要對(duì)養(yǎng)殖者加強(qiáng)技能培訓(xùn)，確保其提高對(duì)于養(yǎng)殖過程中生態(tài)環(huán)境保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)，不斷增強(qiáng)養(yǎng)殖水平及環(huán)保意識(shí)，從而使其海水養(yǎng)殖操作的正確性得以保證。

在海水養(yǎng)殖過程中，通過生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，基于生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級(jí)，對(duì)有益及高效生物種類進(jìn)行選擇和培育，在水質(zhì)調(diào)控或飼料加工中發(fā)揮著重要的作用。目前通常采用部分濾食性生物混養(yǎng)、底棲動(dòng)物移植、光合細(xì)菌增加、大型海藻培養(yǎng)等技術(shù)，其中，通過牡蠣、扇貝、羅非魚等部分濾食性動(dòng)物的適量放養(yǎng)，可以對(duì)浮游生物進(jìn)行濾食，有效改善養(yǎng)殖水體水質(zhì);通過光合細(xì)菌的投放，能夠使沉積的生物糞便、殘餌中存在的有機(jī)質(zhì)得以有效分解，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)速度加快，有效改善養(yǎng)殖環(huán)境;在蝦池中對(duì)沙蠶進(jìn)行培育，其能夠?qū)Ξa(chǎn)生的糞便、殘餌進(jìn)行攝取，使底質(zhì)環(huán)境污染情況有效改善;通過大型藻類的種植，能夠?qū)λ腥芙獾臒o機(jī)鹽進(jìn)行有效吸收，使養(yǎng)殖水體的營養(yǎng)負(fù)荷減少。

在海水循環(huán)養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，還可通過貝類池、對(duì)蝦池、蓄水池、凈化池共同組成循環(huán)系統(tǒng)，其中，貝類池可通過水體流入，納入對(duì)蝦池中的殘餌及排泄物，通過池中貝類對(duì)殘餌、排泄物進(jìn)行濾食，使水質(zhì)凈化作用得以充分發(fā)揮;貝類池流入的水體可進(jìn)入增加殺菌劑的凈化池中進(jìn)行再次凈化，再利用凈化完成的水體進(jìn)行對(duì)蝦養(yǎng)殖;干凈海水可利用蓄水池進(jìn)行儲(chǔ)存，從而在養(yǎng)殖過程中對(duì)水量損耗進(jìn)行有效補(bǔ)充。通過此循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用，使海水保持封閉狀態(tài)，防止生物糞便、殘餌等對(duì)海區(qū)水質(zhì)造成影響，同時(shí)養(yǎng)殖過程中也無需換水操作，使養(yǎng)殖池有效杜絕病源進(jìn)入，最大程度地減少病害發(fā)生幾率。

4.科學(xué)規(guī)劃海水養(yǎng)殖。在海水養(yǎng)殖水域中，由于大面積網(wǎng)圍及網(wǎng)箱密集養(yǎng)殖的運(yùn)用，會(huì)因引入大量外源營養(yǎng)物質(zhì)而使水體無法承載，對(duì)水資源造成嚴(yán)重破壞。所以，要根據(jù)水體實(shí)際使用功能，提高養(yǎng)殖水面規(guī)劃的科學(xué)性和合理性。同時(shí)，需要明確水體對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖或網(wǎng)圍精養(yǎng)的承載能力，充分利用各種相關(guān)數(shù)學(xué)模型對(duì)水體養(yǎng)殖容量進(jìn)行確定，從而實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水面的科學(xué)規(guī)劃，特別是要確保網(wǎng)箱、網(wǎng)圍面積、網(wǎng)箱密度的合理性，使養(yǎng)殖水體的可持續(xù)利用得到有效保障。

5.餌料配方及投放要科學(xué)合理。養(yǎng)殖飼料是大部分養(yǎng)殖廢物的形成主因，所以要對(duì)餌料投放方式及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，最大程度地減少養(yǎng)殖廢物。同時(shí)，通過添加易消化的碳水化合物，能夠使蛋白質(zhì)的利用率有效提升，對(duì)飼料中所含蛋白質(zhì)含量及能量值的最佳比進(jìn)行合理選擇，也能夠有效減少飼料中N排泄量以及單位生物排泄量。

海水養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展極大提升了經(jīng)濟(jì)效益，卻也嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。目前，因大規(guī)模海水養(yǎng)殖基地的不斷增加，不少養(yǎng)殖廢水不經(jīng)處理就直接排放，嚴(yán)重影響著近海水域生態(tài)系統(tǒng)，尤其是養(yǎng)殖廢水中包含大量有機(jī)物營養(yǎng)成分，導(dǎo)致藻類生物大量繁殖，甚至引發(fā)海水赤潮現(xiàn)象，對(duì)養(yǎng)殖業(yè)亦造成不利影響。所以，要正確分析和評(píng)價(jià)海水養(yǎng)殖業(yè)對(duì)沿岸生態(tài)環(huán)境所造成的影響，基于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行有效管理并且配備充足資源，加大力度推廣綠色養(yǎng)殖或循環(huán)型生態(tài)養(yǎng)殖模式，使經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可協(xié)調(diào)發(fā)展得以保障。

作者簡介：曾瑞娟（1973-），女，漢族，福建連江人，助理實(shí)驗(yàn)師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)室管理、海水養(yǎng)殖。