海水养殖污染与生态修复策略.doc

本资料来源搜集与网络和投稿如有侵权牵扯利益关系请告知上传人联系删除。海水养殖污染与生态修复策略海水养殖是指利用天然海水进行鱼、虾、贝、藻等经济海产品的养殖活动。海水养殖根据养殖方式的不同可以分为网箱养殖、池塘养殖、筏式养殖、吊笼养殖和底播养殖等。随着海产品需求的增加以及近海渔业资源的衰竭海水养殖规模不断扩大海水养殖已成为获取海产品的重要方式。海水养殖过程中需要投入大量的饵料及治疗性药物以促进鱼类等快速成长。由于海水养殖生态系统结构较为简单生态效率低下这些输入的物质和能量无法被充分地循环利用给养殖海域生态环境健康造成了较大的影响［１］。海水养殖过程中产生的污染物质主要有营养盐、有机质、重金属及抗生素等药物。这些污染物质主要通过残饵、排泄物、化学药物等形式排入养殖海域中。有研究表明海水养殖污染不仅降低了养殖海域生态环境质量还威胁着养殖生物质量与食用安全。海水养殖已是我国近岸海域重要污染源之一并成为制约我国海水养殖业可持续发展的重要因素［２］。开展养殖海域生态修复科学、合理、有效地治理海水养殖污染已迫在眉睫。１海水养殖污染物类型及生态影响１.１有机质及营养盐污染。海水养殖中产生的有机质污染与营养盐污染具有较为密切的关系且在需要大量投饵的网箱养殖、池塘鱼虾养殖中较为常见。在网箱养殖和池塘养殖中渔民通常采取提高投饵率的方式来获得更高的收益但是鱼类等养殖生物仅摄食部分饵料导致大量未能有效利用的残饵和鱼类粪便等有机质在养殖区沉积物中大量累积使养殖海域悬浮颗粒物的沉降通量显著增加海域底质环境发生改变海水水质质量下降。研究发现每养殖１ｔ鱼将向海洋中输入９１０４.５７ｋｇ的悬浮固体、８４３.２０ｋｇ的颗粒有机物、２３５.４０ｋｇ生化需氧量、３６.４１ｋｇ氨氮、４.９５ｋｇ亚硝态氮、６.７３ｋｇ硝态氮、２.５７ｋｇ正磷酸盐磷［３］。这些悬浮颗粒物和营养盐的输入直接导致了网箱养殖区沉积物及水体中有机质和营养盐含量的快速升高。有研究发现海水网箱养殖区沉积物有机碳含量显著高于对照区超一类海洋沉积物质量标准约９０.９％［４］。蒋增杰等［５］进一步对养殖区有机质的来源进行了分析发现网箱养殖区养殖源有机质平均比例为５６.８８％其中网箱正下方比例可高达８７.８８％。Ｙｏｋｏｙａｍａ等［６］研究则发现网箱养殖区沉积物中养殖源有机质的比例为４０.７％其中残饵为２８.８％鱼类粪便为１１.９％。可见海水网箱养殖过程中产生的有机质输入对养殖底质环境造成了严重的有机污染。由于潮流影响以及野生鱼类觅食扰动网箱养殖过程中产生的有机质还容易被带到周边海域影响周边海域沉积物的理化性质其扩散范围可达３００～５００ｍ［５－６］。这些网箱养殖源有机质的输入不仅会改变养殖海域水体化学因子的垂直分布特征其在降解过程中还将持续释放溶解性有机质、氮、磷等化合物导致养殖海域周边水体有机负荷增加加速养殖海域富营养化［７－９］。有机质降解需要消耗大量的溶解氧将使养殖底质环境长时间处于厌氧还原状态滋生有害病原体引起硫化物含量升高对海洋生物生长、繁殖产生影响。由于有机质的降解是一个较为缓慢的过程导致养殖活动对水环境的影响具有一定的累积性和滞后性也使得当外源营养盐输入得到控制时由于养殖海域沉积物中有机质的降解释放大量氮、磷等元素使水质在较长时期内仍处于富营养化状态出现渔场老化现象［１０－１１］。此外还有研究指出高密度的海水养殖源有机质和营养盐输入为海洋赤潮发生提供了物质基础是部分海域赤潮发生的诱因［１２］。１.２重金属污染。我国海水养殖海域水体和沉积物中普遍存在着较为严重的重金属污染。Ｌｉａｎｇ等［１３］调查了珠江三角洲６个海水养殖区沉积物的重金属污染情况发现养殖区的Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｐｂ含量显著高于非养殖区。韩现芹等［１４］调查了天津汉沽海水养殖区重金属含量分布特征发现超标重金属以Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ为主分别超出三类、二类和一类海水水质标准。Ｗｕ等［１５］则调查了漳江口蛤、螃蟹、对虾等池塘养殖对周边红树林湿地沉积物生态环境的影响发现池塘养殖尾水的排放明显提高了周边红树林湿地沉积物中Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｄ、Ｐｂ等重金属的含量增加了周边海洋生态系统的重金属污染风险指数。海水养殖过程中随饲料添加、有机肥使用和药剂投放等输入的重金属元素是导致海水养殖环境重金属超标的重要原因之一。由于我国渔用配合饲料只对无机砷、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｃｄ及Ｃｒ提出了安全限量要求而未对Ｃｕ、Ｚｎ等动物机体所必需的微量元素作出限量要求因此造成了这些重金属元素随饲料过量的输入到海水养殖环境中［１６］。梁炽琼等［１７］研究发现我国水产配合饲料生产中存在重金属污染问题多数重金属指标未能符合相关标准限量要求。在池塘养殖中以畜禽粪尿为主的有机肥投放也是重金属的重要输入源。猪粪有机肥中Ｃｕ、Ｚｎ含量最高可分别达到１７