網箱養殖對近岸海域海洋生態環境的影響探討

姜歡歡

(1.國家海洋局北海環境監測中心 青島 266033； 2. 國家海洋局海洋溢油鑒別與損害評估技術重點實驗室 青島 266033)

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網箱養殖對近岸海域海洋生態環境的影響探討

姜歡歡1，2

(1.國家海洋局北海環境監測中心 青島 266033； 2. 國家海洋局海洋溢油鑒別與損害評估技術重點實驗室 青島 266033)

文章闡述了網箱養殖的類型，以及養殖過程中大量餌料及產生的排泄物等有機物長時間的累積，對近岸海域海洋生態環境產生的各種影響，主要包括對海流、水質、沉積物及生物多樣性的影響，并建議漁業監管部門采用合理規劃、科學養殖，強化監督、定期評價，生物修復，提高水質的方式，合理利用海洋資源，加強海洋生態環境的保護。

網箱養殖；生態環境；富營養化；富集污染

我國是世界上海水養殖發達的國家之一，海水養殖是人類利用海洋生物資源、發展海洋水產業的重要途徑之一。近年來，網箱養殖作為集約化的養殖形式，養殖產量高、養殖產品質量高等優點被越來越多的養殖戶所采用。網箱養殖是采用一定的養殖設施在某一局部海域開展的養殖活動，以前的網箱是一般利用浮子與沉子的作用將整張網懸浮于水中養殖，這種方式安全系數低，現在一般采用框架式網箱，數個網箱排列一起，穩定性好，整體移動方便。但由于網箱養殖需要懸浮于海水中開展養殖，對其固定的要求相對較高，所以一般選取近岸的淺海灣內海域，而淺海灣內海域是受污染較為集中的區域，網箱養殖由于自身造成的污染如養殖設施、餌料、化學藥物的使用等原因，對養殖區內海流產生了影響，容易引起水質富營養化、底質的富集污染以及對生物多樣性的破壞，從而對近岸生態環境產生很大的影響。

1 網箱的分類

淺海海域風浪條件較好，流速較小，是網箱養殖的集中區域。由于網箱的結構型式不同，淺海所用網箱主要包括浮式網箱、固定式網箱和沉式網箱。

1.1 浮式網箱

浮式網箱一般是由網箱框架、箱體、浮子、沉子和錨泊構成(圖1)，這類網箱主要是借助于浮子和網箱框架自身的浮力漂浮于水面開展養殖，其特點是網箱的成本低，移動較為方便，箱體浮于水面上，箱內水體的體積不因漲落潮而變化，框架還可以作為日常管理操作平臺。

圖1 浮式網箱基本布局

1.2 固定式網箱

固定式網箱是將竹、木或水泥樁固定于淺水區底部后，再圍上網衣，形成較封閉的養殖水體。網箱被固定在一定的水層(圖2)。其特點是箱內水的體積隨潮流的漲落而變化，這種方式對網箱的固定要求比較高，主要在潮差變化不大或水流平緩的灣內較為適用。固定式網箱通常使用較少，大多養殖戶選用在淺水區設置圍欄進行蝦、蟹類的養殖。

圖2 固定式網箱基本布局

1.3 沉式網箱

沉式網箱是借助于浮子、沉子的作用，將網箱整體沉于水面以下的方式開展養殖(圖3)。其特點是網箱內水體體積不變，水溫相對穩定，附著生物不易在網身上附著，適用于風浪大或天氣較冷時采用。但這種方式由于低于水面，箱內養殖產品不易觀察，投餌也需要設通道，網箱管理較不便。

圖3 沉式網箱基本布局

以上3種不同方式的網箱，在養殖過程中都需要多個單元結構緊密組合到一起，養殖產業較多的近岸海域，這種網箱會占據大量的空間，對海流產生一定的阻礙作用，大量的營養元素不能被很好地利用，將造成水質富營養化、沉積物的富集污染，從而對海洋生物產生影響。

2 影響

2.1 對海流的影響

海流指由于熱輻射、蒸發、降水、冷縮等作用而形成密度不同的水團，這種水團在風應力、地轉偏向力及引潮力的作用下形成大規模相對穩定的流動，即我們通常所講的海水的流動形式。近年來，為了提高養殖生物的產量及質量，養殖戶大都選用網箱養殖的方式養殖，這種養殖方式養殖種類較多，受條件的制約較少。大量的網箱集中地布設在近岸海域養殖區域內，對海水造成了很大的阻礙，降低了海流的流速，而且也可能對局部區域內海流流向產生影響。網箱的存在改變了養殖區和毗鄰海域的流場，流場的變化將導致多種海水環境要素的變化。

網箱對海流的阻礙作用相對較大，國外學者經研究發現，養殖設施可使海流速率降低28%～40%[1-3]，蔣增杰等[4]根據桑溝灣貝類養殖對環境的相互作用研究發現，通過對養殖區內外的流速測定，得到養殖設施對養殖區內外的海流流速產生了一定的衰減，這種衰減的程度與不同的養殖設施有關。網孔較小的要比網孔較大的產生的阻礙大，而養殖戶為防止養殖生物的逃離，大多采用網眼密度大的網，這種網的使用會大大降低流速。張學雷等[5]對桑溝灣貝類養殖環境開展的多參數同步連續監測表明，養殖籠的存在是表層和底層間流速產生差異的主要因素之一，流速的降低引起養殖區內與外部的水體交換速率，引起水環境要素的變化。韓慶喜等[6]研究近海雙殼類筏式養殖對大型底棲動物群落影響中發現，養殖設施(如網箱、繩子、浮筏等)會直接影響所在海域的水文，使海流速度降低，這在一定程度上加速了污染物的富集和溶解氧的降低，引起海水基本環境要素的改變。此外，網箱也是污損生物的附著地，大量的污損生物屏蔽了網箱的空隙，造成網箱內溶解氧含量的降低，對養殖生物本身也存在不利條件。

2.2 引起水體富營養化

富營養化是由于水體中營養物質大量積累，藻類吸收后大量繁殖，水中的溶解氧被大量消耗，引起水質惡化，從而影響海洋生態環境的現象。近年來，海洋赤潮、綠潮等海洋災害性事件頻發，人們對海水富營養化的重視也越來越高。養殖污染作為海上污染源之一，由于養殖區域一般都集中在近岸海域，網箱的存在造成海流交換相對較弱。此外，在養殖過程中一般投放大量的餌料，餌料中含有氮、磷等營養元素，多余的餌料和排泄物進入水體后，以有機或無機態形式存在水體中，增加了水體中的氮、磷等營養元素的含量。這種由于人為原因造成的水中營養元素含量的增加，超過了水體的自凈能力。當達到一定的條件后，水體由富營養化狀態，隨時可以轉變成赤潮等災害性狀態。

近年來，人們對養殖區內水體富營養化開展了大量的研究工作，為如何有效評價海水水質富營養化提供了技術支撐。無論哪種養殖方式，都對海水富營養化產生直接的影響。在對黃渤海海域海水養殖自身污染的評估工作研究中，崔毅等[7]重點針對投餌和非投餌兩種養殖方式所產生的自身污染及對海洋環境的影響進行了研究，結果表明，海水養殖業產量與養殖區內營養鹽含量的增加及赤潮發生頻率均呈正相關。楊宇峰等[8]在對我國海水養殖發展狀況與生態防治分析開展的研究工作中，提出了隨著海水養殖的規模不斷擴大，養殖海域的水體富營養化程度和赤潮的頻發等海洋環境問題存在著必然關系，這種關系也為合理開發海水養殖業提供依據。林欽等[9]針對赤潮的發生情況進行統計，卻意外發現我國近岸海域赤潮發生的規律與水產品的養殖產量成正比，而與養殖廢水的排放量沒有相關關系。通過上述研究工作，可以看出，海水養殖業對近岸海域水質產生的影響，隨著養殖業的增多不斷加深，對養殖海域的富營養化開展有效控制及合理的評價工作，將成為海洋環境保護工作的重要組成部分。

2.3 造成富集污染

富集污染是指由于養殖過程中過量的餌料及養殖生物的代謝物等固體顆粒物沉積于養殖區域的沉積物中，經過長時間的富集，超出了其自凈能力，將對底質帶來污染。這種污染在一定程度上破壞了底棲環境，影響了底棲生物的生存條件。沉積物作為養殖過程中各種污染物質的最終匯集處，由于網箱的存在，降低了海流速度，各種有機顆粒物不能很好地分散，而被阻擋在一定區域內，這在一定程度上加速了沉積物中有機質的富集。此外由于底棲生物在海洋生態環境中起著重要作用，如分解碎屑、物質循環等，底棲環境的富集污染必將對其產生影響。

對于網箱養殖區域內的沉積環境，造成富集污染的主要來源是殘餌、排泄物等顆粒態有機物。這些顆粒態有機物在沉積物中富集，加劇了微生物活動，使得水和沉積物界面中氮、磷等元素不斷遷移，加速了水質富營養化狀態。此外，部分有機物在底質缺氧的狀態下，發生厭氧反應，還會釋放出硫化氫、甲烷等有毒氣體，對養殖生物產生危害。李娟等[10]在沉積環境對魚類網箱養殖的影響研究中指出，網箱養殖會使底泥沉積物中氮、磷、硫化物、有機質等大量富集，其中富集現象最明顯的是氮、磷、硫化物。當網箱養殖區存在一定程度的污染時，底棲生物尤其是多毛類數量將增加；當嚴重污染時，會造成底棲生物缺失，破壞生物多樣性。黃小平等[11]對大亞灣典型養殖區開展的表層沉積物環境特征研究中發現，網箱養殖對表層沉積物化學性質的影響比較明顯，主要表現為氮、磷、硫化物和有機碳的含量的增加。宋嫻麗等[12]對桑溝灣開展了沉積物中有機質污染評價，結果表明大規模的養殖活動增加了沉積物中總有機碳和總氮的含量，對沉積環境產生了影響。王文強等[13]在啞鈴灣網箱養殖海域開展了監測，對沉積物質量進行評價，結果表明養殖網箱下沉積物的各項指標均超標，養殖年限越長超標現象越嚴重，養殖區內的站點超標也較嚴重，但對照點和非養殖區的站點除總氮外，其余指標均未超標。

2.4 對物種多樣性的破壞

物種多樣性是指在一定時間和一定區域內所有生物物種及其遺傳變異和生態系統的復雜性的總稱。為提高養殖產量，往往養殖的生物非本近岸海域內原有的生物，盲目的從幼苗開始投放大量養殖生物，改變了局部海域原有的生物群落，破壞了原有的生態平衡，造成弱勢生物被強勢生物所危害，引起物種相對單一性，破壞了物種的多樣性。

網箱養殖需要投放大量的幼苗，在一定程度上存在潛在的對物種基因的破壞，從而影響了物種的多樣性。養殖生物一般選用產量較高、人工培養的幼苗，幼苗逃竄后會與原有的魚類雜交，影響野生魚的基因，造成物種的破壞。海水養殖本身帶來的污染，造成水體及沉積環境要素的變化，改變了海洋生物原有的生存環境，破壞了原有的物種多樣性。此外，為防止養殖生物的病害、消毒等，養殖過程中經常使用化學藥物，如抗生素類、福爾馬林等，這些藥物通過與餌料混合后投入網箱內，供養殖生物食用，最直接地影響到養殖生物質量。吳隆杰等[14]通過對海水養殖場的建設、海水養殖過程、海水養殖殘餌及代謝物、養殖逃逸4個方面進行研究，對生物多樣性的影響進行了一定的闡述，提出了應全面宣傳和推廣健康養殖的理念，減少對物種多樣性的影響。李雪松等[15]對泉州灣養殖蝦池中浮游植物種類多樣性進行研究，對水溫、營養鹽、浮游植物種群密度及群落的多樣性指數和均勻度進行了分析研究，發現所引起的富營養化在很大程度上影響了浮游植物的群落結構和時空分布，造成生物多樣性和均勻度下降。

3 建議

網箱養殖作為帶動沿海經濟發展的途徑，海水養殖區域一般選取灣內，但大規模的網箱覆蓋了近岸局部海域，海水循環相對較弱，即便在開闊海域，大量的網箱養殖也降低了海流強度，長時間的積累對水質、生物體、沉積物等均產生影響，從而影響海洋生態環境。針對網箱養殖對海洋生態環境的影響，特提出以下建議。

3.1 合理規劃、科學養殖

網箱養殖的布局應結合所在海域水文條件合理規劃，統籌安排。由于網箱本身的阻礙作用，應避免網箱數量過多，建議結合養殖區域的水文數模資料，政府部門應合理規劃養殖區域，合理布局網箱位置。應充分考慮養殖海域環境的承載能力對網箱養殖的容量是有限的，合理利用海洋資料，在環境容量允許范圍內開展科學養殖是很有必要的。

3.2 強化監督、定期評價

隨著人們對養殖生物質量的重視度越來越高，建議漁業監管部分加強監督管理，杜絕化學藥物的濫用。養殖業作為經濟發展途徑之一，養殖區管理部門應加強養殖區內海洋環境監測，定期評價，為主管部門提供決策依據，幫助養殖戶提高養殖產量。

3.3 生物修復、提高水質

針對水質富營養化情況，有效利用已有資源，建議采用生物修復的方式，如養殖區鄰近區域開展大型藻類的養殖，如海帶，合理利用過量的氮、磷等營養物質的同時，提高養殖區內水質環境質量，保護海洋生態環境。

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X145；P7

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