網箱飼養箱內外的水質改變

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網箱養殖是一種高投入、高產出、高風險、高效益的生產方式，適合集約化的大規模養殖。自上世紀70年代起，我國開始發展網箱養殖，80---90年代期間，海水網箱養殖迅速發展，并成為海水魚類養殖的主要方式[1]。然而，由于缺乏生態環境保護意識、片面的強調養殖規模和養殖強度的擴大，在養殖過程中未食的餌料、養殖對象的排泄物以及其他一些因素對養殖水體的影響越來越突出，許多水體出現了局部或者全局性的水質惡化現象，輕則引起水體老化，養殖效益下降，嚴重時會造成水體富營養化，養殖對象的死亡，甚至是水生態系統的破壞。因此，對網箱養殖箱體內外水質變化的研究越來越引起關注。

1影響箱體內外水質變化因子的分析

網箱養殖向水環境中輸出的廢物主要是未食的餌料、養殖對象的糞便和排泄物以及化學藥品等。這些廢物對養殖水體具有雙重的作用：當廢物排放量在一定的水平時，對環境是有利的，因為它提高了水體的生物生產力，促進整個水域生產力的增加；但是，當網箱養殖對水體的污染超過水體的自凈能力時，就會造成水體的嚴重惡化。

1.1未食餌料

網箱養殖的主要營養來源是餌料，人工投喂的餌料大部分被養殖對象消化利用、轉化為組織，但仍有一部分由于餌料投喂太多投餌方式不當或者利用率低等原因，成為殘餌和排泄物散落到水中，增加了養殖水體營養鹽以及有機物等，從而對水體造成污染。以餌料和魚糞形式人為輸入海水網箱養殖系統中的N只有27%---28%通過魚的收獲而回收，有23%沉積于沉積物中[2]。用人工配合飼料每生產1kg魚，約有800g有機物、70g氮和14g磷通過各種形式進入水體，導致水域富營養化[3]。

1.2養殖對象排泄物

魚類攝食的餌料一部分被吸收利用轉化為組織，還有一部分以排泄物的形式排出體外，進入水環境中。余瑞蘭研究認為[4]，殘餌和排泄物沉積于池底，對水質和底質均產生明顯的影響，葉勇等分析了浙江象山港網箱養魚區的水質變化規律[5]，結果表明：網箱內NO3-N、NH4-N、NH3-N全年平均值都明顯高于網箱外；IN含量在全年均嚴重超標，而且網箱內的值一般高于網箱外，尤其是由養殖魚類排泄導致的NH4-N和NH3-N更是如此?？梢?，養殖對象的糞便和排泄物也是影響箱體內外水質變化的一個重要因子。

1.3化學藥品

在水產養殖中已廣泛使用的各種化學消毒劑、抗生素、激素、疫苗等化學藥品用于防治病害、清除敵害生物、消毒和抑制污染性生物等[6]．抗生素主要通過混入飼料或直接用于水體中，如對養殖對象藥浴，會有相當部分直接散失到環境中[7]；抗生素摻入飼料，其散失率約70%，約有70%-80%添加的OTC溶入環境中[8]。Wu[8]統計，從20世紀80年代末到90年代初，就有50-80噸的抗生素進入水體。養殖中的治療藥物和消毒劑等，已經成為影響養殖水體環境的重要因子。輕則造成水質惡化，發生浮頭事件；重則直接造成養殖對象的中毒死亡現象，使漁業生產遭受經濟損失。

2不投餌網箱養殖箱體內外水質的變化

不投餌網箱養殖向水環境中輸入的廢物主要是養殖對象的排泄物和糞便，氮、磷亦隨之進入水體。盡管天然水域有自凈作用，但不能降低水域中的氮、磷濃度，適當發展不投餌網箱養殖白鰱，可去除水中的氮、磷，從而在一定程度上凈化水體[4]。因此，不投餌網箱養殖一般不會對水體造成不良影響，箱體內外的水質無明顯變化。

3投餌網箱養殖

投餌網箱養殖中，主要有未食的餌料、養殖對象的糞便和排泄物以及化學藥品等輸入水體。在微流水低密度的投餌網箱養殖中，即使對水體造成微弱的不良影響，但由于天然水域的自凈作用，箱體內外水質無明顯變化；隨著養殖規模和養殖強度的增加，到了一定限度必然會影響箱體內外水質的懸浮物和營養鹽(總磷、總氮等)、網箱區的溶解氧、箱底的沉積量以及沉積物的氮磷含量等。

3.1懸浮物

投餌網箱養殖中未食的餌料、魚類的糞便以及排泄物形成了懸浮物。據Soble統計，每生產1t魚將產生1.36t的顆粒物[9]。懸浮顆粒物一般都沉積距網箱約100m處，并且使受影響的水質和沉積物呈現區域性[10]。懸浮物的存在，一方面導致水體透明度的下降，另一方面可能會阻塞養殖對象的呼吸系統。

3.2DO

投餌網箱養殖會降低箱體內的溶解氧含量。據報道[11]，由于網箱內魚類的呼吸耗氧和網箱養殖所排出廢物中有機物的分解耗氧，使網箱內的DO比箱外有所降低；對不同水質的測定結果表明，DO隨水深的增加而減少。甘居利[12]等研究網箱養殖海域溶解氧的分布及其與其他環境因子間的關系時，也得到同樣的結論：網箱區DO的平均含量低于對照區。

3.3TP

飼料和養殖對象的排泄物是投餌網箱養殖水體中P的主要來源，高密度的投餌網箱養殖造成水體中P濃度的凈增加。據研究[13]，每生產出1t魚，每年水體中的P負荷就增加約19.6-22.4Kg，隨養殖對象的不同而不同。陳德春[14]研究投餌式網箱養魚對水質的影響時，結果表明，網箱區的TP含量高于對照組。

3.4有效氮（NO3-N、NH4-N、NH3-N）

投餌網箱養殖的飼料利用率比較低、殘留量高，導致水體中含有大量的氮。另外，養殖魚類也會分泌大量的氮，有關資料表明[15]，每生產1t魚可向水體分泌40Kg溶解態氮。目前，幾乎所有的研究結果都表明[14][16]，網箱區的總氮一般高于對照區。這可能是養殖對象攝食后的糞便和排泄物中IN堆積的結果。

3.5其他理化因子

投餌網箱養殖的殘餌和養殖對象的糞便以及排泄物增加了水體環境中的懸浮物質的量，從而降低了水體的透明度。劉順科[17]對水磨灘水庫網箱養殖的水質進行了研究，結果發現水色由藍色變為黑褐色，水體的透明度急劇下降。網箱區的鹽度和水溫與對照區無明顯差別[14]，BOD、COD一般高于對照區，而pH略低于對照區。鄒清等[18]研究認為，網箱內的魚類攝食水體中的浮游生物和有機碎屑，減少了水體中的懸浮顆粒物質和有機物的含量，布景可以改善水體透明度，而且可以降低BOD和COD。

3.6箱體下的沉積物

在投餌網箱養殖過程中，未食飼料以及養殖對象的排泄物和糞便進入水體，沉積在水底成為沉積物，給養殖對象生存的水環境造成沉重負擔。研究發現[8]，大部分的懸浮顆粒都沉積到離網箱1Km的范圍內。尤其是餌料中含有的大量有機物，可導致有機物的細菌分解，從而使底層水處于厭氧狀態，導致養殖水體惡化，給養殖業帶來嚴重損失[19]。據Wu[8]研究，網箱下部沉積物中的耗氧率比對照區高2-5倍。粵東柘林灣網箱養殖區表層沉積物的硫化物含量也比對照區高6.7倍[20]。通過比較網箱下面柱狀沉積物與對照區沉積物釋放P的研究表明[21]，網箱區底泥釋放P的速度比對照區高一個數量級，而且所釋放的大部分P都可以為生物利用。同時，沉積物中還積累約18%-23%的總輸入的C[22]，在沉積物表層3cm內含有有機碳21%-30%，隨著深度的增加而略有不同。此外，經微生物的分解、活動，沉積物中微量元素如Fe、Mn等將進一步釋放到水中，這些微量金屬元素的增加是導致養殖區形成赤潮或者水華的重要原因[23]。投餌網箱養殖向水體輸入大量的沉積物質，導致養殖水體的底部上升，使水環境的水交換量減少，水質進一步惡化；同時，沉積物的釋放-沉積過程必然影響水體環境，使水體中的營養鹽、理化因子以及浮游生物發生周期性變化。

4防治對策

隨著養殖規模和養殖強度的增加，網箱養殖已經造成大范圍的水體超負荷營養養殖狀態，加上網箱設置密度高，阻礙了養殖水體的交換，從而影響了養殖水體的自凈能力，導致養殖區中心地帶出現水流不暢，局部嚴重缺氧，殘餌以及魚類排泄物不能迅速隨水輸送出去，污染水體，使網箱內養殖對象大量窒息死亡，在造成巨大經濟損失的同時，還對整個養殖水體的生態環境構成嚴重的威脅[24]。

4.1合理設置網箱確定養殖容量

設置網箱養殖時應綜合考慮各種因素，如底質、水位、水流、浮游藻類豐富程度等。底質不同，對沉積物的吸附和釋放能力也不同，在釋放污染物方面砂質底質最快，粉砂質底質次之，粘土底質最慢，因此，在設置網箱時，應選砂質底質，并且有一定流速的地方[25]。設置網箱區域的水位變化不宜劇烈，水體太淺，網箱可能會接觸底泥，不利于網箱內殘餌和排泄物排出箱外；水體太深，容易形成溫躍層，上下水層混合時會造成水質破壞。據研究[14]，投餌網箱養殖所占湖庫水面面積以3%為極限，超過此限，魚類排泄物中的N成為富營養化的控制因素，同時水生態系統也會發生變化。養殖容量要根據水域的面積和流動性來確定。同時對養殖水質進行監測，調整網箱設置和養殖規模，避免造成水質污染。

4.2降低餌料系數正確使用漁藥

人工配合飼料的研制和開發已經成為當今水產養殖的一個重要問題。改善餌料質量可以降低因此而產生的廢物；降低餌料系數可以減輕水體污染程度。在藥物方面，研制和開發高效、低毒、無污染、無殘留的生物藥物，促進魚病的防治；在用藥方面，必須嚴格控制用藥量，掌握魚病防治藥物的性能和使用方法[25]。

4.3優化養殖結構發展生態修復

目前，國內外有許多關于生物操縱、魚藻混養、蝦藻混養、貝藻混養的報道。生物操縱也叫營養級串聯效應，該理論認為：向水體中放養食魚性魚類，通過攝食降低以浮游動物為食小型魚類的生物量，小型魚類生物量的降低引起浮游動物生物量的上升，再通過浮游動物的攝食降低水體中浮游藻類、細菌、有機物的量，從而在一定程度上凈化水體。這一理論已應用于實際生產，用來控制水體富營養花，改善水質。Naylor[26]認為，在海灣漁場的網箱養殖生態系統中，應養殖低營養級魚類；也有人提出為了降低底層的污染，可以發展海底增養殖[27]。生態系統的修復已經成為當今國際研究的熱點，利用水生植物吸收營養鹽并釋放氧氣的特點，將水生植物養在網箱中改善養殖環境；根據生態毒理學和營養動力學的基本原理[6]，利用生物對惡化的養殖環境進行修復。然而，目前關于生態系統修復的研究大多是進行一種水生植物或者只養殖一個季節，不能進行全年不間斷的對網箱養殖水域的修復研究。

參考文獻

1權婭茹.我國海水網箱養魚存在的問題及展望[J]海南大學學報自然科學版，2004，（2）：180-183.

2楊逸萍等.精養蝦池主要水化學因子變化規律和氮的收支[J].海洋科學，1999，（1）：15-17

3黃德祥、張繼凱等.論水域的漁業污染與自凈[J]重慶水產，2003，（4）：29-32..

4余瑞蘭等.優質魚類養殖池塘過厚淤泥對水質影響及對策的研究[J]現代漁業信息，1999，14（11）：18-21.

5葉勇、魏丹毅等.象山港網箱養魚區海水營養鹽變化研究[J].海洋環境科學.2004，21（1）：40-41.

6徐永健等.海水網箱養殖對環境的影響[J].應用生態學報.2004，15（3）：532-536.

7HerwigRP,GrayJP.WestonDP.1997.Antibecterialresistantbacteriainsurficialsedimentsnearsalmonnet-cagefarmsinPugetSound,Washington.Aquaculture,149:263-283.

8WuRS.1995.Theenvironmentalimpactofmarinefishfarmingasustainablefuture.MarPollBall,31:159-166.

9SobleJF.1988.Waterquality.In:LairdL,NeedhamT,eds.SalmonandTroutFarming.Chicester:EllisHorwoodLtd.69-86.

10WuRS,LamKS,MackayDW,elal.1994.Impactofmarinefishfarmingonwaterqualityandbottomsediment:Acasestudyofthesub-tropicalenvironment.MarEnvironRes.38:115-145.

11Cornel.G.E&F.G.Whoriskey.Theeffectsofrainbowtroutcagecultureonthewaterquality,zooplankton,benthosandsedimentsofLacduPassage,Quebect[J].Aquaculture,1993,109:101-127.

12甘居利等.柘林灣網箱養殖海域溶解氧分布及其影響因素[J].海洋水產研究.2001，22（1）：69-74.

13HolbyO,HallPO.1991.ChemicalfluxesandmassbalancesinamarinefishcagefarmⅡ.Phosphorus.MarEcolProgSer,70:263-272.

14陳德春.投餌網箱養魚對水質的影響及保護措施[J].水利漁業.1993，（2）：23-26.

15HallP,Holby,KollbergS,etal.1992.ChemicalfluxesandmassbalancesinamarinefishcageⅣ.Nitrogen.MarEcolProgSer,89:81-91.

16劉家壽.投餌式網箱養魚對環境的影響[J].水利漁業.1996，1：32-34.

17劉順科等.水磨灘水庫網箱養鯉水質惡化的原因及對策[J].水利漁業，1991，（6）：37-40.

18皺清等.水庫網箱養魚與水環境保護關系的研究[J].水利漁業.2..2，22：42-43.

19JurgenOverbeck.水生生態系統的結構和功能[J].微生物通報，1990，17（6）：351-361.

20甘居利等.StrengthvariationofenvironmentalfactorsindifferentcagecultureareaofZhelinBay.[J]浙江海洋學院學報（自然科學版）.2000，20（1）：18-22.

21KellyLA.1992.DissolvedreactivephosphorusreleasefromsedimentsbeneathafreshwatercageaquaculturedevelopmentinwestScotland.Hydrobiologia,235/236:569-572.

22HallP,Holby,KollbergS,etal.1990.ChemicalfluxesandmassbalancesinamarinefishcageⅠ.Carbon.MarEcolProgSer,61:61-73.

23林海棠等.Discussionaloftherelationshipbetweenthefeedingandreditideincageculturearea.[J]南海水產研究1998，16：35-41.

24蔣增杰.魚類網箱養殖對水環境的影響[J].現代漁業信息.2003，18（7）：3-5.

25湯葉濤等.網箱養殖對水環境的影響[J].水利漁業.2003，23（1）：46-48.

26NaylorRL,ColdburgRJ,PrimaveraJH,etal.2000.Effectofaquacultureonworldfishsupplies.Nature,405:1017-1024.

27計新麗等.Machenismofmaricultureself-pollutionanditseffectsonenvironment[J].海洋環境科學.2000，19（4）：66-71.

參考文獻

1許淑英，謝剛等.池養海南紅鲌對水產藥物的敏感性研究〔J〕.珠江水產，2000，33(3)：2-5.

2鄧國成等，加洲鱸魚苗對10種藥物的敏感性試驗〔J〕.淡水漁業，1994，24(3)：14-17.

3許淑英，謝剛等.廣東魴魚苗對水產藥物敏感性的試驗〔J〕.水利漁業，1998，(4)：4-5.

4葉志輝等，四種常用藥物對華鯪魚苗的急性毒性研究[J].重慶水產，2003，64(3)，27—29.

5沈智華，胡廷尖，尹文林等翹嘴紅鲌對幾種常用漁藥的敏感性試驗.浙江海洋學院學報，2002，21(4)

6朱華平，謝剛，黃樟翰等翹嘴紅鲌魚苗對幾種藥物的敏感性試驗.水產養殖2003，24（2）