網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)樂(lè)清灣海洋生態(tài)環(huán)境的影響及防治對(duì)策

李妙聰 ,章人江,余文翎

(溫嶺市海洋與漁業(yè)局,浙江溫嶺317500)

1 引言

漁業(yè)水域泛指供發(fā)展?jié)O業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)使用的水域。根據(jù)中國(guó)《漁業(yè)法實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定,漁業(yè)水域是指中華人民共和國(guó)管轄水域中魚(yú)、蝦、蟹、貝類的產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)、洄游通道和魚(yú)、蝦、蟹、貝、藻類及其他水生動(dòng)植物的養(yǎng)殖場(chǎng)所。因此,漁業(yè)水域作為水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物生活的環(huán)境,水質(zhì)的好壞直接影響水產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展,養(yǎng)殖密度不斷增大,投餌量也隨之不斷加大,增加了養(yǎng)殖水域的承載量。雖然水產(chǎn)產(chǎn)量有了很大的提高,但是一味追求高產(chǎn)的措施對(duì)養(yǎng)殖水環(huán)境造成了很大的污染,破壞了原有的生態(tài)平衡,養(yǎng)殖水環(huán)境的惡化一旦超過(guò)了養(yǎng)殖對(duì)象的適應(yīng)范圍,魚(yú)蝦蟹則會(huì)處于應(yīng)激狀態(tài),應(yīng)激降低了它們正常的生理功能,表現(xiàn)為厭食、體弱、致病、甚至死亡。所以說(shuō),水產(chǎn)養(yǎng)殖的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)離不開(kāi)養(yǎng)殖水環(huán)境的調(diào)控,水質(zhì)的好壞直接影響到水產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

2 樂(lè)清灣七·一塘養(yǎng)殖概況

淺海、港灣、灘涂地帶是大多數(shù)海洋生物的良好棲息地和繁殖場(chǎng)。由于這一地帶的光照條件好、水溫適宜、餌料生物資源豐富、水文條件適宜。因此,這一地帶也是發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良場(chǎng)所。近20年來(lái),中國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展都集中在這一水域,并形成了魚(yú)、蝦、貝、藻養(yǎng)殖齊開(kāi)發(fā),淺海、灘涂都利用的局面。樂(lè)清灣位于浙江南部甌江入海口北側(cè),原為潮流通道形港灣。東側(cè)是玉環(huán)縣,西岸是樂(lè)清市,溫嶺市在其灣頂,灣口是洞頭縣各島嶼。樂(lè)清灣系深入內(nèi)地的半封閉海灣。南北長(zhǎng) 47km,東西寬15km,海域面積469km2,陸岸線長(zhǎng)約220km。灣內(nèi)水深港闊,島嶼錯(cuò)列。沿岸有清江、白溪、水漲、靈溪、江廈等30余條大小溪流注入灣內(nèi)。樂(lè)清灣2.2萬(wàn)hm2的海涂是貝類養(yǎng)殖的天然牧場(chǎng),這更是樂(lè)清灣值得驕傲的自然資源。在樂(lè)清灣有各種主要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類20余種,其中大黃魚(yú)是主要的魚(yú)類資源,還有58種貝類,60種甲殼類動(dòng)物,整個(gè)樂(lè)清灣水質(zhì)肥沃,餌料生物豐富,利于海水養(yǎng)殖,是浙江省蟶、蚶、牡蠣三大貝類的養(yǎng)殖基地和苗種基地。七·一塘位于樂(lè)清灣的東北部,屬于溫嶺市管轄,水域面積180hm2,江廈潮汐電站將七·一塘和樂(lè)清灣隔了開(kāi)來(lái),成了一處既相對(duì)封閉又可以實(shí)時(shí)進(jìn)行水體交換的人工海域,抗風(fēng)浪條件十分優(yōu)越,加之其較深的水位,偏低的鹽度,逐漸成了當(dāng)?shù)貪O民網(wǎng)箱養(yǎng)殖的主要基地。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前七 ·一塘內(nèi)有圍塘養(yǎng)殖100hm2,網(wǎng)箱養(yǎng)殖2500只,灘涂養(yǎng)殖 20hm2,淺海貝類養(yǎng)殖6.7hm2,年產(chǎn)量達(dá)2150t。

近年來(lái),中國(guó)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛,已成為中國(guó)漁業(yè)新興產(chǎn)業(yè)的生力軍。七·一塘內(nèi)因其優(yōu)越的地理位置,也成為網(wǎng)箱養(yǎng)殖的一塊福地,養(yǎng)殖主要品種有鱸魚(yú)、黑鯛、美國(guó)紅鱸、鮸魚(yú)等品種,年產(chǎn)量750t,收入頗豐,一度是當(dāng)?shù)厝藗冓呏酊F、爭(zhēng)相投入的絕佳養(yǎng)殖場(chǎng)所。但海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖系統(tǒng)作為一種高密度、高投餌的人工養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng),其輸出的廢物,包括殘餌、代謝及排泄廢物等是引發(fā)環(huán)境問(wèn)題的主要污染源,再加上網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)布局不合理,通常設(shè)在水交換率較低的內(nèi)灣,當(dāng)養(yǎng)殖容量超出了海域的環(huán)境容量,就會(huì)引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。隨著養(yǎng)殖年限的不斷增加,網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)七·一塘內(nèi)的海洋生態(tài)環(huán)境的污染逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。人們發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖品種病害率增加,產(chǎn)量不斷下降,甚至部分漁民絕收。這主要是由于當(dāng)?shù)亟?jīng)年累月的大規(guī)模網(wǎng)箱養(yǎng)殖,使得原本水域面積不大的七·一塘水體超負(fù)荷運(yùn)載。加之當(dāng)?shù)貪O民為增加收入,減少成本,普遍采用高密度放養(yǎng)方式,投喂大量外源性餌料、肥料等,致使水中氮、磷等有機(jī)元素含量急劇提升,水體富營(yíng)養(yǎng)化,底質(zhì)污染嚴(yán)重,造成水質(zhì)總體惡化,養(yǎng)殖品種病害頻發(fā)。網(wǎng)箱養(yǎng)殖的自身污染已經(jīng)開(kāi)始制約當(dāng)?shù)厮a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

3 網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)七·一塘內(nèi)水體環(huán)境的影響

網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)七·一塘內(nèi)水體環(huán)境的污染主要是導(dǎo)致水體各種理化因子的改變和底泥環(huán)境的污染。造成污染的主要原因是放養(yǎng)密度過(guò)高,投喂餌料過(guò)多,加之養(yǎng)殖魚(yú)類的排泄物和殘餌長(zhǎng)期累積,使得底質(zhì)污染嚴(yán)重,海水高度富營(yíng)養(yǎng)化。同時(shí)由于底質(zhì)的淤積,使得塘內(nèi)整體水位下降,影響了潮汐電站的水體交換能力,降低了水體自凈能力,進(jìn)一步加劇了塘內(nèi)的水質(zhì)污染。

3.1 水體中pH值的變化

何悅強(qiáng)等人對(duì)大亞灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查表明,短期內(nèi)的網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)海水環(huán)境的pH無(wú)明顯影響[1]。劉家壽等研究指出,網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)水體環(huán)境的pH無(wú)明顯影響[2]。但長(zhǎng)期進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)箱投餌養(yǎng)殖,由于受各種有機(jī)碎屑、殘留沉淀物等的影響,水體的pH值會(huì)略有所下降。這主要是由于高密度放養(yǎng)的生物呼吸作用和有機(jī)物分解產(chǎn)生CO2的緣故。表1的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明了同期七·一塘內(nèi)的pH值較溫嶺其他無(wú)網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域偏低,這也證明了網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)海水pH值的影響。

表1 溫嶺各海域pH值對(duì)比表

3.2 水體中溶解氧、化學(xué)需氧量的變化

七·一塘內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖投放了大量的餌料,過(guò)多的有機(jī)殘餌加上魚(yú)類自身的排泄物,沉積在海底氧化分解,消耗了水中大量的O2,造成網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域溶解氧明顯低于非網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域,化學(xué)需氧量則明顯高于非網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)。

表2 溫嶺各海域表層海水DO、COD值對(duì)比表

表2的數(shù)據(jù)雖然只反映了表層海水的溶解氧和化學(xué)需氧量,但是由于海底需要氧化分解大量有機(jī)質(zhì),加劇了溶解氧的消耗。暨衛(wèi)東在研究馬鑾灣海域水產(chǎn)養(yǎng)殖自身有機(jī)污染時(shí)發(fā)現(xiàn),由于大量有機(jī)物的氧化分解,水深4m以下O2幾乎被消耗殆盡,在厭氧細(xì)菌的作用下嫌氧分解,并發(fā)生脫氧過(guò)程,硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽幾乎還原為分析零值,同時(shí)產(chǎn)生H 2 S等有毒氣體,進(jìn)一步惡化水體質(zhì)量[3]。甘居利等在研究大鵬澳網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域海水溶解氧濃度影響因素分析中得出,海水中DO濃度按相關(guān)程度的高低依次與以下5個(gè)環(huán)境因子的強(qiáng)度顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.945,p=0.025):海水溫度＞底質(zhì)硫化物＞海水亞硝酸鹽＞海水磷酸鹽＞海水氨和銨鹽[4]。這也說(shuō)明了夏季小水潮時(shí)候七·一塘內(nèi)多次突發(fā)性魚(yú)類大規(guī)模死亡的主要原因是由于水位較淺,海底水溫急劇上升,導(dǎo)致溶解氧消耗過(guò)快,同時(shí)產(chǎn)生大量H 2 S等有毒氣體,污染了整個(gè)養(yǎng)殖環(huán)境。

3.3 網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域的富營(yíng)養(yǎng)化

參照七·一塘內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)(表3),根據(jù)營(yíng)養(yǎng)水平評(píng)價(jià)公式:

E=C COD×C DIN×C DIP×106/4500.式中E為營(yíng)養(yǎng)水平指數(shù),當(dāng)E值處于0～0.5時(shí)為貧營(yíng)養(yǎng),0.5～1.0是屬于中營(yíng)養(yǎng),1.0～3.0是為高營(yíng)養(yǎng),≥3.0時(shí)為高富營(yíng)養(yǎng)。C COD、C DIN、C DIP分布為化學(xué)需氧量、無(wú)機(jī)氮、無(wú)機(jī)磷的測(cè)定值。可以得出6月份、8月份七·一塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域的營(yíng)養(yǎng)水平指數(shù)分別為19.96,35.80,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高富營(yíng)養(yǎng)的臨界狀態(tài),屬于嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。參照Braaten的研究發(fā)現(xiàn)約有20%的投喂餌料成為網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)輸出的廢物[5],結(jié)合Gowen等對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖大馬哈魚(yú)的研究表明,餌料中76%的碳和76%的氮以顆粒和溶解態(tài)進(jìn)入海水[6],聯(lián)系Wallin和Haknis在研究養(yǎng)殖過(guò)程中磷的物質(zhì)平衡得出的結(jié)果,飼料中被魚(yú)利用的磷只占15%～30%,約有16%～26%溶解在水中,其中51%～59%以顆粒形態(tài)存在[7]。

這說(shuō)明七·一塘內(nèi)的嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)是由于網(wǎng)箱高密度投養(yǎng)所產(chǎn)生的大量殘余餌料加上養(yǎng)殖生物自身的排泄物分解,產(chǎn)生了大量的N、P進(jìn)入水體,導(dǎo)致整個(gè)水體嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化。僅從海水水質(zhì)上看該海域已經(jīng)不能滿足作為養(yǎng)殖區(qū)的使用功能,不適合繼續(xù)發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖。

表3 七·一塘內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽監(jiān)測(cè)值

3.4 網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)底質(zhì)的影響

高密度網(wǎng)箱養(yǎng)殖過(guò)程中,過(guò)量投入有機(jī)物質(zhì)是造成底質(zhì)和水質(zhì)環(huán)境惡化的首因。殘餌、養(yǎng)殖魚(yú)類的排泄物、死亡有機(jī)體的殘骸等不斷的在沉積物中積累,導(dǎo)致養(yǎng)殖區(qū)域底質(zhì)環(huán)境發(fā)生一系列的物理、化學(xué)、生物反應(yīng),從而影響著整個(gè)水體環(huán)境。據(jù)估計(jì),有機(jī)廢物在網(wǎng)箱養(yǎng)殖附近的水體中以3kg/m2·a的速率沉降,而在網(wǎng)箱底部的沉積速率則高達(dá)10kg/m2·a[8]。樂(lè)清灣七·一塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖多年,鮮有機(jī)會(huì)清淤,由此帶來(lái)的直接后果是“海底上升”,網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域的水位降低,進(jìn)而影響整個(gè)海域的水體交換能力和降低海水的自凈能力。同時(shí)網(wǎng)箱底質(zhì)中的有機(jī)物在海底環(huán)境作用下,分解出大量的富含C、N、P等元素的化合物,加重了水體有機(jī)負(fù)擔(dān),加劇了水體富營(yíng)養(yǎng)化,為各種病原體、細(xì)菌的滋生繁殖提供適宜的條件,從而造成養(yǎng)殖魚(yú)類病害頻發(fā),死亡率急劇上升。同時(shí)漁民們?yōu)榱朔婪逗椭委煾鞣N魚(yú)病,廣泛在有機(jī)餌料中添加各種抗生素和其他化學(xué)添加劑,以提高養(yǎng)殖魚(yú)類的疾病抵抗能力和各種病害的治愈率,養(yǎng)殖海域存在著嚴(yán)重的藥物濫用現(xiàn)象。有數(shù)據(jù)表明養(yǎng)殖魚(yú)類對(duì)抗生素的吸收只占20%～30%,70%～80%的抗生素則直接進(jìn)入了海水環(huán)境中[9]。抗生素的廣泛使用雖然能提高魚(yú)類對(duì)病原體的抵抗能力,但長(zhǎng)期使用則容易使底質(zhì)中的細(xì)菌病原體等抗藥性增強(qiáng),甚至產(chǎn)生耐藥菌株,從而導(dǎo)致藥效減弱或完全無(wú)效的現(xiàn)象[10],這也是近幾年七·一塘養(yǎng)殖戶普遍反映魚(yú)病難治的一個(gè)原因。此外,網(wǎng)箱養(yǎng)殖帶來(lái)的各種沉積物,在海水底部發(fā)生各種分解反應(yīng),消耗了大量的O2,造成海底缺氧,導(dǎo)致各種厭氧細(xì)菌滋生,特別是厭氧性硫酸鹽還原菌的大量繁殖,導(dǎo)致了沉積物中硫化物含量的積累和升高,進(jìn)而加劇了底質(zhì)的污染,降低了魚(yú)類的免疫能力。同時(shí)在缺氧環(huán)境下,無(wú)機(jī)氮的反硝化作用加強(qiáng),產(chǎn)生的N2和N2 O進(jìn)入大氣,其中N2O屬于溫室氣體,能破壞平流層中的臭氧,這一點(diǎn)引起了越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注[11]。

4 網(wǎng)箱養(yǎng)殖污染的防治措施

4.1 科學(xué)規(guī)劃,合理清淤

樂(lè)清灣七·一塘內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域養(yǎng)殖老化現(xiàn)象十分嚴(yán)重,海水富營(yíng)養(yǎng)化,底質(zhì)淤泥按照10kg/m2·a的平均速度計(jì)算,已經(jīng)超過(guò)了200kg/m2,污染問(wèn)題突出,水位降低明顯,已經(jīng)到了非清淤不可的地步。七·一塘內(nèi)養(yǎng)殖合作社應(yīng)加強(qiáng)和潮汐電站的協(xié)作,共同制定出一份科學(xué)的清淤規(guī)劃,統(tǒng)一行動(dòng),合理清淤。海底清淤不僅能快速清除底質(zhì)污染,加深水位,增強(qiáng)海水的交換能力,提高海水自凈力,而且可以增大江廈潮汐電站發(fā)電庫(kù)容,提高潮汐電站年發(fā)電量。

4.2 控制養(yǎng)殖網(wǎng)箱數(shù)量,優(yōu)化網(wǎng)箱養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)

七·一塘內(nèi)的狹小海域面積決定其網(wǎng)箱養(yǎng)殖容量是有限的,一味的增加網(wǎng)箱數(shù)量,不僅不會(huì)提高收益,相反會(huì)增加海水負(fù)荷,導(dǎo)致污染加重,從而減少收入。因此,必須針對(duì)水體不同的使用功能,對(duì)養(yǎng)殖水面進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,確定水體對(duì)網(wǎng)圍精養(yǎng)或網(wǎng)箱養(yǎng)殖的負(fù)載能力。并綜合利用各種相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,參照最新的研究成果,最終確定水體的養(yǎng)殖容量,以便科學(xué)規(guī)劃養(yǎng)殖水面,尤其合理確定網(wǎng)圍、網(wǎng)箱面積、網(wǎng)箱密度等。根據(jù)水流、水位,對(duì)網(wǎng)箱設(shè)置進(jìn)行合理布局,科學(xué)搭配養(yǎng)殖品種,優(yōu)化養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)養(yǎng)殖魚(yú)類科學(xué)配方管理,合理投餌,適量投放抗菌素和激素,在達(dá)到高產(chǎn)高收目的的同時(shí),實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體的可持續(xù)利用。

4.3 推廣配合飼料,倡導(dǎo)節(jié)能減排

在目前的網(wǎng)箱養(yǎng)殖中,主要還是采用小雜魚(yú)飼喂,小雜魚(yú)飼喂魚(yú)類會(huì)破壞自然資源,最終導(dǎo)致供應(yīng)不足,生態(tài)平衡失調(diào),飼料效率低下,易造成水質(zhì)污染,且易帶來(lái)病原菌,導(dǎo)致疾病流行。因此,重點(diǎn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)要制定節(jié)能減排措施,積極應(yīng)用“軟顆粒飼料”、“膨化飼料”等海水養(yǎng)殖魚(yú)類系列配合飼料,并根據(jù)不同投餌方式對(duì)海洋環(huán)境污染情況,分別制定不同的減排要求指標(biāo)。開(kāi)展養(yǎng)殖水域環(huán)境污染補(bǔ)償制度試點(diǎn),大力推廣人工配合飼料和生態(tài)養(yǎng)殖模式。從而使海水水質(zhì)得到明顯改善。

4.4 發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖,改善養(yǎng)殖環(huán)境

利用生物學(xué)技術(shù)修復(fù)受污染的沉積環(huán)境和生態(tài)功能是當(dāng)前治理環(huán)境污染的一大熱點(diǎn)。我們可以嘗試在生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)上選擇和培育有益和高效的生物種類,用來(lái)飼料或調(diào)控水質(zhì)。目前較常采用的技術(shù)有混養(yǎng)一些濾食性生物、增加光合細(xì)菌、移植底棲動(dòng)物、培養(yǎng)大型海藻等。適量放養(yǎng)部份濾食性動(dòng)物,如扇貝、牡蠣和羅非魚(yú)等,可濾食浮游生物,對(duì)浮游生物有下行效應(yīng)的作用,可使養(yǎng)殖水體水質(zhì)得到改善。投放光合細(xì)菌可分解沉積到表層底泥的殘餌、生物糞便中的有機(jī)質(zhì),加速物質(zhì)循環(huán),改善養(yǎng)殖環(huán)境。重視人工放養(yǎng)沙蠶工作,使其攝食養(yǎng)殖魚(yú)類的殘餌糞便,改善底質(zhì)環(huán)境污染狀況。養(yǎng)殖一些大型藻類可吸收水中溶解的無(wú)機(jī)鹽,降低養(yǎng)殖水體的營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷[12]。嚴(yán)禁塘內(nèi)張網(wǎng)捕魚(yú)作業(yè),防止人為破壞生態(tài)平衡,切實(shí)保護(hù)各種自然生物資源,提高生態(tài)系統(tǒng)自身修復(fù)能力。

4.5 加強(qiáng)綜合管理,完善養(yǎng)殖制度

加強(qiáng)同政府部門(mén)、科研單位的合作,重點(diǎn)開(kāi)展對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域的海水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)改進(jìn)相關(guān)改善環(huán)境的措施。加強(qiáng)對(duì)上游及周邊一帶圍塘養(yǎng)殖的監(jiān)督力度,一旦發(fā)現(xiàn)圍塘養(yǎng)殖戶使用禁用魚(yú)藥清塘偷排,及時(shí)向相關(guān)部門(mén)舉報(bào)取證。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳力度,提高漁民海洋環(huán)保意識(shí),依靠養(yǎng)殖合作社,完善相關(guān)養(yǎng)殖制度,督促漁民規(guī)范養(yǎng)殖技術(shù),做好養(yǎng)殖記錄,禁止亂丟死魚(yú)、亂倒廢料等污染海域環(huán)境的行為。

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