中國水產門戶網報道 水產養殖業為人類貢獻大量優質食物蛋白，已成為解決“糧食緊缺”，保障食品安全的重要農業產業。作為世界一個迅速增長的產業，水產養殖業還存在不少問題有待解決。
其中，水產養殖可持續發展相關話題多年來倍受關注，在2008年韓國舉辦的世界水產養殖大會上，可持續發展成為核心話題。眾所周知，中國是世界水產養殖第一大國，水產養殖的產量占世界總產量的70%左右，目前，中國所面臨的水產養殖的可持續發展問題也最為突出。
綜合分析表明，水產養殖業所帶來的水域污染問題，是影響水產養殖業可持續發展的關鍵所在。
一、養殖業污染綜合分析 從大自然生態系統的角度講，包括水產養殖業在內的動物養殖行業本身就是一種“污染”，一種人類干預下的特殊種群優勢所造成的“生物污染”。這種特殊的人為干預的生態系統形成了穩定的或非穩定的養殖生態系統。那么，集約化養殖則是更為明顯的“生物污染”例證。
養殖生態系統要求在人類的干預下保證局域系統平衡，畜禽及其他陸生動物養殖業的養殖空間固定，造成的生態環境污染直接呈現在人類生存的生態環境中，出現污染易于及時發現、治理與控制。
然而由于水產養殖尤其是海水養殖的環境介質流動性強，而且水體環境并非人類生存的直接介質，因此對于非飲用水污染相對難于被直觀感知，致使水域的污染不易被發現，如果不進行科學管理，累積效應可能導致更為嚴重的后果。以海水養殖用水排放所間接造成的“赤潮”為例，最能說明以上觀點。
2009年7月8日，在青島舉行的生態系統水平的海水養殖國際研討會上，集中探討了如何將水產養殖活動與生態可持續發展協調起來，綜合考慮生態系統中的生物、非生物和人類之間的相互作用，從而實現不同社會目標之間的最佳平衡。
污染本身是一個相對和綜合的概念，例如養殖海參或貝類的海區，海星的大量存在就是一種“污染”。理論上說影響局域生態系統平衡可能是一種相對污染，成功可持續發展的水產養殖業最終是要實現一種平衡，一種相對的生態平衡。
養殖業和種植業一樣，畢竟是人類發展的趨勢。如何保證安全、健康和可持續發展的水產養殖業，需要分析具體養殖生態系統，從根源上挖掘產生污染的原因，最終實現改善和治理的目的。
二、解讀水產養殖生態系統與污染產生 水產養殖從養殖環境介質分類，包括淡水養殖和海水養殖，海水養殖中還囊括著半咸水養殖范疇。無論是淡水養殖還是海水養殖，一般情況下污染是可以科學預見、估算和檢測出來。以下分別以淡水池塘養殖，海水工廠化養殖和海水網箱養殖為例進行分析描述。
1、淡水池塘養殖
中國淡水養殖歷史悠久，可追溯到2500多年前的《養魚經》。以池塘養殖為代表的淡水養殖生態系統詳見圖1。
傳統淡水養殖過程中經典理論認為“養魚先養水”，實際上就是要實現池塘生態系統的平衡，以保證水中各種指標在養殖動物生存適宜范圍內。
如圖1所示，合理的池塘養殖過程中，系統之外輸入的飼料、肥料和漁藥等，除了轉化成養殖產品或可輸出的非養殖產品輸出系統之外，還有相當多的物質和能量殘留在系統之中，系統各生物鏈能否成功的利用和轉化這些物質與能量主要取決于以下兩個方面，一是水體穩定和自凈化能力；二是輸入殘留的物質和能量是否超出水體負荷。
對于池塘生態系統而言，水體自身的穩定和自凈化能力相對較弱，追求高產的高密度養殖，由于殘餌和糞便等有機物的大量存在，往往會造成水體缺氧和富營養化，這種后果除了可能導致養殖動物直接死亡，還可能使呈指數增長的浮游植物短期迅速爆發，形成激烈生態競爭，而間接導致養殖生物嚴重缺氧大批死亡。
此外，漁藥和添加劑大量使用造成的水體污染和養殖動物中毒，也是經常出現的污染現象，這往往可人為避免，但水體富營養化和藥物等污染問題一旦形成協同效應，將產生更為嚴重的水域污染。
通過水產動物的生長和飼料系數可大體估算出殘餌量，而且魚類的排糞量可通過研究飼料的消化率來計算。魚類的消化率隨食物種類不同差別很大。
Winberg認為，雜食性魚類的消化率一般為80%，植食性和腐食性魚類的消化率一般低于80%，肉食性魚類的消化率通常高于90%，未被食用的飼料(殘餌)連同動物的糞便一起累積在養殖系統中。
Michele等(2001)報道，蝦攝食的飼料中85%的N(氮)被蝦同化，15%通過糞便排放，但糞便中只有5%的N以氨態氮形式直接排放，其他的有8%為可溶性初級胺，26%為尿素，61%為其他可溶性有機氮。以上殘留餌料及糞便分可被水中微生物等分解者利用，最終轉化成的無機物被水生植物等通過光合作用固定，而再有過多殘余，在沒有人為清除的情況下，則累積形成污染。
2、工廠化養殖
室內工廠化養殖是沿海地區較為普遍的養殖模式之一，也是海水養殖最主要的養殖模式。
工廠化養殖是一種集約化養殖形式（如圖2），除了海水中自然存在的部分微生物以外，其他生物和非生物個體都通過沉淀和過濾等物理化學手段去除，使養殖系統內形成了以養殖生物為絕對主導的不穩定生態環境。通過外源輸入飼料，必要時輸入漁藥等，以保證養殖生物盡量健康的生長，達到商品規格。養殖系統內用水不斷更新，含有殘餌和糞便等有機物的海水通常直接排入附近海區中；也有部分養殖廢水經過一定的處理水質達標后排放入海；當然也有很少一部分地區采用養殖用水經處理循環使用的方式。
以上三種方式顯然對環境的污染效果截然不同。工廠化養殖排出廢水中的營養鹽主要是以氮、磷等元素大量存在，使周邊水體產生富營養化作用。這種水體一旦伴有適當的生物、水文和氣象條件時，就有產生赤潮的可能。
工廠化養殖的水質凈化技術是涉及可持續海水養殖的核心技術之一，目前北方沿海大多數養殖企業并沒有引進這類技術，多數仍是經簡單的水處理后排放或直接排放進入海區。室內循環工廠化養殖雖然引入了水質凈化技術來處理養殖過程中產生的廢物污染，但由于這種技術必須根據養殖動物的營養需求與代謝、池水污染特點與負載、魚類對水環境的質量要求和魚池生物濾器功能形成的機制等內涵，進行有針對性地設計，需耗費較多的人力和物力，目前尚未在我國的工廠化養殖領域內普及，我國室內工廠化養殖所帶來的污染問題也并未有效解決，這一點與國外存在較大差距。
3、近海網箱養殖
網箱養殖海水、淡水都有，一般是利用湖泊、水庫、海灣、近海海區等大水面，通過網箱限定養殖動物活動范圍，而養殖的水環境與網箱外部的大環境相聯通。通常網箱養殖一般選擇吞食性和肉食性魚類的食用魚，因為這類魚攝食主動，投入的餌料能夠被充分利用，不會因落入網箱之外過多而降低經濟效益。
如圖3所示，以近海網箱養殖生態系統簡圖來說明網箱養殖污染情況，網箱養殖一般不使用藥浴的方法防治魚病，通常采用注射疫苗和投入藥餌的方法。因此，網箱養殖對大環境的污染一般主要來源于殘餌、糞便和養殖動物的尸體等因素。
網箱養殖產生的廢物（有機物）沉積到海底，導致海底表面沉積物氧化還原電位降低（張雅芝等，2001）；沉積物增加水中微生物的活動，增加了底質的需氧量，造成沉積物環境缺氧；厭氧狀態下，異氧細菌將有機物分解轉化為硫化氫和氨，引起底質中硫化物含量的升高，對網箱內魚類造成危害（舒廷飛等，2002）。
Paez-Osuna等研究了養殖海域底泥中的物質平衡，發現在水產養殖過程中，輸入水體的總氮、總磷和顆粒物分別有24%、84%和93%沉積在底泥里，而富集在底泥里的這些污染物，在一定條件下又會重新釋放出來，成為水體污染最重要的內源。
也就是說，有機質在底泥內的沉積會使得底泥成為營養物質庫，即沉積物中營養鹽向上覆水中釋放，然后在動力作用下營養鹽再懸浮，從而造成內源污染（王鵬，2004）或稱之為“二次污染”，使得水體富營養化的情況進一步加劇。
近年來，不少學者開始探討網箱養殖與赤潮發生之間的關系。研究指出：高密度的網箱養殖，殘餌等廢物對附近海域造成的營養鹽負荷增加必然提高水體的富營養化程度，為赤潮發生提供了物質基礎，成為赤潮發生的誘因。唐森銘等（2003）利用香港東部水域牛尾海1998年3月到 1999年1月每星期一次的浮游生物連續監測數據研究發現，赤潮與環境營養水平有關，網箱養殖規模是赤潮發生的主要影響因子之一。
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