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大鹏澳网箱养殖环境重金属的初步研究 摘要 网箱养殖产生的自身污染，已经引起广泛关注。目前，针对网箱养殖环境营养盐、 硫化物、溶解氧、化学耗氧和生物耗氧等环境因子的研究多有报道。本文以大鹏澳网 箱养殖区为研究对象，通过四个航次的调查，采集了刚箱养殖区及其周围海域的海水、 沉积物、养殖饵料和养殖鱼类等样品。系统地研究了网箱养殖环境c u 、p b 、z n 和 c r 的分布状况，探讨了这些重金属元素的来源，评价了养殖环境重金属的污染状况， 为预防网箱养殖环境重金属污染，保证养殖鱼类健康生长，提供现实和理论依据。实 验结果如下： 1 大鹏澳沉积物重金属研究结果 ( 1 ) 平面分布显示，各元素的分布以网箱养殖区为中心含量向外扩散减少，网箱养 殖区与非养殖区c u 、c r 的含量差异显著，p b 、z n 的含量差异不显著。 ( 2 ) 垂直分布显示，2 1 7 c m 层，网箱养殖区各站各元素受到的扰动大于非养殖区 各站，1 7 c m 以下各层所有站点的变化基本相似。 ( 3 ) 季节变化显示，网箱养殖区各站重金属的元素都在养殖活动比较活跃的春季和 夏季含量比较高，表明季节变化引起的养赃活动的变化对养殖环境霞金属的含量产生 影响。 ( 4 ) 大鹏澳表层沉积物重会属含量大小顺序为z n c u c r p b 。与相关水域比较 表明，c u 的含量大鹏澳高于大亚湾，网箱养殖区p b 的含量高于大哑湾，而非养殖区 p b 的含量低于大亚湾，大鹏澳z n 与c r 的含量都比大亚湾低。 ( 5 ) 相关分析表明，不同季节金属元素的含量之问都存在显著相关性或者极显著相 关，表明这些重金属有着相同或者耷h 似的来源。 ( 6 ) 形态分析显示，网箱养殖区各元素b 1 念所占比例均值分别为c u1 3 1 3 、p b 2 3 2 3 、z n2 1 0 0 、c r5 5 7 ；b 2 与b 3 态所占比例均值之和分别为c u8 6 8 7 、 p b7 6 4 4 、z n7 8 9 7 、c r9 4 4 4 ，表明p b 和z n 在环境中迁移与释放能力大于c u 和c r 。 ( 7 ) 单因子评价显示养殖区c u 均高于沉积物质量标准，p b 和z n 均低于标准，c r 在夏季高于标准。综合评价显示养魈区除春季较清洁，其他季节均为轻度污染。潜在 生态风险显示各站均处于轻微的潜在生态危害。 2 大鹏澳海水重金属研究结果 ( 1 ) 平面分布显示，c u 和c r 底层海水均以网箱养殖区含量最高，逐渐扩散减少。 p b 和z n 表、底层海水含量的分布均随季节变化而不同。 ( 2 ) 季节变化显示，c u 含量在表层无明显变化，底层为春季到夏季含量下降，夏 季到秋季含量上升，秋季到冬季含量下降，c r 表、底层季节变化与之类似。p b 与z n l 季节变化相似，均为春季至夏季含量上升，夏季至秋季含量下降，秋季至冬季含量降 低。 ( 3 ) 单因子污染指数评价显示，大鹏澳海域无论表层海水还是底层海水，会属元素 含量均低于渔业水质标准；综合质量评价显示大鹏澳海域海水质量良好，处于清洁与 较清洁状态。 3 网箱养殖饵料与养殖鱼类重金属研究结果 ( 1 ) 在小杂鱼体中，除c r 未检出来，c u 、p b 和z n 均有检出，平均含量分别为 1 2 3 3 m g k g 、2 0 3 m g k g 和8 2 9 1 m g k g ；人工配合饲料中c u 、p b 、z n 和c r 均有检出， 平均含量分别为2 2 7 4 m g k g 、0 6 6 m g k g 、1 7 0 9 2 m g k g 和2 8 9 5 m g k g 。 ( 2 ) 根据估算，每养成1 吨鱼排入环境中的金属负荷量分别为c u0 1 3 k g 、p b0 0 1 2 k g 、z no 9 4k g 、c r 0 0 9 3k g 。负荷总量分别为c u6 9 5 1 k g a 、p b6 3 2 k g a 、z n4 9 5 3 8 k g a 、 c r4 9 o l k g a ，输入养殖环境的重金属负荷量的大小顺序为z n c u c r p b 。 ( 3 ) 网箱养殖鱼体中c r 未检出，p b 在红笛鲷中有检出含量为o 0 2 m g k g ，c u 和z n 均有检出，平均含量分别为0 4 7 m g k g 和4 5 7 m g k g ，均低于无公害食品水产品有毒 有害物质限量标准。 综上可知，根据沉积物重金属的平面分布特征可以排除湾外因子对网箱养殖区重 盒属含量的影响，垂直分布特征表明养殖区各站表面几层重金属的含量受到的扰动大 于非养殖区各站，季节变化则显示在养殖活跃的季节金属元素的含量较高；海水中重 金属含量的平面分布与季节变化也显示出其与养殖活动的关系密切；饵料的检测结果 也表明各元素均存在于其中。综合分析金属元素在沉积物和海水中的分布以及迁移特 性，输入养殖环境中的量，本文认为网箱养嫡环境重会属的含量主要受到网箱养殖活 动的影响。 t h e p r e l i m i n a r ys t u d yo nh e a v ym e t a l i nc a g ec u l t u r ee n v i r o n m e n ti nd a p e n g a oc o v e a b s t r a c t m u c ha t t e n t i o nw a sp a i dt ot h es e l f - p o l l u t i o ni nc a g ec u l t u r ea r e a l o t so f r e s e a r h e s w e r ec a r r i e do ni nm a n ye n v i r o n m e n tf a c t o r si nc a g ec u l t u r ea r e as u c ha sn u t r i t i v es a l t ， s u lf i d e ，d i s s o l v e do x y g e n ，c h e m i c a lo x y g e nd e m a n da n db i o l o g i c a lo x y g e nd e m a n d t h e c a g ec u l t u r ea r e ai nd a p e n g a oc o v ew a sc h o s e nt ob et h et a r g e ta r e ai nt h ep a p e r t h e s a m p l eo fs e a w a t e r , s e d i m e n t ，f e e d s t u f fa n dc a g e c u l t u r e df i s hi nt h ec a g ec u l t u r ea r e aw 鹪 c o l l e c t e ds e a s o n a l l y t h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i co fc u ，p b ，z na n dc rw a ss t u d i e d s y s t e m i c a l l y t h er e s e a r c hp r o v i d e dar e a l i t ya n da c a d e m i cf o u n d a t i o nt op r e v e n tt h eh e a v v m e t a lp o l l u t i o nc a u s e db yc a g ec u l t u r e t h er e s u l ta sf o l l o w s ： 1 t h er e s e a r c hr e s u l to fh e a v ym e t a li nt h es e d i m e n to f d p e n g a oc o v e ( 1 ) p l a n a rd i s t r i b u t i o ns h o w e dt h a tt h ec o n t e n t so fa l le l e m e n t sr e d u c e dg r a d u a l l vf r o m c a g ec u l t u r ea r e at on o n c a g ec u l t u r ea r e a t h ec o n t e n t sd i f f e r e n c eo fc ua n dc rb e t w e e n c a g ec u l t u r ea r e aa n dn o n c a g ec u l t u r ea r e aw e r es i g n i f i c a n t ，b u tt h ec o n t e n t sd i f f e r e n c eo f p ba n dz nw e r en o ts i g n i f i c a n t ( 2 ) v e r t i c a ld i s t r i b u t i o ns h o w e dt h a tt h ec o n t e n tv a r i a t i o nw a sm o r es e v e r e l yi nc a g e c u l t u r ea r e as t a t i o n st h a ni nn o n - c a g ec u l t u r e da r e as t a t i o n sf r o md e p t ho f2 c mt o 17 c m ， b u tb e l o wt h e17 e m ，a l lt h es t a t i o n ss h a r e dt h es i m i l a r c h a n g i n gt r e n d ( 3 ) s e a s o n a lv a r i a t i o ns h o w e dt h a tt h ec o n t e n t so fe l e m e n t si ns t a t i o n so fc a g ec u l t u r e a r e aw e r eh i g h e ri ns p n n ga n ds u m m e rw h i c ha c t i v i t i e sw e r em o r ef r e q u e n t l yi n f e e d i n g t h ef i s h i tm a d ei tc l e a rt h a th e a v ym e t a lc o n t e n t si nc a g ec u l t u r ea r e aw e r e a 仃e c t e db vt 1 1 e f e e d i n ga c t i v i t i e sw h i c hw a sc h a n g e dw i t hs e a s o n a lv a r i a t i o n ( 4 ) t h ee l e m e n tc o n t e n ti ns u r f a c es e d i m e n to fd a p e n g a oc o v ei si nt h eo r d e ro f z n ，c u ，c ra n dp b c o m p a r e dw i t ht h er e l a t e dw a t e ra r e a ，i ti n d i c a t e dt h a tt h ec o n t e n t so f c ui nt h es u r f a c es e d i m e n to fd a p e n g a oc o v ew e r eh i g h e rt h a nt h a to fi nd a y ab a y ：t h e c o n t e n t so fp bi ns u r f a c es e d i m e n to fd a y ab a yw e r el o w e rt h a nt h a to fi n c a g ec u l t u r e a r e a ，h i g h e rt h a nt h a to fi nn o n c a g ec u l t u r ea r e a ；t h ec o n t e n t so fz na n dc ri ns u r f a c e s e d i m e n to f d p a n g a oc o v ew e r el o w e rt h a nt h a to fi nd a y ab a y ( 5 ) o na n a l y z i n gt h ec o e f f i c i e n to fa l le l e m e n t s ，c o r r e l a t i o na m o n gt h ee l e m e n t sw e r e s i g n i f i c a n ta tt h e0 0 5l e v e l ( 2 - t a i l e d ) o ra tt h eo 0 1l e v e l ( 2 - t a i l e d ) i ts h o w e dt h a tt h e e l e m e n t sm a yh a v es a m eo rs i m i l a rs o u r c e ( 6 ) s p e c i a t i o nd i s t r i b u t i o ns h o w e dt h a ta v e r a g eq u a l i t yp e r c e n t a g eo fc u ，p b ，z na n d i i l c rw a s1 3 1 3 ，2 3 2 3 ，2 1 0 0 a n d5 5 7 i nb 1s t a t e ；8 6 6 7 ，7 6 4 4 ，7 8 9 7 a n d 9 4 4 4 i nb 2a n db 3s t a t e i ti n d i c a t e dt h a tt h em o b i l i t ya n dr e l e a s eo fp ba n dz nh a d h i g h e ra b i l i t yt h a nt h a to fc ua n dc ri nt h ee n v i r o n m e n t ( 7 ) w i t hs i n g l ef a c t o rp o l l u t i o na s s e s s m e n t ，t h ec o n t e n t so fc ui ns u r f a c es e d i m e n t w e r eh i g h e rt h a nt h ev a l u eo fm a r i n es e d i m e n tq u a l i t y t h ec o n t e n t so fp ba n dz nw e r e l o w e rt h a nt h es t a n d a r d t h ec o n t e n t so fc r w e r eh i g h e rt h a nt h ev a l u eo fm a r i n es e d i m e n t q u a l i t yi ns u m m e r c o m p r e h e n s i v eq u a l i t ye v a l u a t i o ns h o w e dt h a te x c e p ts p r i n g ，t h e s u r f a c es e d i m e n ti nc a g ec u l t u r ea r e aw a ss l i g h t l y - p o l l u t e di nt h eo t h e rs e a s o n s e c o l o g i c a l r i s ke v a l u a t i o ns h o w e dt h a ta l lt h es t a t i o n sw e r ei ns l i g h t l yp o t e n t i a le c o l o g i c a lr i s k 2 t h er e s e a r c hr e s u l to f h e a v ym e t a li nt h es e a w a t e ro f d p e n g a oc o v e ( 1 ) p l a n a rd i s t r i b u t i o ns h o w e dt h a ti ns u r f a c es e a w a t e r , t h ec o n t e n t so fc ua n dc rw e r e h i g h e ri nc a g ec u l t u r ea r e ai nb o t t o mw a t e r , w h i c hr e d u c e dg r a d u a l l yw i t ht h ed i s t a n c e f r o mt h ec a g ec u l t u r ea r e ai n c r e a s i n g t h ec o n t e n t so fp ba n dz ni ns u r f a c ea n db o t t o m w a t e rc h a n g e dw i t ht h es e a s o n a lv a r i a t i o n ( 2 ) s e a s o n a lv a r i a t i o ns h o w e dt h a tt h ec o n t e n tv a r i a t i o no fc ui nb o t t o mw a t e rs h o w e d t h a tt h ec o n t e n t sr e d u c e df r o ms p r i n gt os u m m e r , r o s ef r o ms u m m e rt of a l l ，r e d u c e df r o m f a l lt ow i n t e r , t h ev a r i a t i o nw a sn o td i s t i n c ti ns u r f a c ew a t e r t h ec o n t e n tv a r i a t i o no fc r w a ss i m i l a rt ot h ev a r i a t i o no fc ui nb o t t o mw a t e r t h ec o n t e n tv a r i a t i o n so fp ba n dz nw a s s i m i l a ri ns u r f a c ew a t e ra n db o t t o mw a t e r , t h e i rc o n t e n t sr o s ef r o ms p r i n gt os u m m e r , r e d u c e df r o ms u m m e rt of a l l ，r e d u c e ds l i g h t l yf r o mf a l lt ow i n t e r ( 3 ) w i t hq u a l i t ya s s e s s m e n tb a s e do ns i n g l ef a c t o rc o n t a m i n a n ti n d e x ，t h ec o n t e n t so f a l le l e m e n t si ns u r f a c ew a t e ra n db o t t o mw a t e rw e r el o w e rt h a nt h ev a l u eo fw a t e rq u a l i t y s t a n d a r df o rf i s h e r i e s c o m p r e h e n s i v eq u a l i t ye v a l u a t i o ns h o w e dt h a tt h ew a t e r q u a l i t yi n d a p e n g a oc o v ew a si nag o o dc o n d i t i o n ，c l e a no rr e l a t i v e l yc l e a n 3 t h er e s e a r c hr e s u l to f h e a v ym e t a li nt r a s hf i s ha n da r t i f i c i a ld i e t s ( 1 ) e x c e p tc r , c u ，p ba n dz nw e r ed e t e c t e di nt h et r a s hf i s h ，w h i c ha v e r a g ec o n t e n t w a s1 2 3 3 m g k g ，2 0 3 m g k ga n d8 2 9 1 m g k gr e s p e c t i v e l y c u ，p b ，z na n dc v rw e r e d e t e c t e di nf e e d s t u f f , w h i c hc o n t e n tw a s2 2 7 4 m g k g ，0 6 6 m g k g ，1 7 0 9 2 m g k g a n d 2 8 9 5 m g k gr e s p e c t i v e l y ( 2 ) i tw a se s t i m a t e dt h a to 13 k gc u ，o 0 12 k gp b ，o 9 4 k gz na n do 0 9 3 k gc rw e r e i m p o r t e di n t ot h ee n v i r o n m e n tw h e nlt o no ff i s hw a sb r o u g h tu p t h et o t a la m o u n t so fc u ， p bz na n dc ri m p o r t e di n t ot h ec a g ec u l t u r e da r e aw e r e6 9 51k g a , 6 3 2 k g a ，4 9 5 3 8 k g a ， c r4 9 o l k g a ，t h eo r d e rw a sz n c u c r p b ( 3 ) c ua n dz nw e r ed e t e c t e di nc a g ec u l t u r e df i s h ，w h i c ha v e r a g ec o n t e n tw a s 0 4 7 m g k ga n d4 5 7 m g k gr e s p e c t i v e l y , l o w e rt h a nt h ev a l u eo fl i m i tf o rd e l e t e r i o u s i v m a t t e r si na q u a t i cp r o d u c t t h ee l e m e n tp bw a so n l yd e t e c t e di nl u t j a n u ss a n g u i n e u sa n d i t sc o n t e n tw a s0 0 2 m g k g w h i l et h ee l e m e n tc rw a sn o td e t e c t e di na l lt h ec a g ec u l t u r e d f i s h a c c o r d i n gt or e s u l t sa b o v e ，t h ef a c t o rt h a tm a yb ea f f e c t e dt h ec o n t e n to fh e a v ym e t a l i nc a g ec u l t u r e da r e ac a nb ee x c l u d e db yt h er e s u l to fp l a n a rd i s t r i b u t i o no f h e a v ym e t a li n s u r f a c es e d i m e n t a n dt h ev e r t i c a ld i s t r i b u t i o ns h o w e dt h a tt h ed i s t u r b a n c ew a sm o r e s e v e r ei n c a g ec u l t u r e da r e a t h a n i n n o n c a g ec u l t u r e da r e a t h es e a s o n a lv a r i a t i o n i n d i c a t e dt h a tt h ec o n t e n t so fh e a v ym e t a lw e r eh i g h e ri nt h es e a s o n sw h e nf e e d i n g a c t i v i t i e sw e r em o r ea c t i v e t h ep l a n a rd i s t r i b u t i o na n dt h es e a s o n a lv a r i a t i o no fs e a w a t e r a l s ot i e du pg r e a t l yw i t ht h ef e e d i n ga c t i v i t i e s t h er e s u l t so fa n a l y z i n gt h ef e e d s t u f f s h o w e dt h a ta l le l e m e n t sc a nb ed e t e c t e d b ya n a l y z e dt h ed i s t r i b u t i o no fh e a v ym e t a li n s e d i m e n ta n ds e a w a t e r , m i g r a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fh e a v ym e t a l ，t h ea m o u n to fh e a v y m e t a li m p o r t e di n t oe n v i r o n m e n tc o m p r e h e n s i v e l y , i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tt h ec o n t e n t so f h e a v y m e t a li nc a g ec u l t u r e da r e aw e r ea f f e c t e dm a i n l yb yt h ef e e d i n ga c t i v i t i e s v 广东海洋大学学位论文独创性及知识产权声明 本人郑重声明：所呈交的论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本校或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 本学位敝成果归她疡首尤，秀叶确 1 词耄弓篙篇：夕撒 州年月彩同 研究生签名： 跏7 年f ，月衫日 广东海洋大学硕士学位论文 1 1 海水网箱养殖发展概况 第一章引言 7 0 年代以来，由于受环境污染和过度捕捞等因素的影响，渔业资源同趋衰退，靠 近海捕捞无法满足人们对水产品r 渐提高的需求。为满足对水产蛋白质产品的需求， 海水养殖在世界范围内兴起【l , 2 1 。海水网箱养殖作为一种重要的养殖方式，由于具备 集约化、高产出和高效益等优点，得以迅速发展起来。 1 1 1 网箱养鱼的起源与发展 网箱养鱼起源于东南亚地区【3 1 。1 9 世纪末，柬埔寨渔民将从湄公河捕到的鲇鱼集 中于竹片或藤条编成的笼内，挂在船尾或船舷暂养，并投喂一些剩饭和剩菜，然后把 鱼拿到市场上出售。发现这些暂养的鱼类由于保持了较好的新鲜度，且体重有所增加， 经济效益很好【4 1 。从此，这种养鱼方式在湄公河流域得到普遍应用。1 9 2 2 年，印度尼 西亚m u d u n g 湖和j a m b i 镇的渔民也用这种浮式竹笼丌始养殖从野外捕捞回来的鲤鱼 苗。竹笼一般放置在有机物质丰富的水域，鱼滤食或者摄食水流带来的有机物质和浮 游生物。随后，这种养鱼方式推广到了苏门达腊岛南部地区，向现代的网箱养鱼方式 又迈进了一步。 现代网箱养鱼就是在笼式养鱼的启示下逐渐发展起来的。上世纪5 0 年代起，合 成纤维开始大量生产，日本首先使用尼龙或聚乙烯纤维材料做成网片取代竹片围网， 用木材等做框架制成了更为坚固的浮式网箱，开始了具备集约化、高产出和高效益等 特点的现代海水网箱养殖，养殖的主要品种有经济价值较高的真鲷等。6 0 年代，日 本海水网箱养鱼技术得到了一系列突破，使同本的海水网箱养鱼进入了一个迅速发展 和推广的阶段【5 1 。随后，海水网箱养鱼产业丌始在欧美和东南业等国家和地区发展起 来。随着科学技术的进步，新材料的开发应用，挪威、美国和日本又先后开发了多种 形式的大型深水网箱及其配套技术，海水网箱养鱼由近岸向离岸发展。 近3 0 年来，深水网箱养鱼已在挪威、智利、英国、日本等三十几个国家得到迅 速发展，养殖产量持续上升。目前，挪威、英国、加拿大等北大西洋沿海国家及智利 主要采用大型深水网箱，养殖种类以大西洋鲑( s a l m os a l a r ) 、银鲑( o n c o r h y n c h u s k i s u t c h ) , n 虹鳟鱼( o n c o r h y n c h u sm y k i s s ) 为主，投喂高能人工配合饲料。希腊、意大利 和西班牙等地中海沿海国家采用大型深水网箱，投喂人工配合饲料，主要养殖鲈鱼和 鲷鱼。这些国家之中，挪威是发展深水网箱养鱼最成功的国家，鲑鳟鱼的产量由1 9 9 0 年的1 5 万吨猛增至2 0 0 3 年的5 8 万吨，约占鲑鳟世界总产量的4 0 。 中国、韩国、泰国、马来西亚和菲律宾等弧洲国家还是以传统的浮筏式网箱为主， 养殖品利- 较多，主要有军曹鱼、眼斑拟石首鱼、大黄鱼和黄姑鱼等，一般投喂鲜杂鱼 大鹏澳网箱养殖环境重金属的初步研究 或者冰鲜杂鱼，兼用人工配合饲料 6 , 7 1 。 1 1 2 我国海水网箱养鱼发展概况 现代海水网箱养鱼在我国发展较晚，1 9 7 9 年才开始在毗邻港澳地区的广东省惠阳 县大亚湾澳头港，珠海香洲湾和唐家湾等避风条件较好的港湾丌展起来，主要养殖经 济价值比较高的石斑鱼，笛鲷、真鲷等2 0 多个品种。商品鱼主要销售到港澳地区， 取得了显著的经济效益。随后，福建平潭竹屿口和浙江苍南一带也出现了海水网箱养 鱼。至此，我国海水网箱养鱼业丌始进入迅速发展的阶段。尤其是近1 0 年以来，由 于我国海洋渔业资源长期捕捞过度，大部分商品鱼类资源出现了严重衰退，大批剩余 渔业劳动力开始转向海水养殖业，加之网箱养殖技术不断进步，海水养殖鱼类品种在 不断的增加，使我国海水网箱养鱼业得到了迅猛发展。现已经成为我国广大沿海地区 最重要的海水养殖产业之一，被称为继海带，扇贝和对虾养殖高峰之后在我国掀起的 第四次养殖浪潮【8 1 。根据不完全统计，我国沿海地区传统的浮筏式网箱数量由1 9 9 3 年的约1 3 力只发展到了2 0 0 1 年的8 0 余万只，养殖品种达4 0 多种，产量已超过3 0 万吨。 1 9 9 8 年海南率先引进了一组挪威的h d p e 深水网箱，标志着我国深水网箱养鱼开 始起步。随后，广东、浙江、福建和山东等省也进行了引进实验，取得了良好的经济 效益。但引进的设备价格昂贵，维护困难，大量引进不适合我国的国情。为了发展我 国沿海的深水网箱养鱼业，2 0 0 0 年开始国家和地方先后启动了深水网箱养鱼的相关 研究项目。以中国水产科学研究院南海水产研究所，浙江海洋水产研究所，福建省水 产研究所等为首的1 0 多家科研和企业单位经过几年的研究和联合攻关，终于克服了 国外各种技术壁垒，研制出了具有完全自主知识产权的，适合我国气候和海况的4 种类型的国产化深水网箱2 1 。近几年，这种新兴的深水网箱养鱼方式在我国得到了 迅速推广，并取得了显著的经济、社会和环境效益。根据不完全统计，到2 0 0 4 年底 我国已有约2 0 0 0 多只深水网箱下海进行养殖生产，主要集中在浙江、福建、广东和 海南四省，其中浙江约1 4 0 0 只，以浮绳式和h d p e 浮式网箱为主，福建省约4 0 0 只， 以h d p e 升降式为主，广东和海南省各约1 0 0 只，以h d p e 升降式网箱为主【1 3 , 1 4 。 随着我国渔业结构的进一步调整、优化和发展，海水网箱养鱼业必将进一步促进 农( 渔) 业结构调整，发展和繁荣渔业经济，富裕渔民，并为加快推进我国海水养殖产 业化革命，实现我国海水养殖、i p 规模化、集约化、产业化和海洋牧场化的战略目标发 挥更重要的作用。 1 2 海水网箱养鱼对养殖环境的影响 1 2 1 有机物质的输入 海水网箱养鱼是一种丌放式，人工营养型、高密度和集约化的鱼类生产系统。这 就意味着，养殖鱼类的生长完全依赖于人工投喂饵料。而养殖鱼类对饵料的利用有限， 2 广东海洋大学硕士学位论文 残饵、鱼类排泄物和代谢废物必将大量产生，并直接排入养殖环境。由此可知，海水 网箱养鱼产生的主要污染物是养殖过程输入到网箱养殖环境中的有机物质【l5 1 。有资料 显示，海水网箱养鱼投喂的饲料只有少部分被鱼类同化吸收用于鱼体生长，大部分进 入养殖环境。研究发现【1 6 。2 5 1 ，海水网箱养鱼投喂的饵料中约有8 0 8 4 的c ，6 4 - - 一8 9 的n 和4 8 9 2 的p 最终将进入环境中。 饲料类型、养殖品种、投喂方式和放养密度等因子的差异，网箱养殖鱼类对饵料 的利用率也不一样。鲑鱼网箱养殖中，投喂干性、潮性和湿性人工配合饲料产生的残 饵量分别占总量的1 5 、5 1 0 、1 0 - - 一3 0 e 2 6 2 7 1 ，而在以投喂冰鲜杂鱼为主的香港 海域，残饵量可达3 8 1 2 8 】。由此可见，进入养殖环境中的有机物质的量相当可观。 1 2 2 化学物质的输入 海水网箱养殖过程中，为控制鱼病的发生、治疗鱼病、消毒、清除敌害生物和抑 制网衣上的污损生物等，经常需要用到许多化学药品。如在配置混合饲料时添加防腐 剂以延长饲料存放时间；加入维生素、人工色素、微量元素等饲料添加剂及抗生素( 金 霉素、土霉素和呋喃西林等) 成分以满足养殖鱼类的营养需求，提高鱼的抗病能力； 对患病鱼类直接用药物( 孔雀石绿、福尔马林、硫酸铜和敌百虫) 进行消毒处理和治疗； 为防止污损生物附着网衣，使用含有t b t 、铜、锌等物质的防污剂等，这些化学药 品直接或者间接进入养殖环境中。 在挪威，由于网箱养殖的迅猛发展，化学药品的使用量也不断增加，海水网箱养 鱼中所用的抗生素曾从1 9 8 0 年的3 7 吨迅速增至1 9 8 8 年的3 2 6 吨【2 9 】，每产1 吨鱼就 用去抗生素4 3 0 9 ；网箱养鱼使用的抗生素大部分进入环境中。据报道所用土霉素中 7 0 - 8 0 进入环境中。但随着有关鱼病疫凿的研制成功和应用，1 9 9 8 年挪威网箱养 鱼所用抗生素的量已急剧下降至6 8 0 k g 。另外，挪威网箱防污漆中铜的含量从1 9 8 5 年的4 7 t 增至1 9 9 8 年的1 8 0 t i 卅。 1 2 3 对养殖环境的影响 由此可见，除受外界污染影响外，海水网箱养鱼自身也是一个对养殖环境及其邻 近海域环境产生负面影响的污染源，易恶化养殖生态环境，造成养殖环境自身污染， 反过来制约了网箱养殖生产本身【3 i 】。 程振明等指出，养殖区域成富营养化状态，水体中营养盐的含量逐年增加【3 2 j ；何 悦强等也指出养殖期长的养殖区水体中n 、p 的含量均比养殖期短的要高，且两者都 高于对照区【3 3 】。朱溆军等人对千岛湖网箱养飧区进行水质监测时也分析了n 、p 等指 标，发现各个指标的含量，从网箱区内向网箱区外邻近水域逐渐减小【3 4 1 。甘居利，林 钦等也发现柘林湾的溶氧含量随着观测地点与网箱养殖区域的增大而升高，同时硫化 物的含量比对照区高6 7 倍，其含量是我国海岸带底质背景参考标准和h 本渔业底质 标准的1 6 和2 4 倍1 3 5 j 。 因此，随着养殖时l 日j 的增长和养殖密度的增大，输入到养飧坏境中的物质的量不 3 大鹏澳网箱养殖环境蕈会属的初步研究 断增多，最终导致养殖环境恶化。 1 2 4 网箱养殖环境重金属污染研究现状 重金属，作为_ 种潜在的污染物，会对水生生物产生毒性，能随着食物链的传递 在生物体内富集。沉积物是重金属储存库，大量重金属元素累积于其中，一旦条件合 适有毒害的重金属元素就会重新溶入水中，被养殖鱼类吸收，并随着食物链的传递而 放大。当人类消费了这些鱼类之后，有害重金属元素随即在人体富集，危害人体健康 3 6 , 3 7 】。因此，随着网箱养殖的发展，网箱养殖环境重金属的污染也逐渐引起重视。 目前国内外针对网箱养殖环境重金属污染的研究开展的较少。g m a l a m 等曾对 k a s u m i g a u r 湖网箱养殖区重金属的分布特征进行过研究【3 8 】，发现网箱养殖环境中重 金属的含量高于对照区。林钦等【3 9 1 对海水网箱养殖区进行生态环境研究时，发现大鹏 澳网箱养殖海域沉积物中c u 等重金属的含量超标，但是否是网箱养殖引起的，尚未 有系统的研究。 1 3 重金属污染及其危害 1 3 1 重金属污染的性质 重金属一般指密度在5 9 c m 3 以上的金属。而环境污染研究中所说的重金属指c d 、 p b 、c r 以及类金属a s 等生物毒性显著的重金属，其次指有一定毒性的重金属，如 z n 、c u 、n i 等【4 0 1 。 重金属的生态效应特征表现在：( 1 ) 一般重金属对生物体产生毒性的浓度范围有 的较大，而有的很小。如c u 、z n 对生物体的毒性较小，产生毒性的浓度范围在几十 到一百毫克每千克以上，而c d 等对生物体的毒性大，产生毒性的浓度范围在零点几 个毫克每千克以内，这是因为c d 、p b 等是生物生长发育非必需元素，对人体健康危 害较大。但c u 、z n 、m n 和f e 等是动植物j 下常生长发育所需要的营养元素，具有一 定的生理功能，它们在生物体中的自然含量显著高于c d 、p b ，只是在含量超过一定 限量时，才会产生污染危害，出现中毒症状，但这种限量一般相当高。因此，c d 和 p b 比c u 和z n 等元素的污染危害严重得多。( 2 ) 不同类型的重金属对生物产生的危害 情况有所不同。这些元素可以通过食物链在动物或人体内累积并引起慢性中毒。( 3 ) 同种重会属，由于存在的形态不同，其迁移转化特点和污染性质、危害程度也不同。 如水溶性和交换念的重金属显然要比难溶性的重会属活性、毒性大得多。( 4 ) 水生生 物从水体中摄取重会属，i i 丁经过食物链进入人体，并在人体内成千百倍地富集起来。 重金属进入人体后，可与蛋广1 质、酶等发生强烈地相互作用，积蓄在人体的某些器官 中，影响人体正常生活，出现某些病症。但是，重会属对人体的危害初期不易被人们 察觉，潜伏期长，有些重会属对人体的累积性中毒往往需要一二十年彳能显现出来【4 1 1 。 1 3 2 重金属污染物的迁移和转化 水体中的重会属污染物主要是指汞、镉、铅、铬，以及类余属砷及其化合物，也 4 广东海洋大学硕十学位论文 包括具有毒性的锌、铜、钴、镍、锡等。重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著 的生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生分散、富集和各种形态相 互转化等过程。重金属污染的特点是【4 2 4 6 】：( 1 ) 除被悬浮物带走外，会因吸附沉淀作 用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；( 2 ) 水中各种无机配位体( 氯 离子、硫酸离子、氢氧离子等) 和有机配位体( 腐蚀质等) 会与其生成络合物或螯合物， 导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又重新释放出来；( 3 ) 重金属 的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随p h 和氧化还原条件而转化。( 4 ) 危害环 境的特点是：微量浓度即可产生毒性( 如汞、镉为0 0 1 o 0 0 l i n g l ) ；经微生物作用会 转化为毒性更强的有机金属化合物( 如甲基汞) ，可被生物富集，通过食物链进入人体， 对人体造成危害。 重金属在水体中的转化是通过一系列化学反应来实现的。这些反应有水解、配合、 氧化还原以及胶体化学效应等。在这些反应中，重金属发生着形态和价态的变化。( 1 ) 水解、配合和沉淀反应。重金属离子往往与一定数目的水分子配合在一起，形成以水 分子为配位体的配离子。在适宜的p h 值条件下，可以生成氢氧化物沉淀，如f e ( o h ) 3 ， c r