深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對海域水質(zhì)及底質(zhì)環(huán)境的影響研究進(jìn)展

葛偉宏，王興強(qiáng)*，蘇家齊

1.江蘇海洋大學(xué)海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院，江蘇連云港 222005；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，廣州 510300

中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量約占全球70%，而在新冠疫情、蝗災(zāi)等嚴(yán)峻形勢下，水產(chǎn)養(yǎng)殖更是發(fā)揮了重要作用，尤其是在提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)這一方面，起到了至關(guān)重要的作用[1]。網(wǎng)箱養(yǎng)殖是目前應(yīng)用最為廣泛的海洋養(yǎng)殖方式之一，通過輸入外源物質(zhì)和能量而獲得高效率的產(chǎn)出。網(wǎng)箱可以分為近岸淺海區(qū)域的傳統(tǒng)小型木質(zhì)網(wǎng)箱和深水抗風(fēng)浪網(wǎng)箱2種。傳統(tǒng)小型木質(zhì)網(wǎng)箱受材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的限制，抗風(fēng)浪性能差，只能在風(fēng)浪較小的近岸淺水區(qū)域或內(nèi)灣養(yǎng)殖，這些區(qū)域水體淺，水動力弱，水體自身凈化能力低，養(yǎng)殖所產(chǎn)生的自身污染容易導(dǎo)致環(huán)境惡化，不僅導(dǎo)致病害頻發(fā)，養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益低，而且引起近岸養(yǎng)殖海域環(huán)境質(zhì)量下降[2]。目前淺海開發(fā)基本飽和，尤其是在國家生態(tài)環(huán)保政策要求逐年提高的大背景之下，近岸海域已經(jīng)沒有開發(fā)的潛力，必須向外海深海尋求新的發(fā)展空間，于是深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖應(yīng)運(yùn)而生。深水網(wǎng)箱是指在海水深度大于20 m 的開闊性海域使用的養(yǎng)殖網(wǎng)箱，相較傳統(tǒng)近海網(wǎng)箱具有環(huán)保、耐用、抗風(fēng)浪等顯著優(yōu)勢。深水網(wǎng)箱主要用于在水動力和自凈化能力更強(qiáng)的深水區(qū)域養(yǎng)殖，養(yǎng)殖所產(chǎn)生的殘餌和糞便等污染物可以更快地被稀釋和擴(kuò)散，對養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境及底質(zhì)環(huán)境的影響較小，因此具有更廣闊的發(fā)展空間。近年，國家相關(guān)部門制定了限制近海網(wǎng)箱養(yǎng)殖、扶持深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖的政策，鼓勵(lì)拓展養(yǎng)殖海域、減輕環(huán)境壓力、調(diào)節(jié)海洋養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)。深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖在國內(nèi)外都發(fā)展迅速，正在快速取代近岸傳統(tǒng)的木質(zhì)小型網(wǎng)箱養(yǎng)殖，是國內(nèi)外未來海水養(yǎng)殖的發(fā)展方向[3]。

深水網(wǎng)箱的餌料種類、投餌方式、投飼頻率等均不同于近岸傳統(tǒng)木質(zhì)網(wǎng)箱，所產(chǎn)生的環(huán)境影響也不同，所以在近岸傳統(tǒng)的網(wǎng)箱環(huán)境影響研究所取得的結(jié)果不適用于深水網(wǎng)箱[4]。此外，深水網(wǎng)箱的水環(huán)境及底質(zhì)環(huán)境與養(yǎng)殖區(qū)所在水域的水文環(huán)境特征直接相關(guān)。網(wǎng)箱養(yǎng)殖的生物沉積物在海底分解，所再生的氮、磷營養(yǎng)元素，在淺水區(qū)域經(jīng)過水體混合作用可以直接影響水體水環(huán)境，而在深水區(qū)域由于水體的層化，底部的氮、磷物質(zhì)則無法擴(kuò)散到上層水體中，針對深水網(wǎng)箱的養(yǎng)殖模式和環(huán)境特征開展針對性的研究，弄清深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的環(huán)境效應(yīng)是怎樣的，關(guān)鍵的控制因素有哪些，所得結(jié)果有助于實(shí)現(xiàn)深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖與自然水域生態(tài)系統(tǒng)承載力之間的平衡，達(dá)到產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)并舉的高度協(xié)調(diào)。

1 深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的發(fā)展歷史與分類

1.1 深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的發(fā)展歷史

離岸網(wǎng)箱，也稱深水網(wǎng)箱，是一種低污染的海洋養(yǎng)殖技術(shù)，挪威自19 世紀(jì)60 年代以來就一直致力于深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖研究。在挪威目前已超過5 000只HDPE 網(wǎng)箱，它們可以安裝在水深超過15 m 的開放或半開放海域，比近岸普通網(wǎng)箱離海岸更遠(yuǎn)，深度更深，也更具有潛力[1]；美國在1980 年開發(fā)出了錨拉式、遙控網(wǎng)箱以及碟形網(wǎng)箱，而日本則研制出了可以上下調(diào)節(jié)的超大型深水網(wǎng)箱，瑞典則研制出了一種抗風(fēng)浪能力更強(qiáng)、穩(wěn)定性更好、成本更低的牧海型深水網(wǎng)箱，這些技術(shù)的發(fā)展為世界各地的漁業(yè)提供了新的活力。通過引入國外先進(jìn)的深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖技術(shù)，我們可以大幅提高養(yǎng)殖面積，增強(qiáng)抗風(fēng)浪能力，從而實(shí)現(xiàn)更高的效益[2]。1998年，我國開始研發(fā)深水網(wǎng)箱，海南省率先從挪威引入了高密度聚丙烯（HDPE）圓形雙浮管重力式深水網(wǎng)箱[3]。2001 年，浙江省采用美國公司提供的碟形網(wǎng)箱，增加產(chǎn)能，而2002年，中國也開始采用升降式網(wǎng)箱，以滿足當(dāng)?shù)氐男枨?。隨著HDPE重力式網(wǎng)箱技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得我國深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的規(guī)模迅速擴(kuò)張，使之成為一個(gè)重要養(yǎng)殖模式。截至2020年底，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖總水體達(dá)3 821.39 萬m3，比2019 年增長了97.40%[4]，養(yǎng)殖魚類產(chǎn)量也大幅提升，達(dá)293 120 t，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對促進(jìn)中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展起到了重要作用。

1.2 深水網(wǎng)箱的分類

中國深水網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)形式多樣，包括浮式、浮繩式、金屬框架式等，為養(yǎng)殖物種提供了更加安全、舒適的生態(tài)環(huán)境[5-7]。石建高等起草了一系列水深網(wǎng)箱通用規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，為國內(nèi)水深網(wǎng)箱的概念、界定和標(biāo)準(zhǔn)提供了明確的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了水深網(wǎng)箱的標(biāo)準(zhǔn)化。目前，中國應(yīng)用最廣泛的深水網(wǎng)箱有以下3種。

1）浮式網(wǎng)箱。深水網(wǎng)箱中，浮式網(wǎng)箱是最為普遍的類型，它們的框架可以漂浮在水面上，而HDPE框架則是我國應(yīng)用最為廣泛的一種。HDPE框架深海網(wǎng)箱由框架、網(wǎng)衣、錨泊以及配重等多個(gè)部件組成，可以有效地提高網(wǎng)箱的穩(wěn)定性和安全性。網(wǎng)箱采用配重系統(tǒng)、張網(wǎng)架等先進(jìn)設(shè)備，可以有效地控制網(wǎng)衣的緊松程度，以確保養(yǎng)殖水體體積的穩(wěn)定性，方便管理，提升養(yǎng)殖效率。由HDPE管材制成的HDPE框架深水網(wǎng)箱具有結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、材料價(jià)格實(shí)惠、抗海浪功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的深水網(wǎng)箱材，因此在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用，尤其是美國、挪威、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家，浮式網(wǎng)箱已經(jīng)成為海水養(yǎng)殖的首選。然而，為了維持養(yǎng)殖水體體積，提高配重體系的重量易造成網(wǎng)衣破損，因而，它們的應(yīng)用受到了海區(qū)流速的限制。

2）浮繩式網(wǎng)箱。日本發(fā)明的浮繩式網(wǎng)箱，由柔性骨架、箱體網(wǎng)衣、浮子和錨泊控制系統(tǒng)構(gòu)成，這些結(jié)構(gòu)的組合使得它們能夠在海洋中安全地漂浮，并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于世界各地。網(wǎng)箱具備柔性結(jié)構(gòu)，能夠在海浪影響下隨波漂移，進(jìn)而有效緩解大海浪造成的撞擊力，使其能夠更好地抵抗惡劣天氣的影響。為了防止養(yǎng)殖魚類的逃離，浮繩式網(wǎng)箱通常配備有防逃網(wǎng)?？梢岳霉潭ㄎ锶缒玖?，將數(shù)個(gè)同樣尺寸的網(wǎng)箱組合在一起，并在網(wǎng)箱集合群的外圍使用浮子來提供足夠的浮力。這樣可以有效地防止海水淹沒網(wǎng)箱邊緣。石建高研究員的項(xiàng)目組聯(lián)手三沙美濟(jì)水產(chǎn)開發(fā)公司等企業(yè)，成功開發(fā)出了一種新型的浮繩式網(wǎng)箱，它具有制作簡易、成本低廉、投飼容易等優(yōu)點(diǎn)，但是在遭遇大風(fēng)浪時(shí)，由于箱體網(wǎng)衣容易扭曲，容易導(dǎo)致魚類的死亡，所以，浮繩式網(wǎng)箱只能在海浪較小的水域中使用。這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了金槍魚苗的暫養(yǎng)，為海洋生態(tài)環(huán)境的改善提供了有力的保障。

3）金屬框架網(wǎng)箱。金屬框架網(wǎng)箱主體是一種由金屬材料為主的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包括框架、網(wǎng)衣、浮筒以及錨泊系統(tǒng)，可以有效地支撐起整個(gè)網(wǎng)箱，具有穩(wěn)定性和安全性。金屬網(wǎng)箱通常安裝蓋網(wǎng)，為了提升網(wǎng)箱箱體的穩(wěn)定性，除了采用金屬框架之外，還可以選擇鋅鋁合金、銅鋅合金等網(wǎng)衣，這些網(wǎng)衣可以抵抗海浪的沖擊，讓網(wǎng)箱箱體變得更加牢固可靠。當(dāng)金屬網(wǎng)箱錨泊時(shí)，可以將多個(gè)網(wǎng)箱組合在一起，形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，這樣不僅可以使網(wǎng)箱變得更大、更穩(wěn)定，而且成本也更低廉。人們可以根據(jù)生產(chǎn)需求自由調(diào)整網(wǎng)箱的數(shù)量，輕松解開一組金屬網(wǎng)箱的連接繩索即可，操作簡單便捷。金屬框架網(wǎng)箱的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)得到了大連天正實(shí)業(yè)有限公司、三沙美濟(jì)漁業(yè)發(fā)展有限公司、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所等單位的積極推動，為海水養(yǎng)殖做出了重要貢獻(xiàn)。

2 網(wǎng)箱養(yǎng)殖的水質(zhì)及底質(zhì)環(huán)境效應(yīng)

2.1 網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水環(huán)境的影響

1）溶解氧(dissolved oxygen)。溶解氧是水體中生物生存和發(fā)展的重要因素。當(dāng)水體溶解氧充分時(shí)，有利于生物的生長。若水體中的溶解氧含量不足，厭氧菌將迅猛增長，從而使得水質(zhì)急劇下降。特別是在小于4 mg/L 的情況下，魚類可能會出現(xiàn)呼吸困難，甚至死亡。這表明，水體的溶解氧含量是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的一個(gè)重要指標(biāo)。甘居利等[8]研究發(fā)現(xiàn)，大鵬奧網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域，對照區(qū)溶解氧質(zhì)量濃度（總平均值6.82 mg/L）顯著高于網(wǎng)箱區(qū)（總平均值5.89 mg/L），且溶解氧濃度隨著與網(wǎng)箱的距離增加而上升。而金衛(wèi)紅等[9]對青山深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，對照區(qū)與養(yǎng)殖區(qū)溶解氧值均在8.08～8.23 mg/L，無明顯差異且遠(yuǎn)大于臨界值（4 mg/L）。可見深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對于海域溶解氧含量影響較小。

2）碳、氮、磷（C、N、P）。網(wǎng)箱養(yǎng)殖向周圍海域所排放的營養(yǎng)物質(zhì)主要為 C，N，P 等元素。通常，C元素不是海洋生態(tài)系統(tǒng)生長的限制因素，網(wǎng)箱養(yǎng)殖向周圍海域排放878～952 kg C 才能生產(chǎn)1 t 魚，排放量約占總輸入量的3/4。然而，這些C需要消耗一定量的溶解氧才能被細(xì)菌分解，當(dāng)溶解氧濃度低于臨界值（4 mg/L）時(shí)，將會影響動植物的成長[7]。N和P 是生命體發(fā)育所必需的元素，但也是海灣生態(tài)系中營養(yǎng)過剩的關(guān)鍵因素。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，每養(yǎng)殖1 t魚類，就有161 kg 氮和32 kg 磷被排放到自然環(huán)境中并造成污染。在當(dāng)前的養(yǎng)殖模式下，養(yǎng)殖魚類只能吸收餌料15%～30%的N 和10%～15%的P，而養(yǎng)殖所產(chǎn)生的N 元素中，接近30%的N 會沉淀到網(wǎng)箱底部，大約50%的N 則會隨水動力交換向四周海域擴(kuò)散；接近50%的P 會沉淀到網(wǎng)箱底部，35%～40%的P 則會隨水動力交換向四周海域擴(kuò)散[8]。盡管海水養(yǎng)殖中，魚類的產(chǎn)量僅占四分之一，但是排放的污染物的占比卻是很高。通過使用外部投餌，海水魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖能夠獲得較高的產(chǎn)量。沿海海灣是傳統(tǒng)網(wǎng)箱主要分布的海域，其優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)浪相對較小，缺點(diǎn)是水動力條件相對較弱。傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖向環(huán)境輸入大量的 C、N、P 等營養(yǎng)物質(zhì)是養(yǎng)殖活動所產(chǎn)生的殘余餌料以及魚類排泄物等物質(zhì)，這種情況很容易導(dǎo)致海水中營養(yǎng)物質(zhì)的過量積累，從而造成海水富營養(yǎng)化和破壞底棲生態(tài)系統(tǒng)。有研究顯示，水質(zhì)的富營養(yǎng)化是近岸海域赤潮頻頻出現(xiàn)的主要原因之一，而導(dǎo)致水質(zhì)富營養(yǎng)化主要原因就是網(wǎng)箱養(yǎng)殖。且網(wǎng)箱養(yǎng)殖形成的顆粒狀營養(yǎng)元素沉淀到底泥，會導(dǎo)致網(wǎng)箱底質(zhì)中的C、N、P 等成分顯著增加[9]。周邊水體有機(jī)物的沉積速率僅為傳統(tǒng)網(wǎng)箱底部的三分之一，但每年僅10%的有機(jī)污染物被自然分解。因?yàn)橛袡C(jī)污染物累積，會消耗大量的溶解氧，有害物極易在這類長期缺氧環(huán)境中產(chǎn)生，如硫化氫、氨和甲烷等，嚴(yán)重危害到養(yǎng)殖魚類以及一些底棲生物的健康[9]。相比之下，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖則更加符合生態(tài)環(huán)境，它們通常被設(shè)置在離海岸更遠(yuǎn)的深水海域，水動力條件較好，利于有機(jī)污染物的稀釋和擴(kuò)散[4]。

氮是生命的基礎(chǔ)，對于所有生命來說氮至關(guān)重要，海洋生態(tài)系統(tǒng)中，它扮演著至關(guān)重要的角色。按照氮在水域中的出現(xiàn)形式，可以將它劃分為溶解性氮和固體氮2類；而按照溶解氮的化學(xué)性質(zhì)，又可將其分為無機(jī)氮，如氨氮、亞硝氮和硝氮；有機(jī)氮，如尿素和游離氨基酸。此外，氮的不同形態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化。適當(dāng)?shù)牡度肟梢燥@著提升飼養(yǎng)區(qū)的初始生產(chǎn)力和生物多樣性，從而達(dá)到“施肥”的目標(biāo)[10]。然而，如果無機(jī)氮的溶解量超出正常范圍，就可能造成水體的富營養(yǎng)化，并增加藻華發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，而過度的非離子氨也會對海洋生物造成毒害。適量的磷元素可以提高初級生產(chǎn)力，但是如果過量攝入，水域會變得富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類增殖加速，溶解氧消耗增多，導(dǎo)致水環(huán)境失衡。此外，藻類所產(chǎn)生的腐植酸等物質(zhì)會釋放出有毒有害物質(zhì)，進(jìn)一步惡化水域的環(huán)境。在水域生態(tài)體系中，磷以顆粒和水溶態(tài)兩類形態(tài)出現(xiàn)，而生命體通常只使用水溶態(tài)的磷酸鹽。梁慶洋[10]在大亞灣深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖研究中發(fā)現(xiàn)，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖每立方米水體年養(yǎng)殖產(chǎn)量約是傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖的1.6 倍，然而深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的N和P輸入通量比較低，因此在總產(chǎn)量不變的前提下，如果深水網(wǎng)箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)箱，N 凈輸入量可降低57%，P 凈輸入量可降低58%。由此可見深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖充分利用了自身有效體積大、深水海域水動力強(qiáng)、海水自凈化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖是一類低營養(yǎng)負(fù)載的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)。

3）懸浮顆粒物（total suspended particulate matter）。懸浮顆粒物是海洋生態(tài)體系中不可或缺的組成部分，它們包含浮游植物、浮游動物及其碎屑和多種無機(jī)微粒等，是水體中營養(yǎng)鹽的重要媒介[11-12]，也是海洋沉積物的來源。懸浮顆粒物的存在會干擾水體的透光性和真光層的厚度，進(jìn)而干擾浮游植物的光合作用和初級生產(chǎn)力，因此，懸浮顆粒物的存在將對海洋生態(tài)系統(tǒng)具有重大意義。舒廷飛等研究發(fā)現(xiàn)舟山長峙島網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)懸浮顆粒濃度平均值大于對照區(qū)，且懸浮顆粒物濃度與網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的距離成反比[13]。梁慶洋[10]研究發(fā)現(xiàn)，在大亞灣深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域，表層和底層海水的懸浮顆粒物濃度無顯著差異，而且在養(yǎng)殖區(qū)和對照區(qū)也無顯著差異。由此可見，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖在水平空間上對懸浮顆粒物濃度無顯著影響。

4）葉綠素a（chlorophyll-a）。葉綠素a 是水域中重要的營養(yǎng)物質(zhì)，它不僅反映了水域的初級生產(chǎn)力和富營養(yǎng)化水平，而且還是水環(huán)境質(zhì)量的主要指標(biāo)。因此，檢測水域中葉綠素a 濃度才能更好地反應(yīng)環(huán)境狀態(tài)，從而更好地保護(hù)水域的健康。潘翠紅等[14]研究拓林灣發(fā)現(xiàn)，近岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)葉綠素a 的平均質(zhì)量濃度到達(dá)富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)（葉綠素a＞10 μg/L），非養(yǎng)殖區(qū)平均濃度遠(yuǎn)低于養(yǎng)殖區(qū)且未到達(dá)富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)。梁慶洋[10]研究發(fā)現(xiàn)，在大亞灣深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)葉綠素a 濃度略高于對照區(qū)，但仍低于富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)。因此，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對葉綠素a 在水平空間上的影響要小于近岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖。

2.2 網(wǎng)箱養(yǎng)殖對表層沉積環(huán)境的影響

1）表層沉積物總有機(jī)碳、總氮、總磷（total organic carbon，total nitrogen，total phosphorus）。研究表層沉積物中的總有機(jī)碳、總氮和總磷是了解海洋底質(zhì)環(huán)境的重要指標(biāo)。通過對這些指標(biāo)的含量和分布規(guī)律進(jìn)行研究，可以更好地了解海洋的初級生產(chǎn)力、有機(jī)物的來源和污染狀況。有研究發(fā)現(xiàn)湛江流沙灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖表層沉積物總有機(jī)碳、總氮、總磷的單因子污染指數(shù)在水平空間上整體呈現(xiàn)養(yǎng)殖區(qū)＞外圍區(qū)＞對照區(qū)，并且對照區(qū)表層沉積物質(zhì)量處于輕度污染狀態(tài)，養(yǎng)殖區(qū)表層沉積物質(zhì)量已達(dá)到中等程度污染水平。梁慶洋[10]研究發(fā)現(xiàn)，在大亞灣深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖在水平擴(kuò)散上，表層沉積物的總有機(jī)碳、總氮、總磷占比量均隨擴(kuò)散距離增大差異不顯著，且各區(qū)域表層沉積物質(zhì)量均處于輕度污染狀態(tài)。可見，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對于表層沉積物總有機(jī)碳、總氮、總磷的占比量無明顯影響。

2）表層沉積物主要重金屬（Cu、Zn、Cd、Pb）。表層沉積物中的重金屬元素通過有機(jī)質(zhì)降解、氧化還原反應(yīng)、再懸浮等過程可重新進(jìn)入水體，對水生生物產(chǎn)生較大危害。盧欣[15]研究發(fā)現(xiàn)，定海-黃岐灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖對表層沉積物金屬Cu、Zn、Cd、Pb 含量有明顯增加，在對照區(qū)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平較低，而在養(yǎng)殖區(qū)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平則較高；文萊深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域表層沉積物中的重金屬含量變動不大，處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。由此推出，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對表層沉積物重金屬Cu、Zn、Cd、Pb含量無顯著影響，通過生態(tài)危害指數(shù)得出深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)并無顯著影響。

2.3 小結(jié)

深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖盡管在養(yǎng)殖海域和非養(yǎng)殖海域的水質(zhì)和底質(zhì)指標(biāo)相差不大，但仍有一定差異，因此，我們應(yīng)該高度重視深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖所帶來的自身污染問題，以確保水質(zhì)和底質(zhì)的持續(xù)穩(wěn)定。隨著水深網(wǎng)箱養(yǎng)殖的開發(fā)，為了維護(hù)海域自然環(huán)境，須制定相應(yīng)對策，及早對養(yǎng)殖海域的自然環(huán)境情況開展監(jiān)控評估，研發(fā)行之有效的海域生態(tài)環(huán)保方法，以及處理深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖自身污染引起的自然環(huán)境改變情況，以確保養(yǎng)殖魚類的質(zhì)量良好的同時(shí)，也需維護(hù)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境的健康，以免重蹈近岸、內(nèi)灣飼養(yǎng)災(zāi)難之覆轍。通過對深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖水質(zhì)和底質(zhì)的理化因子、營養(yǎng)鹽含量和表層沉積物質(zhì)量狀態(tài)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)等數(shù)據(jù)開展實(shí)時(shí)監(jiān)測，探討飼料質(zhì)量、投喂總量、魚類產(chǎn)卵及逃逸現(xiàn)象對環(huán)境生態(tài)效益的影響，探討?zhàn)B殖密度、種類、自凈能力、流速與自然環(huán)境生態(tài)的聯(lián)系，以及深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對自然環(huán)境的動態(tài)效應(yīng)，以期更好地維護(hù)和改善海洋生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性。如何科學(xué)地處理沿岸海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展與海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的聯(lián)系，可以為深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)性提出很關(guān)鍵的參考依據(jù)。

3 深水網(wǎng)箱對于近岸網(wǎng)箱的環(huán)境優(yōu)勢

近岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖兼具集約化和高密度的優(yōu)點(diǎn)，但長時(shí)間高密度養(yǎng)殖也造成了一些環(huán)境問題，例如近海岸線的過度開發(fā)、漁場資源的減少、網(wǎng)箱網(wǎng)衣的污染、水體交換能力的下降、海域養(yǎng)殖自然環(huán)境的惡化和養(yǎng)殖蟲害的暴發(fā)。這使得養(yǎng)殖效率顯著低于國際水平，這極大阻礙了我國近海漁業(yè)資源的綠色可持續(xù)發(fā)展[2]。深水網(wǎng)箱在水動力作用和自凈化能力更強(qiáng)的深水區(qū)域養(yǎng)殖，養(yǎng)殖所產(chǎn)生的殘餌和糞便等污染物可以更快地被稀釋和擴(kuò)散，對養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境的影響較小，因此具有更廣闊的發(fā)展空間，在國內(nèi)外都發(fā)展迅速，正在快速取代近岸傳統(tǒng)的木質(zhì)小型網(wǎng)箱，是國內(nèi)外未來海水養(yǎng)殖的發(fā)展方向。

4 深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖發(fā)展的趨勢

近幾十年來，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖在沿海地區(qū)得到迅速推廣，截至2007 年底，全國的深水網(wǎng)箱約有3 800只，通過4個(gè)“五年計(jì)劃”（2001－2020）的高速發(fā)展，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖離海岸越來越遠(yuǎn)，養(yǎng)殖海域越來越深、越來越廣，最遠(yuǎn)的水位深度已超過40 m，最大的網(wǎng)箱直徑已接近40 m，深水網(wǎng)箱總數(shù)量已是2007年的數(shù)倍[4]。根據(jù)《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2016》，我國深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖在2015 年全部的海水養(yǎng)殖模式中總產(chǎn)量增長幅度最大，與2014年相比較增加了接近五分之一，比傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖增加了13%。深水網(wǎng)箱構(gòu)造牢固，可抵擋11～12級強(qiáng)臺風(fēng)，5～6 m高的海浪，且擁有15 年以上的使用壽命；深水網(wǎng)箱有效體積大，養(yǎng)殖魚類有充足的活動空間，成品魚個(gè)頭大且口感好。研究表明，與野生大黃魚相比較，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的大黃魚的肌肉組織中天冬氨酸和谷氨酸含量高出14.8%，口感更加細(xì)膩；除此之外，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的餌料系數(shù)較低，在降低餌料成本的同時(shí)有效地減少養(yǎng)殖過程中的殘餌，進(jìn)而減少有機(jī)污染物產(chǎn)生，從而減少污染。

由于全球污染日益嚴(yán)重，岸線資源日趨緊缺，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖成為一種可持續(xù)發(fā)展的新興水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，它具備科技領(lǐng)先、環(huán)保安全、成魚質(zhì)量高等級優(yōu)勢，為推動水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。

5 結(jié)語

20 世紀(jì)80 年代以來，由于出現(xiàn)了世界范圍內(nèi)的捕撈過度和環(huán)境污染等問題，漁業(yè)資源出現(xiàn)了嚴(yán)重衰退。為此，將漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)由傳統(tǒng)的狩獵式捕撈漁業(yè)轉(zhuǎn)向放牧式的增養(yǎng)殖漁業(yè)，尤其是避開近海內(nèi)灣的易污染環(huán)境，轉(zhuǎn)向外海去發(fā)展高經(jīng)濟(jì)價(jià)值魚類的深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)，已成為世界各國的共識。

深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水環(huán)境及表層沉積環(huán)境的影響遠(yuǎn)小于近岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖利用遠(yuǎn)海強(qiáng)大的水動力，以及更強(qiáng)的自凈化能力，降低養(yǎng)殖活動對環(huán)境的污染。深水網(wǎng)箱水體大，更接近于自然環(huán)境，魚類活動范圍廣、成活率高，在深水環(huán)境中，魚類生長快、病害少，體形和肉質(zhì)也更接近野生狀態(tài)。采用深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖不僅可以減輕環(huán)境壓力，還可提高養(yǎng)殖品種的產(chǎn)量和品質(zhì)，特別是在抗臺風(fēng)和惡劣海況方面，深水網(wǎng)箱具有顯著優(yōu)勢。同時(shí)深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖作為一種產(chǎn)業(yè)，對緩解當(dāng)前海洋漁業(yè)資源衰退，帶動網(wǎng)箱制作、苗種培育、餌料生產(chǎn)、加工保鮮、銷售運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)，減少因200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)漁場劃界造成的損失等負(fù)面影響以及對捕撈漁民的轉(zhuǎn)產(chǎn)、養(yǎng)殖漁民增等收都具有積極的作用和重要的意義。

深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖是目前科技含量較高的海水魚類養(yǎng)殖方式，與傳統(tǒng)小網(wǎng)箱相比，集約化程度高、養(yǎng)殖密度大，網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚的食物來源更加豐富，魚類生長速度快，肉質(zhì)好，品質(zhì)天然。同時(shí)，海水具有一定的流速，魚類的排泄物也會很快被海水帶走，因而，與傳統(tǒng)網(wǎng)箱相比，深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類病害較少。諸多優(yōu)勢使得深水網(wǎng)箱的養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量上乘，養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益顯著。