水产养殖过程中的污染因素

水产养殖过程中的污染物主要就是残饵和排泄物中所含的营养物质即氮、磷，还有悬浮颗粒物及有机物。许多研究表明水产养殖外排水对邻近水域营养物的负载在逐年增大，排出的氮、磷营养物质成为水体富营养化的主要污染源。

滤食性贝类通过过滤水体中浮游植物和有机颗粒而摄食，并通过排粪作用把废物排入海水中，沉积到水体底层。在荷兰瓦登海贝类分布的区域，每周约43%的浮游植物被转化为贝类的粪便或伪粪；胶州湾筏式养殖的扇贝每日废物排泄量8.2～12.0kg /hm2，一年内可达4000～6000吨（养殖面积为1333.3hm2，6000笼/hm2，270个贝/ 笼）。有机物在底层的堆积促使微生物活动加强，增加了底质的氧需求量，易于造成缺氧或无氧环境，促进了脱氮和硫还原反应。微生物的活动还可加速无机盐从底质向水体的释放，加快水体营养盐循环的速度。生物沉降的另一个作用是改变了底栖生物群落结构，对贻贝养殖区的调查发现，和对照区相比，养殖区底栖动物种类大大减少，而耐缺氧的多毛类开始占优势。另一方面，贝类的摄食压力对浮游植物的繁殖有控制作用，研究表明浮游植物的生物量与贝类滤水率成反比关系。

投饵养殖主要有网箱养殖和池塘养殖两种形式。饵料的投入和残饵的生成是促成养殖自身污染的一个重要因素。其中虾池生态系统是一个半人工控制的生态系统。人工放养使被养殖虾种群成为该系统中的绝对优势种群，人工投饵是主要能量来源。同其他人工养殖生态系统一样，虾类养殖中也存在着残饵不断产生的问题，残饵是对虾养殖自身污染的主要来源。滩涂养虾的饲料食用率研究表明，当虾八成饱时饲料损失率为14%～16%，人工投饵输入虾池的氮占总输入氮的90%左右，其中仅19%转化为虾体内的氮，其余大部分（62%～68%）积累于虾池底泥中，此外尚有8%～12%以悬浮颗粒氮、溶解有机氮、溶解无机氮等形式存在于水中。即使是在管理得最好的养虾场，也仍会有多达30%的饲料从未被虾摄食，其中所溶出的营养盐和有机质是影响养殖水环境营养水平甚至造成虾池自身污染（俗称虾池老化）的重要因子。养殖中大量残饵的生成，致使新、旧虾塘投饵区的自污速率都大大高于非投饵区。

饲料是网箱精养鱼类的主要营养来源。但无论是以小杂鱼粉碎而加工成的鱼糜还是配合饲料，投喂后都不能被充分利用，未摄食部分和鱼类粪便进入水体，沉积到底层。底质的有机物富集的效应之一便是其中的异养有机体耗氧增加，对沉积物进行分解，放出氮、磷等无机营养物，刺激水生植物和藻类的生长，在缺氧的情况下还释放有毒的NH3和硫化物，妨碍鱼类的生长和健康。由于溶解性无机氮是沿岸浮游植物生长的限制性营养盐，网箱养殖区人工投饵活动为附近海域带来的氮、磷、维生素及铁、锰等微量元素的数量，特别是氮营养盐，还为浮游植物的增殖和赤潮的发生提供了必要的物质基础。

在海水养殖中常使用化学药物，如消毒剂、杀虫剂、治疗剂、抗生素等。长期以来，人们对于药物的药效对水体生态的影响还未彻底搞清，而且，在生产上存在滥用药物的现象。有资料表明养殖使用的抗生素仅有20%～30%被鱼类吸收，70%～80%的抗生素会进入水环境中，造成环境短期或长期的退化。例如，珠江三角洲沿岸曾经大量使用CuSO4来治理虾病，造成现在该地区水环境中存在着相当严重的Cu污染。药物的施放及残留，在杀灭病虫害的同时，也使水中的浮游生物和有益菌、虫受到抑制、杀伤及致死。因此，不加选择地使用消毒剂、抗生素会造成微生态严重失衡。为了防病，多种药物大剂量重复使用，还会使细菌发生基因突变或转移，使部分病原生物产生抗药性。如在菲律宾引起幼虾发光病的细菌已对红霉素等抗生素药类产生抵抗力。Inglis从患疖疮的大西洋鲑分离到304株杀鲑气单胞菌，对其抗药性分析结果表明，55%的菌株对土霉素具有抗性，37%对恶喹酸具有抗性，94.7%的具抗药性的菌在第二年仍能发现。对于一些低浓度或性质稳定药物的残留，可能会在一些水生生物体内产生累积并通过食物链放大，对整个水体的生态系统乃至人体造成危害。

几乎所有的研究都表明，水产养殖底泥中碳、氮、磷的含量和耗氧量比周围水体沉积物中的含量要明显高出很多，而且底泥中经常可见残饵。这说明，水产养殖改变了底质的运输和沉积方式及溶氧状态。同时，在养殖过程中死亡的生物体沉降分解增加了底质氧的消耗，在缺氧条件下加速了脱氮和硫还原反应，产生H2S和NH3等有毒物质。珠江口牛头岛深湾开发网箱养鱼多年后，发现沉积硫化物含量比湾外自然沉积高10余倍。大量调查还表明，只有几种硫氧细菌可以生活在H2S的环境中，因此含有大量有机物分解的水域很快会形成无生物区。1985年Kaspar等报道了新西兰两个湾筏式贻贝养殖区与对照区的比较，养殖区底栖动物仅有多毛类，而对照区还有双壳类、海星和甲壳类等。Smith等（1998）研究了养殖水体中底泥的物质平衡，发现在水产养殖过程中，输入水体的总氮、总磷和颗粒物分别有24%、84%和93%沉积在底泥里，而富集在底泥里的这些污染物，在一定条件下又会重新释放出来并污染水体，成为水体污染最重要的内源。