近岸海水养殖（精选3篇）
近岸海水养殖 篇1
2006年以来, 随着国家重点发展天津滨海新区政策的实施, 滨海新区的发展日新月异, 沿海化工产业园区不断增加, 大量围填海工程的建设占用了大部分的自然岸线, 改变了海岸的原有属性, 增加了天津近岸海域的环境保护压力。为调查天津近岸海域环境污染状况, 2011年8月份对天津近岸海域海水中重金属含量做了调查分析, 采用单因子污染指数法做了污染程度分析, 采用kriging插值法分析重金属空间分布状况, 为了解该区海洋环境状况、保护海洋环境提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集
201 1年8月份, 在天津近岸海域共设1 8个站位 (图1所示) , 覆盖了大港至汉沽近岸海域, 其中34~39号站位于大港近岸海域, 40~45号站位于塘沽近岸海域, 46~51号站位于汉沽近岸海域, 该区域水深范围在4~12m。调查时间为8月4日~22日, 利用有机玻璃采水器采集表层海水样品, 试样采集后, 立即用0.45μm醋酸纤维滤膜过滤并添加1%HNO3固定, 带回国家海洋局天津海洋环境监测中心站实验室。所有样品采集、保存、制备、前处理和样品测试等方法均参照《海洋监测规范》[2] (G B1 7 3 7 8.4-2 0 0 7) 的要求进行。
1.2 测定项目与方法
水质重金属前处理方法均按照《海洋监测规范》 (GB 17378.4-2007) 的要求进行, Cu、Pb、Zn、Cd、Cr采用原子吸收分光光度计 (岛津AA-6800型) 测定, Zn为火焰原子吸收分光光度法测定, Cu、Pb、Cd、Cr为石墨炉原子吸收分光光度法测定。Hg、As采用原子荧光分析仪 (X GY-1 011 A型原子荧光光度计) 测定。
分析过程中所用玻璃容器均在1∶1硝酸中浸泡24h以上, 分析所用酸均为优级纯, 水为高纯水。实验过程中每批样品均做全程空白, 并同步分析了由国家海洋局第二海洋研究所生产的海水中微量元素 (G BW (E) 0 80 040) 标准物质, 分别控制样品分析的精密度和准确度。重金属元素平行样的相对误差<5%, 标准物的回收率在90%~110%之间。
1.3 评价方法
1.3.1 超标率统计和污染状况分析
利用国标《海水水质标准》 (GB3097-19 97) 第一类标准值, 对监测海域海水中重金属含量进行超标率统计, 分析各种金属指标超标状况。利用单因子污染指数法统计各指标污染程度, 并根据计算结果排序, 找出污染较重因子。
1.3.2 空间分布分析
利用surfer10.0绘图软件对重金属分布状况进行分析, 插值方法采用kriging空间插值法, 分析各重金属元素在天津近岸的分布状况。
2 结果与讨论
2.1 天津近岸海水中重金属的含量及污染状况
18个采样点水质重金属含量统计结果见 (表2) 。
研究结果表明:天津近岸水质重金属含量总体水平较低。Pb的含量范围在 (2.52~3.86) μg/L之间, 平均值为3.13μg/L, 全部超过第一类海水水质标准;Z n的含量范围在 (16.0~20.2) μg/L之间, 平均值为18.8μg/L, 22.2%的站位超过第一类海水水质标准;Hg的含量范围在 (0.0148~0.0708) μg/L之间, 平均值为0.0373μg/L, 2 2.2%的站位超过第一类海水水质标准;C u的含量范围在 (2.2 8~4.0 7) μg/L之间, 平均值为3.36μg/L;C d的含量范围在 (0.235~0.465) μg/L之间, 平均值为0.3 5 6μg/L;C r的含量范围在 (2.8 7~4.7 8) μg/L之间, 平均值为3.9 9μg/L;A s的含量范围在 (0.2 7~6.0 8) μg/L之间, 平均值为2.34μg/L。除Pb、Zn、Hg有不同程度的超标之外, 其余监测指标均符合第一类海水水质标准。
根据单因子污染指数法对天津近岸海水重金属进行评级 (表3) , Pb的污染指数在2.5 2~3.8 6之间, 全部处于“重污染”等级;Zn有22.2%的站位污染程度为“轻污染”, 77.8%的站位污染程度为“影响”, Hg有22.2%的站位污染程度为“轻污染”, 55.6%的站位污染程度为“影响”, 22.2%的站位污染程度为“允许”;Cu有94.4%的站位污染程度为“影响”, 5.6%的站位污染程度为“允许”;Cd、As、Cr在全部站位污染程度均为“允许”。由此可以看出, Pb是天津近岸海域水体中主要污染因子, 各指标污染程度排序为Pb>Zn>Hg>Cu>Cd>As>Cr。
2.2 水质重金属分布状况分析
对天津近岸海域水质重金属含量进行克里格插值得到重金属等值线分布图 (图2、图3) 。
从图中可以看出天津近岸海域水质重金属污染具有显著特征:Cu、Pb、Zn和Hg最大值均出现了大港近岸海域, 最小值均出现在塘沽附近海域, 分布趋势为南北高、中间低, Cu、Pb、Zn最大值均出现在3 7号站, C u为4.0 7μg/L, P b为3.8 6μg/L, Z n为2 0.2μg/L, H g最大值出现在3 5号站, 为0.0708μg/L;As最大值出现在汉沽附近海域49号站, 为6.08μg/L, 最小值出现在塘沽附近海域45号站, 为0.27μg/L, 分布趋势为南北高、中间低;Cr最大值和最小值均出现在汉沽附近海域, 最大值在5 1号站, 为4.7 8μg/L;C d最大值出现在塘沽近岸海域40号站, 为0.465μg/L, 最小值出现在汉沽附近海域, 为0.235μg/L。由以上分析可知, Cu、Pb、Zn、Hg最大值均处于大港附近海域的南港工业区外围, Cd最大值处于塘沽附近海域大沽排污河口附近, Cr和As最大值分别处于汉沽北疆电厂和中心渔港附近海域, 各污染物极大值均出现在受陆源排污影响的区域和围填海海洋工程附近, 说明陆源排污和人类开发活动是造成海洋污染的主要原因。
3 结语
(1) 对天津近岸海域水质重金属含量的测定结果表明, 各站点沉积物中Cu、Pb、Z n、C d、C r、Hg及A s的含量范围分别为2.28~4.07、2.52~3.86、16.0~20.2、0.2 3 5~0.4 6 5、2.8 7~4.7 8、0.0 1 4 8~0.0 70 8、0.2 7~6.0 8μg/L。P b的超标率为10 0%, Z n、Hg的超标率均为22.2%, 其它元素未出现超标。
(2) 单因子污染指数法评价结果为, P b污染程度为“重污染”, Cu、Zn、Hg污染程度为“影响”, Cd、As、Cr污染程度为“允许”, 各因子污染程度排序为Pb>Zn>Hg>C u>C d>A s>C r。
(3) 对各污染指标的分布状况分析可知, Cu、Pb、Zn、Hg、As有着相似的空间分布, 均为南北高中间低, Cr、Cd分布无明显特征。各污染物最大值均出现在受陆源排污影响的区域和围填海海洋工程附近, 说明陆源排污和人类开发活动是造成海洋污染的主要原因。
参考文献
[1]国家环境保护局.GB3097-1997, 海水水质标准[S].北京:中国标准出版社, 1997.
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化委员会.GB17378.4-2007, 海洋监测规范第4部分:海水分析[S].北京:中国标准出版社, 2007.
近岸海水养殖 篇2
近岸海域包括从潮间带至大陆架边缘内侧的水体和海底,生境复杂多变,其间生活的生物种类较丰富,根据其生活习性分为浮游生物、底栖生物和游泳生物三大生态类群.正常海域生态系统内部具有协调结构和功能,良性的.物质循环和能量流动.由于近几十年海岸带地区经济的发展,近岸海域污染日益严重,海域生态系统受到极大的干扰,生态系统结构退化,生态系统的功能失调.生物种类和数量日趋减少,污染敏感种类消失,耐污种的数量增加,这种表现在生态系统中的响应即为污染生态效应.用各种定性和定量的方法对生态系统的响应做出评估,可以了解海域环境质量状况和近岸海域生态所受到污染的长期、综合的累积效应,为海岸带污染的监测、预防和海域环境管理提供依据.
作 者：薛雄志 杨喜爱 作者单位：薛雄志(厦门大学,环境科学研究中心,福建,厦门,361005;厦门大学,海洋环境科学教育部重点实验室,福建,厦门,361005)
杨喜爱(厦门大学,环境科学研究中心,福建,厦门,361005)
刊 名：海洋科学 ISTIC PKU英文刊名：MARINE SCIENCES 年，卷(期)： 28(10) 分类号：X826 关键词：
近岸海水养殖 篇3
1网箱的分类
浅海海域风浪条件较好,流速较小,是网箱养殖的集中区域。由于网箱的结构型式不同,浅海所用网箱主要包括浮式网箱、固定式网箱和沉式网箱。
1.1浮式网箱
浮式网箱一般是由网箱框架、箱体、浮子、沉子和锚泊构成(图1),这类网箱主要是借助于浮子和网箱框架自身的浮力漂浮于水面开展养殖, 其特点是网箱的成本低,移动较为方便,箱体浮于水面上,箱内水体的体积不因涨落潮而变化, 框架还可以作为日常管理操作平台。
1.2固定式网箱
固定式网箱是将竹、木或水泥桩固定于浅水区底部后,再围上网衣,形成较封闭的养殖水体。 网箱被固定在一定的水层(图2)。其特点是箱内水的体积随潮流的涨落而变化,这种方式对网箱的固定要求比较高,主要在潮差变化不大或水流平缓的湾内较为适用。固定式网箱通常使用较少,大多养殖户选用在浅水区设置围栏进行虾、 蟹类的养殖。
1.3沉式网箱
沉式网箱是借助于浮子、沉子的作用,将网箱整体沉于水面以下的方式开展养殖(图3)。其特点是网箱内水体体积不变,水温相对稳定,附着生物不易在网身上附着,适用于风浪大或天气较冷时采用。但这种方式由于低于水面,箱内养殖产品不易观察,投饵也需要设通道,网箱管理较不便。
以上3种不同方式的网箱,在养殖过程中都需要多个单元结构紧密组合到一起,养殖产业较多的近岸海域,这种网箱会占据大量的空间,对海流产生一定的阻碍作用,大量的营养元素不能被很好地利用,将造成水质富营养化、沉积物的富集污染,从而对海洋生物产生影响。
2影响
2.1对海流的影响
海流指由于热辐射、蒸发、降水、冷缩等作用而形成密度不同的水团,这种水团在风应力、地转偏向力及引潮力的作用下形成大规模相对稳定的流动,即我们通常所讲的海水的流动形式。 近年来,为了提高养殖生物的产量及质量,养殖户大都选用网箱养殖的方式养殖,这种养殖方式养殖种类较多,受条件的制约较少。大量的网箱集中地布设在近岸海域养殖区域内,对海水造成了很大的阻碍,降低了海流的流速,而且也可能对局部区域内海流流向产生影响。网箱的存在改变了养殖区和毗邻海域的流场,流场的变化将导致多种海水环境要素的变化。
网箱对海流的阻碍作用相对较大,国外学者经研究发现,养殖设施可使海流速率降低28%~ 40%[1,2,3],蒋增杰等[4]根据桑沟湾贝类养殖对环境的相互作用研究发现,通过对养殖区内外的流速测定,得到养殖设施对养殖区内外的海流流速产生了一定的衰减,这种衰减的程度与不同的养殖设施有关。网孔较小的要比网孔较大的产生的阻碍大,而养殖户为防止养殖生物的逃离,大多采用网眼密度大的网,这种网的使用会大大降低流速。张学雷等[5]对桑沟湾贝类养殖环境开 展的多参数同步连续监测表明,养殖笼的存在是表层和底层间流速产生差异的主要因素之一,流速的降低引起养殖区内与外部的水体交换速率, 引起水环境要素的变化。韩庆喜等[6]研究近海双壳类筏式养殖对大型底栖动物群落影响中发 现,养殖设施(如网箱、绳子、浮筏等)会直接影响所在海域的水文,使海流速度降低,这在一定程度上加速了污染物的富集和溶解氧的降低,引起海水基本环境要素的改变。此外,网箱也是污损生物的附着地,大量的污损生物屏蔽了网箱的空隙,造成网箱内溶解氧含量的降低,对养殖生物本身也存在不利条件。
2.2引起水体富营养化
富营养化是由于水体中营养物质大量积累, 藻类吸收后大量 繁殖,水中的溶 解氧被大 量消耗,引起水质恶化,从而影响海洋生态环境的现象。近年来,海洋赤潮、绿潮等海洋灾害性事件频发,人们对海水富营养化的重视也越来越高。 养殖污染作为海上污染源之一,由于养殖区域一般都集中在近岸海域,网箱的存在造成海流交换相对较弱。此外,在养殖过程中一般投放大量的饵料,饵料中含有氮、磷等营养元素,多余的饵料和排泄物进入水体后,以有机或无机态形式存在水体中,增加了水体中的氮、磷等营养元素的含量。这种由于人为原因造成的水中营养元素含量的增加,超过了水体的自净能力。当达到一定的条件后,水体由富营养化状态,随时可以转变成赤潮等灾害性状态。
近年来,人们对养殖区内水体富营养化开展了大量的研究工作,为如何有效评价海水水质富营养化提供了技术支撑。无论哪种养殖方式,都对海水富营养化产生直接的影响。在对黄渤海海域海水养殖自身污染的评估工作研究中,崔毅等[7]重点针对投饵和非投饵两种养殖方式所产生的自身污染及对海洋环境的影响进行了研究, 结果表明,海水养殖业产量与养殖区内营养盐含量的增加及赤潮发生频率均呈正相关。杨宇峰等[8]在对我国海水养殖发展状况与生态防治分析开展的研究工作中,提出了随着海水养殖的规模不断扩大,养殖海域的水体富营养化程度和赤潮的频发等海洋环境问题存在着必然关系,这种关系也为合理开发海水养殖业提供依据。林钦等[9]针对赤潮的发生情况进行统计,却意外发现我国近岸海域赤潮发生的规律与水产品的养殖产量成正比,而与养殖废水的排放量没有相关关系。通过上述研究工作,可以看出,海水养殖业对近岸海域水质产生的影响,随着养殖业的增多不断加深,对养殖海域的富营养化开展有效控制及合理的评价工作,将成为海洋环境保护工作的重要组成部分。
2.3造成富集污染
富集污染是指由于养殖过程中过量的饵料及养殖生物的代谢物等固体颗粒物沉积于养殖区域的沉积物中,经过长时间的富集,超出了其自净能力,将对底质带来污染。这种污染在一定程度上破坏了底栖环境,影响了底栖生物的生存条件。沉积物作为养殖过程中各种污染物质的最终汇集处,由于网箱的存在,降低了海流速度, 各种有机颗粒物不能很好地分散,而被阻挡在一定区域内,这在一定程度上加速了沉积物中有机质的富集。此外由于底栖生物在海洋生态环境中起着重要作用,如分解碎屑、物质循环等,底栖环境的富集污染必将对其产生影响。
对于网箱养殖区域内的沉积环境,造成富集污染的主要来 源是残饵、排泄物等 颗粒态有 机物。这些颗粒态有机物在沉积物中富集,加剧了微生物活动,使得水和沉积物界面中氮、磷等元素不断迁移,加速了水质富营养化状态。此外, 部分有机物在底 质缺氧的 状态下,发生厌氧 反应,还会释放出硫化氢、甲烷等有毒气体,对养殖生物产生危害。李娟等[10]在沉积环境对鱼类网箱养殖的影响研究中指出,网箱养殖会使底泥沉积物中氮、磷、硫化物、有机质等大量富集,其中富集现象最明显的是氮、磷、硫化物。当网箱养殖区存在一定程度的污染时,底栖生物尤其是多毛类数量将增加;当严重污染时,会造成底栖生物缺失,破坏生物多样性。黄小平等[11]对大亚湾典型养殖区开展的表层沉积物环境特征研究中发现,网箱养殖对表层沉积物化学性质的影响比较明显,主要表现为氮、磷、硫化物和有机碳的含量的增加。宋娴丽等[12]对桑沟湾开展了沉积物中有机质污染评价,结果表明大规模的养殖活动增加了沉积物中总有机碳和总氮的含量,对沉积环境产生了影响。王文强等[13]在哑铃湾网箱养殖海域开展了监测,对沉积物质量进行评价,结果表明养殖网箱下沉积物的各项指标均超标,养殖年限越长超标现象越严重,养殖区内的站点超标也较严重,但对照点和非养殖区的站点除总氮外,其余指标均未超标。
2.4对物种多样性的破坏
物种多样性是指在一定时间和一定区域内所有生物物种及其遗传变异和生态系统 的复杂性的总称。为提高养殖产量,往往养殖的生物非本近岸海域内原有的生物,盲目的从幼苗开始投放大量养殖生物,改变了局部海域原有的生物群落,破坏了原有的生态平衡,造成弱势生物被强势生物所危害,引起物种相对单一性,破坏了物种的多样性。
网箱养殖需要投放大量的幼苗,在一定程度上存在潜在的对物种基因的破坏,从而影响了物种的多样性。养殖生物一般选用产量较高、人工培养的幼苗,幼苗逃窜后会与原有的鱼类杂交, 影响野生鱼的基因,造成物种的破坏。海水养殖本身带来的污染,造成水体及沉积环境要素的变化,改变了海洋生物原有的生存环境,破坏了原有的物种多 样性。 此外,为防止养 殖生物的 病害、消毒等,养殖过程中经常使用化学药物,如抗生素类、福尔马林等,这些药物通过与饵料混合后投入网箱内,供养殖生物食用,最直接地影响到养殖生物质量。吴隆杰等[14]通过对海水养殖场的建设、海水养殖过程、海水养殖残饵及代谢物、养殖逃逸4个方面进行研究,对生物多样性的影响进行了一定的阐述,提出了应全面宣传和推广健康养殖 的理念,减少对物 种多样性 的影响。李雪松等[15]对泉州湾养殖虾池中浮游植物种类多样性进行研究,对水温、营养盐、浮游植物种群密度及群落的多样性指数和均匀度进行了 分析研究,发现所引起的富营养化在很大程度上影响了浮游植物的群落结构和时空分布,造成生物多样性和均匀度下降。
3建议
网箱养殖作为带动沿海经济发展的途径,海水养殖区域一般选取湾内,但大规模的网箱覆盖了近岸局部海域,海水循环相对较弱,即便在开阔海域,大量的网箱养殖也降低了海流强度,长时间的积累对水质、生物体、沉积物等均产生影响,从而影响海洋生态环境。针对网箱养殖对海洋生态环境的影响,特提出以下建议。
3.1合理规划、科学养殖
网箱养殖的布局应结合所在海域水文条件合理规划,统筹安排。 由于网箱 本身的阻 碍作用,应避免网箱数量过多,建议结合养殖区域的水文数模资料,政府部门应合理规划养殖区域, 合理布局网箱位置。应充分考虑养殖海域环境的承载能力对网箱养殖的容量是有限的,合理利用海洋资料,在环境容量允许范围内开展科学养殖是很有必要的。
3.2强化监督、定期评价
随着人们对养殖生物质量的重视度越来越高,建议渔业监管部分加强监督管理,杜绝化学药物的滥用。养殖业作为经济发展途径之一,养殖区管理部门应加强养殖区内海洋环境监测,定期评价,为主管部门提供决策依据,帮助养殖户提高养殖产量。
3.3生物修复、提高水质