为满足人们对高质量蛋白质快速增长的需求，海水养殖业在全球快速发展，我国在其中发挥着重要作用[1-4]。根据有关统计，我国海水养殖产量约占全世界产量的 62%。海水养殖总产量从 1990 年 713 万 t 增长到 2020 年的 5 215 万 t [5]。海水养殖业的快速发展不可避免地对海域环境造成威胁，如沿海景观变化、生物多样性下降、水质退化等[6-8]。
河北省秦皇岛市昌黎县海水养殖区位于河北省东北部，隶属于秦皇岛市。海岸线长 52.10 km，海域面积为 757.88 km2 ，其中浅海面积占 94.46%，浅海海域水深 4 ～ 14 m，该海域涨潮时平均流速 0.06 m·s-1 ，落潮时平均流速 0.18 m·s-1 ，海水透明度一般为 4 m[9]。昌黎县海水养殖区周边有滦河、大浦河等河流入海，营养物质来源丰富，底质较细，为昌黎县发展海水养殖创造了天然条件。昌黎县海水养殖开始于 20 世纪 90 年代，主要从事扇贝养殖活动，目前该海域有海湾扇贝养殖区 26 667 hm2 、工厂化养殖车间面积超过 10 万 m2 、海水养殖池塘 3 333 hm2 、滩涂贝类养殖区域 2 000 hm2 ，扇贝年产量约 18 万 t。昌黎县扇贝养殖规模占全国的 1/3，占河北省海水养殖总产量的 52.7%，是我国海湾扇贝主产区之一[10]。但长期大规模海水养殖，不可避免地对养殖海域水环境造成威胁。根据有关报道，该海域水体质量不断恶化，部分养殖海域生态系统处于亚健康，甚至不健康状态，一定程度上影响了海水养殖业可持续健康发展[11-13]。因此，以昌黎县海水养殖区为例，基于 2000—2018 年养殖区水质监测结果，研究长期海水养殖对海域水环境的影响。
1 材料与方法
1.1 数据来源昌黎县海水养殖区面积和产量数据来源于 2000— 2018 年河北省水产统计年鉴。为分析水质变化，于 2015—2018 年每年 8 月对养殖区表层水水质进行监测，共设置 19 个站位，主要监测指标为无机氮(DIN)、活性磷酸盐、氮磷比(N/P)等。此外，具体监测了无机氮中硝态氮(NO3 - -N)和铵态氮(NH4 + -N)含量变化。同时，采集河北省海洋环境监测中心 2000—2014 年每年 8 月对昌黎县养殖区的水质监测结果，仅保留与 2015— 2018 年监测站位相同站点的监测数据，用于分析 2000 年以来养殖区水质的变化，其他数据予以剔除。 1.2 监测分析方法 2015—2018 年每年 8 月对昌黎县海水养殖区表层(0.5 m)水质开展实地调查监测，水质监测的采样及分析方法均按国家标准海洋监测规范执行。 1.3 数据分析根据监测数据资料，计算 2000—2018 年昌黎县海水养殖区表层海水各水质指标的均值，为识别养殖区水质对长期海水养殖活动的响应特点，利用 spearman相关分析评价不同年份水质参数差异显著性、水质参数与养殖面及产量之间的关系。数据的统计分析主要通过 SPSS 25.0 和 Sigamaplot 14.0 软件完成。
2 结果与分析
2.1 昌黎县海水养殖发展特征由图 1 知，2000—2018 年，昌黎县海水养殖区养殖面积和产量分别增加了 223.61% 和 162.84%。2006 年以前，昌黎县海水养殖面积基本维持在 1.5 万 hm2 以下，2007 年以后养殖面积快速增长，到 2014 年养殖面积增长到 4.2 万 hm2 以上，此后海水养殖面积略有下降。从养殖产量看，波动比较明显，但整体上也呈现出增长的趋势。2008 年以前，养殖产量基本呈现快速增长的趋势(除 2003 年)，但在 2009 年由于受石油泄漏事故及海水赤潮等因素的影响，养殖产量下降明显，直到 2014 年以后养殖产量开始逐步恢复。
2.2 养殖区水质变化 2006—2014 年， 昌 黎 县 养 殖 区 海 水 中 无 机 氮和硝态氮含量呈现明显的增长趋势，其中无机氮的 Spearman 相关分析，p=0.926，P < 0.001，见图 2(a);硝态氮的 Spearman 相 关 分 析，p=0.921，P=0.001，见图 2(b)。2006 年之前，海水中的无机氮和硝态氮含量均保持相对稳定，2014 年后，海水中的无机氮和硝态氮含量有所波动。2008—2011 年，铵态氮含量快速增长，此后波动比较明显(Spearman 相关分析，p=0.849，P < 0.001)，见图 2(c)。2000—2006 年，昌黎县养殖区海水中的活性磷酸盐含量基本呈下降趋势;2006—2012 年，活性磷酸盐含量快速回升，在 2012 年达到最高值，为 0.078 mg·L-1 ，此后又开始呈现下降趋势(Spearman 相关分析，p=0.633，P=0.004)，见图 2(d)。2005 年之前，昌黎县养殖区海水中 N/P 基本维持在 25 以下;2006—2009 年 N/P 由 56 快速增长到 116，此后虽有所波动但基本保持在 110 ～ 124 (Spearman相关分析，p=0.918，P<0.001)，见图2(e)。
2.3 水质变化与海水养殖发展的关系为分析水质变化与海水养殖的关系，对昌黎县养殖区主要海水指标与养殖面积、养殖产量进行相关分析。结果表明，2000—2018 年，昌黎县养殖区海水中 N/P 和活性磷酸盐含量随着养殖面积和养殖产量的增加而逐渐升高，见图 3。因此，海水养殖业的快速发展对昌黎县养殖区海水营养盐状况有明显影响。海水养殖是海水中营养盐的一个重要来源，养殖过程中残余饵料、生物排泄物等大量残留在养殖海域中，成为养殖海域中有机物和营养盐的来源之一。氮磷比与养殖面积、养殖产量呈正向相关关系，且相关系数较高。此外，海水中的活性磷酸盐含量，虽然与养殖面积、养殖产量也呈现正相关关系，但相关系数较低。相对于养殖过程中的含氮营养物质的使用量，磷的用量相对较低。此外，海水中磷的含量受浮游植物生长和海洋管控措施的影响更大。
3 结论与讨论
对昌黎县养殖区海水中无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO4-P)、氮磷比(N/P)等指标及养殖活动的变化分析，结果表明，2000—2018 年，昌黎海水养殖区养殖面积和产量分别增加了 223.61% 和 162.84%，尤其在 2006 年以后，海水养殖业快速发展。2000 年以来，随着昌黎县养殖业的不断发展，海水水质整体呈现出一定的退化趋势，具体表现为无机氮含量持续上升、活性磷酸盐(PO4-P)含量波动式上升，尤其是在 2005 年以后，养殖区海水中 N/P 升高了 2 ～ 4 倍。相关性分析表明，昌黎县养殖区海水水质变化与海水养殖业的快速发展有密切的关系，尤其是与氮类营养盐的变化关系密切。因此，今后需进一步探索积极有效的措施和方法，如科学设置养殖规模和密度、实施多营养级健康养殖模式、发展大型海藻养殖、实施生态修复等，促进昌黎县养殖区海水环境质量的改善，实现海水养殖业的可持续发展。
参考文献：
[1] DEMIRAK A,BALCI A,TÜFEKCI M.Environmental impact of the marine aquaculture in Güllük Bay Tu rkey[J].Envi ronmental Monito ring & Assessment,2006,123:1-12.
[2] HERBECK L S,UNGER D,WU Y,et al.Effluent,nutrient and organic matter export from shrimp and fish ponds causing eutrophication in coastal and back-reef waters of NE Hainan,tropical China[J].Continental Shelf Research,2013,57:92-104.
《昌黎县海水养殖区水质对长期养殖活动的影响》来源：《南方农业》，作者：杨思蕊，张雨薇，李志伟 *