陳丹琴,楊京平,蔡燕紅,楊耀芳

(1.寧波海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，浙江 寧波315012；2.浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州310058)

海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)

陳丹琴1,楊京平2,蔡燕紅1,楊耀芳1

(1.寧波海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，浙江 寧波315012；2.浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州310058)

近年來,我國海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了相當(dāng)大的壓力。目前不少學(xué)者從不同方面對網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量作了分析和評價(jià)，但還沒有1個(gè)公認(rèn)統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，也缺乏從整體上進(jìn)行綜合評價(jià)的研究。本文以寧波西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)為例,采用層次分析法，從環(huán)境適宜性和水產(chǎn)品質(zhì)量安全性兩方面構(gòu)建了網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)歷史和現(xiàn)狀監(jiān)測資料以及相關(guān)文獻(xiàn)篩選了評價(jià)指標(biāo)，確定了評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合指數(shù)評價(jià)法對養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合評價(jià)。評價(jià)結(jié)果表明：2011年西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)綜合質(zhì)量等級為較好，主要存在的風(fēng)險(xiǎn)為水體富營養(yǎng)化和水產(chǎn)品中的重金屬污染。

網(wǎng)箱養(yǎng)殖；綜合評價(jià)；層次分析法；指數(shù)評價(jià)法；水產(chǎn)品質(zhì)量安全

0 引言

海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖是一種通過在自然海區(qū)中設(shè)置網(wǎng)箱，依靠人工投餌進(jìn)行高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)方式[1]。由于網(wǎng)箱主要分布在半封閉的內(nèi)灣，日趨龐大的數(shù)量規(guī)模和高度密集的網(wǎng)箱設(shè)置，形成了大范圍嚴(yán)重超負(fù)荷養(yǎng)殖狀態(tài)，在現(xiàn)有增養(yǎng)殖技術(shù)條件下，在封閉或半封閉的增養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中極易形成污染[2]。國內(nèi)外研究表明，網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)在為社會帶來可觀效益的同時(shí)，產(chǎn)生了養(yǎng)殖區(qū)水體富營養(yǎng)化、底質(zhì)老化、病害頻繁、海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失衡等環(huán)境問題[3-7]。網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)環(huán)境的逐漸惡化已成為阻礙我國網(wǎng)箱養(yǎng)殖進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，全面準(zhǔn)確評價(jià)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況是保護(hù)和修復(fù)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)環(huán)境的首要條件。但目前國內(nèi)在網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)方面還沒有公認(rèn)統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，也缺乏從整體上構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系并進(jìn)行綜合評價(jià)的研究。

西滬港位于寧波象山港中部南側(cè)，是象山港三大內(nèi)港之一，也是寧波市主要的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)之一。本文以西滬港為例，建立網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)模型，全面客觀評價(jià)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和存在的問題，以期為科學(xué)管理和控制網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)，保護(hù)和修復(fù)養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1 網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境評價(jià)方法的選擇

當(dāng)前，國外學(xué)者主要從化學(xué)和生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，通過選擇敏感指標(biāo)建立模型，對海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行分析和評估。如PéREZ et al[8]選擇了水溫、渾濁度、污水源強(qiáng)和水深等4個(gè)參數(shù)，用GIS和相關(guān)技術(shù)建立空間數(shù)據(jù)庫，建立多參數(shù)模型，通過計(jì)算綜合得分來評價(jià)Tenerife島周邊水質(zhì)條件適合網(wǎng)箱養(yǎng)殖的程度；日本《可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖法》選用了水體中的溶解氧濃度、沉積物中硫化物濃度和大型底棲生物等3個(gè)指標(biāo)來評價(jià)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量[9]。ERVIK et al[10]建立了一個(gè)MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring)管理系統(tǒng)，根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)的環(huán)境容量，對海水網(wǎng)箱養(yǎng)魚對環(huán)境造成的影響進(jìn)行監(jiān)測和評估。

國內(nèi)學(xué)者對網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境的評價(jià)主要采用單因子分析和常用的指數(shù)計(jì)算分析。如黃洪輝 等[11]采用單因子指數(shù)法評價(jià)了大亞灣大鵬澳海水魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域各環(huán)境因子的超標(biāo)狀況。蔡清海 等[12]采用標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法、水質(zhì)綜合評價(jià)指數(shù)法、多樣性指數(shù)法分析了福建羅源灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖海區(qū)多年水質(zhì)、水域的養(yǎng)殖力以及浮游植物多樣性的變化，并采用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對其生態(tài)危害程度現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)。杜虹 等[13]分析了深澳灣養(yǎng)殖海區(qū)NH4-N、PO4-P等因子的時(shí)空分布規(guī)律，并利用營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)對深澳灣水體進(jìn)行了水質(zhì)量評價(jià)。李成高 等[14]采用有機(jī)污染指數(shù)和營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)對唐島灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)底層營養(yǎng)化狀況進(jìn)行了分析。

采用常規(guī)的指數(shù)評價(jià)方法雖然可以判斷網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境究竟受何種污染物污染，但無法反映養(yǎng)殖環(huán)境的綜合質(zhì)量，有一定的局限性。網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)應(yīng)將養(yǎng)殖環(huán)境體系看成一個(gè)整體，以人類健康和污染防治作為最終目標(biāo)，既要考慮它的功能要求，又要突出其中某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)主要污染問題，進(jìn)行總體的質(zhì)量評價(jià)。因此需要一個(gè)多因素、多層次的評價(jià)體系，并根據(jù)現(xiàn)有的有限資料，結(jié)合主觀因素，對各層次因素的重要性作出評價(jià)。因此，本文嘗試采用層次分析法構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系，確定指標(biāo)權(quán)重，并結(jié)合指數(shù)評價(jià)法建立網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)模型。

層次分析法是一種多準(zhǔn)則決策方法，其特點(diǎn)是將決策問題的有關(guān)元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，構(gòu)建一個(gè)層次結(jié)構(gòu)模型，然后利用較少的定量信息，把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最底層相對于最高層的相對重要性權(quán)值的確定，為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的復(fù)雜決策問題，提供了一種簡便科學(xué)的數(shù)學(xué)方法[15]。目前層次分析法在海洋與漁業(yè)方面的決策和評價(jià)上有一定的研究應(yīng)用，如漁業(yè)資源可持續(xù)利用評價(jià)[16]、海洋環(huán)境評價(jià)[17]、海洋生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價(jià)[18]、圍填海生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評價(jià)[19]等。

2 評價(jià)指標(biāo)體系

2.1 評價(jià)指標(biāo)體系框架

評價(jià)網(wǎng)箱養(yǎng)殖海區(qū)環(huán)境的綜合質(zhì)量，最終目的是為了人類健康和污染防治，因此，一方面應(yīng)評價(jià)該養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境受污染程度是否適合養(yǎng)殖魚類的生存和生長，即養(yǎng)殖環(huán)境適宜性；另一方面則應(yīng)評價(jià)在該環(huán)境條件下養(yǎng)殖的魚類對人類健康的影響程度，即水產(chǎn)品質(zhì)量安全性。本文從這兩個(gè)方面構(gòu)建了包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、因素層和指標(biāo)層四個(gè)層次在內(nèi)的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)指標(biāo)體系框架(圖1)。

圖1 綜合評價(jià)指標(biāo)體系框架圖Fig.1 Framework of indicator system for integrated assessment

2.2 評價(jià)指標(biāo)篩選

2.2.1 篩選原則

評價(jià)指標(biāo)的篩選應(yīng)遵循以下原則[15]：

(1)指標(biāo)應(yīng)涵蓋為達(dá)到評價(jià)目的所需的基本內(nèi)容，但宜少不宜多，宜簡不宜繁；

(2)各個(gè)指標(biāo)應(yīng)內(nèi)涵清晰，相對獨(dú)立；同一層次的指標(biāo)間應(yīng)盡量不相互重疊，不存在因果關(guān)系。

(3)代表性和差異性，既能很好地反映研究對象某方面的特性，又具有可比性。

(4)可行性，指標(biāo)應(yīng)符合客觀實(shí)際水平，有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)來源，易操作，有可測性。

根據(jù)以上原則，本文主要從現(xiàn)有的監(jiān)測資料(包括寧波海洋環(huán)境監(jiān)測中心站開展的2002—2011年象山港海洋環(huán)境趨勢性監(jiān)測資料、2011年7月和12月西滬港養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測資料，象山港海洋環(huán)境監(jiān)測站開展的2010年4月—10月象山港月度監(jiān)測資料等)中篩選存在污染風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，以及從現(xiàn)有文獻(xiàn)研究中篩選對養(yǎng)殖魚類生長和水產(chǎn)品質(zhì)量影響較大的指標(biāo)。

2.2.2 表征養(yǎng)殖環(huán)境適宜性的指標(biāo)篩選

(1)水質(zhì)因子

表征養(yǎng)殖環(huán)境適宜性的水環(huán)境因子可以分為以下幾類：1)養(yǎng)殖水體中的主要污染物，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn)[20]，西滬港海水中超出二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要污染物為無機(jī)氮和磷酸鹽，其中無機(jī)氮超四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而磷酸鹽基本超三類標(biāo)準(zhǔn)甚至超四類標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了突出營養(yǎng)鹽在指標(biāo)體系中的重要性，本文將營養(yǎng)鹽分離出來作為一個(gè)因素，以無機(jī)氮和磷酸鹽作為評價(jià)指標(biāo)；2)從養(yǎng)殖技術(shù)角度，影響網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類生長的其它水質(zhì)因子，包括水溫、鹽度、pH和溶解氧等[1, 21-23]，本文選擇西滬港監(jiān)測結(jié)果中波動(dòng)范圍較大的pH和溶解氧作為評價(jià)指標(biāo)；3)有毒有害污染物，包括重金屬，有機(jī)污染物等[21]，本文選擇在2002—2011年象山港監(jiān)測結(jié)果中存在超二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的石油類作為評價(jià)指標(biāo)，而重金屬(Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、Hg、As)、有機(jī)氯(六六六、DDT、PCBs)等在監(jiān)測結(jié)果中均符合二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為避免與水產(chǎn)品質(zhì)量安全評價(jià)指標(biāo)重疊，均不列入水質(zhì)評價(jià)指標(biāo)。

(2)沉積物因子

總有機(jī)碳和硫化物是判斷網(wǎng)箱養(yǎng)殖場環(huán)境健康狀況和老化程度的主要指標(biāo)[24-25]。在網(wǎng)箱養(yǎng)殖過程中，由于殘餌、養(yǎng)殖生物的排泄物、死亡有機(jī)體的殘骸分解物等不斷地向沉積物中沉積，將導(dǎo)致有機(jī)物的積累及底質(zhì)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變[2]，進(jìn)而加速了厭氧性硫酸鹽還原菌的增殖，導(dǎo)致沉積物中硫化物濃度升高。沉積物中積累過多的硫化物和有機(jī)碳，將成為新的污染源，重新向水體中釋放污染。因此，本文將其作為沉積物的評價(jià)指標(biāo)。

此外，沉積物的評價(jià)指標(biāo)還包括在監(jiān)測結(jié)果中存在超一類沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重金屬銅。銅是生物體必須的微量元素，缺銅將導(dǎo)致貧血疾病[21]，但銅含量過高將會使魚類的鰓部受到破壞[26]。

(3)微生物因子

糞大腸菌群是衛(wèi)生學(xué)和流行病學(xué)上公認(rèn)的安全度指標(biāo)和重要監(jiān)測項(xiàng)目，被廣泛用來評價(jià)港灣、河口、海水浴場、養(yǎng)殖場等水體受到生活污水的污染程度[27-28]。監(jiān)測結(jié)果中，西滬港糞大腸菌群數(shù)在個(gè)別月份存在超二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此本文將其作為微生物因素的評價(jià)指標(biāo)。

2.2.3 表征水產(chǎn)品質(zhì)量安全的指標(biāo)篩選

根據(jù)文獻(xiàn)，對水產(chǎn)品質(zhì)量安全影響較大的，是那些理化性質(zhì)穩(wěn)定，可經(jīng)由食物鏈進(jìn)行傳遞和濃縮，易于被動(dòng)物吸收和富集，難以被動(dòng)物體排除或降解的因子，包括重金屬和有機(jī)氯等[26, 29]。

(1)重金屬

海洋生物對重金屬都具有較大的富集能力，重金屬會迅速與生物體中的酶及生物高分子物質(zhì)反應(yīng)，改變和破壞酶系統(tǒng)，產(chǎn)生極大的危害[21]。本文選擇在魚類生物質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果中含量較高，超出或接近《無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》(NY5073-2006)的鎘、鉻、鉛和總砷作為評價(jià)指標(biāo)。

(2)有機(jī)氯

六六六、DDT、PCBs等持久性有機(jī)污染物由于降解慢，殘留期長，且具有較低的水溶性和高的辛醇-水分配系數(shù)，容易被分配到生物脂肪中，通過食物鏈富集，富集倍數(shù)可達(dá)幾萬倍以上，在肝、腎和心臟等組織蓄積，危害人類健康[21, 30]。本文選擇監(jiān)測結(jié)果中含量相對較高的DDT和PCBs作為評價(jià)指標(biāo)。

綜上所述，評價(jià)指標(biāo)的篩選結(jié)果見表1。

表1 指標(biāo)篩選結(jié)果Tab.1 The results of filtered indicators

2.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

層次分析法中指標(biāo)權(quán)重的確定分2步[15, 18]：

(1)構(gòu)造判斷矩陣和層次單排序

邀請有關(guān)專家對同一層次的各元素相對上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，采用1～9標(biāo)度將判斷定量化，構(gòu)造判斷矩陣，由判斷矩陣計(jì)算被比較元素對于該準(zhǔn)則的相對權(quán)重，并對矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

(2)層次總排序

計(jì)算D層、C層、B層相對于A層的相對重要性排序權(quán)值，實(shí)際上是層次單排序的加權(quán)組合。

各層次指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 各層次指標(biāo)權(quán)重Tab.2 Weight of indicators in each hierarchy indicators

3 評價(jià)方法

依據(jù)以上評價(jià)指標(biāo)體系及各指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合綜合指數(shù)法建立網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)模型。

3.1 各指標(biāo)的計(jì)算方法

3.1.1 質(zhì)量指數(shù)

(1)對于監(jiān)測值越大環(huán)境質(zhì)量越差的指標(biāo)，通過以下公式計(jì)算其質(zhì)量指數(shù)：

(1)

式中：Ei為i指標(biāo)的質(zhì)量指數(shù)，為0～100之間的數(shù)據(jù)；Ci0為i指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值；Ci為i指標(biāo)的監(jiān)測值；Cimax為i指標(biāo)的極限值。

當(dāng)監(jiān)測值≤標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，質(zhì)量指數(shù)≥80，監(jiān)測值越大質(zhì)量指數(shù)越小，當(dāng)監(jiān)測值大于或等于極限值時(shí)，質(zhì)量指數(shù)等于0。

(2)pH通過以下公式計(jì)算其質(zhì)量指數(shù)：

(2)

(3)溶解氧監(jiān)測值越小，環(huán)境質(zhì)量越差，通過以下公式計(jì)算其質(zhì)量指數(shù)：

(3)

3.1.2 區(qū)域質(zhì)量指數(shù)

公式(1)～(3)計(jì)算得到的是各評價(jià)指標(biāo)每個(gè)站位的質(zhì)量指數(shù)，為了突出質(zhì)量較差站位對整個(gè)評價(jià)區(qū)域的影響，利用內(nèi)梅羅指數(shù)法計(jì)算各指標(biāo)的區(qū)域質(zhì)量指數(shù)，公式如下：

3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)值和極限值

(1)標(biāo)準(zhǔn)值

目前國內(nèi)尚無針對網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的統(tǒng)一認(rèn)可的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本文各指標(biāo)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要采用國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《寧波市海洋功能區(qū)劃》的管理要求：“養(yǎng)殖區(qū)水域執(zhí)行不低于二類的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，底質(zhì)執(zhí)行一類沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”[31]，因此水質(zhì)因子評價(jià)原則上采用《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097-1997)中的二類標(biāo)準(zhǔn)，沉積物評價(jià)采用《海洋沉積物質(zhì)量》(GB18668-2002)中的一類標(biāo)準(zhǔn)，而魚類生物質(zhì)量評價(jià)采用《無公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》(NY5073-2006)中的海水魚限值。

(2)極限值

極限值確定的原則：1)與現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相銜接；2)對生物或人有毒有害的污染物嚴(yán)格，對營養(yǎng)鹽類污染物適當(dāng)寬松；3)不偏離養(yǎng)殖區(qū)實(shí)際情況；4)利于質(zhì)量等級劃分。

由于浙江省內(nèi)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)無機(jī)氮和磷酸鹽等營養(yǎng)鹽類普遍超二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[32-34]，因此，無機(jī)氮和磷酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)值和極限值應(yīng)適當(dāng)增大，以切合實(shí)際情況。各指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值和極限值見表3。

表3 各指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值和極限值Tab.3 Evaluation standard and the ultimate value of indicators

3.2 養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)方法

網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)采用環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)法，按下式計(jì)算：

(5)

式中：E為環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)，Ei全為i評價(jià)指標(biāo)區(qū)域質(zhì)量指數(shù)，WiE為i指標(biāo)的組合權(quán)重值，n為評價(jià)指標(biāo)的數(shù)目。

根據(jù)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)指數(shù)，將網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量劃分為優(yōu)良、較好、較差和極差四個(gè)質(zhì)量等級(表4)。

表4 網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合等級劃分Tab.4 Grade classification of integrated environmental quality for cage culture area

4 西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)

根據(jù)公式(1)～(5)，將寧波海洋環(huán)境監(jiān)測中心站2011年夏、冬兩季對西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果見表5。

表5 西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)結(jié)果Tab.5 Integrated environmental quality assessment result of cage culture area in the Xihu Bay

由表5可見，在養(yǎng)殖環(huán)境適宜性方面，西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)營養(yǎng)鹽評價(jià)等級為極差，而其它水質(zhì)因素、沉積物以及微生物指數(shù)評價(jià)等級為優(yōu)良，表明養(yǎng)殖區(qū)富營養(yǎng)化嚴(yán)重，其它影響魚類生長的水質(zhì)條件優(yōu)良，養(yǎng)殖場老化風(fēng)險(xiǎn)較低，且受陸源生活污染影響較小。綜合這4個(gè)因素，西滬港評價(jià)區(qū)域網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境適宜性較好。

在水產(chǎn)質(zhì)量安全方面，西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖生物體中重金屬評價(jià)等級為較差，而有機(jī)氯評價(jià)等級為優(yōu)良，表明養(yǎng)殖生物受到重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)較高，而受持久性有機(jī)污染物污染的風(fēng)險(xiǎn)極低，綜合這2個(gè)因素，西滬港評價(jià)區(qū)域網(wǎng)箱養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量安全性較差。

綜合以上各方面因素，2011年西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)等級為較好，但綜合質(zhì)量指數(shù)接近該等級的最低限值(60)，表明西滬港評價(jià)區(qū)域環(huán)境條件基本適宜網(wǎng)箱養(yǎng)殖的繼續(xù)開展，但需注意水體富營養(yǎng)化和水產(chǎn)品中的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對水產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測。

5 結(jié)論

本文結(jié)合層次分析法和指數(shù)評價(jià)法初步構(gòu)建了網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法，并對2011年西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了綜合評價(jià)。評價(jià)結(jié)果表明，西滬港網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)綜合質(zhì)量等級為較好，主要存在的風(fēng)險(xiǎn)為水體富營養(yǎng)化和水產(chǎn)品中的重金屬污染。本研究在評價(jià)指標(biāo)篩選、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和極限值的確定等方面均是全新的嘗試，因此在后續(xù)研究中還需要作進(jìn)一步探討。而且環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)結(jié)果與網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的監(jiān)測站位布設(shè)、監(jiān)測時(shí)間和監(jiān)測頻率等密切相關(guān)，因此，還需要在這幾個(gè)方面進(jìn)行更全面合理的設(shè)置，使得評價(jià)結(jié)果更科學(xué)。

[1] GUAN Chang-tao, WANG Chun-sheng. Healthy marine cage culture technology[M]. Ji’nan: Shandong Science and Technology Press, 2008. 關(guān)長濤，王春生. 海水網(wǎng)箱健康養(yǎng)殖技術(shù)[M]. 濟(jì)南: 山東科學(xué)技術(shù)出版社, 2008.

[2] JIANG Zeng-jie. Effect of fish farming in net-cage on water environment[J]. Modern Fisheries Information, 2003, 18(7): 3-5. 蔣增杰.魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水環(huán)境的影響[J].現(xiàn)代漁業(yè)信息,2003, 18(7):3-5.

[3] SHU Ting-fei, LUO Lin, WEN Yan-mao. Effects of mariculture on coastal ecological environment[J]. Marine Environmental Science, 2002, 21(2): 74-79. 舒廷飛，羅琳，溫琰茂.海水養(yǎng)殖對近岸生態(tài)環(huán)境的影響[J].海洋環(huán)境科學(xué),2002,21(2):74-79.

[4] WU R. The environmental impact of marine fish culture: Towards a sustainable future[J]. Marine Pollution Bulletin, 1995, 31(4):159-166.

[5] ZHAO Shi，XU Ji-rong. Impacts of marine cage culture on depositional environment[J]. Heilongjiang Science and Technology Information, 2009(18): 117-119. 趙仕，徐繼榮.海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對沉積環(huán)境的影響[J].黑龍江科技信息,2009(18):117-119.

[6] GUO Fang, HUANG Xiao-ping. Advances of studies on impacts of net-cage mariculture on coastal environment[J]. Fisheries Science, 2006, 25(1): 37-41. 郭芳，黃小平.海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖對近岸環(huán)境影響的研究進(jìn)展[J].水產(chǎn)科學(xué),2006, 25(1):37-41.

[7] FOLKE C, KAUTSKY N, TROELL M. The costs of eutrophication from salmon farming: Implications for policy[J]. Journal of Environmental Management, 1994, 40(2):173-182.

[8] PéREZ O M, ROSS L G, TELFER T C, et al. Water quality requirements for marine fish cage site selection in Tenerife (Canary Islands): Predictive modelling and analysis using GIS[J]. Aquaculture, 2003, 224(1-4):51-68.

[9] YOKOYAMA H. Environmental quality criteria for fish farms in Japan[J]. Aquaculture, 2003, 226(1-4):45-56.

[10] ERVIK A, HANSEN P K, AURE J, et al. Regulating the local environmental impact of intensive marine fish farming I. The concept of the MOM system (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring) [J]. Aquaculture, 1997, 158(1-2):85-94.

[11] HUANG Hong-hui, LIN Qin, WANG Wen-zhi, et al. Impact of cage fish farming on water environment in Daya Bay[J]. South China Fisheries Science, 2005, 1(3): 9-17. 黃洪輝，林欽，王文質(zhì)，等.大鵬澳海水魚類網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水環(huán)境的影響[J].南方水產(chǎn), 2005, 1(3):9-17.

[12] CAI Qing-hai, DU Qi, QIAN Xiao-ming, et al. Quality assessment of marine ecological environment of cage culture area in the Luoyuan Bay, Fujian Province[J]. Advances in Marine Science, 2007, 25(1): 101-110. 蔡清海，杜琦，錢小明，等.福建羅源灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)[J].海洋科學(xué)進(jìn)展,2007, 25(01):101-110.

[13] DU Hong, ZHENG Bing, CHEN Wei-zhou, et al. Viariation of water chemical factors and assessment of water quality of Shen’ao Bay[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2010, 41(6): 816-823. 杜虹，鄭兵，陳偉洲，等.深澳灣海水養(yǎng)殖區(qū)水化因子的動(dòng)態(tài)變化與水質(zhì)量評價(jià)[J].海洋與湖沼,2010, 41(06):816-823.

[14] LI Cheng-gao, CUI Yi, CHEN Bi-juan, et al. Analysis on nutrient status and variation in bottom water of cage culture area of Tangdao Bay[J]. Marine Fisheries Research, 2006, 27(5): 56-61. 李成高，崔毅，陳碧鵑，等.唐島灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)底層水營養(yǎng)鹽變化及營養(yǎng)狀況分析[J].海洋水產(chǎn)研究,2006, 27(5):56-61.

[15] DU Dong, PANG Qing-hua, WU Yan. Modern comprehensive evaluation method and featured case[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2008. 杜棟，龐慶華，吳炎. 現(xiàn)代綜合評價(jià)方法與案例精選[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2008.

[16] CHEN Zuo-zhi, LIN Zhao-jin, QIU Yong-song. Evaluation of sustainable utilization of fishery resources in Guangdong Province[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2010, 21(1): 221-226. 陳作志，林昭進(jìn)，邱永松.廣東省漁業(yè)資源可持續(xù)利用評價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2010, 21(1):221-226.

[17] ZHANG Guang-yu, TIAN Xiao-gang, PENG Shi-tao, et al. Development and application of grey dynamic hierarchy analysis model (GDHA) in evaluation and forecasting of sea environment in Bohai Bay[J]. Marine Environmental Science, 2010, 29(5): 683-688. 張光玉，田曉剛，彭士濤，等.灰色動(dòng)態(tài)層次分析模型在海洋環(huán)境評價(jià)預(yù)測中的開發(fā)及應(yīng)用——以渤海灣天津段為例[J].海洋環(huán)境科學(xué), 2010, 29(5):683-688.

[18] YANG Jian-qiang, CUI Wen-lin, ZHANG Hong-liang, et al. Marine ecosystem health structure and function index assessment in the west of Laizhou Bay[J]. Marine Science Bulletin, 2003, 22(5): 58-63. 楊建強(qiáng)，崔文林，張洪亮，等.萊州灣西部海域海洋生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)的結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)法[J].海洋通報(bào),2003, 22(5):58-63.

[19] LIU Shu-xi, MA Yu-yan, BIAN Zheng-he. Study on assessment method of the eco-environmental effects of sea reclamation[J]. Marine Science Bulletin, 2010, 29(6): 707-711. 劉述錫，馬玉艷，卞正和.圍填海生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評價(jià)方法研究[J].海洋通報(bào), 2010, 29(6):707-711.

[20] ZHANG Li-xu, JIANG Xiao-shan, CAI Yan-hong. Characteristics of nutrient distributions and eutrophication in seawater of the Xiangshan Harbor[J]. Marine Environmental Science, 2008, 27(5): 488-491. 張麗旭，蔣曉山，蔡燕紅.象山港海水中營養(yǎng)鹽分布與富營養(yǎng)化特征分析[J].海洋環(huán)境科學(xué), 2008, 27(5):488-491.

[21] WANG Xian. Mariculture water chemistry[M]. Xiamen: Xiamen University Press, 2006. 王憲. 海水養(yǎng)殖水化學(xué)[M]. 廈門: 廈門大學(xué)出版社, 2006.

[22] LEI Ji-lin. Marine fish culture theory and technology[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2005. 雷霽霖. 海水魚類養(yǎng)殖理論與技術(shù)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2005.

[23] ZHANG Mei-zhao，YANG Yu-hong，DONG Yun-wei. Healthy culture technology of marine fish[M]. Qingdao: China Ocean University Press, 2006. 張美昭，楊雨虹，董云偉. 海水魚類健康養(yǎng)殖技術(shù)[M]. 青島: 中國海洋大學(xué)出版社, 2006.

[24] HE Guo-min, LU Wan-xian, LIU Yu-guang, et al. Analysing on the degradational characteristics of caged fish culture of a bay[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 1997, 4(5): 77-81. 何國民，盧婉嫻，劉豫廣，等.海灣網(wǎng)箱漁場老化特征分析[J].中國水產(chǎn)科學(xué),1997, 4(5):77-81.

[25] GAN Ju-li, JIA Xiao-ping, LIN Qin, et al. A primary study on the risk evaluation of aged cage culture areas[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2001, 8(3): 86-89. 甘居利，賈曉平，林欽，等.海水網(wǎng)箱漁場老化風(fēng)險(xiǎn)初探[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2001, 8(3):86-89.

[26] MAI Xian-shi, CAI De-hua, CAI Shao-lian. Impact of marine environmental pollution on aquatic product quality[J]. Fisheries Science & Technology, 2007(02):37-39. 麥賢仕，蔡德華，蔡少煉.海洋環(huán)境污染對水產(chǎn)品質(zhì)量的影響[J].水產(chǎn)科技, 2007(02):37-39.

[27] ZHANG Yu-bin, ZHANG Jie-xiang, XIAO Jun-hua, et al. Spatial and temporal distribution of fecal coliform and relationship between it and main environmental factors in Zhanjiang Bay[J]. Marine Environmental Science, 2012, 31(4): 503-509. 張瑜斌，章潔香，肖俊華，等.湛江灣糞大腸菌群的時(shí)空分布及其與主要環(huán)境因子的關(guān)系[J].海洋環(huán)境科學(xué),2012, 31(4):503-509.

[28] CAI Lei-ming, WENG Zhen-zhou, WU Pin-huang. Spatial distribution and sources of fecal coliform bacteria in Luoyuan Bay[J]. Marine Environmental Science, 2009, 28(4): 414-420. 蔡雷鳴，翁蓁洲，吳品煌.羅源灣海水中糞大腸菌群的來源及空間分布[J].海洋環(huán)境科學(xué), 2009, 28(4):414-420.

[29] SUN Wei-ping, LIU Xiao-ya, PAN Jian-ming, et al. Levels of heavy metals in commercial fish species from the near-shore of Zhejiang Province[J]. Journal of Zhejiang University: Science Edition, 2012, 39(3): 338-344. 孫維萍，劉小涯，潘建明，等.浙江沿海經(jīng)濟(jì)魚類體內(nèi)重金屬的殘留水平[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào):理學(xué)版, 2012, 39(3):338-344.

[30] YE Mei, WU Cheng-ye, YU Ying, et al. Risk assessment of residual PCBs in cultured large yellow croakers in Fujian Province, China[J]. Marine Sciences, 2011, 35(11): 63-68. 葉玫，吳成業(yè)，余穎，等.福建省養(yǎng)殖大黃魚中指示性多氯聯(lián)苯殘留水平及人體暴露風(fēng)險(xiǎn)評估[J].海洋科學(xué),2011, 35(11):63-68.

[31] Ningbo Ocean and Fisheries Bureau. Marine fuctional zoning of Ningbo City[G]. 2007. 寧波市海洋與漁業(yè)局. 寧波市海洋功能區(qū)劃[G]. 2007.

[32] ZHOU Xiao-Min, ZHAO Xiang-Jiong, WU Chang-Wen, et al. Previous evaluation and prediction for cage aquaculture in offshore environment of Zhoushan Fishing Ground[J]. Marine Environmental Science, 2008, 27(4): 323-326. 周小敏，趙向炯，吳常文，等.舟山漁場深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境前期評估[J].海洋環(huán)境科學(xué),2008, 27(4):323-326.

[33] LI Miao-cong, ZHANG Ren-jiang, YU Wen-ling. Impact and control strategies of cage culture on the marine ecological environment of Yueqing Bay[J]. Journal of Green Science and Technology, 2010(8): 138-141. 李妙聰，章人江，余文翎.網(wǎng)箱養(yǎng)殖對樂清灣海洋生態(tài)環(huán)境的影響及防治對策[J].綠色科技,2010(8):138-141.

[34] ZHAI Bin, CAO Zhi-min, LAN Dong-zhao, et al. Distribution characteristics and controlling factors in seawater and sediments in the aquaculture area of Xiangshan Bay[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2007(3): 49-56. 翟濱，曹志敏，藍(lán)東兆，等.象山港養(yǎng)殖海域水體和沉積物中營養(yǎng)元素的分布特征及其控制過程的初步研究[J].海洋湖沼通報(bào),2007(3) : 49-56.

Integrated environmental quality assessment of marine cage culture area

CHEN Dan-qin1, YANG Jing-ping2, CAI Yan-hong1, YANG Yao-fang1

(1.NingboMarineEnvironmentalMonitoringCenter,Ningbo315012,China; 2.CollegeofEnvironment&ResourceScienceofZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China)

The rapid development of cage culture has brought high pressure to the marine ecological environment in recent years. Although the environmental quality of cage culture area has been analysed and evaluated at different aspects by scholars, there is lack of universally accepted evaluation criterias and methods, and integrated assessment in these researches. In this study, by using analytic hierarchy process(AHP), a comprehensive indicator system for environmental quality evaluation of cage culture area was constructed from two aspects: the environmental suitability, the quality and safety of aquatic products. Based on the historical and current monitoring data of cage culture area in the Xihu Bay, Ningbo City, along with related literatures, the evaluating indicators were selected, and the evaluation criterias were determined. Combined with the index evaluation, these indicators were applied to evaluate the environmental quality of cage culture area in the Xihu Bay. The evaluation results show that the comprehensive quality of the cage culture area in the Xihu Bay in 2011 was rated as ‘comparatively good’, and the main risks identified were eutrophication and the heavy metal pollution in aquatic products.

cage culture; integrated evaluation; AHP; index evaluation; quality security of aquatic products

10.3969/j.issn.1001-909X.2015.03.009.

2014-11-28

2015-05-04

國家海洋局海洋環(huán)境評價(jià)專項(xiàng)項(xiàng)目資助(DOMEP(MEA)-03-02)

陳丹琴(1979-)，女，浙江玉環(huán)縣人，高級工程師，主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測與評價(jià)方面的研究。E-mail:cdq2009@sina.com

X826

A

1001-909X(2015)03-0062-08

10.3969/j.issn.1001-909X.2015.03.009

陳丹琴,楊京平,蔡燕紅，等. 海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)[J]. 海洋學(xué)研究,2015,33(3):62-69,

CHEN Dan-qin, YANG Jing-ping, CAI Yan-hong, et al. Integrated environmental quality assessment of marine cage culture area[J]. Journal of Marine Sciences, 2015,33(3):62-69, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2015.03.009.