2、工廠化養殖
室內工廠化養殖是沿海地區較為普遍的養殖模式之一,也是海水養殖最主要的養殖模式。
工廠化養殖是一種集約化養殖形式(如圖2),除了海水中自然存在的部分微生物以外,其他生物和非生物個體都通過沉淀和過濾等物理化學手段去除,使養殖系統內形成了以養殖生物為絕對主導的不穩定生態環境。通過外源輸入飼料,必要時輸入漁藥等,以保證養殖生物盡量健康的生長,達到商品規格。養殖系統內用水不斷更新,含有殘餌和糞便等有機物的海水通常直接排入附近海區中;也有部分養殖廢水經過一定的處理水質達標后排放入海;當然也有很少一部分地區采用養殖用水經處理循環使用的方式。
以上三種方式顯然對環境的污染效果截然不同。工廠化養殖排出廢水中的營養鹽主要是以氮、磷等元素大量存在,使周邊水體產生富營養化作用。這種水體一旦伴有適當的生物、水文和氣象條件時,就有產生赤潮的可能。
工廠化養殖的水質凈化技術是涉及可持續海水養殖的核心技術之一,目前北方沿海大多數養殖企業并沒有引進這類技術,多數仍是經簡單的水處理后排放或直接排放進入海區。室內循環工廠化養殖雖然引入了水質凈化技術來處理養殖過程中產生的廢物污染,但由于這種技術必須根據養殖動物的營養需求與代謝、池水污染特點與負載、魚類對水環境的質量要求和魚池生物濾器功能形成的機制等內涵,進行有針對性地設計,需耗費較多的人力和物力,目前尚未在我國的工廠化養殖領域內普及,我國室內工廠化養殖所帶來的污染問題也并未有效解決,這一點與國外存在較大差距。

3、近海網箱養殖
網箱養殖海水、淡水都有,一般是利用湖泊、水庫、海灣、近海海區等大水面,通過網箱限定養殖動物活動范圍,而養殖的水環境與網箱外部的大環境相聯通。通常網箱養殖一般選擇吞食性和肉食性魚類的食用魚,因為這類魚攝食主動,投入的餌料能夠被充分利用,不會因落入網箱之外過多而降低經濟效益。
如圖3所示,以近海網箱養殖生態系統簡圖來說明網箱養殖污染情況,網箱養殖一般不使用藥浴的方法防治魚病,通常采用注射疫苗和投入藥餌的方法。因此,網箱養殖對大環境的污染一般主要來源于殘餌、糞便和養殖動物的尸體等因素。
網箱養殖產生的廢物(有機物)沉積到海底,導致海底表面沉積物氧化還原電位降低(張雅芝等,2001);沉積物增加水中微生物的活動,增加了底質的需氧量,造成沉積物環境缺氧;厭氧狀態下,異氧細菌將有機物分解轉化為硫化氫和氨,引起底質中硫化物含量的升高,對網箱內魚類造成危害(舒廷飛等,2002)。
Paez-Osuna等研究了養殖海域底泥中的物質平衡,發現在水產養殖過程中,輸入水體的總氮、總磷和顆粒物分別有24%、84%和93%沉積在底泥里,而富集在底泥里的這些污染物,在一定條件下又會重新釋放出來,成為水體污染最重要的內源。
也就是說,有機質在底泥內的沉積會使得底泥成為營養物質庫,即沉積物中營養鹽向上覆水中釋放,然后在動力作用下營養鹽再懸浮,從而造成內源污染(王鵬,2004)或稱之為“二次污染”,使得水體富營養化的情況進一步加劇。
近年來,不少學者開始探討網箱養殖與赤潮發生之間的關系。研究指出:高密度的網箱養殖,殘餌等廢物對附近海域造成的營養鹽負荷增加必然提高水體的富營養化程度,為赤潮發生提供了物質基礎,成為赤潮發生的誘因。唐森銘等(2003)利用香港東部水域牛尾海1998年3月到 1999年1月每星期一次的浮游生物連續監測數據研究發現,赤潮與環境營養水平有關,網箱養殖規模是赤潮發生的主要影響因子之一。