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随着世界渔业资源的日益枯竭以及人类对渔产品的旺盛需求，海水养殖产业的发展成为解决人类需求与自然资源匮乏的重要手段。华南沿海地区(广东、广西、福建、海南)是我国主要海水养殖区域之一，并且常与红树林生态系统以及其他滨海湿地生态系统处于同一地理环境中。本研究旨在阐明滨海养殖塘对周边红树林生态系统所造成的影响和危害，因此本论文测算了主要红树林保护区周边5km范围内围塘养殖面积分布特征。通过对中国典型红树林养殖塘进行系统的研究，探讨海水养殖塘和周边红树林生态系统营养盐和重金属污染特征，阐明海水养殖过程对红树林生态系统氮磷循环和重金属污染的影响机制。通过对云霄和湛江三种不同养殖物种(对虾、青蟹和贝类)在养殖过程中氮磷释放通量和形态的研究，揭示围塘养殖向红树林区排放的氮磷负荷以及污染物在红树林区的循环过程。分不同季节对湛江红树林保护区养殖塘排水潮沟做24小时定点采样，研究瞬时和长期尺度下，养殖塘对外界水体水质的影响。还对中国主要红树林区沉积物和底栖动物体内常见7种重金属(Cu、Cr、As、Zn、Pb、Cd、Hg)含量进行定量测定，并与周边养殖塘沉积物和养殖动物体内重金属进行比较，分析红树林与养殖塘重金属污染的差异以及其相互影响。用海洋水质评价法、地累积指数评价法、生态风险评价法等多种环境评价体系分别对红树林和周边养殖塘水体和沉积物中营养盐和重金属污染水平进行评估，同时还对养殖动物和红树林底栖动物重金属污染风险以及对人体健康风险进行评估。通过以上工作，尝试阐述中国滨海养殖与红树林生态系统之间的营养盐和重金属污染特征，评估养殖动物的食用对人类重金属曝露的风险。得到以下结果:
1.中国红树林周边5km范围内养殖塘面积为27364hm2，占华南沿海地区水产养殖总面积的8.25％。红树林区养殖塘主要养殖物种为贝类、对虾和蟹类，广东、福建、广西、海南的围塘养殖面积分别占华南沿海地区总养殖面积的46.3％、19.9％、17.8％和12.8％，围塘养殖面积为红树林有林面积的1.5倍。
2.中国红树林区主要的围塘养殖物种养殖过程中通过水体释放的DIN通量顺序为对虾(1.17±0.15Kghm-2yr-1)＞缢蛏(0.31±0.22Kghm-2yr-1)＞锯缘青蟹(-0.06±0.01Kghm-2yr-1);而DIP释放通量顺序为对虾(0.40±0.05Kghm-2yr-1)＞缢蛏(0.04±0.01Kghm-2yr-1)＞锯缘青蟹(-0.003±0.001Kghm-2yr-1);通过沉积物释放的TN通量顺序为对虾(712.84±148.64Kghm-2yr-1)＞锯缘青蟹(396.38±44.63Kghm-2yr-1)＞缢蛏(375.20±25.76Kghm-2yr-1)，TP释放通量顺序为缢蛏(488.18±17.71Kghm-2yr-1)＞青蟹(464.69±33.74Kghm-2yr-1)＞对虾(335.86±73.41Kghm-2yr-1)。根据国家海洋局统计年鉴统计的华南沿海地区主要养殖塘种类以及面积计算不同养殖类型氮磷负荷，氮磷负荷顺序为贝类＞对虾＞蟹类。主要由于贝类养殖面积远大于对虾和蟹类。
3.通过水体释放的养殖废水无机氮主要以铵态氮形式存在，而纳入水体无机氮主要为硝态氮。围塘养殖需要频繁的进行整塘清淤作业，由此带来的大量养殖底泥释放，并且通过底泥释放的氮磷污染要比通过水体释放的量大，并且由于整塘清淤时间相对集中，这种瞬时大量的氮磷输出对环境造成巨大压力，此过程中氮磷的生物地球化学循环过程需要进一步研究。
4.利用反距离加权法(IDW,InverseDistanceWeightin)对云霄河口区水体无机营养盐空间分布趋势进行估算。发现云霄漳江口养殖区河口水体硝酸盐主要来源于淡水的输入，磷酸盐呈现河口区＞海水＞淡水的趋势。氨氮是养殖塘释放无机氮的主要形态，养殖塘排出的沉积物持续的向河口区释放氨氮以及磷酸盐，影响了整个河口区的营养盐水平。红树林的存在能显著降低水体无机氮磷的含量，从亚硝酸盐含量推测，红树林区沉积物硝化和反硝化过程十分活跃，垂直方向上的无机氮释放可能是红树林氮循环的一个重要过程。
5.养殖塘沉积物中重金属含量主要与养殖类型有关，与季节没有明显的相关性。养殖塘重金属含量大小顺序为:Zn＞As＞Pb＞Cr＞Cu＞Hg＞Cd。养殖塘受到比较严重的Zn和As污染，受到轻微的Hg和Pb的污染。红树林区沉积物中重金属含量顺序为:Cr=Zn＞Pb＞Cu＞As＞Cd＞Hg，所调查红树林区沉积物均受到不同程度的重金属污染，其中Cd、Pb、Cu污染程度最大，污染区域最多。但与海洋沉积物质量标准比较，红树林区重金属含量多处于1类与2类之间。红树林沉积物处于较安全的水平。所调查的三种养殖物种都存在As污染，并且对虾含量最高，超过国家食品安全标准的8倍！除As外，其他重金属都低于食品安全标准限值，但Pb、Cr含量均接近安全限值，滨海养殖物种具有潜在的重金属污染风险。红树林底栖动物主要受到Cr、Cd、As以及Pb的污染，其中螺类受到Cr、As以及Pb的污染较严重，超过50％的调查样品超标。蟹类受到Cr污染较严重，同时还受到轻微的AS和Pb污染。野生缢蛏同样受到较严重的Cr污染，说明红树林底栖动物普遍受到Cr的污染。螺类As、Cd、Pb以及Hg等有害重金属含量均高于蟹类，除Cr外，其他重金属含量均未超过食品安全标准。
6.我国华南沿海大部分地区养殖塘水体处于磷限制富营养化和富营养化状态。表明养殖过程中氮的大量过剩以及养殖水体管理水平较低，此外对虾养殖塘DIN以及DIP含量高于蟹塘和蛏塘，说明对虾塘的污染程度要高于蛏塘和蟹塘。红树林沉积物重金属Igeo指数说明红树林仅受到轻微的Pb、Cd、Hg和As的污染。从RI指数看，所调查红树林均处于轻度生态风险水平。锯缘青蟹(S.serrata)主要受到Cu和Zn的污染，野生蛏主要受到Zn、As和Hg污染，其中野生的幼蛏受到的污染要高于成年蛏。养殖的蛏则主要受到轻微的Cu和Hg的污染。红树林底栖蟹类主要富集Cu、Zn，富集系数分别为2.67和2.02。螺类主要富集Zn、Cd以及Hg，富集系数分别为6.79、6.73以及1.34。人体每天从南美白对虾中摄入的As以及Hg超过了JECFA推荐值，过量食用会威胁到人体健康。野生和养殖蛏体内的Pb和Hg含量已经接近推荐值。因此，每天过量食用这些海产品会受到As、Pb和Hg的毒害风险。
华南沿海地区大面积的海水养殖塘废弃物对周边红树林湿地生态系统构成了实质性的污染，而且对区域水体的富营养化也构成潜在的威胁。养殖塘沉积物的排放所带来的污染比养殖废水更严重。此外养殖动物同野生动物一样，受到重金属污染的风险，某些重金属的污染甚至比野生动物更严重。因此一方面养殖塘沉积物中氮磷释放过程需要更多的研究，另一方面养殖塘重金属污染也不能忽略，需要投入更多的关注和研究。