水产养殖的环境负荷是什么？残饵、抗生素、鱼粉问题与可持续养殖的最前沿

养殖是“海洋的解决方案”还是“新的负荷”？——世界与日本的现状

首先，让我们用数字确认养殖业已经成长为多么庞大的存在。据FAO《世界渔业和水产养殖状况（SOFIA）2024》，2022年全球渔业与水产养殖产量（含藻类）达到2.232亿吨，创历史新高。其中养殖占1.309亿吨。若仅看鱼虾贝等水生动物，养殖产量为9440万吨，占整体的51%——在统计史上，养殖首次超过了捕捞渔业。

其背景是世界人口增长与鱼类消费需求的扩大。野生水产资源是有限的，FAO持续警告，被过度捕捞、超出可持续水平的资源比例已超过三成。既然捕捞渔业无法再增长，支撑不断增长的需求的，实际上只有养殖。从地区来看，养殖生产集中在亚洲，以中国为首，印度尼西亚、印度、越南等位居前列。从鲤鱼、罗非鱼等淡水鱼，到虾、双壳贝、海藻，养殖对象的种类也极为多样。

在日本也“撑起约两成产量、约四成产值”

养殖在日本同样举足轻重。据水产厅《水产白皮书》，海面养殖业产量约88万吨，占国内产量的两成多，产值则达到四成以上。除了鰤鱼类、真鲷、银鲑等鱼类，还有牡蛎、扇贝等贝类，以及紫菜、裙带菜等藻类——日本餐桌上熟悉的许多水产品都由养殖供应。产值占比高于产量占比，正体现了养殖的优势：可以有计划地培育并出货高单价鱼种。

其实日本也是养殖历史悠久的国家。据说广岛的牡蛎养殖可追溯至战国时代，紫菜养殖则在江户时代的东京湾正式兴起。在鱼类方面，1927年前后始于香川县安户池的鰤鱼养殖开风气之先，此后对象鱼种扩展到真鲷、虎河豚、蓝鳍金枪鱼。在野生资源减少、渔业者老龄化的背景下，养殖被视为承载日本水产业未来的领域，国家也以“养殖业成长产业化”为旗帜加强扶持。

“耕海牧渔”同样有环境成本

如此高速成长的养殖业，只要以高密度饲养生物，环境负荷就不可能为零。主要课题可归纳为四点：①残饵和排泄物造成的水质·底质污染；②防病所用的抗生素与耐药性；③饲料原料依赖野生鱼的结构；④逃逸养殖鱼和寄生虫带来的生态系统影响。下面逐章解读。

网箱之下正在发生什么——残饵与排泄物造成的底质污染

作为养殖的环境负荷中最早为人所知的问题，便是底质污染。网箱之中，大量的鱼每天进食、排泄。吃剩的饲料（残饵）和粪便沉入海底不断堆积，成为有机物的团块并逐渐分解。

问题在于，这一分解过程会大量消耗海底的氧气。有机物过多时，海底附近会陷入缺氧状态；当耗氧的正常分解跟不上时，在无氧环境中活动的微生物便会制造出硫化氢等有毒的硫化物。积存硫化物的海底会变黑发臭，成为沙蚕、贝类等底栖生物无法栖息的“死亡海底”。

为了直观理解负荷的大小，让我们看看饲料效率。养殖中使用一个叫饲料转化率（FCR）的指标，即鱼增重1公斤需要多少公斤饲料。用配合饲料养殖的鰤鱼、真鲷约为2至3，也就是说，投入海中的饲料相当于出货鱼体重的2至3倍。饲料大部分用于鱼的生长和代谢，但未被消化的部分成为粪便、未被吃掉的部分成为残饵，都确确实实地进入海洋。饲养尾数越多、投喂方式越粗放，海底承受的负荷就越沉重。

污染会反噬养殖场自身

底质恶化不仅危害周边生态系统，还会反噬养殖场自身。在有机物和营养盐过剩的渔场，损伤鱼鳃的有害赤潮更易发生，缺氧的海底也会抬高鱼病风险。事实上，日本在1980至90年代也曾因过密养殖导致渔场老化（自家污染）问题深重，鱼病蔓延和赤潮灾害反复发生。关于海洋营养过剩的富营养化机制，请参见营养盐流失与富营养化的文章；赤潮的发生机制请参见赤潮与富营养化的文章。

海洋能承受多大的负荷

重要的是，海洋本来具有自净能力。适度的有机物可由底栖生物和微生物分解，并由海流扩散。衡量负荷是否处于自净能力范围内的指标，广泛使用底泥的硫化物量（AVS-S）和溶解氧；在日本的渔场改善现场，人们将饲料量和饲养尾数控制在硫化物量不恶化的范围内进行管理。

换言之，养殖的底质污染并非“一养殖海就必死”，而是是否超过该渔场承受能力（环境容量）的问题。潮流通畅的渔场能承受较大负荷，而封闭性内湾在同样规模下更易恶化。科学估算每个渔场的环境容量，并把生产控制在其范围之内——这是现代养殖管理的基本思路，也是后文介绍的日本渔场改善计划的基石。

• 残饵对策：从生饵转向颗粒状配合饲料，引入用摄像头和传感器监测摄食情况的投喂系统
• 堆积物对策：移动网箱、让渔场休养（渔场轮作），通过海底耕耘补充氧气，撒布石灰抑制硫化物
• 监测：定期测定底泥硫化物量和溶解氧，持续为渔场做“体检”

“为了养鱼而捕鱼”——鱼粉、鱼油与FIFO的两难

谈论养殖的环境负荷，绕不开的是饲料问题。养殖鰤鱼、真鲷、三文鱼等肉食性鱼类的配合饲料，其主要原料是由鳀鱼（秘鲁鳀）等小型鱼制成的鱼粉与鱼油。也就是说，为了养殖鱼，大量的野生鱼正在被捕捞。据FAO统计，全球水生动物产量中约11%流向了非食用用途，其中大部分成为鱼粉、鱼油的原料。

衡量这一结构的指标是FIFO（Fish In, Fish Out），即“养出1公斤养殖鱼需要多少公斤野生鱼”的比率。过去“三文鱼养殖需要4至5公斤野生鱼”的估算曾是批评的依据，但行业组织IFFO和2024年发表的学术综述分析认为，若计入副产物利用和饲料效率的改善，三文鱼的FIFO约为1.7且仍在下降。数字因计算方法而有幅度，但“比过去用更少的野生鱼就能养成”这一点是确定的。

鱼油与Omega-3——“健康成分”从何而来

与鱼粉同样重要的是鱼油。三文鱼鱼片上鲜亮脂肪中所含的DHA、EPA（Omega-3脂肪酸），追根溯源是海洋微藻制造、并在小型鱼体内富集的成分。要让养殖三文鱼含有这种健康成分，就必须在饲料中配入源自野生小型鱼的鱼油。若用植物油替代，会影响鱼的健康和鱼肉的营养价值，因此鱼油被认为比鱼粉更难替代。正因如此，直接生产DHA、EPA的微藻培养（后述）备受关注。

依然存在的“小型鱼压力”

不过，即便FIFO下降，问题也并未消失。作为鱼粉原料的鳀鱼、鲱鱼等小型中上层鱼类，是支撑海鸟、海兽和大型鱼的海洋食物网的基石。世界最大的鱼粉供应国秘鲁每年调查秘鲁鳀的资源量并严格设定捕捞配额进行作业，但随着养殖业的急速扩张，鱼粉需求本身仍在持续增长；厄尔尼诺导致鳀鱼歉收时，鱼粉价格便会在全球飙升，供应也存在不稳定性。来自加工副产物（鱼头、鱼骨、内脏等）的鱼粉占比已超过两成并在增加，但对野生鱼的依赖仍然存在。

此外，从粮食安全的视角还存在“适合食用的小鱼是否应该拿去做鱼粉”的争论，因为许多鱼粉原料小鱼本可直接成为人类的食物。特别是在非洲和东南亚的部分地区，有指摘称曾是当地民众蛋白质来源的小鱼被鱼粉工厂收购，正远离当地餐桌——这已是超越环境问题的公平性问题。

可见，饲料问题并非“养殖有罪”这样简单的话题，而是如何高效、公平地使用有限野生资源的资源分配问题。正因如此，后文介绍的低鱼粉饲料、昆虫和藻类蛋白等技术创新，握着可持续养殖的钥匙。

抗生素与耐药性——智利与挪威为何相差470倍

在高密度养鱼的环境里，细菌性疾病一旦发生便会迅速蔓延，因此有时会使用抗生素治疗。问题在于，混入饲料投喂的抗生素有一部分会随残饵和粪便进入海洋，可能助推耐药菌的产生与扩散。耐药性（AMR）是威胁人类医疗的全球性课题，养殖也被指出可能是其成因之一。

同为三文鱼养殖，各国数字却天差地别

耐人寻味的是，同样是三文鱼养殖，各国的使用量却相差悬殊。世界第二大生产国智利2024年使用了约351吨抗菌剂，而最大生产国挪威的使用量仅为741公斤。产量明明是挪威更多（2023年约163万吨对约109万吨），使用量却相差数百倍。

造就这一差距的是疫苗。挪威在1980年代末每年使用约50吨抗生素，但通过对幼鱼彻底接种疫苗，将使用量削减了99%以上，如今实现了每吨三文鱼不足1克的水平。不是“得病后用药治”，而是“不让鱼得病”的预防型管理，同时降低了环境负荷和成本，堪称典范。智利也在通过强化监管和行业努力推进削减，但针对其主要细菌性疾病的有效疫苗研发尚在途中，使用量依然居高。

日本的情况如何？

在日本，水产用药品的使用受《药品医疗器械等法》等法规约束，可用药物的种类、对象鱼种、休药期（出货前停止用药的期间）都有细致规定。在鰤鱼类等品种中疫苗接种已广泛普及，不依赖抗生素的疾病预防正成为主流。残留超标的水产品无法流通，食品安全在制度上得到保障。

预防手段不止于药物。不让网箱过度密集、守住合理的饲养密度，在投放幼鱼前让渔场休养，及时回收死鱼以切断病原体温床——这些饲养管理的基本功能减少疾病的发生本身。挪威99%的削减，除了疫苗技术，也是渔场轮作、减少鱼类应激的细致操作等综合卫生管理的成果。可以说，抗生素使用量是映照一个国家、一个养殖场管理水平的镜子。

容易被忽视的负荷——逃逸鱼、寄生虫与红树林破坏

除了底质、饲料和药物之外，养殖还存在容易被忽视的环境负荷。这里介绍三种。

① 逃逸的养殖鱼改变野生种群的基因

这是因台风或网具破损而从网箱逃出的养殖鱼与野生鱼杂交的问题。养殖鱼是以生长速度等为重点选育的品系，一旦与野生种群杂交，该海域经年累月磨砺出的地域适应性遗传特征就有被稀释之虞。在三文鱼养殖大国挪威，逃逸的大西洋鲑与野生鲑的杂交被作为对各河流野生种群的主要威胁之一加以监测。

在台风多发海域的日本，逃逸（逸走）同样并非事不关己，网箱强度标准、网具检查等对策已经落实。此外，当使用外来鱼种或异地品系进行养殖时，逃逸可能引发外来物种问题或遗传扰乱，因此对饲养物种及苗种来源也须审慎。陆基养殖把“零逃逸”作为卖点，正是这一问题的另一面。

② 寄生虫“海虱”的扩增

高密度的网箱对鲑虱（海虱）之类的寄生虫而言是绝佳的繁殖场。在网箱中增殖的寄生虫会向在附近洄游的野生幼鱼扩散感染，这在海外已成问题，驱虫剂的使用、引入清洁鱼（以寄生虫为食的鱼）、网箱深度管理等对策仍在持续。

对策本身也可能带来新的课题。由于驱虫剂是对甲壳类近亲海虱有效的药剂，人们担忧其对虾蟹等周边甲壳类的影响，使用监管因此不断强化。而用温水或淡水物理除虫对鱼的应激很大，从动物福利的角度也被要求改进。在这里，“不让疾病和寄生虫发生的预防性管理”归根结底仍是环境负荷最小的解决之道。

③ 虾类养殖与红树林的减少

日本人大量消费的虾，其养殖在东南亚和中南美沿岸十分兴盛，而那些养殖池中的许多，过去正是砍伐红树林开垦而成的。红树林是幼鱼的摇篮，保护海岸免受风暴潮侵袭，还是储存大量碳的“蓝碳生态系统”。1980年代以来红树林减少的主要原因之一被认为是养殖池的建造，其丧失功能之巨大正被重新审视。关于红树林的价值与再生举措，请参见红树林再生的文章。

日本如何应对——《持续养殖生产确保法》与渔场改善计划

经历过因自家污染导致渔场老化、饱受赤潮和鱼病之苦的教训，日本在世界上率先将养殖渔场管理制度化——这就是1999年施行的《持续养殖生产确保法》。依据该法，渔协等主体按渔场制定渔场改善计划，经都道府县知事认定后，开展渔场环境的维持与改善。

渔场改善计划的支柱，是把负荷控制在渔场可承受的范围之内。具体而言，按渔场设定合理的可养殖数量来管理饲养尾数，定期测定底泥硫化物量和溶解氧，并调整饲料量和网箱布局使之不超标准。同时，向环境负荷小的配合饲料转型、推广预防鱼病的疫苗接种，也被写入计划。

让恶化海底恢复的技术也在现场使用。代表性的有翻耕海底泥、送入氧气的海底耕耘，以及通过撒布石灰抑制硫化氢产生。像耕田一样搅动海底以促进微生物分解，用石灰中和酸化的底泥——虽是朴实的作业，但与让网箱休养的渔场轮作相结合，能让老化的渔场一点点恢复。

饲料的进化大幅降低了负荷

现场最大的变化是饲料的转型。过去主流的直接投喂冷冻沙丁鱼等的生饵和湿颗粒饲料，营养易溶入水中且残饵多，是污染渔场的一大因素。如今向营养均衡的固体配合饲料（干颗粒）的转型不断推进，配合减少残饵的投喂管理，养出同样数量的鱼所需的环境负荷已大幅下降。近年还出现了用AI摄像头判断鱼的食欲、自动调节投喂量的智能投饵机。

2020年，水产厅还制定了养殖业成长产业化综合战略，提出在与环境负荷管理相协调的同时，把养殖业培育为出口产业的方针。维护渔场环境既是“规制”，也是支撑日本养殖品牌信誉的基石。

饲料的创新——低鱼粉饲料、昆虫与微藻

作为鱼粉问题的出路，用不依赖野生鱼的蛋白质和油脂养鱼的技术正在世界各地开发。鱼粉价格的高涨推高了饲料费在养殖成本中的占比，从环境与经营两方面看，替代都迫在眉睫。

• 低鱼粉配合饲料：增加豆粕、玉米蛋白等植物性蛋白配比、降低鱼粉比例的饲料。在日本，面向鰤鱼、真鲷的实用化正在推进
• 昆虫蛋白：黑水虻幼虫以食品残渣为食，可成为优质蛋白源。作为饲料原料的利用已在国内外起步
• 微藻：培养可替代鱼油、生产DHA·EPA的微藻并配入饲料。“直接生产鱼所摄取营养的源头”的思路
• 单细胞蛋白·发酵技术：通过培养酵母、细菌制造蛋白质等，既不占农田也不用海洋的下一代原料研究也在推进

其中，微藻是回到“本源”的思路。如前所述，鱼体内的DHA、EPA本就是海洋微藻制造、经食物链浓缩的成分。既然如此，何不绕过小型鱼，直接在罐体中培养产DHA·EPA的藻类并混入饲料——基于这一思路，在发酵罐中大量培养裂殖壶菌等异养藻类的技术已经实用化，海外的三文鱼饲料已开始部分替代鱼油。因为不动用一条野生鱼就能制造“鱼的营养”，它被视为解决鱼油问题的头号候补。

把“食品残渣”变成饲料的循环

昆虫蛋白的有趣之处在于，能同时推进食品浪费的削减与养殖的去鱼粉化。用卖剩食品和食品工厂的残渣饲养水虻，再把幼虫喂给鱼，废弃物就能重生为海洋蛋白质，形成循环。此外，把加工鱼时产生的鱼头、鱼骨、内脏用作鱼粉原料的副产物利用也在扩大，鱼粉中已有两成以上来自副产物。饲料领域可谓是削减养殖环境负荷创新最活跃的领域。

改变养殖的形态——IMTA、陆基养殖与离岸养殖

不止于饲料，通过改变养殖系统本身来降低环境负荷的探索也在推进。这里介绍具有代表性的三种。

① IMTA（多营养层次综合养殖）——在海中构建循环

IMTA是在投喂养殖的鱼类旁边，同时养殖牡蛎等双壳贝、海藻和海参的复合养殖。鱼排出的排泄物和残饵中，悬浮于水中的有机物由双壳贝滤食，沉到海底的部分由海参摄食，溶于水中的氮和磷则被海藻作为养分吸收。一种生物的“废弃物”成为另一种生物的“食物”——通过在网箱周围再现与自然生态系统相同的物质循环，把污染转化为资源。NOAA（美国国家海洋和大气管理局）等机构也在推进研究，而且贝类和海藻都是可增加的商品，在经营上同样有利。

其实在日本沿岸，鱼类养殖网箱附近经营牡蛎筏和紫菜、裙带菜养殖的海域并不少见，通过人的参与保持海洋高生产力的“里海”智慧与IMTA的思路不谋而合。在网箱下投放海参摄食沉积物的试验、把鱼类养殖场的营养用于海藻养殖的研究也在各地开展，从大量养殖单一物种的模式向设计整个生态系统的养殖的转型已经起步。

② 陆基养殖（RAS）——“不使用海洋”的选择

一边净化一边循环利用水、在陆上水槽中养鱼的封闭循环式陆基养殖（RAS），能把残饵和排泄物全部回收而不外排，从根本上切断对海洋的负荷。饲养水在过滤装置和微生物的作用下去除氨氮并反复使用，耗水量极少；回收的污泥用作肥料等的研究也在进行。没有逃逸鱼和寄生虫问题，又能在消费地附近生产，还能降低运输负荷。

在日本，挪威企业Proximar Seafood在富士山麓建设的国内最大级大西洋鲑陆基养殖场于2023年投产，各地项目相继启动。由于没有海的内陆县也能生产三文鱼和虾，它也作为振兴地方的手段而受到关注。课题在于维持水温和水泵所需的电力消耗以及庞大的建设成本，利用可再生能源和电厂、工厂废热的方案正在探索之中。

③ 离岸养殖——稀释并扩散

这是不在风平浪静的内湾、而在潮流湍急的离岸海域设置大型坚固网箱的方式。强劲的水流会扩散、分解残饵和排泄物，防止在一处堆积。对鱼而言，在水温水质稳定的宽阔环境中边游动边生长，据称也有望提升肉质。虽然需要耐受台风等恶劣天气的技术，但以挪威的大型设施为先导，世界各地正在推广；日本也把大型网箱与传感器远程管理相结合的实证试验作为养殖业成长产业化的一环推进。对于内湾渔场容易过密的日本来说，向离岸拓展是兼顾渔场环境改善与扩大生产的选项之一。

我们能做什么——ASC认证与“用选择投票”

最后来想一想消费者能做什么。最容易实践的，是选择带有ASC认证（水产养殖管理委员会）标志的水产品——该认证由第三方审核养殖场对环境和社会的责任。ASC认证是涵盖水质·底质管理、饲料可持续性、抗生素合理使用乃至劳动者人权的国际标准，为鲑鱼、鰤鱼、双壳贝、虾、海藻等12个物种类别设定了标准。

在日本，认证的取得也在稳步扩大：2016年3月，宫城县渔协志津川支所户仓办事处的牡蛎养殖获得日本首个ASC认证；截至2023年5月，已有15家企业·渔协的48个养殖场获得认证。关于ASC认证的机制与日本国内案例，请参见ASC认证的文章。

贝类与海藻是“净化海洋的养殖”

还有一点值得了解：在养殖之中，也存在环境负荷不仅小、反而能净化海洋的养殖。牡蛎、扇贝等双壳贝无需投喂，靠滤食海水中的浮游生物生长；紫菜、裙带菜、海带等海藻则一边吸收水中的氮和磷一边进行光合作用生长。也就是说，贝类和海藻养殖具有从富营养化的海洋中取出营养物质的功能。海藻养殖还作为吸收CO2的蓝碳而备受关注——“吃什么”这一选择本身，就是投给海洋的一票。

不是“养殖还是野生”，而是“如何生产”

正如本文所见，养殖确实存在环境负荷，但管理得当的养殖也是能在防止过度捕捞的同时供应蛋白质的最有前景的手段之一。鱼是变温动物，又靠浮力生活，与需要耗能维持体温和站立姿势的牛、猪相比，饲料转化效率更高，单位蛋白质的温室气体排放也往往更低。FAO预计，支撑不断增长的世界人口的“蓝色食品（水产食品）”，其作用今后将愈发重要。

重要的不是在“养殖还是野生”的二选一中评判善恶，而是看水产品是如何生产的再做选择。监测底质、用疫苗减少用药、在饲料上下功夫的生产者，与并非如此的生产者的产品若摆在同一货架上，选择前者的消费者越多，海洋承受的负荷就会越轻。认证标签正是为此而设的、最易懂的线索。