《表2 2015-2016年中国水产养殖的主要模式、产量及贡献情况[52]》

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《水产养殖活动中N_2O的排放研究进展》

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注:贡献率表示单项产量/当年水产养殖总产量.

氨氮是蛋白质代谢的最终产物，对水生动物有明显毒害作用，是养殖过程中主要控制的水质指标之一[31]。养殖水体中主要有3种氨氮转化途径:藻类和水生植物进行的光合自养、硝化细菌进行的自养硝化和异养细菌进行的同化过程[32]。不同养殖系统中氨氮的优势转化途径不同（图2，表1）。湖、库、海洋、河道等开放水域的网箱、围栏和流水养殖中，不能被利用的氮直接排放到开放水域。池塘养殖中有水生植物的环境中主要被植物吸收利用，无水生植物的环境中主要被底泥截留（底泥可以收集做有机肥）[33]。循环水养殖系统会通过固液分离去除掉大部分的残饵和粪便，通过硝化和反硝化过程控制水体中的氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮的水平，从固液分离排出的固体废弃物可被用作植物有机肥、厌氧反硝化产甲烷或者产生絮凝体[19]。循环水养殖与人工湿地或水培蔬菜组合，可以实现氮的完全利用和零排放。生物絮凝养殖通过调整C/N比、保证混合强度等使水体中氨氮被异养同化成微生物而不是被硝化成硝酸盐。多营养层次综合养殖模式（integrated multitropic aquaculture，IMTA）通过鱼、虾、贝、藻等不同营养级的水产动物之间的配比养殖，提高营养物质的利用率，减少废弃物的排放。稻田养殖通过鱼（虾、蟹）混养，实现氮的多级利用。因此，循环水养殖模式中未被利用的氮被硝化和反硝化的比例最大（表1）。其他养殖模式中未被利用的氮或大部分被藻类会同化，或沉淀在底泥中，或直接排放到天然水体中，不会进行向废水处理厂那样的硝化和反硝化过程。而在现有的养殖模式中，循环水养殖产量对全球水产养殖产量的贡献率不到1%，中国的占比更低（表2）。