《Journal of Hazardous Materials》：A review of global aquaculture wastewater treatment and management: Sustainable pathways through technological innovations and policy coordination
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水产养殖废水（AWW）的氮磷污染及新兴污染物对全球水环境造成显著压力，需结合生产强度、物种特性、养殖系统和区域治理能力分析其空间异质性。本文系统评估传统与新兴处理技术的效能及经济性，提出多层级整合策略，包括差异化政策设计、跨区域协作机制和全球知识共享平台，为可持续水环境管理提供理论框架与行动路径。
李照英|邓毅|郑明梅|杨璐|何灿|杨春燕|李朝阳|王佳乐|张新通|赵阳光|刘白昌
中国四川省成都市四川大学建筑与环境学院水利与山地河流工程国家重点实验室，邮编610065
摘要
水产养殖作为全球饮食蛋白质安全的关键支柱，必须迅速将其快速发展与环境可持续性相协调。尽管人们普遍认识到水产养殖废水（AWW）对环境的影响，尤其是氮和磷造成的营养污染，但对全球范围内污染物空间异质性的系统理解仍然不足。缺乏一个能够有效结合定制技术解决方案与区域治理机制的综合性框架，阻碍了向绿色和低碳实践的转型。本文系统分析了生产强度、物种特异性生物特征、养殖系统以及区域治理能力之间的协同效应，揭示了全球水产养殖中主要污染物的空间分布模式。在此基础上，评估了现有综合处理方法和新兴方法在运营效率和实施可行性方面的表现，并探讨了它们在资源回收和减少环境足迹方面的潜力。研究结果表明，尽管当前的技术方法在性能和经济可行性上存在差异，但在实现环境可持续性目标与成本效益之间的有效协同仍是一个核心挑战。此外，通过研究水产养殖管理的治理结构，本文提出了一种多层次的综合策略，包括区域差异化的政策设计、加强跨辖区合作机制以及建立全球知识共享平台。这项工作的主要贡献在于阐明了空间异质性污染特征、绿色创新的技术和情境可行性以及适应性政策设计之间的内在联系，从而为推进全球水产养殖中的可持续水环境管理提供了理论基础和可行路径。
引言
在全球人口持续增长的背景下，水产养殖已成为增长最快的食品生产部门，在确保全球粮食安全的同时，也带来了水污染的严重挑战[1]、[2]、[3]、[4]。该行业的迅速扩张产生了多种环境压力，最显著的是由氮（N）和磷（P）过量引起的富营养化，以及抗生素等新兴污染物的扩散[5]、[6]、[7]、[8]。这些污染物的强度、组成和风险表现出显著的空间异质性，这主要是由于不同地区养殖物种、生产系统、技术采用程度和监管严格程度的差异所致[9]、[10]、[11]、[12]。这种异质性使得全球评估变得复杂，需要采取区域差异化的管理策略。
为了确保分析和的全面性，本研究基于严格的文献回顾。通过目标搜索策略从主要数据库中筛选出同行评审的文章和关键综述，并根据预定义的标准进行了结构化筛选（详见文本S1）。进一步利用文献计量分析客观识别研究趋势和知识集群（详见文本S2和图S1）。现有的综述显著推进了对水产养殖污染的理解；然而，它们往往只关注单一污染物或局部系统，从而掩盖了排放的全球模式及其多尺度驱动因素[1]、[6]、[13]、[14]、[15]。此外，废水处理技术的比较评估通常较为描述性，缺乏评估其在不同区域适用性的系统框架。为了解决这些局限性，本文采用了明确的全球性和比较性方法。首先，通过系统分析将污染物特征与水产养殖实践和区域治理结构联系起来，以阐明空间异质性的排放模式及其驱动因素。其次，除了提供描述性概述外，还对传统和新兴处理技术进行了系统和多标准评估。最终，本文阐明了污染物特征、治理实践和技术需求之间的内在联系，提出了适用于全球AWW管理的通用路径，并为不同地区提供了定制的治理策略。这些见解旨在支持全球水产养殖行业中可持续水环境管理的进步。
章节摘录
氮和磷污染的特征
氮（N）和磷（P）是水产养殖生态系统中的必需营养素，它们在水产养殖废水中的污染特性具有根本性和广泛的重要性。尽管全球水产养殖系统中的养殖物种、投放密度、饲料组成和管理实践存在显著差异，但这些营养素的主要来源可以总结如下：饲料转化效率低（通常低于30-40%）和饮食营养利用不充分导致
对AWW处理技术和管理实践的评估
鉴于AWW中多组分共存的复杂性，单一的物理化学或生物处理方法（如混凝沉淀、高级氧化等）往往不足以同时高效地去除污染物并实现资源回收。因此，未经充分处理的废水直接排放会对周围水体和生态系统造成持续的压力。为了解决这一复杂性并满足双重
结论
大规模的水产养殖发展导致了严重的环境问题。废水中的氮、磷、有机物和抗生素等污染物加剧了富营养化，破坏了水生生态系统，并对人类健康构成了潜在威胁。本研究表明，这些污染物表现出显著的空间异质性。氮、磷和有机污染主要由水产养殖生产引起，并受到养殖模式和
环境影响
水产养殖是全球饮食蛋白质安全的基石，但它产生的废水富含营养物质（氮、磷）和微量污染物（抗生素、抗性基因）。这不仅通过富营养化破坏了生态平衡，还推动了抗菌素耐药性（AMR）的传播，对水产品质量和人类健康构成了多方面的威胁。本文系统分析了这些污染物的全球空间分布模式
CRediT作者贡献声明
王佳乐：方法论。张新通：正式分析。杨春燕：写作——审稿与编辑，正式分析。李朝阳：正式分析。杨璐：正式分析。何灿：正式分析。邓毅：验证。郑明梅：方法论。刘白昌：写作——审稿与编辑，监督，概念化。李照英：写作——初稿，方法论，正式分析，概念化。赵阳光：验证。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（52270075, 52500009）、四川省自然科学基金优秀青年科学基金（2025NSFJQ0010）、东方电气股份有限公司（东方锅炉）校企合作项目（24H0846）以及四川省青年和中年科技领军人才培养计划（2023SCU17）的支持。本文所表达的观点和想法仅代表作者本人，并不代表
