日本九洲水環(huán)境治理與水產(chǎn)養(yǎng)殖考察

1、日本九洲水環(huán)境治理與水產(chǎn)養(yǎng)殖考察 一. 概 況       日本羽山株式會(huì)社位于日本福岡縣大牟田市，福岡是海港城市，歷史悠久，是日本彌生文化的發(fā)祥地，古跡較多，保存著具有中國(guó)古代迠筑特色的廟宇與住宅，很多與中國(guó)大陸貿(mào)易往來繁榮時(shí)期的歷史遺跡。福岡縣位于北九洲，交通發(fā)達(dá)，充滿活力，是南日本九洲及及沖繩的政治經(jīng)濟(jì)文化中心。福岡漁業(yè)發(fā)達(dá)，新鮮水產(chǎn)種類繁多，素有“食在福岡”的美名，時(shí)尚生食海鮮。福岡因地理位置靠近亞洲大陸和其他歷史背景，所以被稱為“亞洲的大門”。    此行主要考察了福岡、島原、宮崎、佑

2、世保等地的水環(huán)境治理、水產(chǎn)養(yǎng)殖、城市與農(nóng)業(yè)污水處理、工業(yè)化養(yǎng)魚、網(wǎng)箱養(yǎng)魚、養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)及其畜禽糞便處理、城市泔腳處理，以及羽山株式會(huì)社的高效微生物在這些領(lǐng)域的應(yīng)用。而這些高效微生物，近年來已在我國(guó)大陸的水環(huán)境治理及水產(chǎn)養(yǎng)殖(蝦、蟹)方面，也都已有成功的案例(另有專題報(bào)告)。開始我們對(duì)日本九洲的水質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)：     表1. 日本九洲地區(qū)水質(zhì)分析                 PPM、MV、%

3、0    下面把這次在日本考察的見聞分述如下：     二. 分 述     1. Hm1600 L、Hm1600P高濃度天然菌      本制劑系羽山株式會(huì)社產(chǎn)品，可分解海、淡水養(yǎng)殖場(chǎng)、河道、湖泊、水庫的有機(jī)污泥及惡臭，分解水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中的污染物中的氨氮、硫化氫、沼氣等有害物質(zhì)?；謴?fù)與改善貝類和魚、蝦的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)生物鏈的成長(zhǎng)，抑制水域中青苔生長(zhǎng)，防止病害，改善水質(zhì)，提高養(yǎng)殖對(duì)蝦的品質(zhì)與口味。在促進(jìn)生長(zhǎng)分解污泥的同時(shí)，促進(jìn)餌料生物的

4、生長(zhǎng)，化害為利，因此可節(jié)約飼料，降底飼料系數(shù)，提高單位產(chǎn)量。分解的同時(shí)還會(huì)分泌出有益的氨基酸和葉紅素等成份，可防止病害，并能提高魚的色澤，提高觀賞魚的觀賞價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。     Hm1600L型是速效型，Hm1600P型是緩釋型，均可用于凈水及分解污泥，二菌宜同時(shí)使用。每4公頃(60畝)養(yǎng)殖水體，一年加一次，Hm1600L及Hm1600P各1公斤。前者可以水溶化后在水面撒布，后者要用無紡布小袋(每袋50克左右)，均勻分插入河底，使其緩慢釋放。此舉，在日本鹿兒島班節(jié)對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)4000M3池水成功飼養(yǎng)了10萬尾斑節(jié)對(duì)蝦。   

5、  本產(chǎn)品已在中國(guó)大陸?zhàn)B蝦、養(yǎng)蟹、水環(huán)境治理并與納米科技復(fù)合應(yīng)用，用戶2011年決定擴(kuò)大推廣。本產(chǎn)品同樣可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高產(chǎn)量，防止病害，改善品質(zhì)，用于禽畜養(yǎng)殖亦有同效。海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖，用量要倍增。     本產(chǎn)品用于污泥治理，效果顯著，2010年8月日本福岡島原漁港漁協(xié)出資對(duì)該漁港300米海灘30厘米深的污泥進(jìn)行清除，投菌22公斤，2個(gè)月后海灣的海水能見度提高，4個(gè)月后淤泥清除，見到硬底。此舉因?yàn)楦纳屏怂颦h(huán)境，使周邊的紫菜生產(chǎn)得益，提高了產(chǎn)量與質(zhì)量。福岡縣北九洲市井浦灣也早已應(yīng)用這一技術(shù)，成功地清理了污泥，凈化了水質(zhì)。凈水效果見表2。

6、60;     表2. Hm1600L、Hm1600P凈水效果        檢測(cè)地點(diǎn)：福岡縣北九洲市井浦灣       表3. Hm1600L、Hm1600P大水面凈水效果         去除了Vroglena藻引起的水質(zhì)惡臭，抑制藻類繁殖，1個(gè)月后臭氣從7級(jí)降低到3級(jí)，Vroglena藻未檢出，水庫透明度提高，可見砂底，已作自來水廠水源用水。

7、       3. 土壤改良劑    羽山株式會(huì)社的HM-5000型無機(jī)土壤改良劑，快速使土壤形成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)。可去除河道污泥，畜禽糞尿的異味，和周邊環(huán)境調(diào)和，融合。可用于固化斜面，防止泥土流失，固定池岸與江河土壤。用于各種土方工程、疏浚工程的尾水脫水，固液分離及水凈化處理，河道，湖泊水體凈化，及水產(chǎn)品加工廠等食品工加工廠污水處理。     土壤經(jīng)HM-5000型改良劑改良后，可培育健壯抗病的農(nóng)作物，分解土壤中硫化氫等有害物質(zhì)，改良為透氣性好的顆粒狀土壤，提高農(nóng)作物的產(chǎn)

8、量與質(zhì)量。    羽山株式會(huì)社的Hm-1000P、Hm-1300P高濃度生物土壤改良劑，是針對(duì)水稻栽培，花卉及蔬菜的水栽及土栽的菌種制劑。可去除由于施肥的原因，導(dǎo)致土壤營(yíng)養(yǎng)過剩，產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì)，使土壤適宜植物生長(zhǎng)，防止作物障礙，預(yù)防病蟲害，增產(chǎn)并提高品質(zhì)。      4. 無機(jī)凝聚劑    羽山株式會(huì)社生產(chǎn)的HM-6000型無機(jī)凝聚劑是一種快速凝聚劑，可用于污水凈化去除SS，污泥脫水，改善河道湖泊及養(yǎng)魚水域的生態(tài)環(huán)境，對(duì)水性涂料及顔料廢水的脫色也有特效，其特點(diǎn)是： &#

9、160;   1.本產(chǎn)品系中性無機(jī)凝固劑，安全性高，使用方便，能在不影響周邊環(huán)境產(chǎn)生不利后果的基礎(chǔ)上，凈化各種污水。      2.投入污水，攪拌，水中SS迅速凝聚、沉淀形成球狀結(jié)構(gòu)，固液明顯分離。    3.固形物沉淀迅速，簡(jiǎn)化設(shè)備，減少投資。     4.固形物強(qiáng)韌、粘性小、好脫水，脫水快。     5 .適用于養(yǎng)殖污水的脫水、脫色。     5. 光觸媒過濾器 

10、   光觸媒過濾器是新一代的空氣凈化機(jī)。光觸媒是納米二氧化鈦光觸媒半導(dǎo)體，產(chǎn)生的光波與空氣中的水和氧氣作用形成活性氧，這種活性氧有強(qiáng)力的氧化能力。光觸媒過濾器具有4大功能。     1.分解氨氮、硫化氫等惡臭，以及甲醛、乙酸、甲苯、二甲苯、VOC、TVOC、煙味等，及稀薄有毒氣體分解。     2.抗菌、除菌作用，防止浮游在空氣中的細(xì)菌和病毒的繁殖，制造健康的空氣，潔凈的空氣。     3.負(fù)離子效果，發(fā)生負(fù)離子80萬個(gè)/CM3S（距離1M）和光催化劑產(chǎn)生

11、雙重效果，具有增效的功能。     4.對(duì)有害物進(jìn)行分解，對(duì)空氣中的各種化學(xué)物質(zhì)污染物質(zhì)，有害物質(zhì)、細(xì)菌、病毒能迅速吸收與分解。    日本東京大學(xué)富士通研究所光觸媒口罩，瞬間殺菌率達(dá)99%，并能吸收分解花粉等有害物質(zhì)，產(chǎn)品已面市。      空氣經(jīng)過光觸媒過濾器處理后，作為清潔氣源，對(duì)水環(huán)境治理及水產(chǎn)養(yǎng)殖均具有廣泛的潛在市場(chǎng)。      氨分解去除試驗(yàn)      &

12、#160;                         細(xì)菌分解去除試驗(yàn)     6. 負(fù)離子發(fā)生器      負(fù)離子發(fā)生器（AirTamer）日本稱空氣馴服器。A300型是一種袖珍式的小型負(fù)離子空氣凈化器，大型的可用于室內(nèi)環(huán)境凈化，負(fù)離子發(fā)生量可達(dá)100萬個(gè)/CM

13、3S以上。    這種先進(jìn)的離子發(fā)生設(shè)備，能凈化空氣中傳播的污染物，如病毒、花粉、煙霧、霉菌、塵螨等都能消除掉。經(jīng)國(guó)際權(quán)威實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，本設(shè)備較同類空氣凈化器具有高達(dá)110%的污染物去除能力。無需配置空氣過濾器，靜音操作，沒有噪音， 使用靈活，可戴在脖子上或放在桌上，一旦運(yùn)行就能呼吸到新鮮空氣。省電，一節(jié)鋰電池可工作7天。原產(chǎn)地美國(guó)（Filterstream Compahy USA）,專利號(hào)：61A1001，售價(jià)$59.99。   負(fù)離子發(fā)生器發(fā)生的高濃度負(fù)離子空氣作為氣源，對(duì)水環(huán)境治理與水產(chǎn)養(yǎng)殖也具有廣闊的潛在市場(chǎng)。  &#

14、160; 7. 超微細(xì)氣泡發(fā)生裝置      超微細(xì)氣泡發(fā)生裝置與離心水泵組合,空氣壓力0.3-0.4MPA,經(jīng)水泵葉輪氣泡被切割成10um以下，水中溶氧可達(dá)超飽和，亦可作氣浮用。將水中懸浮物氣浮上升至表層而去除，水即澄清?？捎糜谒a(chǎn)養(yǎng)殖，水產(chǎn)品加工污水處理，河道及海水凈化，及去除水中重金屬離子。    福岡縣生產(chǎn)的PWB-ZZV型超微細(xì)氣泡發(fā)生處裝置處理200m3水體12小時(shí)，其水質(zhì)變化如下：     表4. 超微細(xì)氣泡發(fā)生裝置凈水效果   &

15、#160;   8. 工業(yè)化養(yǎng)魚      工業(yè)化養(yǎng)魚日本稱海水魚陸上養(yǎng)殖，長(zhǎng)崎縣佐世保市有一家專業(yè)研發(fā)水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)施的專業(yè)公司（FELCO）,生產(chǎn)多種試驗(yàn)研究用循環(huán)水槽、高檔浴池、水產(chǎn)研究用組裝式豪華型水處理成套設(shè)備，也承建產(chǎn)業(yè)化的簡(jiǎn)易型陸上養(yǎng)魚車間。      該公司（FELCO）已承建簡(jiǎn)易型陸上養(yǎng)魚車間數(shù)十套，用于高密度養(yǎng)殖海水魚、河豚、鮑魚，車間為工棚式，無窗戶，泥地，全部為地面池。    豚養(yǎng)殖車間有40個(gè)13×13×

16、;1.5M FIT魚池（FIT材料可用來造船），每只魚池儲(chǔ)水200T,正方形去角，外噴泡沫塑料5CM保溫，飼養(yǎng)河豚魚4萬尾。每天投飼料1次（大魚）-3次（小魚），達(dá)1公斤30CM出售。 單位產(chǎn)量50公斤/m3。水是循環(huán)利用的，不用藥，不換水.    每池均配約50m3過濾池一個(gè)，每小時(shí)循環(huán)量90T/H，過濾材料是單一的、經(jīng)表面處理的天然納米材料，接種凈水微生物,凈化水質(zhì)，并可消除魚糞、殘飼等有機(jī)污泥。采用高氧水養(yǎng)殖，供氧量90L/分，水中溶氧達(dá)100PPM，經(jīng)過紫外線殺菌裝置，進(jìn)入魚池增氧。    鮑魚養(yǎng)殖車間有40個(gè)6×1

17、.5×1.0M FIT魚池。中間有隔墻，呈環(huán)道式，每池均配過濾池，結(jié)構(gòu)同河豚魚車間過濾池。用隔膜泵沖氣，自吸式水泵循環(huán)，每小時(shí)1次，每池飼養(yǎng) 鮑魚2500只，達(dá)80克出池。    這種產(chǎn)業(yè)化的簡(jiǎn)易型養(yǎng)魚車間值得推廣。無微濾機(jī)、去氮器、臭氧等設(shè)備?？梢蕴娲魉B(yǎng)魚及“工廠化”養(yǎng)魚設(shè)備。水源為深井水，經(jīng)砂濾及100納米中空纖維過濾，每天補(bǔ)給水量5。                  

18、;  9. 網(wǎng)箱養(yǎng)魚    海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖河豚，網(wǎng)箱尺度10×10×7M,重100公斤，網(wǎng)線材料PE，目大2-4cm，全網(wǎng)用200升特殊功能涂料浸泡2.5小時(shí)，下海后6-12個(gè)月不長(zhǎng)藻、珊瑚、貝類等非飼養(yǎng)生物。我們?cè)诤Ｉ蠈?shí)地考察，見網(wǎng)上無附著物，像新網(wǎng)一樣。而同一水域的繩纜均瘋長(zhǎng)非飼養(yǎng)生物。我國(guó)不用涂料的網(wǎng)具，15天即需換網(wǎng)。日本的網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由木架與泡沫塑料浮筒組成。      每網(wǎng)箱飼養(yǎng)河豚魚1500尾，飼養(yǎng)18個(gè)月達(dá)1200克出售，單位水體產(chǎn)量每5.7公斤/m3，網(wǎng)箱養(yǎng)殖海區(qū)水質(zhì)

19、良好，清澈透明，海水呈藍(lán)色,未受污染。網(wǎng)箱養(yǎng)殖用船均為玻璃鋼船，日本的沿岸捕撈漁船、游艇均已玻璃鋼化，木船、鐵船已淘汰出局。     由于近年來發(fā)展陸上工業(yè)化養(yǎng)魚，河豚生長(zhǎng)周期短，飼料系數(shù)低，產(chǎn)品質(zhì)量好，口感又好，投資效益高、環(huán)境污染少，網(wǎng)箱養(yǎng)殖面積在縮小。海上鮑魚養(yǎng)殖也逐步由陸上養(yǎng)殖替代，海上未見網(wǎng)箱養(yǎng)殖群。      河豚網(wǎng)箱養(yǎng)殖與陸上養(yǎng)殖生長(zhǎng)比較      鮑魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖與陸上養(yǎng)殖生長(zhǎng)比較     10. 錦鯉魚

20、養(yǎng)殖      日本錦鯉魚是日本“國(guó)魚”，與中國(guó)金魚一樣，深受國(guó)民愛戴。養(yǎng)殖很普遍，有露天池養(yǎng)殖與車間養(yǎng)殖二種形式，均為常溫養(yǎng)殖。    1、露天池養(yǎng)殖：為水泥池與塑料池二種，池形及水深不統(tǒng)一。池周設(shè)置防鳥網(wǎng)，以防鳥害。循環(huán)過濾，采用池頂過濾箱，僅用過濾棉及泡沫型料過濾，接種凈水微生物，水清澈透明。     2、養(yǎng)魚車間養(yǎng)殖：為長(zhǎng)方形水泥地，設(shè)圓形過濾筒，循環(huán)過濾池水，定期反沖排污，每次由低轉(zhuǎn)速電機(jī)攪拌機(jī)攪拌3分鐘。飼養(yǎng)母錦鯉魚，不要求水質(zhì)清澈透明，而有安全感。每尾10公斤以

21、上母錦鯉魚售價(jià)為160萬人民幣，而公錦鯉魚僅為1.6萬人民幣。                          11. 活水魚箱        日本時(shí)尚吃生猛海鮮，餐飲店均飼養(yǎng)活海鮮。采用塑料活魚箱，活魚箱一端設(shè)循環(huán)水過濾系統(tǒng)、臭氧殺菌系統(tǒng)、降溫及保溫系統(tǒng)、純氧增氧系統(tǒng)，飼養(yǎng)密

22、度較高，水清澈透明。      表5. 活水魚箱主要參數(shù)         12. 免換水魚缸及凈化球     羽山株式會(huì)社裝配的免換水魚缸，是“傻瓜魚缸”。公司辦公室的魚缸已15個(gè)月未換水，未用藥，水清澈透明。魚缸中僅設(shè)3個(gè)裝置：循環(huán)水泵，將水汲入頂部過濾槽，過濾槽中僅設(shè)過濾棉及泡沫塑料，水中投入2個(gè)泡沫凈化球，水中添加1100L凈水劑。泡沫凈化球有20、40、60MM三種規(guī)格可浮于水面，有抑制藻類繁殖、凈化水體、去除異味、預(yù)

23、防疾病等功能，為羽山株式會(huì)社開發(fā)新產(chǎn)品。魚缸中未設(shè)充氣裝置，所以水中溶氧低，僅2-3PPM，說明1100L凈水菌在低氧環(huán)境中仍有凈水功能。     13. 人造水藻    人造水藻是一種生物填料，是凈水微生物的載體，使微生物固定化，而提高微生物的活力與效率，可以加速生態(tài)的自然循環(huán)過程。     人造水藻是屬于“軟性填料”，因?yàn)楸缺砻娣e大大超過傳統(tǒng)的“硬性填料”，其凈水效果可提高20%80%。     人造水藻又名人造水草、生物基、生態(tài)基，日本稱“

24、生物繩”。國(guó)產(chǎn)的人造水藻一般只采用一種材質(zhì)，功能單一。而日本的人造水藻采用多種材質(zhì)于一體，而俱有多種功能，例如以下多種纖維：     1.聚丙烯：最具有親水性，容易吸附微生物。      2.維尼綸與尼龍：即使附著大量微生物，也能保持形狀穩(wěn)定性。     3.聚偏二氧乙烯：帶正電荷，容易吸附帶負(fù)電荷的微生物。     日本的人造水藻主要用于水環(huán)境治理、河道、景觀水、水庫，污水處理廠，以及水產(chǎn)養(yǎng)殖的凈水及人工繁殖。其中維尼綸纖維

25、本身也帶正電荷，并具有親水性，容易吸附微生物，所以紫菜（海苔）養(yǎng)殖也已被采用。人造水藻用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，我們與復(fù)旦大學(xué)生物系，1987年已成功開發(fā)，并獲國(guó)家實(shí)用專利（專利號(hào)：87.2.11896.7），還獲上海市科技成果獎(jiǎng)。近年又開發(fā)了納米功能人造水藻用于水產(chǎn)養(yǎng)殖與水環(huán)境治理。     14. 城市污水處理廠     福岡縣大牟田市與我國(guó)山西省大同市是姐妹城市，大牟田市有2個(gè)污水處理廠，南部污水處理廠負(fù)責(zé)處理進(jìn)入管網(wǎng)80%城市污水。日處理能力13500噸，月電費(fèi)3000萬日元，年處理成本6.5億日元，占地面積7萬M2，

26、采用活性污泥法與添加高效菌種相結(jié)合的工藝，增氧機(jī)增氧。因?yàn)樵搹S在市區(qū)，全部污水池是封閉的，以防異味及噪音外泄。污水處理效果甚佳，出水清澈透明，經(jīng)臭氧消毒后可以直接養(yǎng)魚。     表6. 大牟田市污水處理廠凈水效果       每天產(chǎn)生100噸污泥， 產(chǎn)沼氣10M3,可減量1/3。沼氣燃燒污泥，殘?jiān)┧鄰S用。管網(wǎng)下水道中可以走人，廚房下腳，化糞池出液均可進(jìn)入下水道。家庭化糞池糞便有專業(yè)公司抽去，集中處理。      羽山株式會(huì)社的1100P菌種加

27、入活性污泥池，可持續(xù)穩(wěn)定一年以上，提高水質(zhì)，減少污染。     15. 養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理站     宮崎縣島原養(yǎng)豬場(chǎng)飼養(yǎng)1800頭肉豬，每天有污水68噸，污水處理站處理水池采用超新工藝管柱樁連樁法，可以節(jié)約土建投資20%。污水處理采用活性污泥處理法加高效凈水菌。污水處理站，占地250M2，水容量280M2。工藝流程是先厭氧后好氧，用2臺(tái)5千瓦離心風(fēng)機(jī)充氣增氧，因?yàn)橐淹茝V豬飼料中添加了活菌劑，所以，污水池中不需要再人工接種菌種了，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，但呈淡黃色。     表7. 宮崎縣

28、島原養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理效果      固態(tài)豬糞堆放發(fā)酵，由機(jī)械翻堆，自高溫殺菌，4天預(yù)處理后，再堆放1個(gè)月后銷售，每噸售價(jià)1500日元，由機(jī)械化翻垛機(jī)翻堆。有機(jī)肥每袋20公斤，可售40日元。      16泔腳資源化處理    羽山株式會(huì)社高級(jí)微生物還應(yīng)用于泔腳資源化處理，運(yùn)用特有的微生物強(qiáng)化技術(shù)，通過向泔腳中加入具有特定功能的微生物，增加其對(duì)特定污染物的降解能力，從而改善整個(gè)處理體系去除難以降解污染物的處理效果。    日本政府規(guī)定，酒店

29、餐廚垃圾必須進(jìn)行嚴(yán)格處理。福岡縣集中處理站均采用1m3大型臥式發(fā)酵罐，外有保溫層。以谷殼、小木片為載體，加菌后每天攪拌12小時(shí)，7天后即轉(zhuǎn)化為棕黑色有機(jī)肥。達(dá)到減量化，無害化，資源化。     該站也銷售家庭與單位用小型泔腳處理機(jī)，為不銹鋼外殼，有多種型號(hào)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷北京。    表8 小型泔腳處理系統(tǒng)    三. 后  語     本次考察首先讓我們接受了一個(gè)新的理念，就是日本同行生產(chǎn)上正在探索與追求投資少而利益最大化的實(shí)用技術(shù)，生產(chǎn)上并不追求投

30、資大、電耗大的所謂高水平設(shè)施。但在生活上則先走一步，他們把最先進(jìn)的凈水設(shè)施用在家庭浴缸中，每臺(tái)售價(jià)達(dá)150萬人民幣。人先享受，而不是魚。     愛因斯坦說：“要把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，而不是只簡(jiǎn)單一點(diǎn)兒”，羽山株式會(huì)社做到了這一點(diǎn)，用菌種可以同時(shí)解決水體凈化與污泥的消解，因此可以大大簡(jiǎn)化水環(huán)境治理與水產(chǎn)養(yǎng)殖的工藝與裝備，而達(dá)到簡(jiǎn)單化、“傻瓜化”.使工業(yè)化養(yǎng)魚成本與效益優(yōu)于傳統(tǒng)的流水養(yǎng)魚與網(wǎng)箱養(yǎng)魚，并大大降低了對(duì)環(huán)境的污染。      日本的設(shè)施農(nóng)業(yè)棚舍都很簡(jiǎn)陋，基本上是工棚式的，泥土地，塑料布或塑料板圍欄，

31、就連奶牛場(chǎng)也一樣，不像我們一定要“工廠化”，“現(xiàn)代化”。他們“硬件”很簡(jiǎn)單，但養(yǎng)殖工藝“軟件”很先進(jìn)，水平高，而簡(jiǎn)單易行，投資省，效益高，安全生產(chǎn)，低碳，環(huán)保。     日本九洲的河道與天然水域已基本得到治理，所以，這些治水業(yè)者都紛紛向國(guó)外開拓市場(chǎng)，而在這方面我國(guó)蘊(yùn)藏著巨大的商機(jī)。循環(huán)水系統(tǒng):工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖新時(shí)代 當(dāng)前，全球海水養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展的時(shí)期，發(fā)展工業(yè)化養(yǎng)殖的必要性已經(jīng)擺在面前。雖然我國(guó)目前水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)模式較30年前已有很大進(jìn)步，但總體而言，科技含量較低、規(guī)?；图s化程度不高，尚處于勞動(dòng)力密集型或準(zhǔn)工廠化的養(yǎng)殖水平。設(shè)施漁業(yè)

32、的水處理技術(shù)水平低，設(shè)備簡(jiǎn)陋，大多數(shù)只停留在簡(jiǎn)單沉淀-過濾-氣浮-消毒階段，沒有高效生化處理措施，不能實(shí)現(xiàn)循環(huán)水養(yǎng)殖，更加缺乏對(duì)養(yǎng)殖原水中農(nóng)藥、除草劑等小分子有毒化合物解毒處理措施，這是限制我國(guó)海水水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。依托現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)建立起來的集約化養(yǎng)殖模式，被國(guó)際上公認(rèn)為現(xiàn)代海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。本期農(nóng)財(cái)寶典的視野欄目為您呈現(xiàn)全球工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)模式的情況，并詳細(xì)介紹幾種海水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)。循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng):水產(chǎn)養(yǎng)殖的工業(yè)化新時(shí)代農(nóng)財(cái)寶典2月刊  記者湯健編譯 從全國(guó)工廠化養(yǎng)殖單產(chǎn)數(shù)據(jù)可看出，許多地區(qū)的工廠化養(yǎng)殖的狀況是“人工養(yǎng)殖池+廠房外殼

33、”，設(shè)施、設(shè)備投入少、單產(chǎn)較低。由傳統(tǒng)的養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向工業(yè)化的生產(chǎn)，是推進(jìn)中國(guó)海水養(yǎng)殖工業(yè)走上現(xiàn)代化的必由之路。 工業(yè)化養(yǎng)魚是指集現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)于一體的工廠化、集約化養(yǎng)殖模式。狹義的或典型的工業(yè)化養(yǎng)魚是指陸基封閉式或半封閉式的循環(huán)水系統(tǒng)養(yǎng)魚；廣義的工業(yè)化養(yǎng)魚則涵蓋了陸基工廠、大塘循環(huán)水養(yǎng)殖、海洋牧場(chǎng)、現(xiàn)代化深水網(wǎng)箱等生產(chǎn)模式。由于這一類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)都是依托現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)建立起來的集約化養(yǎng)殖模式，都具有先進(jìn)養(yǎng)殖裝備，養(yǎng)殖環(huán)境可控，單位水體養(yǎng)殖密度高，產(chǎn)量高，養(yǎng)殖全過程都可以采用機(jī)械化或自動(dòng)化操作，管理、收獲、質(zhì)量安全等容易控制，產(chǎn)品可以做到均衡上市，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益良好的特點(diǎn)，所以被國(guó)際上公認(rèn)為

34、現(xiàn)代海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。全球水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在未來的十幾年中，將以環(huán)境友好的方式，滿足世界人口對(duì)于水產(chǎn)品需求的關(guān)鍵技術(shù)在于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating Aquaculture Systems, RAS)技術(shù)。循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)高效的經(jīng)濟(jì)模式使它在所有的養(yǎng)殖模式中，單位產(chǎn)量是最高的。與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比，循環(huán)水養(yǎng)殖生產(chǎn)每單位水產(chǎn)品可以節(jié)約50-100倍的土地和160-2600倍的水，比傳統(tǒng)養(yǎng)殖節(jié)約90%-99%的水和99%的土地，并且?guī)缀醪晃廴经h(huán)境。RAS采用一定的工程設(shè)施和水處理設(shè)施將養(yǎng)殖排放水處理后實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，通過構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖管理技術(shù)，對(duì)養(yǎng)殖過程的主要環(huán)境因子（包括水流、水質(zhì)、光照

35、）和飼料等進(jìn)行人工調(diào)控，為養(yǎng)殖生物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效。RAS養(yǎng)殖的優(yōu)點(diǎn)十分突出，養(yǎng)殖周期可縮短2-6倍，單位面積產(chǎn)量比傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖提高20-80倍，產(chǎn)品質(zhì)量高度可控，并可追溯。受水處理成本的壓力，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)模式仍主要以流水養(yǎng)殖、半封閉循環(huán)水養(yǎng)殖為主，真正意義上的全工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖工廠的比例極少。流水養(yǎng)殖和半封閉養(yǎng)殖方式產(chǎn)量低（單位水體產(chǎn)量10-15kg/m2?年）、耗能大、效率低，與先進(jìn)國(guó)家技術(shù)密集型的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)相比，無論在設(shè)備、工藝、產(chǎn)量（先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)量達(dá)100kg g/m2?年以上）和效益等方面都存在相當(dāng)大的差距，技術(shù)應(yīng)用還屬于工廠化養(yǎng)殖的初級(jí)階段。從全國(guó)工

36、廠化養(yǎng)殖單產(chǎn)數(shù)據(jù)可以看出，許多地區(qū)的工廠化養(yǎng)殖的狀況是“人工養(yǎng)殖池+廠房外殼”，設(shè)施、設(shè)備投入少、單產(chǎn)較低。尤其對(duì)全封閉式或半封閉式的陸基工廠化養(yǎng)殖模式來說，更以工業(yè)化理念為指導(dǎo)，將育苗、養(yǎng)殖、加工、營(yíng)銷等系列生產(chǎn)工藝通盤納入工業(yè)化管理流程之中，所以被稱為一項(xiàng)典型的海水養(yǎng)殖工業(yè)，此類工廠化生產(chǎn)不受地域、岸帶和氣候條件的限制，整個(gè)系統(tǒng)可以配套、組裝，理論上可按需搬遷至任何地方進(jìn)行生產(chǎn)。由此可見，由傳統(tǒng)的養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向工業(yè)化的生產(chǎn)，是推進(jìn)中國(guó)海水養(yǎng)殖工業(yè)走上現(xiàn)代化的必由之路。發(fā)達(dá)國(guó)家工廠化養(yǎng)殖的發(fā)展現(xiàn)狀目前國(guó)外工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家有北美的加拿大、美國(guó)，歐洲的法國(guó)、德國(guó)、丹麥、西班牙，以及日

37、本和以色列等國(guó)家。在北美 ，美國(guó)的工廠化養(yǎng)殖在上世紀(jì)六七十年代就已得到迅速發(fā)展，主要以冷流水養(yǎng)殖虹鱒和大規(guī)模工廠化養(yǎng)殖條紋鱸和黑斑石首魚為主，工廠化養(yǎng)魚已被美國(guó)政府列為“十大最佳投資項(xiàng)目之一”。美國(guó)在工廠化養(yǎng)魚方面，進(jìn)行的“魚菜共生”是很有特色的，亞利桑那州魚菜共生系統(tǒng)每立方米水體可產(chǎn)羅非魚50kg，上面無土栽培生菜，一年可種十茬。利用冷流水養(yǎng)虹鱒和溫流水養(yǎng)殖溫水性魚類都比較發(fā)達(dá)；如愛達(dá)荷州的一個(gè)溫流水養(yǎng)魚場(chǎng)，是5層階梯流水養(yǎng)魚池，每立方米負(fù)載量為160kg，每個(gè)池的日流量控制在240m3以下，一年三茬總產(chǎn)量3000噸，為土池產(chǎn)量的4倍，流水養(yǎng)鮭虹鱒，單產(chǎn)可達(dá)50-100kg/m3.

38、年。在亞洲，日本自上世紀(jì)60年代發(fā)展工廠化養(yǎng)殖以來，也取得了突出成績(jī)，目前工廠化養(yǎng)殖各種魚、蝦、貝等鮮活水產(chǎn)品年產(chǎn)達(dá)20萬噸以上，而且技術(shù)成熟、產(chǎn)量穩(wěn)定。日本最早將微生物固定化技術(shù)用于養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理集成化程度高。由于注重系統(tǒng)的整體建設(shè)，其技術(shù)管理簡(jiǎn)單，能耗和成本更低，綜合經(jīng)濟(jì)效益高。在歐洲，工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖已經(jīng)成為一個(gè)新型的、發(fā)展迅速技術(shù)復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前歐洲的封閉循環(huán)水養(yǎng)殖面積約30萬m2，且發(fā)展勢(shì)頭迅猛。通過采用現(xiàn)代的水處理技術(shù)與生物工程，大量引用前沿技術(shù)，最高單產(chǎn)可達(dá)100kg/m3，工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖已普及魚、蝦、貝、藻、軟體動(dòng)物的養(yǎng)殖。目前在法國(guó)，大菱鲆苗種孵

39、化和育成幾乎都采用循環(huán)水工藝，鮭魚的封閉循環(huán)水養(yǎng)殖也開始進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐；擁有500萬人口的丹麥現(xiàn)有年產(chǎn)150-300噸水產(chǎn)品的工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)50余座；德國(guó)有工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)70余座。西班牙Aquacria Arousa大菱鲆工廠化養(yǎng)殖場(chǎng)被認(rèn)為是封閉循環(huán)水技術(shù)的典型范例，該廠位于西班牙西北部加利西亞省，由sunfish公司設(shè)計(jì)并建于2000年的第三代循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，年產(chǎn)苗種8批，共40萬尾，養(yǎng)殖場(chǎng)年產(chǎn)商品魚500噸，養(yǎng)殖面積僅為1885m2，養(yǎng)殖產(chǎn)量相當(dāng)于265 kg/m3.年（包括育苗池、廢水處理單元占地）。當(dāng)前全球在工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)方面的主要進(jìn)展有：1.循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化控制

40、技術(shù)趨于成熟，并得到大面積推廣應(yīng)用。如UNI再循環(huán)系統(tǒng)，可對(duì)所有重要的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，系統(tǒng)中采用的“Fish-talk可追朔性記錄（魚語體系）”將魚類從孵卵到收獲的生產(chǎn)過程記錄下來，該系統(tǒng)使水產(chǎn)品安全性得到很好保障。2.對(duì)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的關(guān)鍵理論和技術(shù)有了定量指標(biāo)，取得了常用生物和物理過濾器的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)。國(guó)外在此領(lǐng)域進(jìn)行了長(zhǎng)期、持續(xù)和深入的研究，取得了系統(tǒng)性的成果。如生物濾器填料單位面積、單位時(shí)間的氨氮轉(zhuǎn)化量，每單位體積的填料可承受的系統(tǒng)喂食量，以及處理水中不同總氨氮條件下的氨氮轉(zhuǎn)化量等，對(duì)物理局限性也有了定量指標(biāo)，比如不同過濾系統(tǒng)所能去除的懸浮物顆粒大小的確定，生物濾器的

41、設(shè)計(jì)方法等。3.對(duì)技術(shù)難點(diǎn)有了更明確的認(rèn)識(shí)。公認(rèn)的技術(shù)難點(diǎn)包括生物過濾器的硝化動(dòng)力學(xué)過程，物理過濾器去除細(xì)微懸浮顆粒的能力，全封閉系統(tǒng)所需的生物反硝化技術(shù)等。世界著名的海洋科研機(jī)構(gòu)，如法國(guó)國(guó)家海洋開發(fā)中心(IFREMER)早在20年前就在養(yǎng)殖環(huán)境工程方面開展了研究，僅在位于PALAVAS的地中海魚類研究所就專門建有8套封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)用以開展此方向的研究。目前法國(guó)的大菱鲆種苗培育100%采用全封閉循環(huán)水，養(yǎng)殖60%以上采用封閉循環(huán)水；丹麥建有歐洲漁業(yè)工程中心(ACT)用以研究和指導(dǎo)歐洲地區(qū)的養(yǎng)殖生產(chǎn)；美國(guó)的華盛頓大學(xué)、康奈爾大學(xué)、北卡羅林那州立大學(xué)等在該領(lǐng)域的研究居世界前列。在基礎(chǔ)研究方面，

42、如集約化養(yǎng)殖生物的營(yíng)養(yǎng)管理、防病技術(shù)、水處理技術(shù)等已有較高水平，特別是工廠化養(yǎng)殖中的水質(zhì)調(diào)控自動(dòng)化、機(jī)械化程度很高，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)控水體中的溶氧、PH、電導(dǎo)率、濁度、氨氮等含量，以及設(shè)施環(huán)境的溫度、濕度、光照等；另外，在增氧、生物凈化沉淀、過濾固體物、養(yǎng)殖生物分級(jí)、收獲等方面大量運(yùn)用了當(dāng)代先進(jìn)的高新技術(shù)和裝備。目前歐洲進(jìn)行的涉及工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的研究?jī)?nèi)容包括：精準(zhǔn)投喂的飼喂系統(tǒng)、高密度養(yǎng)殖條件下的魚類游泳和攝食行為、通過飼料配方的改善以減少廢物排放、紫外線和臭氧聯(lián)合消毒、光周期對(duì)魚類攝食行為的影響、魚類養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)化、細(xì)菌的數(shù)量和種類對(duì)水處理系統(tǒng)效能的影響、換水量和循環(huán)水率的優(yōu)化、養(yǎng)殖水體中

43、的酸堿平衡、養(yǎng)殖設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計(jì)、魚類的福利等。國(guó)外海水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)簡(jiǎn)介目前海水封閉循環(huán)水養(yǎng)殖模式已經(jīng)成功商業(yè)化的養(yǎng)殖品種有：大菱鲆、半滑舌鰨、海鱸、石斑魚、花狼魚尉、魚尉、鱈魚等魚類。海水封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的特點(diǎn)是：泡沫分離效果好，生物過濾效果較差導(dǎo)致生物濾池體積擴(kuò)大。缺點(diǎn)是臭氧殺菌會(huì)產(chǎn)生次溴化物產(chǎn)生二次污染，海水排污處理難度大等。海水循環(huán)水系統(tǒng)采用臭氧殺菌需嚴(yán)格控制使用濃度。1.真鯛循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)Yossi Tal等設(shè)計(jì)一套典型的海水封閉循環(huán)水養(yǎng)殖水處理系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的反硝化系統(tǒng)，每天補(bǔ)水量小于1%。經(jīng)過130天，真鯛從61g長(zhǎng)到412g，成活率99%。用來作為硝化反應(yīng)器的水處理設(shè)

44、備是移動(dòng)床反應(yīng)器。在海水環(huán)境中該移動(dòng)床的氨氮講解速率可達(dá)每天300g/m3。從硝化反應(yīng)水處理系統(tǒng)分離出來的有機(jī)顆粒產(chǎn)生的硫化氫被用來產(chǎn)生自養(yǎng)的反硝化反應(yīng)降解硝酸鹽，而殘余的顆粒則轉(zhuǎn)化為沼氣或是二氧化碳。整個(gè)系統(tǒng)中的氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的含量始終分別保持低于0.8mg/L、0.2mg/L和150mg/L。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是實(shí)在進(jìn)行好氧硝化作用的同時(shí)，將厭氧反硝化工藝與厭氧氨氧化工藝結(jié)合，在將污泥分離、沉淀和集中處理后，在進(jìn)入反硝化反應(yīng)器產(chǎn)生沼氣。該系統(tǒng)真鯛的養(yǎng)殖可達(dá)50kg/m3。 2.日本銀漢魚封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)由于銀漢魚是河口魚類，該系統(tǒng)鹽度為7，屬半咸水系統(tǒng)，主要是通過機(jī)械式微

45、濾機(jī)和泡沫分離器去除水體有機(jī)懸浮物。微濾機(jī)可以去除大于45um的顆粒有機(jī)物，在通過泡沫分離更好地去除有機(jī)懸浮物。生物過濾采用轉(zhuǎn)盤式生物接觸反應(yīng)器和硫化砂床去除氨氮等物質(zhì)，運(yùn)行期間氨氮濃度約為0.18mg/L。反硝化單元采用740m2/m3的毛刷狀填料，流量控制在2.1m3/h。該系統(tǒng)特點(diǎn)是在轉(zhuǎn)盤式生物濾器環(huán)節(jié)分別設(shè)硫化砂床支路和反硝化支路，從而實(shí)現(xiàn)高效去除氨氮，反硝化單元采用毛刷狀填料。該系統(tǒng)養(yǎng)殖密度達(dá)到27kg/m3。 3.BIOFISH封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)瑞典BIOFISH系統(tǒng)工藝流程是采用雙回路設(shè)計(jì)，循環(huán)水回路系統(tǒng)和排污系統(tǒng)。其中養(yǎng)殖池上層通過池中心立管流到移動(dòng)床生物濾器，再流回

46、到養(yǎng)殖池，形成循環(huán)水回路系統(tǒng)。移動(dòng)床通過射水器來曝氣增氧，同時(shí)帶動(dòng)濾料反轉(zhuǎn)。底部排污通過渦旋分離器分離后，在經(jīng)過微濾機(jī)、弧形篩過濾和紫外消毒，形成排污系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是每個(gè)養(yǎng)殖池的操作使用具有獨(dú)立的靈活性，控制病菌在池與池之間的傳染。在使顆粒有機(jī)物破碎之前快速、高效的去除顆粒有機(jī)物，提高了系統(tǒng)的可控性。采用該模式，以大西洋鮭魚為養(yǎng)殖對(duì)象的商業(yè)化實(shí)踐表明，該系統(tǒng)的養(yǎng)殖密度可達(dá)88kg/m3。 4.SUNFISH封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)該SUNFISH系統(tǒng)以養(yǎng)殖大菱鲆為例，據(jù)物質(zhì)平衡估算，飼料干物質(zhì)的70%被大菱鲆同化吸收，8%被生物濾器去除，18%被泡沫分離去除。該系統(tǒng)并非真正的封閉循環(huán)水

47、養(yǎng)殖系統(tǒng)，卻是一個(gè)比較有意義的水處理工藝。對(duì)于鲆鰈類，魚池可采用多達(dá)9層的擱板來提高養(yǎng)殖容量。該系統(tǒng)特點(diǎn)是每個(gè)養(yǎng)殖池是一個(gè)獨(dú)立的水處理系統(tǒng)，主要通過真空泡沫去除顆粒懸浮物。 5.鲆鰈類淺水跑道式封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)封閉循環(huán)水技術(shù)和淺水跑道池養(yǎng)殖技術(shù)的結(jié)合在保證生長(zhǎng)率的同時(shí)能夠養(yǎng)殖更高的密度，提高生產(chǎn)率，是循環(huán)水養(yǎng)殖的發(fā)展方向之一。該系統(tǒng)養(yǎng)殖池規(guī)格5m*0.8m*0.4m，水深約0.2m。養(yǎng)殖池進(jìn)水口設(shè)一布水版，出水口設(shè)V型擋板促進(jìn)排污。該系統(tǒng)采用填充柱曝氣生物濾器進(jìn)行生物過濾，同時(shí)起到脫氣和曝氣作用。機(jī)械過濾使用快速砂濾去除180um以上的顆粒有機(jī)物，結(jié)合射水器的泡沫分離器進(jìn)一步去除更

48、小顆粒的有機(jī)物，同時(shí)添加臭氧殺菌并改善水質(zhì)。該系統(tǒng)養(yǎng)殖規(guī)格為5.6g的大菱鲆魚苗，池底覆蓋率達(dá)到262%，養(yǎng)殖密度約8kg/m2。 國(guó)外水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究進(jìn)展水產(chǎn)養(yǎng)殖工程以提高資源利用率為主導(dǎo)方向，重點(diǎn)是使養(yǎng)殖設(shè)施系統(tǒng)減少對(duì)水資源和土地、水域的占用，降低對(duì)水域環(huán)境的污染。水產(chǎn)養(yǎng)殖工程研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)方面，一是研究養(yǎng)殖水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物的適宜生態(tài)環(huán)境，量化和評(píng)價(jià)魚類生活生長(zhǎng)的適宜環(huán)境參數(shù)，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)；二是研究健康養(yǎng)殖和增養(yǎng)殖的工程技術(shù)方法與措施，通過適宜的工程技術(shù)來達(dá)到養(yǎng)殖對(duì)象經(jīng)濟(jì)增殖的目的。以工業(yè)化循環(huán)水養(yǎng)殖和池塘生態(tài)健康養(yǎng)殖為標(biāo)志的現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖是保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、

49、安全的有效途徑，也是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)走向集約化、規(guī)?；同F(xiàn)代化道路的必然選擇。美國(guó)、英國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、以色列等漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)的研究和應(yīng)用，在發(fā)展節(jié)糧、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能的現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，研究成果豐碩，并始終引領(lǐng)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。本文摘錄了自2008年至2013年國(guó)外相關(guān)期刊發(fā)表的有關(guān)水產(chǎn)養(yǎng)殖工程方面的研究成果，主要包括漁業(yè)水體處理、養(yǎng)殖密度及一些水質(zhì)指標(biāo)對(duì)魚/蝦類養(yǎng)殖的影響、化合物的應(yīng)用，以及病害防治等。通過對(duì)國(guó)外最新研究成果的簡(jiǎn)要介紹，希望對(duì)國(guó)內(nèi)科研人員開展相關(guān)研究提供參考。1 漁業(yè)水體處理1.1 生物過濾循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)（RAS）中的生物過濾器&#

50、160;   評(píng)估了移動(dòng)床生物反應(yīng)器、浮珠過濾器和流化砂過濾器對(duì)總氨氮（TAN）的去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯著低于以前發(fā)表的在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究表明，只有在商業(yè)規(guī)模下才能對(duì)生物過濾器的性能做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。    循環(huán)水養(yǎng)殖中海藻生物過濾優(yōu)于傳統(tǒng)的細(xì)菌生物膜過濾    雖然生物膜過濾可將氨鹽基維持在低濃度水平（約0.10 mg/L），但硝酸鹽水平隨時(shí)間而線性增加（達(dá)2.30 mg/L）。海藻始終將氨鹽基水平維持在低于生物過濾器中所觀察到的水平（約0.03 mg/L）。此外，硝酸鹽檢

51、測(cè)不到，pH變化小，產(chǎn)出的有價(jià)值海藻生物量增加了50%。因此，海藻過濾具有提高循環(huán)水養(yǎng)殖效率和生產(chǎn)率的潛力。        大規(guī)模循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中有機(jī)碳對(duì)生物過濾性能的影響    在系統(tǒng)中添加蔗糖（C12H22O11）以增加系統(tǒng)中可生物降解有機(jī)碳的濃度。3個(gè)過濾器的單位體積TAN去除率（VTR）均有相當(dāng)大的變化。與常規(guī)生產(chǎn)狀態(tài)相比較，3種過濾器的VTR約減少了50%。結(jié)果顯示出控制RAS中的有機(jī)碳濃度的重要性。低鹽度生物過濾器內(nèi)三種浮性塑料濾料的總氨氮去除能力評(píng)估 

52、   在低鹽度溫水養(yǎng)殖條件和兩種不同飼料負(fù)荷率下，分別對(duì)移動(dòng)床生物過濾器中使用的3種不同結(jié)構(gòu)的塑料濾料（AMB，MB3，K1 kaldnes）進(jìn)行評(píng)估。在低和高兩種飼料負(fù)荷下，MB3的TAN去除率最高。由于其有更高的VTR和更高的去除效率，因此，選擇MB3濾料用在孵化場(chǎng)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)移動(dòng)床生物過濾器中效果最好。氣水反沖式珠粒過濾器的性能和作用    氣水反沖式珠粒過濾器去除了大量的總可溶性固形物（TSS），其中包括用于維持混濁度而添加的藻類。裝備有不進(jìn)行反沖洗的浮球過濾器系統(tǒng)中TSS的積聚，比沒有裝備浮球過濾器的平行系統(tǒng)中的

53、TSS積聚要更高。沒有發(fā)現(xiàn)在不裝備氣泡清洗式浮球過濾器的系統(tǒng)中魚的死亡率有顯著增加。潮汐式生物濾池和浸沒式生物濾池中的脫氮和微生物群落變化    在水流一次性流經(jīng)生物過濾器的情況下，兩種過濾器之間在脫氮方面沒有差異。但是當(dāng)廢水循環(huán)流經(jīng)生物過濾器時(shí)，兩種過濾器相比較，觀察到去除的有機(jī)氮和氨較多，但去除的硝酸鹽和亞硝酸鹽則較少。多態(tài)性分析顯示，浸沒式生物過濾器中的細(xì)菌群落相似性程度比潮汐式生物過濾器的高。1.2 絮凝技術(shù)生物絮凝技術(shù)應(yīng)用于羅非魚越冬    為防止水質(zhì)惡化，將淀粉投放進(jìn)池塘以促進(jìn)生物絮凝物的形成

54、。結(jié)果顯示魚的存活率極高，100 g魚的存活率為97 ± 6%，而且收獲時(shí)所有池塘中的魚狀況良好，肥滿度達(dá)2.12.3。總之，生物絮凝技術(shù)能有助于克服羅非魚稚魚的越冬問題，尤其是因?yàn)槌靥恋蜏貙?dǎo)致的魚大量死亡的問題。在養(yǎng)蝦塘中優(yōu)化殼聚糖絮凝去除浮游植物    從水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中去除浮游植物細(xì)胞通?？蓽p少含氮廢物，優(yōu)化水質(zhì)。研究了殼聚糖濃度、環(huán)境狀況和pH的調(diào)節(jié)對(duì)海水蝦養(yǎng)殖池中的浮游植物絮凝的影響，結(jié)果顯示，殼聚糖濃度在4080 mg/L，添加殼聚糖后的pH在79范圍內(nèi)時(shí)，其絮凝效率最高（>85%）并能保持穩(wěn)定。試驗(yàn)顯示，即

55、使絮凝重復(fù)了數(shù)次，但絮凝效率仍維持穩(wěn)定。應(yīng)用凝結(jié)劑和絮凝劑改良的土工織物過濾用于生物固體的脫水和去磷    測(cè)試了3種化學(xué)凝結(jié)助劑硫酸鋁、三氯化鐵和氫氧化鈣（熟石灰），以確定凝結(jié)劑的選擇是否會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物和碳生化需氧量（cBOD5）析入到過濾液，以及在各階段末尾過濾袋截獲的生物固體最后的組成成分。結(jié)果表明，硫酸鋁被確認(rèn)為是用于凝結(jié)的最具成本效益的化學(xué)品，但熟石灰在溶解性磷的析出和去除方面最有效。水產(chǎn)養(yǎng)殖中的生物絮凝技術(shù)有益作用與未來挑戰(zhàn)    生物絮凝技術(shù)是通過平衡系統(tǒng)中的碳和氮從而提高養(yǎng)殖水質(zhì)的一項(xiàng)技術(shù)。生物絮凝技

56、術(shù)作為控制水質(zhì)的一種可持續(xù)方法，近年來備受矚目，而且它還可就地生成含蛋白質(zhì)的食料供養(yǎng)殖品種食用從而產(chǎn)生附加值。本文討論了該技術(shù)的有益作用，并且確定未來研究中可能遇到的某些挑戰(zhàn)。1.3 廢水處理中試規(guī)模廢水處理廠處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的效能固體與含碳化合物    整套處理組合包括沉淀、脫硝、臭氧處理、滴濾池處理和化學(xué)絮凝。通過沉淀去除超過70%的固體，處理的最后階段，由于臭氧和化學(xué)絮凝共同作用，高達(dá)99%的TSS被去除。在各試驗(yàn)條件中，通過沉淀所去除的COD沒有顯著差異，但它與臭氧劑量呈正相關(guān)。結(jié)果顯示，該處理措施可支撐養(yǎng)殖廢水的有效回用和再循環(huán)，雖然

57、鹽分和難降解的有機(jī)物可能會(huì)積聚在系統(tǒng)內(nèi)。循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的廢水處理    介紹了循環(huán)水回路中的廢物產(chǎn)生量的評(píng)估、減少廢物的多種方法，以及對(duì)淡水和海水RAS廢水排放量的評(píng)估；將重點(diǎn)放在那些可減少廢物量的處理步驟，而不是那些用來截獲廢物和硝化轉(zhuǎn)化的處理步驟。1.4 二氧化碳循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的二氧化碳對(duì)虹鱒的表現(xiàn)性能和組織病理學(xué)的影響    持續(xù)暴露在二氧化碳（CO2）水平升高的水環(huán)境中，高密度養(yǎng)殖的魚類就會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢、生理性病害和不良健康等后果。雖然將水泵送到脫氣塔可降低系統(tǒng)中的溶解CO2濃度，但泵水的成本

58、較高。比較高、低兩個(gè)CO2溶解濃度（24 mg/L，8 mg/L）對(duì)虹鱒的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在高CO2濃度的RAS中，不會(huì)顯著影響虹鱒的總體健康和表現(xiàn)性能。淡水和咸水中的二氧化碳脫氣氣提塔的脫氣性能    研究測(cè)量在15 °C時(shí)，當(dāng)?shù)? NaCl）和咸水（35 NaCl）流經(jīng)一個(gè)氣提塔時(shí)CO2的去除效率。氣提塔裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)空氣注入率的裝置，并可調(diào)節(jié)到三種氣提高度，結(jié)果表明，提高氣提高度會(huì)增加質(zhì)量傳遞。給出了一個(gè)針對(duì)氣提塔的通用公式，可根據(jù)給定的氣提高度計(jì)算出質(zhì)量傳遞系數(shù)。該系數(shù)可用于計(jì)算氣提塔對(duì)任何類型水質(zhì)（如不同溫度、堿度、鹽度和進(jìn)水CO

59、2濃度等）的CO2氣提效率。二氧化碳含量和水流速度對(duì)虹鱒生長(zhǎng)及魚片特性的影響    研究確定CO2含量、水流速度和投飼頻率對(duì)虹鱒生長(zhǎng)、魚片產(chǎn)出率和魚片質(zhì)量的影響。研究結(jié)果；CO2含量高的水池中的虹鱒魚片重量低于低含量魚池，低含量水池中虹鱒魚片的脂肪百分比更高，低含量下魚體更大；水流速度對(duì)整條魚的濕重或魚片特性幾乎沒有影響；高投飼頻率和高含量下的虹鱒比低頻率低含量下的虹鱒長(zhǎng)得更大，魚片脂肪含量更多。建議將CO2含量保持在30 mg/L以下。利用鮭科魚類進(jìn)行長(zhǎng)期二氧化碳試驗(yàn)    氧氣是陸基養(yǎng)殖系統(tǒng)確定水流量

60、需求的首要限制因素，次要限制因素則是CO2和pH。這也意味著如果在進(jìn)水口加注氧氣或者直接在魚池中加入氧氣，那么CO2就成為確定水流量需求的首要制約因素。通過添加碳酸氫鹽可方便地調(diào)節(jié)pH，而在充氧的單循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)以及RAS中，CO2濃度總會(huì)隨時(shí)間而升高。CO2對(duì)魚產(chǎn)生直接的生理影響，它還通過改變pH而影響到水中金屬的化學(xué)性質(zhì)，從而對(duì)養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生間接性的生理影響。1.5 臭氧與紫外線使用臭氧處理和紫外線照射實(shí)現(xiàn)循環(huán)水全水流消毒    研究發(fā)現(xiàn)比例積分反饋控制回路能自動(dòng)調(diào)節(jié)臭氧濃度，使溶解臭氧的殘留量或氧化還原電位（ORP）維持在預(yù)先選擇的設(shè)定值。O

61、RP設(shè)定值在450和525 mv、溶解臭氧設(shè)定值在20 ppb的比例積分控制值，可提供異養(yǎng)菌的全水流滅活（結(jié)果<1 cfu/mL），并能改善整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的水質(zhì)，尤其是水的顏色和紫外線穿透率。臭氧生成的氧化物對(duì)凡納濱對(duì)蝦的毒性    在海水RAS中，臭氧作為一種強(qiáng)烈的氧化劑常常被用來減少病原體數(shù)量并去除無機(jī)和有機(jī)廢物以提高水質(zhì)。然而當(dāng)系統(tǒng)需要消毒時(shí)臭氧用量很大，這對(duì)所養(yǎng)殖物種會(huì)產(chǎn)生毒性問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)期暴露在臭氧生成氧化物（OPO）濃度0.06 mg/L 中的幼蝦沒有顯露出有任何的影響，而長(zhǎng)期暴露在0.10和0.15 mg/L濃度中則

62、誘發(fā)了軟殼綜合癥，從而導(dǎo)致由同類相食引起的死亡。因此建議0.06 mg/L的OPO濃度作為凡納濱對(duì)蝦幼蝦的最大安全暴露水平，此安全水平足以控制并減少循環(huán)水中的細(xì)菌生命體。兩個(gè)不同的臭氧劑量對(duì)黑鯛海水養(yǎng)殖循環(huán)水系統(tǒng)的影響    研究了泡沫分離器帶與不帶臭氧處理功能對(duì)去除懸浮固體（SS）、揮發(fā)性固體（VSS）、溶解性有機(jī)碳（DOC）以及泡沫粒子大小分布的影響，并就臭氧對(duì)異養(yǎng)菌的影響進(jìn)行了量化。以投放每千克飼料添加20 g或40 g臭氧的劑量進(jìn)行臭氧處理，由于后者試驗(yàn)系統(tǒng)中的泡沫量多，故SS、VSS和DOC的去除率最高，但與前者試驗(yàn)系統(tǒng)相比并沒有顯著

63、差異。經(jīng)臭氧處理，異養(yǎng)菌大幅減少。適度臭氧處理或高強(qiáng)度紫外線照射對(duì)RAS中微生物環(huán)境的影響    結(jié)果表明，臭氧處理比紫外線照射具有一個(gè)更為成熟和穩(wěn)定的微生物群落。在紫外線照射的系統(tǒng)中，養(yǎng)殖水池中的細(xì)菌密度和活性高于進(jìn)水水流中的細(xì)菌密度和活性，然而對(duì)于臭氧處理的系統(tǒng)，上述兩處的細(xì)菌密度和活性相同，這表明適度臭氧處理的消毒效率低。一個(gè)用于海水仔魚的RAS系統(tǒng)也許不應(yīng)該將強(qiáng)烈消毒包含在內(nèi)，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量的減少，而細(xì)菌數(shù)量的減少可能導(dǎo)致微生物群落的不穩(wěn)定。2 養(yǎng)殖密度循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中密度對(duì)舌齒鱸性能的影響   &#

64、160;不同密度（10、40、100 kg/m3）之間沒有發(fā)現(xiàn)密度對(duì)魚的應(yīng)激水平（血漿皮質(zhì)醇）或魚的諾達(dá)病毒激發(fā)反應(yīng)有任何影響。70 kg/m3以上的養(yǎng)殖密度對(duì)生長(zhǎng)性能指標(biāo)（日攝食和單位生長(zhǎng)率）以及在最高測(cè)試密度（100 kg/m3）下的一些血液參數(shù)（CO2）有影響。高達(dá)70 kg/m3的密度對(duì)舌齒鱸的性能和福利沒有影響。在100 kg/m3的密度下，平均單位生長(zhǎng)率下降14%，魚類福利沒有惡化。循環(huán)式養(yǎng)殖系統(tǒng)和流水式養(yǎng)殖系統(tǒng)中虹鱒的生長(zhǎng)與福利比較    為期77天的試驗(yàn)期間，魚的存活率高達(dá)99.3%，而養(yǎng)

65、殖密度也從57 kg/m3增加到了98108 kg/m3。直到第56天，沒有觀察到循環(huán)式養(yǎng)殖系統(tǒng)（RS）和流水式養(yǎng)殖系統(tǒng)（FTS）之間在魚的生長(zhǎng)上有明顯的差異。RS中魚的最終重量比FTS中的魚多17%；RS和FTS的最大養(yǎng)殖容量分別接近100 kg/m3和85 kg/m3。結(jié)果證實(shí)，當(dāng)水質(zhì)維持在安全水平范圍內(nèi)時(shí)，鱒魚在RS中可以采用高密度養(yǎng)殖而不會(huì)出現(xiàn)魚的性能和胸鰭或背鰭的退化，但會(huì)出現(xiàn)尾鰭衰退。斑節(jié)對(duì)蝦幼蝦的高密度零換水養(yǎng)殖人工底質(zhì)和放養(yǎng)密度的評(píng)估    斑節(jié)對(duì)蝦以2500尾/m2和5000尾/m2的密度，分別以加和不加人

66、工底質(zhì)兩種方法在水池系統(tǒng)養(yǎng)殖49天。在此期間水池每日都獲得碳源（木薯粉）以促進(jìn)微生物群落的生長(zhǎng)并改善水質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)零換水。結(jié)果表明，人工底質(zhì)的添加促進(jìn)了蝦的生長(zhǎng)，進(jìn)而提高了蝦的養(yǎng)殖生產(chǎn)，同時(shí)還優(yōu)化了水質(zhì)。蝦的生長(zhǎng)和存活不受放養(yǎng)密度的影響，因而更高的密度可實(shí)現(xiàn)更大的產(chǎn)出。凡納濱對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖中的養(yǎng)殖密度、池塘尺寸、增氧開啟時(shí)間及飼養(yǎng)期管理    應(yīng)用多元線性回歸模型建立起放養(yǎng)模型參數(shù)和管理變量之間的關(guān)系。對(duì)水質(zhì)變量（溶氧、溫度和鹽度）進(jìn)行了分析。蝦的最終重量與飼養(yǎng)期和溶氧呈正相關(guān)關(guān)系，而與放養(yǎng)密度、池塘尺寸和鹽度等呈逆相關(guān)關(guān)系。生長(zhǎng)系數(shù)與溫度和溶氧之間，以

67、及死亡率與溫度之間存在相反關(guān)系。溶氧與增氧開啟時(shí)間顯著相關(guān)。高放養(yǎng)密度和限制性進(jìn)食對(duì)塞內(nèi)加爾鰨稚魚生長(zhǎng)影響甚微    結(jié)果表明，人工飼養(yǎng)鰨魚稚魚的個(gè)體生長(zhǎng)主要在群體水平上加以調(diào)節(jié)，鰨魚的生長(zhǎng)存在一個(gè)強(qiáng)烈的群體影響趨勢(shì)。高放養(yǎng)密度和低飼喂定量試驗(yàn)顯示，在集約化養(yǎng)殖生產(chǎn)塞內(nèi)加爾鰨期間，這種具有潛在競(jìng)爭(zhēng)力的飼養(yǎng)條件不會(huì)導(dǎo)致鰨魚個(gè)體尺寸差異的增大。養(yǎng)殖密度對(duì)南美白對(duì)蝦性能的影響    池塘試驗(yàn)的結(jié)果顯示，放養(yǎng)密度與生長(zhǎng)之間存在一種負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，但較高的放養(yǎng)密度下產(chǎn)出明顯較高。蝦的最終產(chǎn)量在26606149 kg/hm2。室外

68、蝦池的試驗(yàn)結(jié)果顯示，蝦的生長(zhǎng)與放養(yǎng)密度呈負(fù)相關(guān)，放養(yǎng)密度與飼料轉(zhuǎn)換率（1.151.54）之間呈負(fù)相關(guān)。放養(yǎng)密度對(duì)于存活率沒有明顯的影響。放養(yǎng)密度、投餌量和溫度對(duì)鳥尾蛤早期幼蛤生長(zhǎng)的影響    一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)養(yǎng)殖單元底部區(qū)域不足100%時(shí)，蛤苗可保持最佳生長(zhǎng)率，而與其個(gè)體大小無關(guān)。蛤苗的變態(tài)率高（88.2%91.0%），且并不受到放養(yǎng)密度的顯著影響?？焖偕L(zhǎng)的蛤苗比慢速生長(zhǎng)的蛤苗在其體內(nèi)積累了更高的有機(jī)物質(zhì)含量，這表明孵化養(yǎng)殖期間為了獲得最大的生長(zhǎng)率，首選飽和式投喂。由于蛤苗在短時(shí)間內(nèi)快速生長(zhǎng)，必需經(jīng)常調(diào)整放養(yǎng)密度和投餌量以維持其最大生長(zhǎng)率。在926.4 °C的平均溫度范圍內(nèi)，蛤苗的最佳生長(zhǎng)溫度是18.3 °C。養(yǎng)殖密度對(duì)龍蝦幼體發(fā)育期間的生長(zhǎng)、新陳代謝和氨氮排泄的影響    能量的分配對(duì)龍蝦葉狀幼體尤其重要，葉狀幼體階段的龍蝦必須為蛻變期和不進(jìn)食幼體階段積攢足夠的能量?jī)?chǔ)備。低密度養(yǎng)殖的龍蝦葉狀幼體經(jīng)108 d養(yǎng)殖后生長(zhǎng)和發(fā)育狀況優(yōu)良，17齡期葉狀幼體的