国内外工厂化循环水养殖研究进展_王峰_工厂化循环水

中国产科学水2013 年 9 月, 205(): 11001111 Jounrl ao FifsheyrS cincee osfCh in DOIa :1.3072/S4P..1J18.2011301100.

综

述

内外国工化厂循水养殖环研究进展

峰 1,王 2,3, 雷霁霖 , 2淳高 仁,2黄 滨 2 翟,介明4

.1 国海洋大学中 产学院水 , 山东 岛青2 6003;6 2 .青市岛水海类鱼子种工程生与物技术点重验实室, 中水产国科学究院 研黄水产研究海 ,所山 东岛 26青607;13. 青岛 业大农 学洋科学与海程工院学, 山东 岛青 266109 ;.4莱州明波 产水限有司公, 东 莱山 州61412 8摘要 工厂:循环化水养模式殖是一新种的型效高养殖模式 ,以殖养水用净化循后利用环为心特征核, 节电、 节水、节 地, 符当前国合提家出循的环经、节能减排济、变转济经长增方的战略式求。需本文以循水环养模式殖用应实践 主线为, 结近几合年养模殖的科学研式和产业究发展 ,围绕养 殖理管与应 用 ,别对分循环水统对系学化质物 的载力承水循、率、主环养要殖种、类养效果和最殖适养殖密等度营运管理环进行了总结和探讨 , 节为今后建适立用 于国中情的国工化循厂水环养模殖管式标理提供准考参。 关词键: 循环 水养 殖; 殖模式养 养殖管;理 中图类分号: S9 5 文献4标志码: A 文章编 号 :01058737(20130511)0021

中

是世界国从上水事产殖历养史最久的国悠家之 一南方。的“ 鱼 塭 ” 和北方 的 “港 养”方式已 经延续了数百年 久。中国的池之塘合养殖 综(塘池生态养殖 )历 悠久史 经,丰验。富建国来 以 随,国着家对 农工作业重视和的水工作产者的力 努 “,水 、、种饵密、混、、轮、防管 ”、八字精养法为池塘 综养殖高合模式产定奠基础了 1[]。具 来体说 , 就是在 “ 水”( 优 的良水环质境件条) 、 “种 ” 质优体(健 苗的 )、“种 ”饵(营全面养、口适饵的料 物)质基础 ,上采 取 “ 密” (合的放理养密度) “ 混 、”(多 鱼类及种 他其生动物水的养 混、 “轮 ”)(捕轮轮始放保持密度终 理合) 方法的 , 时同掌握殖周养期和殖养节 ,令 加强 “ ”防(防 浮头止泛、池防病治 )害 、“ ”(管 精科心学的饲养 理管) 施 ,措以实现整 体结合构理功、 协能 , 调达优到质和效高产生目的的 。 但过经多年

[2]

发展

,结其养殖效总 , 发果现依然存在质水调控不易 、营富养化重严单、水位体殖产量养不等 劣势高, 尤其还易气温受节季制限、暴潮风袭侵 等发突素因的响 , 发展空影受间到大制约较。 20 纪末世 期 “温室大棚, +井深水海 工”厂化流 水养模式以殖灵其活高、不效受季控节、制经济 适用优的 ,势 焕了巨大发的命力 生, 迅速推动地了 以大菱为首的鲆鲽鲆鱼类业产发的展 ,并掀 起 了国内第次水产

四养殖浪潮 3[4]。 这养殖种模式 实现了产生厂工化 ,有利 于组织产和管理生 ,且 而服克了节季制和限突恶发劣气天风险的, 大幅提 了单高位水养体殖产量, 创开了中工国业化养 的鱼雏形 。0221 年国中水品产产量达到总 950 6万 ,t其 养殖中量产 3054 t,万 已经续连 2 年4世居界一第

收稿日期

:2 1302019;修订日期 :2 0135300.基金 目项: 农业 公益行业科性研项 专(nhyyzx0-0476;)国 家鲆类鲽产业技术系建设专项资体 (n金cytx-y05;)农 业公性行业益科研专项 ( 210030240) .作简介 : 者峰 (王971−),7 男 博,士究生研 讲师,, 研究向方为鱼类繁殖养循、水养环模殖式. -Eamli :rndy9a66@631c.mo通信作 者:雷霁霖 193(−5,)中国 工程院士 院 ,究研员, 博 生士导 , 研师究方为向水海类鱼生态、殖繁增和殖养术 技 .-mailE :lije@lyfsi.ra.cn

c

5第

期峰王 : 国等外内工厂循环水养化研殖进展究

101

1位[5] 但。经过10 多年的发展, 随着 殖规养模不 的提断升, 水资 源无节制的利用 , 流水养殖式面模临 水质源破资坏病、逐年增害、食品多安需求全、沿海 业用工挤压地国和倡导家能减节排压力等, 发展其经已面一临个瓶 ,颈亟待 转变在。此础基上 , 种新一养殖的模 —式 工—化循厂水养殖环 式模应运而。工生厂循化水环殖养式是模以养殖用 水化后循净环利用为核特征 心,节电、节 水节 地 、 符,当前国家提出合循环经的、济能减排、节 变转济增长经方式的战略求需 6[。]工 厂化循环水养模式建立殖在生学物、境 环科学机、工程、信电科息、建学筑科等学学科 发展多基的上 础, 多是科的交学汇应用和 , 产其生 和展发不是然的偶 ,是人 类综利用合代现科学 术技改自造然 ,服 务社的会结。养果废殖属于微水污染水 ,但用于 环利循 用, 其水质处理对的求 却高 要 ,因 此, 在生上产, 需采用多种 段 手,对 养 殖废水进处行。此种处理包括物理、化理、生学 等过物程 ,一包括般滤微、弧形机筛、泡沫离分、臭 氧消、生物毒池滤紫外线杀、菌、热加温、纯恒氧 增氧环节。等此 外 ,整在养个模殖式的立建 过中 ,程水循 系环对统学化质物承载力的水循环 、率、要主适宜养殖种类养殖、效和果佳最养密 殖等度殖管理环节均养需要进行大量实验和的践 实 ,文本将年近内国外关于方这的研面究做一总结 ,为应适国中情国的工化循环厂水殖养式养模管 理标殖的建准立提供些参考一。

品要

。 Mar求ins 等 [8]研究了t AR 对S殖用养水尼和 罗非罗 (鱼reocOrhmos nilitoicu) 组织s中金重属离 的子浓缩效果研。究表 明, RA 中 ASs、 F、 Mne、 N 和 Zi n重金等属离子随水交换率着减的小而 度浓增 ;加养 水殖体中重金离属子

的积累不会转 化并为类肝鱼组和织的中积 ; 累ARS 中单位体质鱼量 金离属的含子低于人量类食用所要的求全安水 平 , 会不对人体造成害。毒李湘萍 等9][以欧鲈 (Dcintreracuh salbarx)受为试鱼探讨 长时间剂量低尔马福对林鱼及 类RAS 的响 ,影 结果显 3示0 mg/ 福尔L马林处组理鲈欧 活率 (存98)% 增和率重 (5032.%) 6对照与之间组无 著显性异差 ; 06 m/g L尔福马处林理欧鲈肝使到受 定程一度损的 伤, 鲈出欧现了度轻逆胁境 迫 9; 0mgL/ 福马尔林处理的水体中硝酸亚盐氮的浓度升 高 , 去其除显著降低率 。Pdeerse 等n [0]研究了过氧化1 氢H2(2O) 为消 作剂在毒商化业RAS 中应的用研。究表 明, 2O2 H在 RAS中 显著降低地氨了的移除效率氮 ,硝 化作 的恢复需用要 7 d; HO2 的使2虽然可用改以进质水且不 影鱼的生长 响 ,但会速导迅致物生膜上微滤 生的消物。解合综虑 ,考H2 2O会 致导生滤物崩溃膜 不能而用于应 RASPed。esen r等[ 11还]过氧对乙 酸(PAA在 RA)S中的应 做用总了。P结A A作为过 氧合化因物具其的杀菌有功能被而为是甲认的醛 代替物于用产养水。殖商品 P A A一由乙酸般 H和O2 混合而成 ,2 样这保持可化其学稳性 定 且其在, 水中的解降常快非, 这有助 于护保境环研究表。 ,明 AAP的 解速降率水中与有机质浓度小大切密关相 ;PA 瞬时消耗A过 0超2. g/m, L而衰期半只有几分钟 。实践明证 APA在 寄虫病防生中存治在效见 且快对环污境小染的特。 van 点Busels [等1] 2 究 研了硝 酸 盐 对 大 菱鲆 ( setta mPaxim)a鱼幼生的长生理的响。 影究研表, 大明菱鲆健的康、长生和物利用效食与硝酸盐果 度密切浓关;相 当酸盐质硝量度浓过超 215mg/ L 时 ,其 生长受 到 影响 , 当 酸硝盐 质 量浓 度 达 到 25 0gmL 时 , /生理机其受到影响 ;能当硝酸盐 量质

浓

1循水环系统化学物质对的承力载

殖养系统稳的定性水与环循系的承载统力

切相密 , 关承而载力又定决了养系殖统生产的。力 为更了地将好循环水殖模式应用养于产生, 水产 工作围绕者着金属离重子、福尔林、马酸盐、 硝致弧菌等对病循环系水统定稳构威胁成因的素 做大量了究研 程波等[。7]研了 究Cu+对2循水环养殖系统(AS) 水R质、凡滨对虾纳(Lit oenapuseva namnie 生长的 影)响 。结果明表 在,0. 3 m/Lgu2C+质量度污染浓下,R A 仍S能提较供的水好条质件, 获得高的较产量 较低的饵料转化和率 , 养对虾符合无公害所产水

110

2

国水产科学

第 中2 卷0

度超

过 500m /g 时 , 大菱L鲆内平衡会体打破被 。odrRgues i

[1等3

况] ,下出现 畸形死、亡不正常的游泳和为等行 状 ;况 对水质数参进检测,行发 氨现的积累跟氮这些状况发生 关。 有cO a [等9]1研究了循环 水养池的殖流动

形态 ,认他其与流速、水深、为水进和出水量量密切 都关相圆形。养殖以其池能供稳提定水的、流均 的质溶氧配分新陈和谢以代自净特点而被推崇及。O ca 等不同设对参数对水计流度速分的影响配 了研作究, 并通过测 定靠近池和围壁中绕心轴单的位质量 的度角动建立量一了个型模预测其来速 分配情况度 模,型的取决于进水处值和出水的处 流水速度进、水口流速、池径水深、、养殖粗糙 度、池进水管况和池底平状滑程等度定参特数。

究研 了 曹军鱼 R(acyhcenrtn cao-

andum幼鱼在硝酸盐)的急性中性影毒响。研究 表, 明硝盐酸对军鱼曹幼的平均致死鱼度浓为1 829 m /L, g性急中毒会产生鳃、道食和脑伤。损付松 哲

[1等]4

通过

究鱼研类R SA 中菌生弧长

模型

得结出 :论 温度影响弧是生菌长最关的因键 ;素15 ℃下以,C/N 对比菌弧长生显著无影响;预 警系 的统立依赖建现场于微生数物的准据确定测

。

水2环率循对殖养生生物、 生理长和态的影生响工

厂化环水养殖模循式的主要优是节能减

排、势安高全。效 而RSA日循 环数既涉及降低次能耗需求 , 也 涉 及RS 中养殖对A的生象、生长状理态 ,因寻此最找适合水的循环数从而既能保次证养 殖对象适的宜环水 境, 又能到系统能做耗低最 亟需解是的决问题 。 田喆等 研了 R究S A中不同循环水数次对 菱鲆生长和水大质化变的影响结。表果 , 提明高 循环次水可降低系统数中氨氮和硝酸氮亚的累 速度 积,减 小中水害有物对质菱大的鲆迫胁用 , 从作促进大而菱鲆的长 , 但生对学需化氧量(C O)D 去的没除有著影显。响琦等 李1[]6设了计 3个环 量对循位高池 RAS调 凡纳控对滨虾殖水养的效 质果行进研究 结,表果明, 6 0m3 h 循/环水处理系统 对善水质改果最效好。 孙国等 祥17[研究了]速流 对AS 中R菱鲆生 长大、食以及水质摄素的氮影响。结表果 明, 菱 鲆特大定长率生、增率重摄、食随流速增大量快 先上速升缓升趋稳后, 料饲系数相反则; 殖养水 中体氨总氮非、子离及氨硝酸氮亚浓度随速流增的大先快 下降速后缓降趋稳; 据流根对速特生长定率、 水总氨氮二体的者影 , 响出养得的殖生态适宜 流为 6速52L /h,再结合流 速对循水环力的影 动响, 得出养殖的 生经济适态流速为 48宜 0/L。hD aidvosn等 [1

]8 1[5

]3

主要

殖对象

养内工厂国循化环水养殖模是在式通流水普养

殖

模式的基础升上改造级展起发来 的, 发展和其 用应要集主在北中方鲽类产鲆业目。 前 ,辽省宁 、河北、省津天和山东省市有现循的环水殖养面 积约3 2.105× m2,循 环养水面积殖占工只化养厂殖 面积总 6.7的%。 循环水2殖总养产量 中,半滑 鳎 舌占 约43,% 大鲆占 菱4%

2, 其他经济类占鱼33%。 2 07― 20011年的 年间5 ,中国鲽类鲆循环水养 殖积由面 ×2041m 上2至 升3.×2051m2, 长增1 6 倍 发展潜,巨力 大[2]0工。厂化循环水养殖模的实式质是 根据养生殖的物理生态生条 , 为其模拟件供提 一最适宜的外界种质水环。境此因 ,这种 殖养 模式仅不以应可于多用鱼类种, 可构也条筑件于 用虾蟹海、、贝参类品等的种殖。养内国外产水 工者围作绕一主题进这行很多了索和探践实 宋。法协 等21[设]计了物承载量 生4 t5、殖养 密 度4 5gkm/的 R S 来养殖A滑半鳎 (舌Arelicsu sesilaemvis) 并对,养水质殖养殖效和果行进分 析了价评研究表。明, RSA水 处理效达到果半了滑舌 的鳎质水求 ,要 实期验间总料饵系达数 1.1, 到与传统养殖模式比相 , 高了提养产量。曹殖斌广等 2[2进行]虹了养殖鳟实 ,验 破了养突殖体氨水 氮温处低技理 ,术 成了形温微生物驯化低理处和 氧臭化氧催处化理方新 法 ,建立节约水资了源减、

３

研

了在究R A S中低水交换

流

虹下 (鳟nOochynrhusc ykmis)的s生状长。 态研究 现发 , 在低流水换的交条下 ,件 虹出现鳟游速快加 ,游行侧加重为情况的; 在近似于零水流交换情的

第

5

期王峰等 :国内 外厂工循化水养环研殖进展究

1031

少

污染封闭的RA 集成S术技实验表。 明, 空气在增 的氧条件 , 下冷水将性类鱼进循环行养水 殖 养,殖度可达密到 8 k3gm3/,各 项水质指符合鱼 标正常类生要求长。 林春等 [李32构]建节了型 RAS能,在 8个月 老的斑虎 Epi(npheleusf suocugtttusa养)殖实验期间 ,用生利物降膜和植解吸收物的综合 态净化生作 用, 实水循环利用率 88%现,石 斑鱼养 成度密 1.947k /mg3,日 重与增增重倍分别数 为.14 1g/和尾1 1.5 5倍。结显示 ,果系 具有节省统 资、投行运节等能特。 点齐巨等 龙2[4] 用利 ARS 对洲鳗欧 (鲡Anugliala gunill) 进行a密高养殖实度验结果。表 明 均,重55.6 g 的 欧鳗洲鲡养 159 d,殖达到 14 3. 2, 成g 率活达 997%,.养 密殖从度 31.0 g/km 提高3 到32.8kg /m3。环循养水模式殖养殖鲡 鳗 ,创了造最适的水 环理境化件条, 在快 速产绿生色安水全品的 产同能时够效节水有减少和污水放。徐排松等 [2继] 采5具有用泡反冲洗气型珠子过滤的 器RAS对日 鳗本鲡 (An uigll jaaopinac )和 美 鳗 鲡洲 (Anuillgar satrtaa进)行了苗种育研究 ,培2 种鳗苗的放 养 度密为传约模式的 8~统01 倍, 实 期间验换量为 水0%24~%。5果结显 , 日本鳗示苗美洲鳗和苗活成率 均过 超6974%,.高 传于统模式该。究表研明, R S 适A用于日本鳗苗美和鳗洲苗的育 培,并 有 具节、减能和排无药等残点优 王 资 勋 等。[26 ]构 建 高产 量 AR S 于 黄用 尾 鲻(ugMlis oiu)y的养殖, 年 总量产达可2 01 t1该养。

殖模式仅具不产量大、经济效有益高的点 ,优 同能高时效约利节用水土资。所兴等源 2[]采7用 RS 进A行鲟殖养实 , 结验表果明R SA 适鲟常合快速年生 长, 5cm 的 鱼种长到 .2 k4g 商的鱼品需 2仅 个4 月 养,周殖期大缩短大 , 且提高了水资源能源 和的利用率郭浩。 等2[]8采用R S 进行A鳟、鲟虹和鲢(Hy pohthpalichmhyts olmirtx)i 阶梯 养 殖实验 ,在不 更新水的情况下换 ,系统连续运 行30d, 除 总指标磷外, 养殖 体水 CO D和 HN+-N 浓4均符合 地表度水类Ⅲ用标水。准 bAibk[n2]9究了水温和 研Hp 对尾 黄鰤(S rioelala lnda)幼i生鱼、长生理影的响。 究研表 , 在循明环养殖水式下模 最,养佳殖温水

2为.65 ℃ 此,有最时大食物的取摄和最佳量的食 转化率(物CF);R当 养水殖由 2温℃1加增到 62.℃5 鱼的 ,03 d重率增增将加5 %; 4pH6.85将导致 死 , 并且亡因为不会能应导适致生理紊 乱,最终使生 长滞。 Ba停tinaz等 [3 ]研0究了RAS 不同底颜色质黄对鳍 鲷Spa(ru asraut)a生 和行为长的响影, 发蓝现 、红色棕色底质可进黄鳍促鲷生的并且长少了 其减略性 侵,绿 与色对组之间照有明显差没 ; 别蓝色 和棕色底质可以作为环红改境措良提施高黄 鲷鳍的生长能性和动福利物。张 宇雷 等 31][构 RAS建 用于 吉 罗富非 鱼 (Or eohcormsi inltocuis )殖养验 实 研究结果显示 ,, 罗非鱼生情长良况好, 最高殖密度养达到可 14.0 kg/23。m料系饵 数.1, 4活率成92. %2;氨 氮浓度 维持平均 1.09在 g/mL,溶 氧解在 ~49m /g L范围内 p, 6H4.~7.541系统。殖养运行成本约 25元 / kg,节 效果显著 水 ,日水仅为 耗.03~05 m3.。 renDgstg 等 [3i2]采用 基循环陆水养模殖式生产 洲龙虾欧(H oamru gasmamrsuL.) 。这套 RAS 设 计可了移的生动物滤床来净化用水质, 精 投确 喂的动自决方解案, 适用的虾龙暂装养置, 大规 模 Ⅳ幼苗期培的育机器支持人统系及日常测的图监像处 理程序。魏小岚 等33−3[]4以凡纳滨虾对实为对验象 综 ,比较合析分 ,认为 ARS能提 高水溶体氧浓解 ,度维 持水体 pH稳定 平衡 降低水体可,性固体溶(S ) 和S绿素 叶aC(lha)浓- ; 度04 m3/ 的循环h量提高对 对养殖虾效果好。最杨等 菁3[]5构建了一高种效 济经保藻类生持长的 ARS,用于 开凡纳展滨虾养对 殖实。验得良好获的生态水环调控效境 ,果系 统 量 产.6 kg/m4,2饲料 数系1. 41 每,生产 1 kg虾耗 1水 000L、耗 电 .126kW h。管崇武等·[ 36]用利移 动生物床滤器水理技术和处藻类净技化 , 术构 工建化 厂RAS 并,行凡进滨对纳养虾殖实。结验 表明 果, 殖期间水质养标符合指养殖要 求 对;虾生 情 长况良 好, 经 过92d的 养 殖 养 殖密 度达 到 4.,9 kg6m/3 成活率;8 .9%, 0饲料系数1. 4,3 得取了健 、经济、康产、高效的

高养殖果结。

110

中国4水科产学

第 20

卷

Waka

abyahs 等i 37] [研究循了水养环殖式模 下水母作九为齿团虾(I acubs nveodemnatuts 叶状) 体幼物食来的源长生育发况情。究表明研 , 母作 水为一食物唯来源可以满足齿团九正虾常生的发长 需育求; 九齿团虾适于用在循环养水条殖下件大规 培模。育 垠等吴

38]

[会

加 增70。研%究表明, 贻 可贝降以低富在养营化养殖系 中鱼统致类病几率的。 Va nKohi等 [ 2] 4究研了蓝贻与贝方国西明虾王(Pen easu latsuilctuas)在同 一AS R的共情生况研。发现 究 ,贻贝蓝 能够显滤著除环系循内统总氮的、悬浮总粒颗 细和总菌数; 可溶性机无、氮酸盐和总磷磷随蓝着 贝贻养密放增大而度增高呈势 趋; 与贻贝蓝的共生并没 有变改的虾存和活长生, 但蓝贻贝生长 率明的受显放其养度影密 ;响蓝 贝贻与方西虾在 大AR 内的最佳放养密S度例比 2为 1。:Van hKi 等 [o3]构建了西4国方王虾明( Pnaeeus ltiasulctas) u和 莼 石(Ulva altuca)c 综 合的性 闭 RA封, S计并了较同不明虾石莼放量比养与例放 养明仅的虾区别。究表明 研 ,莼的总石氮除效滤 率 5为9~8%1%。随着 殖养度的增密大, 莼石中的C:P 比 随之减 小 ;大 约 6. 5%~2.9%7 的氨 氮 和1. %61~.53%输的的磷被入固于定石莼生。 长aDsglarda等 [4]总4结了过 去20~0 年中3欧北国 家 RA在 设计S 、建和管造适应于理不同殖种养类方 面的实 经践 验 ,主 要 包 : 大括 西洋 鲑 ( Slamosal a) 、r 虹鳟 、欧 洲 、鳗暗 斑 鲈 梭(Stioztsdeinol ciuperoc)a红点、鲑( Slvaleins alupnui)、鲟 (sOredrAc iepsenirfomes) r、 罗尼 罗 非 鱼 和 洲欧 龙虾 (omaHrs gaumamur)s 。提他 出,高投资作为 可持续 R S 发展的A要主挑之一战要求大是规模集约化生 来降产低资投本成运和成本营。除了包悬 浮颗粒括理和有处效率的脱氮工等艺端处理, 末ARS 的大多工数应用已艺比较成熟 经 ,已适应经于 种生物的各殖养。采用合复养系统殖目标顾 为群生客产多更引进的种是成功运作小规类模约集 化RAS 可的的行首要的择选。

设

计了多抽层式屉R A S殖皱养纹

鲍 盘(aHlotii dsscis uhnnaia, )分析养了期间殖系 的统质指标水和耗能 量 ,不及养殖同度下密幼鲍 的生率长和成活。率结表明果 ,该系 统宜适幼 鲍养殖密度为流的水养式鲍密度的 69 ~倍 ;实 过

验 + 程中水、 温解氧、 p溶 H值、盐 度 、H4 -N N N和2O-

N指均达标幼鲍到长条生件

,+ N -N4

H和



NO2 N-

基

本

稳在 定0.0230.~056 g/mL 和.004~1.0410 mg/ 范L 内 围;实验总 电耗 量88.886kW· , 其h中海加水热 总耗电量 1占.69%, 约2是水式流殖养加热能耗 1/7的该研究表明。 多层抽屉,循环水式养系鲍是 统一安种、全效、高能减节的排殖模养。 式Kuh

n

等 [39]尝试 将方牡蛎 东(rCsasostrea ivrgniica)养饲于陆零排基的放RAS , 用使工人成 合水海 并,养两种培海微藻作为其洋物。食果结表明 , 牡蛎的成总率活大于9 %9,并 保持且稳定 生 长 其,高度宽、度和厚度生的速长度别为 1.3分、1. 1和 .330m /m。 保持水周的质键关节是硝化环 用以作及时补充碳酸适以保持钙物生长生需微量所 素以元及持水体合保适的度碱 。aGr r等[40] 用 利RS 对濒A灭绝的临佛罗达里 苹螺果( omaPeca alpuods)的繁育a进了研究 ,行研 究主要围 利用药绕缓解物密状闭态的苹果螺的下应 状态激, 从而使其 常正交配高提雌性。率研 中究共到了用 7化种溶剂学, 最 发现终坐卡因苯 ( 氨基苯对乙酸酯混)在甲醇中能起最佳的到果;效 不同雌亲雄螺配比对产率卵雌性率、影响差的 异显。 著Pietark等 4[1]研究现在发贻蓝(M贝ytils udeuils 与鱼类)共生富的养化营 的ASR中 贝类可将爱德, 氏华菌鳗等弧菌在其内浓体缩1 0 倍 0 ,且可过 通粪便形将式排出其外体 ;而如果大西洋鳕( Gadusm

rhuoa)露在暴爱含德华菌的氏粪便 中 其,染感率

养殖4动物对环水养殖模循式适应

的循水养殖模式是一环新种兴的有极大具展发潜 力养的殖式 , 研模该究式中养殖模物的动应 性特点适及规律实际对生和产循环水殖养模的式推 广有莫具大义意。王峰等 [45]研 究了滑半鳎 舌AR S养殖水中体溶 氧氨、、氮亚硝酸氮 2 4h随摄食 代谢的变化

和

5第

期

王峰 : 国等外内工厂化环水循养研殖究展进

1051

规。结果律明 表 ,半滑舌摄食后鳎呼吸的率显频著高于 食摄 前; 喂投、后 2前.5 h内 ,水 中氧一 溶处于直下趋降势 , 摄食 25. h后 ,水 中氧处溶于 稳的定升上势 ;趋 投后喂 ,氨氮、 亚硝氮浓度显著 增酸高 , .25 h 后达到值峰, 随 后慢缓降低 , 在次下 喂投前 .5 0 h到达最低。值 说半明滑舌摄食鳎循对 环水殖养质水影响具有规律性 ,的对 循水养殖 环式模行进合理计可设以满足半舌鳎滑对水的质 本基求。要振华王

[等4]6

高

, 而 TF 中S各养池殖群构成差菌较异 大,这 给一致些病性细菌更的多暴机会 ;发实践 明 证,尽 R管S 中A质在水理化标指要上于低FTS ,是可在R AS中的 苗生长鱼态要优状 于FTS 的鱼中。苗李勇等 51]研究[了速流温度对、封循闭环水 殖养统中系大鲆菱摄效食应的响与影喂投模型。研究 明 表 ,大菱鲆日摄食量均、特定长生随率速 流大增快速上升后缓先趋稳 升 ,饲料系数则反 相; 殖水体中总氨养、氮非离子氨亚及酸氮硝浓随 度流的增速先大速下快降缓后趋降 稳 ;养的生殖 适态流宜速为62 5/hL ;态生济流经为 速84 L/h0 总;氨氮排随温度增加先泄升高降低 后 在, 4 h2 呈 夜昼周性期变化 摄食后

,

6~9 h出现氨排泄高氮峰 。 摄入1 kg 风饲料干均平出排 .227%总氮氨, 摄入 kg1 料氮平均排出 饲3.73%总氨氮; 封循闭环水高 度密养殖菱鲆成大鱼宜适度范围为温 6~118 ℃ ,日摄食率均为0 52.%0.55~, %定生长特为率0. 6 ~0371.%/d。Dvadios 等n[5 2研]了究同不白来 蛋源饲的投喂虹鳟对料质、水饵和残殖养效果影的响 发,不同现白来蛋源虹对的鳟长、生F CR和成 活率 影响不显著。磷和总养对象殖色在颜投喂鱼粉 白蛋组时到最达 ; 水佳体总氨氮 (AT)N 、总溶 可性固体 物 (SST) 生和 物需氧 量 (BO ) D 在投喂谷 物 蛋 白组时到最达佳; 研究证明谷物 白在蛋循环 水系低统换交量时具一定有优。 势王尧以 [53等 ]研究相在投同量下喂 不同,投喂频率 3(、 6 8、 次/)d R对AS 水体氮水平氨及生 物器氨氮去除滤率的效响影结果表明 , 随。着投 频喂率增 ,高 殖养体水氮氨异系变数 1由.4%9 渐 逐弱到 0减, 总但体平均浓基度本持稳保 定; 投喂 后 , 物 滤生器 氮 氨去除 效 率 6由.027%升 高 到 8.751;%采 8 次用/d 喂频投时率, 殖养水体氨氮浓度更 稳 ,定生物滤 器氮氨去除效更率。高 Blnahecon t 等54][认现在 为AS 发展R向是方 更型化的养殖大规以模提供不种类的同苗鱼更和大单位的 鱼养殖空成。这既间是济问题也是生经 工艺产问 ,题需要形 一种成工化业的养模殖来式确 产保品量质 风和险低 最在。个环 节这 , 了中 RAS 解的中关键生物机制其是尤定微生物决菌群

发

展开了RAS 富罗吉鱼氮收

非支

对水和情质况的步初究研结果显示。, 摄食氮 有5.000 %化转生为长 ,氮3 2.6% 转化1为泄氮 ,排1 7.9%3转 化 为 粪 氮 ;58% 的 氮粪为 悬浮颗 粒 物 , 42为%可淀沉颗粒物。李勇 等4[7研究蛋]质白养营饱与食度工对厂化养殖半滑 舌鳎鱼生长和幼养殖水环的境响影结 果表明 , 随。白蛋质平水和食度饱升高, 增重 显率 著高 ;提 蛋白随平水高 , 升和肠道蛋肝白活酶 增强 ,力 随饱食度升 高,肝和 道中肠消酶化活各 力均组低 降;通过日增氮量与日 有害总排泄量氮的回 归析与模分拟测 , 确算定态适生宜饱性食度 为90%陈。义等

明4[8]

究研了解溶、氧氨氮亚和硝

酸

氮对大菱鲆鱼生幼长和谢的代响影, 发现 过和 饱解溶能氧够大大降低氮氨大对鲆幼鱼菱毒性的作用, 同时 够能快加其长, 提生其高食摄代、水平。谢傅 军等 测定了雪半舌鳎 RA滑 S流水养和殖 统系 (TFS)质指水标及鱼的生以、 免疫长消和 化+ 指标 。 结表果 明 R,SA 生物中池滤 H4 NN-、 N2 ON- 3、 OP4- 、 POD 及 CS S平去均除分率别 为5.13%8 、+ 91.74、 1%0.47、 %5.326% 30和.0%; 3AS R NH4 -中N+ 浓 极度著低显 F于T 中 NS4 HN -浓度 ;半 滑鳎舌R SA增重达 .82 5/gd,饵料

系数1.08, 而 TFS增 重.012g d/, 饵料系 数.31;3半滑舌鳎胃 和肠的淀 中酶粉活力R S 极显著高于AF TS ,胃白蛋和胰酶蛋 酶活白力显高于 著FS。RAST在水质 理效率处和养殖 效果方显示了面较的优势。 Att大ramdal 等a[50] 较比在 R了A S F和ST两种条 件下大西 鳕的鱼苗生洋状况长, 发 现RSA 比相于FT 可S供提多更样化且状并态稳的微生物定菌 组落 ,成且 R在SA 中养殖各中菌池落组成致性一

[4较9]

11

60

国水产中科学

第 0 卷

2展和它们与鱼间的之相关互是系非重常的。其要 RAS对 中各节环细群落组菌成及们它鱼之与间 相互的影响了做总 , 结并它把作为系统理的主 管要工具 之一。挪威 Nfoima Cntee rorf eRircucaltoinin quAcautlureNC(R)A门专究研大西洋在鲑 AS R对环中 境营和养需求。的 Terjeesn在 个实验中这研究心 了环水养循殖模式水质下环对大境洋西鲑的响 机影。制水净质效化随果断增加不日的投量而被 进喂行评 估, 研究现 发 氨氮, 和C2 O指标不但达到 定值 预, 超出且设的理定论喂容量的 1投34, 这% 实个验估对 RAS 算的料饵承容载和量精渔准 生产业有着重要的意 义[55。NCR]A 点重研鱼究在类RA S 中环对和境养的营需 求,如 H3N-N 、NO-2 N和 O2C 大对洋鲑的安全西浓,度 它与营们养元素之间 及以他水其质标及指微物生群之菌间关的等系

。殖模式投下喂量、放养度对虹密的鳟殖效养 果 研究发,现 鱼,活率成 001,%F CR 0.在190~.5 之9间,投喂 对量 FC R影响不著 显,F RC 水与中氨氮亚、 硝酸氮有机和含物量正呈关。相D yu 等[ 60 ]研了究环循养水模殖下水交式换量 、盐、放养度度密和饵料成对组斑节虾对( ePanesu mnoodno) 虾幼活成率和长生率影的。 研究响表 明,水 量日交换5 %1~0, 投喂%蛋高颗 粒白料饲 蛋白质 55%)(和鲜 料7(5%鱼鱿 ,51牡%和蛎 01 灰%蛤 )取了得好最养的效果 殖;盐 度2 0~3,2养殖密 度01尾 m/ 2有最利虾的生长 ;于盐 度20~ 2 条件3下的成活率著优于盐度 显32~33。 类在 R鱼AS中 的生是长态的动, 所以 养殖 其度总密是不断在变地着。而化且 ,不同 RAS的其 水理处艺存在各工环种节的别差, 所 不以但不 种同类、不规格的同养对象的殖佳养殖最密度一不样 , 同种养殖一象对不在 同AR S最中佳养殖密度 也会在存定差异一 , 即在使同一 RS A中, 也 会 因投为策略、喂管理方 式不的同有而别。差所以 ,实 际生 中 , 最佳养殖产密度一是个对的、相不变 断的值化, 方面这的用应结合实应际 与 ,RS A的 承力载水、处工艺理、设老备化程度管理、投喂策略 结合来。起

5

最

养适密殖度

个每 RAS 因设为计艺工差异养、对象殖规及

大小格同不, 其 水处理能力有会大很差异 ,所以 最大养殖容纳其量也会存

在

差别。何既能物如 尽用 其,获 养殖得系统大最生产效益的 ,又能 证保生产运 安营 全 ,需要设计合这理放的策略和最养 佳放养密度。的朱建新 [等6]5研了究大鲆菱鱼幼在RAS 中 殖密度对其养摄、食生长饲料、用利率免及机能疫 的响。结果表明影 ,大菱 鲆生长速与度殖养度 密负相呈 ; 大菱关的饵鲆料系与数殖密度养正相呈关 养殖密;度对大鲆菱免的指标碱疫性酸酶 磷A(P)、K性酸磷酸酶( CAP)及肝系数影的不响。大 宋红 桥 57] [ 究研了 高 体革 鯻(cortuS mpcaoo 在) RSA 的生中长况情。养密殖为 40 度k/gm, 3成活率为 9.77, 特%生长率定 为09.%3d。/物生滤过 器经过2 d 挂8成功膜后, 统水系理处效保持稳定果 + 水, 质 指 标 持 在维 较 水低 平 NH4, N

6

61.

对循

环养殖模式的水几点思

水考循系统的稳定环是工厂性化循环水养模殖 工厂循化水环养殖模的式最大特就点可以是

式

重的之重中实现无 节差季的全别天候高生产 , 效实这现预 期效个离果不科开合理学水的处工理设施艺, 同但时 也不离科开学序的运营管理。水有循环统系 运的转定性跟水稳循环系的统水总量衡、生平滤 物的池期定护、维滤设过的施定清洗、水期的质有 监测效合、理饲料投喂的略、适策宜的养殖密度 、合理养殖的管理措施都等分是开的。所不以 水 循,系环的统定性稳一是个综考合量的标 ,指也是 实现工 化循环厂养水模式殖稳定产生营的运关键环 节

。

第

5期

王峰

等 国内:外工化厂循水养殖环研究进

展1

170

在中已有的工国化循环水养厂殖量容 , 中 模较规的大养殖企均或业或多暴发少了 AR 崩溃 的S象 , 现其原究 , 因还是循水系统环的定性稳 够不所。致具表现为养殖体象对大规模感染致病 菌, 现活出低力、体下表溃烂、肝脾大、暴发肿性死 亡的象现, 往 短时间往内给营业经者来重带损 大。因失循环为水殖模式是高养养殖效 ,养密殖 度是般流水养殖模一式的数倍 ,在 水环系循统定稳 状况的下, 其 效高产优高可以正常发势挥 ,旦 一出水现环循统系自净力受阻能, 水恶化 , 所带质 的风险来损失也是和倍增成长。的以所 工,化厂 环水循养模殖式不于同传养殖统式 模, 要求管理运营人 素员较质高 , 要整个对RAS 个各环节非常 熟悉了解和, 能 及够时地掌控和反馈统运行情 系。况同要时养求企业建立完善殖水质监的监管 测体和规范系科学的殖管养理体

系。 .62 拓 动展的生长受物部遗传内素因外部和境环素 因重双调节[ 616−]。2厂工循化水养殖环模式是即集外部 境调环控大之 成 ,养殖为象提供最优良对生 的长境环 , 从而克季节服素、地因域因实素现全年不 断生长间。其但不保了养证殖对象食品卫生 的全 安 ,且而可以提高单养位水体生产殖力能 ~5 倍3。符当前合家国环经济、节循能排减、转经变 增济长方的式略战需求, 代 了表前水当养殖产 进生产力先发的方展向 目前。 , 国内环循水殖模养式在高档鱼已如 类滑舌半、大菱鳎鲆、 斑鱼石 红、东鳍 方 鲀T(kiafuu guprips)e、 鳟虹等种上品很有的应用好, 国外主 要应用于大洋鲑西、虹、欧洲鳗、暗斑鳟梭鲈、红点鲑、鲟 尼、罗非鱼 罗[4],4 创造均巨大的了商业利 润除。鱼类之外 了, 已越经来多越将地此养 种殖式模应用于虾、刺类、参类等品贝种。洲欧 虾、凡纳滨对龙虾九齿团虾、、子梭蟹、纹皱盘鲍、东方 牡蛎佛罗里达、果苹等均螺在循环养水模 式殖中了有很的好尝与试用应 32[−4], 0只是殖养模 规养殖和率效有待还高提不仅。此 , 有如水产些 工作在者环循水殖模式养还做了鱼贝共生、下贝虾 厂工化循水养环殖模的式应范围用当大力

应

生、共 藻共生等虾有的尝试 益4[−413] 对,水质制控、 磷氮化转用、利提高合效益等综也了做相的应探讨 , 工厂为化环循水殖模式养发的展出了新的 方提。向工 厂循化环水殖模式养不可仅在以养殖类 种拓展 ,上在养 空间殖上可以也力大开。拓绍兴 家企一已业现用全实工配人海置养水大殖菱 鲆, 开创循了水养环殖应用前。景在国开创现代家业农 大力支持下 的 ,着人民随生水活的平高提 工厂, 循化环水殖养式模发展的空间越来越将 大, 假以时 ,日 中在国西边部陲疆、西藏新现海鲜的实就地 给供完全是以可现实的。 .63 厂工化环水养殖模式的循发展应重节注能 普通流水减养模殖的式养殖用是水 2从~600m 的下地过电能昼夜不通地抽停上提 来,简 地用 单于养后鱼就排大海 向 不但,造成资源的水费浪, 而且 走带热量 了 ,对地热是资源不的合理开发。 同时, 月消每的耗能是一电庞个大数 字 ,以个一 通的 普02 个 m×66m×1 池m子标的准鱼棚为养 例, 月每消耗电的量 1为~2万 k·h, 电费W达元 /月 以万。上而且经不何任处的养理废水直接排入殖 海中, 造 成近海的富营养化和病菌滋生的, 对 境 造环成很破坏大相比普。流水通养模殖式 工,厂化循 环养水模殖式可实以水现体环利用 , 循均水日 用利率 95%以上 ,在大量 省了节资水和地源能 源。可热是因现为在内相关水处理国设性备能还 不完 善, 使用命短、处寿理率效不

高、节能果也 效不好, 同时 处理工水艺和养殖营运的管水理也 平待有提高, 造 国内成环循水养企殖生业产营运 成高本 昂 ,产品价格乏缺争力竞 ,导致 分部循环 车水处间于本基持和维补运贴状营 ,态 甚生产至陷 停入顿。因此 采,用种措施多手和 段 ,降低耗能, 降低生 运营产本成, 是今后厂化工循水环养殖模 式展和推发的广必举措须。具体措施的方法有和: 在 系统工设计艺应中彻贯“ 一 级抽提重、流循力环 ” 路思, 最限度地大少减级抽提带来多能耗 和的水头损失 ;尽 量用使能低耗的处理水备设 部 ,分用低扬程使水泵; 尽使量用成绿色熟源能代 替、环境排好

110友

8中水产科学国[3] [

]4

第20 卷

电 能, 太阳能、如地热、光伏、风能生物、能 质 ; 等实科学合现的工业理、 化准标化生产理 管 ,挖掘工 厂循化水养环模殖生式潜能 产,实现 年全 负荷满养殖产 , 降生低位单品产产生成本等。 普开放养殖通模生式过产中的程养废水直 接外排 殖 大,无机量有和机养营素如元氮、磷氨酸盐 、解性有机溶和有碳机粒直颗接进入境环[ 6−364],从而造 水成环境域的化 ,恶进而 发水质污引染 、害病生滋 ,产水的卫生和安品等全一列系题问成为限制 水产养殖业可续发持的首展要问。工题厂化循 环养水模式可殖实现以封全闭式生,产排放可 控 而且污,终产物还染可作以堆肥直接为田[65]肥 但。世从界围内看 ,范工厂化循环水 殖模养发展式 的历较史短, 处水理艺工及殖养理还不管善完 , 有时是受本成制限控 制, 以所还不做到能全的完 “零排放 ” , 所以实际生产在营中运, 每 日还要 是排一定量出的污染物 如何科,学处地理些 “这 污染 ”物摆在水是工产者面前作的一重要问个题 。 而 且 涉,及生物滤过环 节,会有 N 2 、NO2 和 C2O 的排出 , NO2 和CO2 是典型的室温体 气 且 ,NO2 臭氧对层有显明破坏的用 [6作]6 如何,减和少制这限 种环对的境不影响良 ,也 工厂化循环水养殖模 是生式产推需要克服的一个问广题 。尽如管 ,此工 化厂环水养循模殖仍式是未然 最具发来展潜的陆基力环循养殖水模 式 是中,国 创现开代水产的业重组要部分成随。着核心装 备国产的化、水理工艺的处成熟、养殖管理化的科学化 ,集 装备工程“化 、术现技化、代生产工 化厂 、理管业工化” 为一 体的代工现化业养殖产新业模式将会被建 [4], 立水产的转业型级升 ,海 淡养水 鱼大业的产构 架, 才能够现实 , 中而水国产 将业进工业入化殖新时代养, 届 时, 中不国仅是 界世水产大 国,也 样会同是界世产强国水

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第5期

王峰

: 国等外内厂工化环循养殖研水究展进

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0

9c

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.

1110

中国水产科

学 第02卷

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对

大菱生鲆长免疫和影的[响J. ]渔现代化业,2 011 3,84(:)1−5. [57 ] 红宋桥 高.革鯻工体化循环水养厂试殖研究[验]. 渔J业 代现,化2 001 ,37(5): −48 .[58]罗国 ,芝刘 刚,谭 洪.新 半闭封环水养殖系循统中高革体鯻 养殖 密 研度 究[J] 上.海 海 洋 学 大学报 ,012(22: 2)1−2842.[5 9 ]ePdesen r FL ,uShrK I, Dasglara dJ,e tl.a fEecfs tfo eef lodadni gn oinrtoegnba lacnesan dfih pseforrmanecin erlpcatedi ecrirclatung iquacualure tsysetms [].JA uqacluure, 201t2,3 8–343:12 3−245. [607 ]Dyu HN ,omCn G Ja, ilWe M, letal P.atirc korgeloos effesc of tatew rexcahneg ,sainlti yegirme,st ckion dgesity nanddi eston gr otw ahnd usrvvial fo dmeosicttedab lck atgei shrirm Penapeu msondoo (Fnpiaciu,s17 9) 8eared inrsa n-bdasd reeircucaltni gysstmesJ].[ Auaqcultreu, 022, 133–8413 :23525−9.[6 ]1 hIses P n,EB ooekH E ,Csselmaan J , eMtal. Sto c kdineiftciation: maetirals andm ethod[s]. JaCn JF si hAquta ,1981,38: 138818−5.5 62[]楼允东 .鱼 育类学[M种. 北京:] 中国农业版出社, 9919. 6[3 ]Piedrhitaa RH.Red cung ihet ptontiela evniornmneal tmipca oft atk anuacuqtlueref fuenlt strough hintesnfiiacion antd ericcrultioa[J].n Auqcaluutre 2,00(236)2:35 4−. [644] ugSiura HS, MrahcnatD D ,Wgins T, ie alt .ffEleutnp roifel o cfmmorceallyiu es dlwoph-oshprus foih sfeed[J].s nEvionr Pol, 20l0(1640:) 59−101 .6[5] an RivnjJ. Waste tretaemtn i rencrcuiltian gauqculatur eysstem[s].J quacAlt uEng 20,31, 3: 459−65 [6.] Hu 6, LeeZJ W, handrCn aK ,te l. Nitrogeant arnsfromtioans niinte snvieaq uacultru sestym ena itsd mipicltiaont olicmae tcanhe ghtorghun trouisox deie imssionJ[.] iorBes Technl, 201o(130):3 14−332.

0

5第期

王等峰: 国内 工外厂化环循养殖研水进究

1展11

1

evRiweof indus tira lreiccurltaig nqauauctlue rrseerahc athom aend poada

WNG AFegn,1,23,L E JIlini, 2GOAC unrhn2e HU,ANG inB2, HAI JZeimng4

1.i olCegle o Ffihseiesr ,OecanUn ievrisy tfo Cihn,a iQgdao 266003n ,hiCan; 2.Marine Fi shB reding andeB iteochologn Lybaoarort, yeYlolwSe aFsiheres ReseirachI sntitteu C,ihnes Aecademy f oFsiehyrSc iecn,e Qngiad o66207,1 Chia;n3 . oClegelo fMar neiSci neecan dE gnieneinrg, Qngdioa gAiructule rUnviesitry ,Qindga

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26601,9Chi n;a 4. aLzihu Minobo gAqutai Cc.Ltod ,aLihzu 26o141,8 hiCa

Abstracn: tRcireulctanigaquacultu ersyst esm i.,.ere- sungiw tear ater furifipactonirecy lingc ,raeeff cieint ,conoemic ,nade vinornmetanly frlinedy.l nIa ddtiio,nt hy ceomply wthi teh straegictn eesdf or iccrualreco onym ,enreygconse rvatoinan dmeisisn redoctionu ,na dcahning modeg o efonomcci rogwth propseo dybt e htsate .Tihs atrciel baedso nre ciruclaint gquaaulctue appriclatio andn rpctice camoinbe wdiht auqacluuret resaerhc andind sturaild veelpoemn,tf cusoed no rebednig amagenemtna d anplpciatin,ow tar cireulationc ysstm cearryni cgpacati,y waer cytlce ariot m,an bieedingr niamals ,rbeeing edfeft, pcreeftc beredignd nesit, aydno herta septs co fopeariotsn mnaagmeent The .ifnding sre aummarszied nda idcsussd toepro iveda co rrspoedinng refeencrefor he future etstabislhemt on sftndaar dpedeingm angaemen tofr ericculraintg quacaulutr sysetme ins China .Ke wyodr:sr eirccuatling quacaluure; atqauuctulrem ode;aq ucaltuue ranmaegent morCesrpnodnig uahot:r LI EJlii.n -Emai: llijl@eysfr.ica.n

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