淡水池塘循环水养殖系统设计比选试验（二）

章海鑫 黎流球 欧阳敏 温娇萍 张桂芳 邓宏奎

摘要： 通过将小型池塘（1.2×667m 2）改造成养鱼区和水质处理区的方式设计了一套新型“洁水循环”系统—“陆基分区”养殖系统。并验证了该系统的养殖效果，光唇鱼经过330d的养殖成活率为84.8%，饵料系数为1.59，单位产量为10.6kg/m 3；加州鲈经过180d的养殖成活率为85.33%，饵料系数为1.37，单位产量为12.19kg/m 3。结果表明该系统能够实现水体循环养殖，达到低占地面积、低排污的养殖效果，但还需要进一步探讨其养殖技术，提高养殖单位产量。

关键词： 陆基分区养殖；设计；光唇鱼；加州鲈；循环养殖

中图分类号： S969  文献标识码： A

鉴于全球人口增长和食品需求加速，水产养殖业蓬勃发展  ［1］ 。水产养殖的快速扩张会带来一系列的环境问题，如集约化养殖系统中水质的退化和疾病的爆发  ［2-4］ 。一般在集约化养殖过程中面对此类问题，最主要的手段就是通过水体交换来解决。但通过水体交换势必会造成水资源的大量消耗和相应的环境问题。集约化的养殖系统向天然水体排水，水体中含有的营养物质和化学物质就会相应的在天然水体中释放。最终导致天然水体富营养化现象，甚至影响着天然水体的生物多样性  ［5、6］ 。封闭性水产养殖系统强化了水质的处理能力，精确把控了养殖动物的安全性，实现了养殖水产品的安全和可能。同时能够做到水体低交换率、水质可控和养殖对象可控等。因此，在封闭的水产养殖系统中发展水产养殖产业是解决以上问题的主要解题思路之一。目前，封闭性水产养殖系统主要有洁水循环系统（clearn-water recirculating aquaculture system，CW）和生物絮团养殖系统（biofloc aquaculture system，BF）。目前，在江西，发展的主要是CW养殖系统，如“水泥池”流水养殖、“帆布桶”、“ 跑道推水养鱼”、 “集装箱”、“ 圈养桶”、 “工厂化循环水”等。其中“水泥池”流水养殖和“帆布桶”还不能做到完全自行净化，需要外源水源的补充。而“跑道推水養鱼”、“集装箱”、“圈养桶”等模式实际上是要额外配置大面积的池塘进行水质净化，而且功耗特别大。“工厂化循环水”养殖能够实现水体的完全净化，但对于能耗和技术的要求较高。因此，研究出一种能耗低、占地面积小、能够完成自我净化的养殖系统显得非常必要。本文介绍一种新型洁水循环系统-“陆基分区”养殖系统，该系统能够实现能耗消耗低、占地面积小、零换水和零排污。旨在为发展江西洁水循环系统提供一种新思路。

1 陆基分区养殖系统

1.1 设计理念

陆基分区养殖系统的设计理念是通过将养鱼和水质处理分开，养鱼区域专注于养鱼，水质处理区域专注于水质处理。水处理完后要循环利用，同时在水处理过程中将溶于水的营养物质转化成经济作物，实现鱼菜双丰收，养殖低排放或零排放。同时整个养殖区域的占地面积不宜过大，便于操作管理和节约土地资源。

1.2 整体构造

陆基分区养殖系统占地面积为1.2×667m 2，由三条水渠将系统分割成养殖区和水质处理区。养殖区由4个圆形养殖池构成，养殖池有独立进水口和底排污系统，进水口安装有曝气系统；养殖池的面积为100m 2，深为1.5m。养殖池水由底排污管排出进入沉淀池。沉淀池面积为25m 2，由一台水泵将水提入水处理区。水处理区采用模块化设计，面积为320m 2，每个模块水下挂毛刷，水面种植水生蔬菜。陆基分区养殖系统的具体结构和实景图见图1和图2。

1.3 运行工作原理

陆基分区养殖系统主要目的是将养鱼和水处理分开，实现高密度养殖和污水低排放或零排放的目的。主要运行的原理是：首先鱼养殖在养鱼区，养鱼区实现鱼类高密度养殖，残饵、粪便和固体废物则由底部排污管排出进入沉淀池。其次养殖区废水、残饵和固体废物在沉淀区沉淀，沉淀区不但承担沉淀的作用，同时还承担整个系统的反硝化的功能区，沉淀区的底污定时吸出进行堆肥进入果园作为肥料。第三，沉淀后的养殖水通过提水泵进入水处理区，通过曝气和生物膜（毛刷）对溶解性营养物质（N、P等）进行处理，同时通过水生蔬菜进行吸收转化，将无机营养物质转化成有经济价值的有机物质（蔬菜）。最后，经过处理后的水进入水渠在养殖池的进水口进行再曝气后重新进入养殖池。因此整个生产过程是水体循环的，养殖过程是可控的，养殖污染物是低排放的。

2 养殖实例

2.1 光唇鱼养殖实例

2020年，在上高县建立的一套陆基分区养殖系统，使用该系统养殖了一年的光唇鱼。在2个体积为125/m 3的养殖池中养殖了75000尾光唇鱼，经过330d的养殖2个养殖池共收获2650kg光唇鱼。平均规格为3.42g/尾的光唇鱼收获规格为41.67g/尾，特定生长率达为0.76%。光唇鱼养殖成活率为84.8%，增重率为933.14%，饵料系数为1.59。

2．2加州鲈养殖实例

2020年，在上高县建立的一套陆基分区养殖系统，使用该系统养殖了一年的加州鲈。在2个体积为125/m 3的养殖池中养殖了7500尾加州鲈，经过180d的养殖2个养殖池共收获3047.5kg加州鲈。平均规格为6.48g/尾的加州鲈收获规格为476.17g/尾，特定生长率达为2.38%。加州鲈养殖成活率为85.33%，增重率为6170.58%，饵料系数为1.37。

3分析与讨论

3.1系统养殖效果分析

光唇鱼属鲤形目，鲤科，鲃亚科，光唇鱼属，是我国南方水域特有的小型鱼类  ［7］ ，目前在浙江、江西、湖南等地均有养殖。主要养殖方式有网箱、池塘和流水帆布池等  ［8-9］ 。目前光唇鱼越来越受到养殖户的喜爱，价格常年居高不下。加州鲈是20世纪80年代从国外引进的肉食性鱼类，具有营养丰富、肉质鲜美、生长速度快、适温性广等特点。加州鲈养殖主要分布在中国广东、浙江、江苏、湖北等省份  ［10］ 。传统加州鲈池塘养殖模式较为粗放，从业者一般不考虑养殖水环境承载力，造成水生态环境的污染和养殖模式的不可持续性等一些列问题  ［11］ 。因此，如果能够采用陆基分区养殖的模式养殖光唇鱼和加州鲈，对于渔业养殖模式，提高陆基分区养殖的养殖效益，以及推广陆基分区养殖具有积极的意义。本养殖试验共收获光唇鱼2650㎏，单位产量为10.6kg/m 3。养殖产量高于池塘养殖产量和大棚养殖产量  ［12］ ，产量低于本实验加州鲈养殖产量（共收获3047.5㎏，单位产量为12.19kg/m 3），同时加州鲈养殖产量低于池塘圈养的产量（36.1kg/m 3）  ［13］ 。表明本系统可以养殖光唇鱼和加州鲈两种鱼类，但其养殖产量还有进一步提升的空间。这需要在水质控制，养殖投喂等环节进一步的提高管理和养殖技能。

3.2 陆基分区养殖效果分析

虽然目前在整个水产养殖过程中，未将水资源使用的成本纳入到养殖成本的计算中去。因为我们水产养殖的水资源的使用目前并没有收取费用，但随着水资源的越来越匮乏，水资源使用给环境带来的压力越来越大，未来水资源的使用必将是越来越紧张。而对于水产养殖这一高用水行业来说，一旦水资源的使用需要额外支付成本，将会深刻影响着水产养殖行业的发展。因此目前，全国各地，乃至全世界均在大力发展水资源循环可用的水产养殖系统——洁水循环系统。陆基分区养殖系统的设计也是基于这一目的出发而研发设计的。目标在于在水产养殖过程中尽可能减少水资源的利用，提高养殖动物生长速度，这对当前的生态文明节能减排，节水意义重大。通过对光唇鱼和加州鲈的养殖试验可以发现，经过一个周期的养殖，整个系统的水基本能够做到自我处理，不需要额外补充水源（蒸发后和沉淀池吸污后补充除外），极大的节约了水资源。同时整个系统占地面积约1.2×667m 2，相比较产量相同的传统水产养殖方式大量的降低了对土地资源的使用。

水产养殖的首要目的是在满足环保和食品安全的要求下能够挣钱。因此努力提高养殖产量、降低养殖成本是提高养殖效益的有效手段。通过养殖试验发现，虽然陆基分区养殖系统提高了电费的使用，需要额外的增加一定的养殖成本，同时设施的投入相较于普通池塘也有所提高。但在“陆基分区”养殖系统中养殖光唇鱼和加州鲈发现并没有病害的危害，成活率较高，整个养殖过程中不存在药物使用的情况，排除了药物使用的成本，同时成活率提高也相应的增加了养殖产量。就整个系统来言，在占地面积为1.2×667m 2的基础上生产了5697.5kg的产量（光唇鱼和加州鲈），相较于普通养殖池塘，产量提高了3～4倍。另外，此系统通过探讨养殖高附加值產品能够取得的养殖效益会大于普通养殖品种，如光唇鱼养殖周期更长、养殖产量更低，但养殖效益远高于加州鲈。说明利用陆基分区养殖高附加值物种能够通过高附加值抵消部分成本的增加而达到提高养殖效益的目的。

虽然通过养殖试验，得到陆基分区养殖的设计是可行的，但还是有部分的问题需要进一步的解决。如水处理过程中需要非常专业的知识根据养殖季节和养殖阶段配置不同的净化植物，水处理区生物膜脱落和更新的处理等均需要进一步优化。还有就是整个系统中养殖的单位产量还是较低，相较于工厂化循环水养殖系统的产量，此系统的养殖产量还有进一步上升的空间。这些需要进行长期的养殖实践和设施改进等。

参考文献

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