我国鲆鲽类循环水养殖系统的研制和运行现状

全封闭式海水循环养殖系统,是当前国际上先进养殖模式的代表,也是未来养殖产业发展的重要方向,备受世界关注。我国最早走上工厂化养殖道路的海水鱼类是鲆鲽类,现正由开放式向封闭式循环水养殖方向迈进,目前各项技术与工艺已经取得了长足进步。但是,根据对国内循环水系统装备的研制及其运行情况的跟踪调查,发现循环水处理的核心部分存在着稳定性、可靠性、经济性等问题急待研究解决。本文在分析循环系统主要配套装备和工艺参数的基础上,结合几家典型养殖企业的运行特点进行了分类剖析,针对现有装备和系统中发现的几个关键问题,提出了改进、提高的对策,可为今后鲆鲽类全循环养殖系统的升级、定型和走向国产化提供借鉴。     

全球鲆鲽类贸易状况及对我国鲆鲽类养殖的启示

分析了全球鲆鲽类的生产特征,认为过去20年资源量和捕捞量相对稳定,为满足日益增长的市场需求,发展鲆鲽类养殖是大势所趋。重点研究了全球鲆鲽类的国际贸易状况,结果表明:鲆鲽类的流通和贸易主要是欧盟的区域内贸易和美加贸易,美国、加拿大和欧盟是鲆鲽类主要的进出口市场；亚洲是鲆鲽类重要的进口市场,中国和日本分别居第一位和第二位；鲆鲽类的净出口国有冰岛和印度尼西亚,净进口国有日本和意大利,而鲆鲽类产业内贸易活跃的国家有加拿大、德国和法国。在上述分析的基础上,结合我国鲆鲽类的国际贸易状况,从生产管理和市场营销两个方面对我国鲆鲽类养殖产业的发展提出了建议。     

循环经济转型下的中国鲆鲽类养殖产业

中国海洋经济进入了一个全新发展时期,海水养殖作为海洋经济重要组成部分,必须深入贯彻循环经济发展理念,以科技创新为动力,走可持续发展的道路。本文立足于中国鲆鲽类养殖产业现状,系统阐述我国鲆鲽类养殖业在养殖模式、饲料使用、疾病防控、产业组织及其管理方式等方面存在问题,深入分析鲆鲽类产业与循环经济的内在关系,探讨鲆鲽类产业可持续发展的途径与方法,旨在为鲆鲽类产业走循环经济发展道路、实现可持续发展提供对策和思路。     

鲆鲽类养殖技术需求分析

通过对鲆鲽类主产区养殖户进行抽样调查,分析养殖户所关心的技术问题,包括海水资源利用、鱼苗、鱼药和饲料等关键投入要素,分析了产生这些问题的原因。在统计分析的基础上,进一步阐明了政府部门、科研单位、企业和行业协会在解决相关问题时应该参与的程度,最后提出相关政策建议。     

鲆鲽类养殖综合信息管理系统的构建解析

以PowerBuilder9.0作为信息管理系统的设计软件,以Windowsxp为服务器/客户应用软件平台,对鲆鲽类养殖的基本信息、生产记录、投入品、质量检测、病害防治及产品销售等六个模块进行系统集成,建立了一个无公害水产品养殖基地的信息管理系统。该系统是一个管理系统,通过它可以对鲆鲽类的养殖进行信息查询、质量安全监测、主要病害及重大疫病预测预报等功能。     

鲆鲽类疾病概况

鲆鲽类增养殖国外从19世纪末开始研究，主要是欧美一些国家对欧洲鲽进行孵化放流丁作。我国从1959年开始对牙鲆的人工繁育工作。目前全世界养殖的鲆鲽类有牙鲆、大菱鲆、欧洲鲽、庸鲽、星鲽、石鲽、半滑舌鳎（欧鳎）等，养殖规模和产量已经达到一定水平。目前我国的养殖品种幸要是牙鲆和大菱鲆为主，石鲽、黄盖鲽等也有养殖。     

河北省2018年度鲆鲽类养殖病害流行情况及防控建议

详细阐述了2018年度河北省鲆鲽类养殖中的病害流行情况,包括病害种类、各种病害的检出率及不同种类病原检出率占比等;分析了2018年河北省鲆鲽类病害的流行趋势,指出细菌性疾病占比最高,危害程度有所加大,要特别关注新发重大疫病-半滑舌鳎体表溃疡症和顽疾性疫病-盾纤毛虫病;文章为在以后的养殖中更好的进行病害预警和制定更有效的病害防控措施提供了依据,对2019年鲆鲽类养殖中的病害防控提出了建议,建议严格实施生物安保措施,努力实施精准治疗。     

鲆鲽类渔用疫苗研究现状及展望

我国是世界鲆鲽类养殖大国,近年来产业开始由开放式流水工厂化养殖向循环水工厂化养殖转变,但是受病害问题的困扰,产业转型提升受到巨大的制约,为此探讨疾病有效防控方法成为水产界的紧迫任务之一。目前,鱼病防治仍以化学药物防治为主,生态预防、免疫预防的研究与应用刚刚起步,渔用疫苗具有无残留、不会造成耐药性并能保证环境安全等优点而备受业界的关注。本综述分析了鲆鲽类疫苗的研制应用现状和存在的问题,并对其发展前景作了初步预测,以期为鲆鲽类养殖技术的转型提升,也为工业化养殖建立一条安全、高效的鱼病防控体系提供参考。     

鲆鲽类白化机理的研究进展

鲆鲽类体色白化，在苗种生产过程中常见。很多学者对其进行过研究，然而关于白化的机理仍然不清楚。本文就近年来国内外有关鲆鲽类白化机理的研究从营养、遗传、环境、生理等方面进行综述。     

鲆鲽类半封闭循环水养殖系统运行效果评价

根据鲆鲽类海水鱼的生理生态特点,整合双排水、多级物理过滤、臭氧消毒杀菌、纯氧混合增氧等关键的水质调控技术,构建了低能耗、低成本、高效益的半封闭循环水养殖系统,以大菱鲆为试验对象,通过试运行探讨了其可行性和实用性。养殖试验分3个阶段,对期间各项水质指标的动态变化进行了监测。结果表明:在日换水率为50 %时,各项水质指标均保持在鲆鲽类生长的适宜范围内；大菱鲆生长情况良好,成活率92 %,平均养殖密度达18.4 kg·m-3；与流水养殖模式比较,养鱼污水经过循环利用,每生产1 kg鱼节约能耗24 %,节水85 %。该鲆鲽类半封闭循环水养殖系统的可行性和经济性良好,适宜于在山东、河北、辽宁等北方沿海地区大力推广应用。     

Waste management in recirculating aquaculture system through bacteria dissimilation and plant assimilation

Wastewater management and disposal in aquaculture is becoming increasingly important due to stringent water regulations regarding waste discharges into natural water systems. Recirculation aquaculture is one of the technologies designed to reduce waste discharge through the nitrification process. However, nitrification results in nitrate accumulation which is normally reduced by dilution through water exchange. Water exchange is only possible with sufficient water. Although nitrification is a conventional process, it has limitations because the autotrophic bacteria require long start-up and multiplication periods. The nitrifiers require high levels of oxygen with relatively higher aeration costs. Moreover, the bacteria are sensitive to rapid changes in pH, temperature, and flow rate. Denitrification can be a solution to the limitations of nitrification since denitrifiers are most abundant in the natural environment and have higher growth rates than nitrifiers. In addition, the process reduces energy costs since there is no need for aeration, water consumption is also reduced drastically since water exchange is minimized. Organic loading can be reduced when fish waste is utilized as a carbon source. An alternative process to manage aquaculture wastes is through anaerobic ammonium oxidation (anammox), where ammonia and nitrite are converted into nitrogen gas. Anammox can efficiently reduce ammonia and nitrites from culture water, but it has not received wide application in aquaculture. Aquaculture wastewater contains nutrients which are essential for plant growth. The plants maintain good water quality by absorbing the dissolved nutrients. Denitrification, anammox, and nutrient uptake by plants are feasible strategies to reduce wastes from aquaculture effluents.     

工厂化水产养殖中的自动控制技术

本文从工厂化水产养殖自动控制系统的组成、自动控制方法、自动控制技术在水质参数检测与调控中的应用等方面,论述了有关研究的技术成果和未来发展趋势.根据水产养殖工业化和自动化发展,以及自动控制技术在水产养殖中的广阔应用前景,指出了发展水产养殖自动化检测和调控精准技术的必要性,提出发展规范化、标准化的水产养殖自动化技术,以推动...     

工厂化水产养殖中的自动控制技术

本文从工厂化水产养殖自动控制系统的组成、自动控制方法、自动控制技术在水质参数检测与调控中的应用等方面,论述了有关研究的技术成果和未来发展趋势。根据水产养殖工业化和自动化发展,以及自动控制技术在水产养殖中的广阔应用前景,指出了发展水产养殖自动化检测和调控精准技术的必要性,提出发展规范化、标准化的水产养殖自动化技术,以推动水产养殖工业化的发展。     

高体革鯻工厂化循环水养殖试验研究

为研究高体革鯻(Scortum barcoo)在工厂化循环水养殖系统中生长情况。在一套包括微滤机、高效生物滤塔、紫外杀菌器、温控装置等组成的工厂循环水养殖系统中进行高体革鯻养殖试验,并检测试验期间水质变化情况。经过151 d养殖试验,高体革鯻规格达到410 g/尾,养殖密度为40 kg/m3,成活率为97.7%,特定生长率为0.93%/d。生物过滤器经过28 d挂膜成功后,系统水处理效果保持稳定,水质指标维持在较低水平,NH4+-N2.0 mg/L,NO2--N0.2 mg/L。     

基于易控的工业化循环水养殖系统

随着可用水资源的减少,工业化循环水养殖是现代渔业的发展趋势。为了提高工业化循环水养殖的自动化程度,以及将其与物联网更好地结合起来,设计了基于易控的工业化循环水养殖系统。系统采用封闭式循环水养殖工艺,选用微滤机、流化床、低压纯氧混合装置等国内先进的循环水养殖装备构建硬件系统,使用西门子S7-300 PLC和其它智能仪表设备等构建控制系统,通过易控软件作为人机交互平台将各要素进行整合。该系统实现了工业化循环水养殖系统的养殖过程智能控制、养殖水质精准调控和养殖控制物联网化,具备自动化程度高、运行稳定、扩展性强的优点。该系统易于推广,并为将来的福利养殖系统提供了理论依据和基础数据。     

工厂化水产养殖水体的pH值在线自动控制系统

工厂化水产养殖水体的pH值在线自动控制系统=Automatic control system of pH value in the recirculating aquaculture[刊,中]/朱明瑞(中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江 哈尔滨150070),曹广斌,蒋树义,韩世成//水产学报,－2007,31（3）,－335～342 根据鱼类养殖的水体适合pH值范围为6.5～8.5,硝化细菌进行硝化反应去除氨氮的pH值在7.0以上,养殖水体的pH值大于8.75就会产生大量对鱼类有毒的非离子态氨的生产实际情况,进行了工厂化水产养殖水体的pH值控制研究。由于pH值的中和过程是非线性的,很难控制,所以本文根据水产水体养殖的要求确定将pH值控制在7.0～7.5之间的稳定范围内,确保整个控制过程在pH值变化的线性范围,降低控制难度。控制采用PID算法,以占空比方式控制电磁阀添加中和剂,实现对pH值的控制。中和剂选择NaOH和NaHCO3,并进行了稳定控制配比试验,浓度分别为2 g•L-1和20 g•L-1的配比组,获得满意效果。本控制系统使用电磁阀而不是变频器或是调节阀之类昂贵作为执行元件,方法简单,成本低廉,控制准确可靠,是一种非常适用于工厂化水产养殖的pH值在线自动控制系统。图8表6参9     

北极红点鲑工厂化循环水养殖试验

北极红点鲑(Salvelinus alpinus)在循环水养殖模式下,体重增长趋势呈指数增长,体长增长趋势呈线性增长,增重率在15.58%～96.76%之间,其中12月最高,8月最低;特定生长率在0.47%～2.26%之间,其中12月最高,8月最低;饲料系数在1.02～1.51之间,其中6月最高,12月最低之间;肥满度在0.92%～1.71%之间,其中10月最高,4月最低。综上所述,循环水模式养殖北极红点鲑生长较快、饲料利用率较高,在天津地区冷水资源不足的情况下发展北极红点鲑循环水养殖模式是一种可行模式。     

生物强化移动床生物膜反应器处理水产养殖循环水初步研究

利用自制的硝化细菌菌剂促进移动床生物膜反应器(Moving bed biofilm reactor,MBBR)的挂膜启动,分析不同载体氨氮负荷、碳氮比条件下反应器运行状况,并进一步进行了实验室模拟循环水养殖草金鱼实验。结果显示,利用自制硝化菌剂能够完成整个移动床反应器的启动过程,在接种15 d后使循环出水氨氮稳定在1 mg/L以下。单位体积载体氨氮负荷实验表明,MBBR能够在100 mg TAN/(L填料·d)条件下,使出水满足一般水产养殖水质要求(氨氮0.5 mg/L,亚硝氮0.1 mg/L)。进水碳氮比在1以内时MBBR能够稳定高效运行。在实验室模拟循环水养殖过程中,经菌剂强化的MBBR能维持循环出水氨氮低于0.5 mg/L,亚硝氮低于0.05 mg/L。     

循环水养殖罗非鱼氮收支及对水质影响的初步研究

为提供实际生产理论依据,改良系统水处理工艺,开展循环水养殖系统中吉富罗非鱼氮收支和对水质情况的初步研究。起始养殖密度8 kg/m3,投饲率2%,系统循环量1 m3/h,总水量0.8 m3。试验期间溶解氧大于6 mg/L,pH 7.0～7.2,水温23～25℃。每周监测水质2～3次,监测指标包括氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮,每2周检测1次水中总氮。用凯氏定氮法测定实验前后饲料、试验鱼体、粪便、悬浮颗粒的氮含量。结果显示,摄食氮有50.00±1.50%转化为生长氮,32.61±1.38%转化为排泄氮,17.39±4.0%转化为粪氮;58%的粪氮为悬浮颗粒物,42%为可沉淀颗粒物。     

Performance of sequencing microbead biofilters in a recirculating aquaculture system

Biological filtration, or biofiltration, is the key technology in recirculating aquaculture systems. Sequencing microbead biofilters, in which the media maintains a continuous up-and-down movement, are based on traditional microbead filters but offer superior filtration properties. The performance characteristics of a sequencing microbead biofilter installed in a recirculating aquaculture system for rearing Barcoo perch at 29 ± 1 °C were examined. The total ammonia-nitrogen (TAN) concentrations and the nitrite-nitrogen concentrations during a 52-day culture period were maintained blow 1.6 mg/L and 0.9 mg/L. In order to ensure efficient biofiltration, the optimal actual application of hydraulic retention time was determined to be approximately 3–5 min. The water flow produced by the reciprocating motion of the media served to wash away suspended solids, ensuring the occurrence of optimal nitrification processes. Additionally, the reciprocating motion of the media enhanced ammonia treatment efficiency significantly by improving the transport of nutrients and nitrification activity. Compared to a static situation the ammonia removal rate increased by 27% based on the application of up-and-down reciprocating movement. The biofilm on the microbead forms as a compact, complex, and homogeneous structure, consisting of numerous microscopic thin sheets. Additionally, a multitude of pores, interstitial voids, and vertical channels were widely observed to convey obviously advantageous properties in support of fluid passage, thus enhancing mass transfer and ultimately contributing to biofiltration effectiveness. The optimum biofilm thickness for providing efficient biofiltration was determined to be approximately 70 μm for this filter.