我國工廠化循環(huán)水現(xiàn)狀與趨勢 工廠化養(yǎng)殖水泥池
未來社會(huì)工業(yè)化的發(fā)展趨勢以及世界先進(jìn)養(yǎng)殖模式的發(fā)展水平預(yù)示,工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)將是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要模式。因此,工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要發(fā)展方向。國際上沒有工廠化養(yǎng)殖這一提法,與工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)相對應(yīng)的是循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(RAS),其主要特征是水體循環(huán)利用,日均水利用率在95%以上,如低于此指標(biāo),即為流水養(yǎng)殖。工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比,具有節(jié)水、節(jié)地、高密度集約化和排放可控的特點(diǎn),符合可持續(xù)發(fā)展要求,是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖方式轉(zhuǎn)變的必然趨勢。
工廠化循環(huán)水技術(shù)上存在的問題
目前我國平均每立方米的產(chǎn)量為7.4 公斤(淡水為8.2公斤、海水為6.4公斤),全國范圍循環(huán)水養(yǎng)殖發(fā)展力不足的特征仍較明顯。目前工廠化養(yǎng)殖的方式大體上分為流水養(yǎng)殖、半封閉循環(huán)水養(yǎng)殖和全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖等三種形式。受水處理成本的壓力,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)殖工廠比例極少。我國工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖發(fā)展中存在的問題,主要還是受限于經(jīng)濟(jì)實(shí)力、產(chǎn)品市場、養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益比等因素,主觀上還受限于養(yǎng)殖者對養(yǎng)殖技術(shù)的掌握和對先進(jìn)技術(shù)的利用。
與國際先進(jìn)水平相比,我國在淡水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域已具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用水平,反映在系統(tǒng)的循環(huán)水率、生物凈化穩(wěn)定性、系統(tǒng)輔助水體的比率等關(guān)鍵性能方面基本接近了國際水準(zhǔn);但在海水循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域還存在著相當(dāng)?shù)牟罹啵饕从吃谏飪艋到y(tǒng)構(gòu)建、凈化效率和穩(wěn)定性等方面。
基礎(chǔ)研究薄弱。我國以往在工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖方面的研究多集中在以水處理技術(shù)和設(shè)備性能等方面,針對養(yǎng)殖水體凈化處理的應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究不多,對應(yīng)特定養(yǎng)殖品種的物質(zhì)與能量收支的研究極少,以至系統(tǒng)的構(gòu)建和優(yōu)化水平難以有效提高。循環(huán)水養(yǎng)殖仍簡單沿用傳統(tǒng)養(yǎng)殖技術(shù),以設(shè)備系統(tǒng)和高密度生態(tài)環(huán)境為前提的養(yǎng)殖工藝技術(shù)沒有形成,指導(dǎo)特定品種進(jìn)行高效養(yǎng)殖生產(chǎn)的專家系統(tǒng)沒有構(gòu)建,致使設(shè)備系統(tǒng)沒能發(fā)揮最大功效,也是造成系統(tǒng)運(yùn)行成本高的因素之一。
海水循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)體系還未建立。海水生物凈化系統(tǒng)的效率需要提高,需要研究高效的生物凈化裝置以減少凈化設(shè)施的體量,穩(wěn)定凈化效果;需要在系統(tǒng)模型研究的基礎(chǔ)上,建立優(yōu)化的設(shè)備系統(tǒng)、穩(wěn)定的生物凈化系統(tǒng)、必要的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)、完善的養(yǎng)殖工藝和管理專家系統(tǒng),使裝備系統(tǒng)達(dá)到高效利用狀態(tài)。
淡水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)運(yùn)行成本過高。在基本模型研究的基礎(chǔ)上,建立優(yōu)化的設(shè)備系統(tǒng)、控制病原體侵害的水源凈化設(shè)施、與生態(tài)設(shè)施相結(jié)合的生物凈化系統(tǒng)、必要的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)以及完善的養(yǎng)殖工藝和管理專家系統(tǒng),使裝備系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的狀態(tài)。
低溫條件下高效生物凈化技術(shù)尚未突破。冷水魚養(yǎng)殖以鮭鱒類為主,與其它養(yǎng)殖品種相比,投入的飼料、養(yǎng)殖生境和生產(chǎn)環(huán)境都有其特殊性。發(fā)展循環(huán)水養(yǎng)殖需要突破低溫條件下的高效生物凈化技術(shù)、生物膜快速培養(yǎng)技術(shù)以及適養(yǎng)水溫有效保持的設(shè)施技術(shù)等。有必要針對鮭鱒類冷水魚養(yǎng)殖,構(gòu)建設(shè)施化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)。
對蝦養(yǎng)殖的主要方式是池塘和高位池,養(yǎng)殖過程中對水質(zhì)的要求、藻相的穩(wěn)定有一定的要求,高位蝦池自凈能力較弱,沉積物的排放對環(huán)境造成直接的影響,需要構(gòu)建適用的對蝦循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng),達(dá)到穩(wěn)定水質(zhì),提高營養(yǎng)利用效率,提高水利用率,控制排放的要求。由于對蝦價(jià)值所限,完全的工廠化養(yǎng)殖技術(shù)尚不能適用,需要依靠設(shè)施化的生態(tài)工程技術(shù),建立蝦-貝-藻能量轉(zhuǎn)換和水質(zhì)控制模型,構(gòu)建設(shè)施化的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng),達(dá)到水質(zhì)穩(wěn)定、水循環(huán)利用、排放減少的目的。
我國苗種繁育過程的全人工控制技術(shù)尚處于起步階段,低營養(yǎng)條件下的生物膜培養(yǎng)技術(shù)、水質(zhì)的智能化控制技術(shù)、不同特性魚卵孵化設(shè)施技術(shù)、繁育過程智能化判別技術(shù)等需要突破,繁育生態(tài)環(huán)境人工控制技術(shù)需要優(yōu)化和集成。有必要針對我國大宗養(yǎng)殖產(chǎn)品和一些名特優(yōu)品種的苗種繁育要求,應(yīng)用現(xiàn)代水環(huán)境控制技術(shù)和孵化繁育生境模擬技術(shù),構(gòu)建特定的設(shè)備系統(tǒng),形成完善的養(yǎng)殖生產(chǎn)工藝,達(dá)到水環(huán)境有效控制、孵化過程有效調(diào)控、節(jié)能節(jié)水以及反季節(jié)工業(yè)化生產(chǎn)的目的。
對工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖需求迫切
傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式如池塘養(yǎng)殖和網(wǎng)箱養(yǎng)殖,存在著占地面積大,適合養(yǎng)殖的地域有限,污染環(huán)境,易受地理氣候條件影響,容易因自然災(zāi)害造成減產(chǎn)等劣勢,其越來越嚴(yán)重的環(huán)境問題和產(chǎn)品安全性問題,難以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。
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。
目前普通的養(yǎng)殖技術(shù)都是基于自然或傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式條件下魚類的生理活動(dòng)研究成果,但是在工廠化高密度條件下,魚類受到環(huán)境脅迫,生理狀況會(huì)有顯著變化,水生態(tài)環(huán)境更為單一,養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)有相應(yīng)的調(diào)整。我國目前在該領(lǐng)域的研究嚴(yán)重滯后于生產(chǎn),無法提供成熟的養(yǎng)殖工藝,設(shè)施的效能不能得到發(fā)揮。部分配套技術(shù)的發(fā)展也不均衡,比如飼料品質(zhì)普遍較差,營養(yǎng)轉(zhuǎn)移效率低且不穩(wěn)定,增加了設(shè)施系統(tǒng)的處理負(fù)荷,導(dǎo)致綜合效益下降。因此,需要針對工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的系統(tǒng)條件,研究發(fā)展配套的養(yǎng)殖技術(shù)。
進(jìn)一步開發(fā)適宜的養(yǎng)殖品種。目前適宜工廠化養(yǎng)殖的養(yǎng)殖品種十分有限,海水養(yǎng)殖主要品種局限于鲆鰈類,淡水養(yǎng)殖的主流品種尚未顯現(xiàn),淡水養(yǎng)殖是我國魚類養(yǎng)殖的主體,淡水循環(huán)水養(yǎng)殖品種的欠缺,直接制約了淡水工廠化循環(huán)水的發(fā)展。
目前我國的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)施和養(yǎng)殖生產(chǎn)處于相脫節(jié)的狀況,也就是說只有少數(shù)人真正掌握循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施正常管理技術(shù),大多數(shù)已建的循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施很大一部分不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。究其原因,一是循環(huán)水養(yǎng)殖管理要求復(fù)雜,技術(shù)上有缺陷,不易實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行;二是一般養(yǎng)殖場的人員素質(zhì)和結(jié)構(gòu)不能滿足循環(huán)水養(yǎng)殖的要求。因此,今后養(yǎng)殖設(shè)施的開發(fā)應(yīng)更加注重從整體上整合養(yǎng)殖設(shè)施和養(yǎng)殖技術(shù),做到“軟硬件”真正的統(tǒng)一,并不斷提高設(shè)施的信息化和智能化水平,降低管理維護(hù)難度。
發(fā)展工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的對策
通過養(yǎng)殖業(yè)需求推進(jìn)循環(huán)水養(yǎng)殖 相對于發(fā)達(dá)國家的水產(chǎn)養(yǎng)殖,我國發(fā)展循環(huán)水養(yǎng)殖的脈絡(luò)似乎并不清晰,真正影響其發(fā)展規(guī)模的還是經(jīng)濟(jì)因素。因此,在我國沒有嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和養(yǎng)殖許可制度的條件下,工廠化養(yǎng)殖整體上不具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,但在局部領(lǐng)域具有顯著的綜合優(yōu)勢,可以優(yōu)先得到長足發(fā)展。
在苗種繁育領(lǐng)域,苗種繁育的水體規(guī)模一般不是很大,苗種繁育對水質(zhì)要求較高,苗種繁育的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,苗種繁育場的技術(shù)力量一般比較強(qiáng),最有條件運(yùn)行、管理好工廠化的生產(chǎn)系統(tǒng)。工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖在苗種繁育領(lǐng)域有其天然優(yōu)勢,最適宜推廣,可以考慮將全國苗種繁育場建設(shè)和循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)用推廣相結(jié)合,相互促進(jìn)和發(fā)展。
在海水鲆鰈類養(yǎng)殖領(lǐng)域,部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)的沒有足夠海水可取的情況,使得循環(huán)水養(yǎng)殖成為唯一的選擇。海水養(yǎng)殖產(chǎn)品的價(jià)值較高,對設(shè)施的高投入有較強(qiáng)的承受力,冬夏兩季調(diào)溫的成本使得工廠化循環(huán)水技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性得到體現(xiàn)。海水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖是推廣的重點(diǎn)方向,輔以一定的政策支持,突破規(guī)?;S化養(yǎng)殖瓶頸,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步和升級換代。
用循環(huán)水養(yǎng)殖的理念和技術(shù)改造傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式 淡水池塘養(yǎng)殖是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要形式,養(yǎng)殖產(chǎn)量占全國養(yǎng)殖產(chǎn)量的43%。但我國多數(shù)池塘養(yǎng)殖場普遍存在基礎(chǔ)設(shè)施落后、池塘淤積嚴(yán)重等問題,迫切需要利用循環(huán)水養(yǎng)殖中的一些實(shí)用成熟的技術(shù)和理念,全面提升池塘養(yǎng)殖基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)池塘養(yǎng)殖模式向可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。
運(yùn)用循環(huán)水養(yǎng)殖相關(guān)技術(shù)和生態(tài)工程技術(shù)改造傳統(tǒng)的流水養(yǎng)殖 鰻魚、冷水性魚類的養(yǎng)殖目前主要是流水養(yǎng)殖方式,換水率一般為每天4~12次,消耗了大量的水資源。利用循環(huán)水養(yǎng)殖中的相關(guān)成熟技術(shù)以及生態(tài)工廠化技術(shù),主要包括池型綜合設(shè)計(jì)規(guī)劃技術(shù)、顆粒污物去除技術(shù)、高效增氧技術(shù)、人工濕地技術(shù)等,在投入非常有限的條件下,提高水循環(huán)率,可節(jié)水60%~80%以上,并顯著改善水質(zhì)。
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