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近年来我国水产养殖业发展迅速,己形成世界上规模最大的水产养殖产业。传统的养殖方式由于技术和管理问题,已越来越暴露出不可持续增长的局限性,不但自身受到暴发性流行病的困扰,生产效益的持续性得不到保证,而且还存在破坏生态环境和浪费资源等弊端。如何对旧的生产方式进行改革,在有限的资源条件下,进一步提高水产养殖生产水平,同时又保护和改善生态环境,实现可持续发展,是世界范围内水产养殖业所面临的严峻挑战。
循环水养殖模式在资源消耗、环境保护、生产能力等方面具有明显优势,已成为越来越多国家实现可持续发展的选择。美国、日本、法国、丹麦、德国等发达国家从上世纪60年代就开始进行工厂化养鱼技术研究,工厂化养殖设备已有专业厂商生产。我国对工厂化养殖模式的特点、设计原理、系统管理等的研究尚处于起步阶段,虽然已经陆续建立了一些生产系统,但基本上都是引进国外技术,对外来技术吸收、消化和创新的缺陷不可避免地导致了一系列问题。
水处理系统是循环水养殖系统的核心,水处理技术制约着整个养殖系统的水质状况和生产能力。生物处理技术利用微生物的吸收、代谢作用去除水体中有机物和氨氮,与物理技术与化学技术相比具有投资低、不易产生二次污染等优点,是处理溶解态污染物最经济有效的方式。海水养殖废水中的有机物主要为碳水化合物、蛋白质、脂肪等,可生化性好,特别适合采用生物处理技术。
通过向水体中投加直接以目标降解物质为主要碳源和能源的高效微生物菌剂来增加生物量,强化生物处理系统对目标污染物质的去除能力。高效微生物菌剂在水产养殖中的应用研究方兴未艾,国内外很多学者已成功地分离到可抑制病原菌、除污,同时可促进养殖生物生长的菌株,有些己实现了商品化并在水产养殖中得到越来越广泛的应用。
本研究在国内外海水养殖废水生物处理技术的基础上,从我国海水养殖业的发展现状入手,充分把握我国海水养殖生产的外源污染和内源污染等环境污染状况,从循环水养殖系统的水处理效果、投加微生物菌剂、养殖废水(废物)无害化处理以及水质调控等方面,对海水养殖循环水处理系统工艺进行了有益的探索,以期为实现循环水系统在海水养殖业中的进一步应用奠定一定的基础,为海水养殖业的可持续发展作出一定的贡献。
为实现上述目的,笔者在通过综合运用文献分析法、归纳法和实验法等研究方法,分析了我国海水养殖生产的外源污染、内源污染及养殖废水(废物)污染等环境污染状况,并采用个案分析法分析了海水养殖循环水处理系统工艺。