- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:工厂化循环水养殖模式是水产养殖向集约化、绿色化和智能化转型的重要方向。该模式通过物理过滤、生物净化、增氧、杀菌、温控及水质监测等系统,对养殖用水进行循环处理与重复利用,有效降低水资源消耗,减少尾水排放,并提升养殖环境的可控性和稳定性。应用该模式,可实现高密度养殖、精细化管理和疾病风险控制,提高养殖产量与经济效益。本文围绕工厂化循环水养殖模式的技术特征、应用价值、现实问题及发展前景进行分析,旨在为现代水产养殖高质量发展提供技术参考与实践指导。
关键词:工厂化循环水养殖;水产养殖;水质调控;绿色发展;智能化管理
引言
传统水产养殖在保障水产品供给方面发挥了重要作用,但部分地区仍存在用水量大、尾水排放压力高、病害防控难、生产效益波动明显等问题。随着资源环境约束增强和水产品质量安全要求提高,单纯依靠池塘扩张或粗放投喂的发展方式已难以持续。工厂化循环水养殖通过工程化设施和生物净化技术重构养殖环境,为水产养殖节水减排、稳定生产和精准管理提供了新的路径。
一、工厂化循环水养殖模式的技术内涵
工厂化循环水养殖模式并不是简单地把养殖对象转移到室内,而是通过系统化工程设施建立相对封闭、可调、可控的水体循环环境。其基本运行逻辑是将养殖池排出的水体经过固液分离、微滤、沉淀或转鼓过滤,去除残饵、粪便和悬浮颗粒,再通过生物滤池或移动床生物膜反应器分解氨氮、亚硝酸盐等有害物质,随后配合增氧、脱气、紫外线或臭氧杀菌、温度调节和pH调控,使水质重新达到养殖要求后回流至养殖池。与传统池塘养殖相比,该模式对水温、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、浊度和微生物数量等指标控制更加精确,能够为鱼、虾、蟹及特种水产品提供稳定生长环境。在生产组织上,工厂化循环水养殖通常采用分池分级、定量投喂、集中监测和批次化管理方式,便于掌握苗种生长情况和饲料利用效率。由于养殖空间相对集中,病害监测、药物使用和产品追溯也更容易实现规范化。该模式体现了水产养殖由自然环境依赖型向设施控制型转变的趋势,其技术核心在于水处理系统、养殖工艺和管理数据之间的协同,而不是单个设备的堆叠。
二、工厂化循环水养殖的应用价值
工厂化循环水养殖的突出价值体现在资源节约、环境保护和生产稳定三个方面。水资源利用方面,该模式能够通过水体循环处理显著减少换水量,特别适合水资源紧缺、土地资源有限或生态环境敏感地区。传统养殖一旦水质恶化,常通过大量换水缓解问题,而循环水养殖更强调在系统内部完成污染物转化和水质修复,从源头减少外排压力。环境效益方面,循环水系统可集中收集残饵、粪便和污泥,为后续资源化利用创造条件,降低养殖尾水中氮、磷和有机物对外部水体的影响。生产效益方面,稳定的水温和水质条件能够减少外界气候变化对养殖的干扰,使养殖周期、成活率和规格整齐度更易控制。对于名优水产品、反季节养殖和高附加值品种,该模式能够提高单位水体产出,增强市场供应稳定性。质量安全方面,封闭或半封闭环境有利于减少外源污染和病原传入,配合科学投喂和水质监测,可降低盲目用药风险。管理层面,循环水养殖能够与自动投喂、在线监测、视频巡检和数据分析结合,使养殖决策从经验判断逐步转向数据支撑。由此可见,工厂化循环水养殖不仅是一种生产方式更新,也是一种面向绿色水产和现代农业的产业组织升级。
三、推广应用中面临的现实问题
尽管工厂化循环水养殖具有良好发展潜力,但在实际推广中仍面临投资成本、技术管理和运行风险等多重制约。建设成本较高是许多养殖主体面临的首要问题,循环水系统需要建设养殖车间、水处理单元、增氧系统、温控设备、备用电源、监测仪器和管网设施,前期投入明显高于普通池塘养殖。运行阶段还需持续消耗电力、维护设备和更换滤材,若养殖品种选择不当、市场价格波动或管理水平不足,容易影响经济效益。技术门槛同样不可忽视。循环水系统中各环节相互关联,生物滤池启动、硝化菌群稳定、投喂量控制、溶氧调节和污物排放都需要较强专业能力。若系统负荷超过设计能力,氨氮和亚硝酸盐可能快速升高,造成养殖对象应激甚至死亡。病害防控也具有特殊性,循环水系统虽然减少了外源污染,但一旦病原在系统内扩散,可能因水体循环而影响多个养殖池。因此,生物安全隔离、分区管理和应急处置机制十分重要。部分地区在推广过程中存在重设备采购、轻工艺管理的现象,只关注厂房和水处理设备建设,忽视苗种质量、饲料策略、日常监测和人员培训,导致系统运行效果低于预期。要推动该模式可持续发展,必须正视其高投入、高技术和高管理要求,避免将其简单包装为低风险高收益项目。
四、工厂化循环水养殖的发展前景与优化路径
从水产养殖发展趋势来看,工厂化循环水养殖具有广阔应用前景,但其推广应坚持因地制宜和分层发展原则。对于经济价值高、市场需求稳定且环境适应性强的品种,如石斑鱼、鲈鱼、鳜鱼、虹鳟、南美白对虾及部分观赏鱼类,可优先开展规模化循环水养殖,提高设施利用效率和产品附加值;而对于普通大宗品种,则可探索池塘工程化循环水、陆基养殖与尾水处理结合等过渡模式,以降低一次性投资压力,平衡经济与技术风险。在技术优化方面,应重视系统设计的匹配性,根据养殖对象、养殖密度、投喂水平及地区气候条件确定水处理能力,避免设备配置过剩或处理能力不足,确保水质稳定与养殖效益最大化。智能化管理将成为未来发展重点,通过在线传感器实时监测溶解氧、温度、pH值、氨氮及亚硝酸盐等指标,并结合自动投喂与预警系统,可以显著提升管理精度,减少人工依赖,提高养殖效率。同时,能源利用效率亟需优化,循环水养殖系统耗电量较高,可通过光伏发电、余热利用、节能水泵及高效增氧设备降低运行成本,实现经济与环保的协同。产业层面,应构建从苗种繁育、饲料供应、设备维护、技术服务到产品销售的完整配套体系,避免养殖户单独承担全部技术风险,提高产业整体抗风险能力。政策支持在推广过程中也至关重要,可重点面向示范基地建设、尾水处理标准制定、技术培训及金融服务等方面,引导企业和合作社稳步推进循环水养殖转型。未来,工厂化循环水养殖不仅能够解决缺水与环境污染问题,更有望成为水产养殖标准化、品牌化及可追溯发展的重要支撑,为养殖业的高质量发展提供技术与管理保障,实现经济效益、生态效益与社会效益的有机统一。
五、结语
工厂化循环水养殖模式顺应了水产养殖绿色化、集约化和智能化发展要求,能够在节约水资源、减少尾水排放、稳定养殖环境和提升产品质量方面发挥积极作用。其推广应用仍需解决投资成本高、技术门槛高和运行管理复杂等问题。未来应通过科学选品、系统优化、智能监测、人才培训和产业配套建设,提高模式适应性与经济可行性,推动水产养殖由传统经验生产向现代设施化生产转变。
参考文献
[1]郭金涛,张瑞祺,王建福,等.北方高海拔地区南美白对虾工厂化循环水养殖模式探索[J].河南科技学院学报(自然科学版),2026,54(01):17-25.
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