现代水产养殖全封闭系统
全封闭系统是指系统内养殖用水很少交换甚至不交换,而要进行不间断完全处理的养殖模式。这种模式的主要特点是:①只要管理得当,养殖密度可以非常高。②温度可以人工调节,这在半封闭系统中很难做到。③投饵及药物使用效率高。④捕食者和寄生虫可以完全防治,微生物疾病也大大减轻。⑤由于用水量很小,不受环境条件的影响,企业可以在任何其希望的地区一年四季开展生产,而且对周边生态环境影响极小。⑥由于能提供最佳生长环境,养殖动物生长速度快,个体整齐。⑦收获方便。
但是,这种模式的弊端也十分显著。首先,封闭系统的养殖用水需要循环重复使用,而且养殖密度极高,这就需要水处理系统功能十分强大、稳定,管理技术要求相当高,而且需要水泵使系统的水以较高速度运转循环;其次是整个系统为养殖生物提供了一个最佳生活状态,但同时对于病原体来说,也同样获得最佳生活条件,一旦有病原体漏网,进入系统,就会迅速繁殖,形成危害而来不及救治;另外,整个系统依赖机械系统处理水,其设备投资和管理费用也相当昂贵(图3-13)。所以尽管全封闭养殖模式理论上看很好,但实际应用受限非常大,不容易为中小企业所接受,更多地被一些不以追求经济效益为目的的科研院校实验室所使用。20世纪主要在欧美国家试行,并未得到真正生产意义上的应用。

图3-13 封闭式养殖系统示意图
·进入21世纪,我国北方沿海进行鲆鲽类养殖,由于养殖种类的生态习性的适应性及工程技术和管理技术的进步,这种全封闭系统才得到广泛普及,产生了很好的经济效益。当然很多企业的水处理系统仍跟不上要求,只好通过增加换水量来弥补,严格意义上的全封闭系统尚有一定距离,但从环境和经济效益综合考虑,这又是比较合理的一种选择(图3-14和图3-15)。

图3-14 工厂化室内养殖系统(矩形水槽)

图3-15 工厂化室内养殖系统(圆形水槽)
全封闭系统的核心是水处理,如德国一个50 m3的系统,真正用于养殖的水槽只有6 m3,而其余44 m3用于处理循环水,水在系统中的流速是2.5 m/s。6 m3养殖水槽可容纳1.5吨的鱼,半年内,可将10 g的鲤鱼养到500 g,年产量可达8~9吨。上海海洋大学一个50 m3的系统养殖多宝鱼,一年可养殖两茬,产量可达10~20 t。山东省大菱鲆的养殖密度可达40 kg/m2,一般幼鱼放养80~150尾/m2,成鱼放养20~30尾/m2,生长速度一年达1 kg。
全封闭系统是在水槽中进行的(半封闭系统也广泛使用水槽),无论是养殖还是水处理。水槽通常用水泥、塑料或木头制造。每一种材料都有各自的优缺点。
(1)水泥:坚固耐用,可以建成各种大小,形状,表面很容易处理光滑。缺点是不易搬动,一般只能固定在某一位置。
(2)木头:木质水槽操作方便,体轻容易搬动,但不够坚固,抗水压能力差,体积越大,越容易损坏,一般需要在外层用铁圈加固。由于常年处在潮湿环境,木头容易腐烂,因此需要用环氧树脂、纤维玻璃树脂等涂刷,以增加牢固性,防止出现裂缝渗漏。
(3)塑料:一般用的是高分子聚合物,如纤维玻璃、有机玻璃、聚乙烯、聚丙烯等材料。这些材料制成的水槽轻便、牢固,所以被广泛采用(图3-16)。

图3-16 塑料养殖水槽
水槽的形状一般多为圆柱形(水泥槽/池多为长方形),底部或平,或圆锥形。平底水槽使用较多,因为可以随意放置在平地上,而锥形底部的水槽需要有架子安放。锥形水槽的优点是,养殖时产生的废物会集中在底部很小区域,便于清理。圆形水槽中水的流速、循环和混合都比长方形的好。圆形水槽另一个优点是鱼类(尤其是刚放养的)不会聚集在某一个区域,造成挤压或导致局部缺氧。而长方形水槽的优点是比较容易建造,且安放时比较节约地方。因此水泥水槽大多建成长方形或圆形。
封闭系统的进排水系统基本都采用塑料管,通常进水管在水槽上方,排水管在下方,也可以根据整体安放需要都安置在下方或上方,每个水槽进水都通过独立水阀调节。有的在水槽中央设置一根垂直水管,水从顶部进入,到中部或底部通过小孔溢出,有助于水的充分混合。