渔业水质调控技术
大连水产学院
Dalian Fisheries University
刘长发
liucf@https://www.doczj.com/doc/f46433921.html,
海洋环境工程学院
农业生物环境与能源工程 环境科学 硕士点
第一章 水产养殖与水环境污染
第一章 水产养殖与水环境污染
渔业水处理技术
第一章 水产养殖与水环境污染
本章教学目的
1、掌握环境友好水产养殖的开发及生态养殖系统的特征 2、掌握来自于水产养殖系统的主要污染物 3、了解水产养殖的分类 4、了解鱼类的生理能量学
本章重点、难点
1、环境友好水产养殖系统的结构（工业化模型） 2、来自水产养殖的饲料废物 3、水产养殖系统及养殖生物残留的化学品
渔业水处理技术
第一章 水产养殖与水环境污染
渔业（Fishery）与渔业分类
定义
渔业
相关
是指鱼、虾、贝、藻等水生动植物的养殖、捕获、加工或销售的 工业或职业。 Fishery (The American Heritage? Dictionary of the English Language, Fourth Edition, Houghton Mifflin Company. 2000) 1. The industry or occupation devoted to the catching, processing, or selling of fish, shellfish, or other aquatic animals. 2. A place where fish or other aquatic animals are caught. 3. A fishing business. 4. A hatchery for fish. 5. The legal right to fish in specified waters or areas.
渔业水质调控技术
第一章 水产养殖与水环境污染
第一节 水产养殖业(Aquaculture, Aquiculture)及其分类
一、水产养殖业 水产养殖业
包括海水养殖和淡水养殖，是人类利用海水与淡水养殖水域，采取 改良环境、清除敌害、人工繁育与放养苗种、施肥培养天然饵料、 投喂饵料、调控水质、防治病害、设置各种设施与繁殖保护等系 列科学管理措施，促进养殖对象快速生长发育，最终获得鱼类、 虾蟹类、贝类与棘皮动物、藻类及两栖类于爬行类等水产品的生 产事业。水产业是水产业（渔业）的重要组成部分。 Aquaculture
(The American Heritage? Dictionary of the English Language, Fourth Edition, Houghton Mifflin Company. 2000)
Rearing aquatic animals or cultivating aquatic plants for food, including the science, art, and business of cultivating marine or freshwater food fish or shellfish, such as oysters, clams, salmon, and trout, under controlled conditions.
第一节 水产养殖业及其分类
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第一章 水产养殖与水环境污染
二、水产养殖业分类 1、池塘养殖(Pond culture)
多数的池塘养殖属于土池养殖。如 我国传统的池塘养殖，包括海、淡 水养鱼池和养虾池。
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第一章 水产养殖与水环境污染
二、水产养殖业分类 2、网箱养殖(Cage culture)
浮筏式网箱养殖，是在湖泊、河流、沟渠、 河口和近海开发的水产养殖方式。对于浮筏 式网箱养殖，保证水交换是必须的，以保持 养殖鱼类有一个健康的环境，因此选择浮筏 式网箱的设置地点要充分考虑水流因素，以 合适水流保证网箱中氧气供应。另外，由于 在网袋上经常附着一些生物，可能导致水流 不畅，所以必须定期地进行清洗。
第一节 水产养殖业及其分类
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第一章 水产养殖与水环境污染
二、水产养殖业分类 2、网箱养殖(Cage culture)
不同的网箱组和固定系统实例
（a）单一网箱，单点固定； （b）单一网箱，多点固定； （c）一组网箱，多点固定； （d）单一网箱，庞大的固定系统； （e）六边形网箱固定系统； （f）一组网箱，单点固定； （g）八边形的网箱固定系统
仿Midlen, A., and T.A. Redding. 1998. pp42
第一节 水产养殖业及其分类
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第一章 水产养殖与水环境污染
二、水产养殖业分类 3、沟渠养殖（Raceway）
沟渠式水槽常常是用水泥建于野外的长 形水槽。通过沟渠式水槽的水流是非常 快的，目的是防止固体废物在每个养殖 水槽中积累。这种养殖方式的水槽中投 放养殖鱼类的密度非常高。按照水槽的 串联方式，沟渠式水槽的排列方式有两 类——平面式和斜坡式。
沟渠式养殖水槽的串联方式
（a）平面式；（b）斜坡式
（仿Midlen, A., and T.A. Redding, 1998）
水槽 1
水槽 2
水槽 3
水槽 4
（a）
水槽 1
水槽 2
水槽 3
（b）
水槽 4
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二、水产养殖业分类 4、延绳钓式吊养和筏养
根据多数双壳贝类和海藻的野生生活习 性，开发了一些贝类和大型海藻的延绳 钓式吊养和筏养。例如，扇贝、海带、 裙带菜等的养殖。这种养殖方式不需要 容器将养殖生物包围起来，养殖生物所 处的环境会相对较好。
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第一章 水产养殖与水环境污染
二、水产养殖业分类 5、循环系统养殖（Recirculating Aquaculture）
通过安装完全的水处理系统，使养殖生物 的生存条件完全处于人为控制之下。例如 控制养殖用水的温度，人工光照，人工饲 料等。在系统中有很高的放养密度。
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二、水产养殖业分类 5、循环系统养殖（Recirculating Aquaculture）
集约化的水产养殖最终表现为循环系统养殖。在该养殖系统中几乎全部是为养殖生 物提供人工环境，其中95-99%的水流是循环的，在水流回养殖槽前经过过滤和净化 处理，并且人工控制温度和光照状况。与其他大多数水产养殖系统相比，循环系统 养殖的优点是节约用水，并可保证养殖生物的全年供应。传统的循环系统养殖的组 成部分见下图。
次级净化
充气
生物过滤
补充水 每天 10% 养殖水槽
初级净化
排出废物 每天 10%
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第一章 水产养殖与水环境污染
二、水产养殖业分类 根据环境条件受人工控制的多少，可将水产养殖再分类为
少 1、粗放式养殖（开放式养殖） 2、半集约化式养殖——如沿海滩涂的对虾养殖。 3、集约化式养殖——一般需要连续的流水或者经常性地进行水
交换以保持水质达到养殖生物可接受的水平。多数条件受到人为控 制，极少的生态因子影响养殖生物的生物量。
人为控制条件
4、高度集约化式养殖——如循环系统养殖。 多
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第一章 水产养殖与水环境污染
环境友好的水产养殖系统的开发
集约化程度高，更易于工业化或产业化管理等优点。
集约化水产养殖产生废物的工业模型
外部输入
饲料、苗种、能量 排放
集约化水产养殖工业
（网箱、水槽养殖）
管理
废物：
营养盐 悬浮的固体 可沉积固体
降解：
富营养化 功能损害 结构改变
调节
负的公众感受
仿Baird, D.J., M.C.M. Beveridge, L.A. Kelly, et al. 1996. pp97
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第一章 水产养殖与水环境污染
环境友好的水产养殖系统的开发
采用环境技术转化废物为资源的可持续、生态养殖
集约化水产养殖工业
（网箱、水槽养殖）
可持续的、生态养殖是保 护和加强自然环境形态和 功能的水产养殖系统。这 种水产养殖系统是将输入 的能量和物质通过光合作 用、废物再利用等方式生 产蛋白质（水产品），而 没有自然生态系统退化。
资源：
营养盐 悬浮的固体 可沉积固体
环境技术：
综合农业-水产养殖 复合养殖 二元养殖 生物废物处理
技术可持续性
备选能源
环境强化：
捕捞渔业 地形改进 社区或地区可持续性 新生境 种的改造
仿Baird, D.J., M.C.M. Beveridge, L.A. Kelly, et al. 1996. pp99
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第一章 水产养殖与水环境污染
生态养殖系统具有的特征
(1)、保护自然生态系统的形态和功能； (2)、大多数能源来自可再生的资源，如太阳能、风、水、生物量； (3)、是蛋白质的生产者，依靠低值的动植物蛋白作为饲料； (4)、不产生营养物和化学污染； (5)、进行营养物循环利用和再生的系统研究； (6)、生态系修复和强化计划； (7)、与农业结合； (8)、不使用对人体有害或对生态系统健康产生影响的化学品或抗生素； (9)、养殖本地或长期居住的土著生物种类； (10)、发展强化型渔业； (11)、全球伙伴关系，形成世界性信息。
仿Baird, D.J., M.C.M. Beveridge, L.A. Kelly, et al. 1996. pp99
第一节 水产养殖业及其分类
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第二章 水产养殖产生的废物
第二节 水产养殖业与环境污染
污染
按照一般性理解，污染是指任何人类活动所导致的空气、水、土壤、海洋、 湖泊、森林或城市环境的物理、化学、或生物学性能的改变，从而导致社会 经济的病态效应。水产养殖本身可以被污染，也可以导致污染。
与水产养殖有关的环境问题
水产养殖产生的有机性废物可以造成水域富营养化，细菌数量增加，降低 氧气含量，发展赤潮或藻类水华，恶臭，鱼类异味，水不能饮用，等。 水产养殖用药还可以对水域产生各种生态毒理学效应，如急慢性毒性、生 物区系改变，等。
第二节 水产养殖业与环境污染
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第二章 水产养殖产生的废物
问题范围 废物和营养负荷
问题种类
固体、N、P、维生素、矿物质、致病化合物、抗菌素等的排放； 废物对相邻区域生物（水中和底栖）的影响；对生物种群/群落多 样性的影响；对水质指标的影响；产生赤潮/水华，等等。 清洁水与污水的交换。在集约化陆上养殖系统中、冲洗淡水或海 水网箱或围隔过程中使用清洁水而排放污水的水交换。 在近海、沿岸区域，开展水产养殖后由土壤盐渍化作用导致土地 退化，影响农业生产及沿岸带土壤质量；红树林生态系统的破坏 及保护性覆盖物的清除导致近岸环境退化。 系统受损，或通过注水等逃逸至环境中；逃逸种与地方土著物种 产生生态竞争等风险或对土著种生物产生遗传污染、传染疾病、 直接或间接地降低生物多样性。
水交换 陆地环境退化
逃逸种(Escaped stocks) 有意的引种或无意的带入，导致外来物种入侵。引进种由于封闭
被保护的敏感种类捕食 导致环境破坏，使生态系统中的养殖生物种类产生与环境压力相
关的疾病，或生态竞争力减弱。 需要控制但不危及保护生物种类的安全。
社会舒适性/干扰
水产养殖产生视觉、噪声污染，或影响社会、人文环境。
第二节 水产养殖业与环境污染
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第二章 水产养殖产生的废物
水产养殖的目的是将饲料或肥料中可利用 的能量和营养物质以最小的损失转化为可 食用的水产品。
1、来源于饲料的废物
在集约化水产养殖系统中来源于饲料的废物主要包括： ① ② ③ ④ 未被摄食的残饵，即食物废物 养殖生物排泄的未被消化的食物残渣，即粪便 来自饲料和粪便的溶解态营养盐 饲料中添加且未被养殖生物利用的抗微生物剂和促生长剂、诱食剂等药 物 ⑤ 养殖生物生命过程中向水中分泌的物质 总的废物负荷与饲料质量、饲料配方、饲料生产技术和投喂方式有关。
第二节 水产养殖业与环境污染
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第二章 水产养殖产生的废物
一、废物来源 1、来源于饲料的废物
第二节 水产养殖业与环境污染
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