封闭循环水养殖系统与流水式养殖系统水质的比较摘要封闭循环水养殖系统因其节约土地、水和能源，环保、高产和产品安全可控等特点，成为当前和未来推动水产养殖可持续发展主要养殖模式之一。
我国北方水产养殖业逐渐兴起的封闭循环水工厂化养殖已逐渐取代原有的流水集约化养殖，尤其是在高价值鲆鲽鱼类养殖生产中。
本论文集中研究了在进水水质相同、养殖对象一致、养殖密度类似的情况下，封闭循环水养殖系统和流水式开放养殖系统的水质，主要是温度、氨氮、COD、pH、TSS等水质指标的差异及变化情况。
同时，结合之前所做关于生物滤器挂膜成熟水质指标变化，主要是氨氮的变化情况，探讨了封闭循环水养殖系统的挂膜成熟过程。
关键词：封闭循环水养殖系统流水式养殖系统水质比较The Water Quality Comparsion between RAS (Recirculation Aquaculture Systems) and Flowing-systemsAbstractRAS ( Recirculation Aquaculture Systems) becomes the main sustained form in aquaculture because of saving land, seawater, resource, reducing pollution, high-production, good quality of goods these days and in future. RAS has been instead of flow-though systems in north of China, especially in flatfish culture. This paper focus on the change and differences of water quality , especially TAN, TSS, temperature, salinity, pH, and so on, in RAS and flow-through systems. As well, the water quality of RAS is monitoring during bacteria growing up in the biofilter to judge the stability of systems.Keywords:RAS Flowing-Systems Water-Quality目录1.前言 (1)2.材料与方法 (4)2.1实验材料 (4)2.1.1实验对象 (4)2.1.2实验试剂 (5)2.1.2.1氨氮测定所用试剂 (5)2.1.2.2COD测定所用试剂 (5)2.1.2.3pH测定所用试剂 (5)2.1.3实验系统 (6)2.1.3.1封闭循环水系统 (6)2.1.3.2流水开放式养殖 (9)2.1.4实验仪器 (10)2.2实验方法 (11)2.2.1养殖水温度的测定 (11)2.2.2养殖水中氨氮含量的测定 (11)2.2.3养殖水中COD含量的测定 (14)2.2.4养殖水pH的测定 (15)2.2.5养殖水TSS的测定 (16)3.实验结果 (17)3.1挂膜期间水质 (17)3.1.1 试验条件下自然挂膜氨氮去除变化情况 (17)3.1.2试验封闭循环水系统挂膜 (18)3.2水质指标 (19)3.2.1养殖水温度的测定 (19)3.2.2养殖水中氨氮含量的测定 (20)3.2.3养殖水中COD含量的测定 (22)3.2.4养殖水pH的测定 (23)3.2.4养殖水TSS的测定 (24)4.实验结果比较 (24)5.总结 (25)参考文献 (27)致谢! (27)1.前言我国是海洋水产大国，2006年我国的海水养殖产品总量达1436万吨，约占世界海水养殖产品总量的60%以上，为我国13亿人口的食品安全做出了贡献。
但我国不是海洋水产强国，这主要表现在海水养殖业普遍存在的设施陈旧、简陋、生产工艺不成熟、生产率低、生产稳定性差、养殖过程病害频发、养殖生产环境污染严重、养殖产品品质下降等方面。
发展新的养殖技术和养殖模式，使水产养殖过程更为“环境友好”已成为海水养殖业亟待解决的关键问题。
工厂化养殖被普遍认为是解决环境污染、提高产品质量的有效途径。
养殖企业也希望通过发展工厂化养殖，能够实现可持续发展，特别是能适应全球开放市场的需求和进一步降低生产成本。
我国现有的海水工厂化养殖，基本是采用开放式流水生产，处于工厂化养殖初级阶段。
其特点是用水量过大，对水质的前处理简单，产量难以提高，绝大多数养殖单位不设后处理，养殖废水直接排放入海，造成海区污染并危及企业自身的持久生存。
为此，从保护环境和持续利用资源的全局出发，走封闭式循环水工厂化养殖之路，改变目前的生产现状，彻底改善养殖生产与环境保护之间不协调的关系，才是最佳的出路。
封闭循环水养殖（Recircling aquaculture system，RAS）通过综合集成现代生物学、建筑学、化学、电子学和工程学等领域的技术[3]机械过滤、生物过滤去除养殖水体中的残饵、粪便以及NH3-N、NO2-N等有害物质，再经消毒增氧、去除CO2、调温后输回养殖池实现养殖用水的循环利用，这样可大大节约水资源，使养殖水体持续保持高溶氧状态和稳定的水质环境，显著提高单位水体生产力。
在封闭循环水养殖系统中，需要控制总氨氮（TAN）、悬浮物、溶解性有机物以及二氧化碳（CO2）等代谢物的积累，循环水养殖所需要的水处理单元取决于水循环利用率、经济性和养殖对象的水质要求，典型的循环水养殖系统的处理单元（如图1所示）包含悬浮颗粒物去除（机械过滤）、气体控制（氧气供应, CO2去除）和生物处理（生物过滤的氨硝化反应和消毒）等。
封闭循环水工厂化养殖无论是用水量还是占地面积均要显著低于池塘养殖和开放式流水养殖模式，并可大大提高养殖密度；另外工厂化养殖把外来污染源和病原体的危害降低到最小程度，生产环境稳定，可生产出完全符合国际标准的优质无公害产品，并通过对养殖废水的资源化处理，减少养殖生产对环境的污染，实现环境友好。
封闭循环水的水处理技术发展过程为：上世纪六十年代多数采用单级净化装置（如：卵石滤床、活性污泥池、滴滤等）来处理全部污水，这类装置占地大、效率低。
七十年代研制了净化效率较高的生物转盘、生物转筒，同时发展了二级以及三级式水净化技术，即增加前级处理装置，滤去粒状污物，减少生物滤池负荷；这类装置除普通沉淀池外，还有压力滤器、斜板、斜管滤器、固体离子过滤机等。
八、九十年代以来，美、日等国进一步研究了臭氧净化处理技术、离子交换处理技术以及生物接触氧化技术，并相应研制了新的滤料，取得了较大的进展。
近年来，国外工厂化养殖技术进步较快，在水体消毒净化、池底排污、增氧及控温方面，几乎采用了现代所有可以引用的实用技术并呈现出以下特点：1）高新化、普及化。
许多发达国家发展工厂化养殖都引进了当今的前沿技术，最高单产达100 kg/m3，主要是采用先进的水处理技术与生物工程，并且工厂化养殖已普及到虾、贝、藻、软体动物的养殖，育苗企业普遍采用封闭循环水技术，工厂化养殖已成为一些国家和地区的国策和水产发展的重点。
在欧洲，当前绝大多数养殖企业的苗种孵化和育成均采用循环水工艺，越来越多的海水和淡水封闭循环水养殖模式在各地得以成功实践。
如在丹麦大约有超过10％的鲑鱼养殖企业正积极把流水养殖改造为循环水养殖，以达到减少用水量和利用过滤地下水减少病害的目的；在法国，所有的大菱鲆苗种孵化和商品鱼养殖均在封闭循环水养殖车间进行，鲑鱼的封闭循环水养殖也开始进行生产实践。
海水封闭循环水养殖理论与技术也是欧盟建议的重要研究领域之一。
丹麦、挪威、美国等10余个国家均相应立法，我国台湾也鼓励发展，以求节水与减少对环境的污染。
2）大型化、超大型化。
国外工厂化养殖都有向大型、特大型、超大型企业发展的趋势。
美国可口可乐公司在夏威夷投资2500万美元，建立了对虾养殖工厂，负责全州对虾市场销量的一半；日本政府在长崎投资6800万美元，建造了3英亩的养鱼车间；俄罗斯计划建造72个大型工厂化养鱼工厂，总产量要达到100万吨。
3）产业化、国际化。
工厂化养殖在西方一些国家已产业化，从研究、设计、制造、安装、调试，以及产品的产前产后服务，如银行、保险、保安、信息等都形成网络，形成了一个新的知识产业。
围绕工厂化养殖，形成了上、下游产业群体，有的正形成集团与跨国集团[1]。
本论文集中研究了在进水水质相同、养殖对象一致、养殖密度类似的情况下封闭循环水系统和流水式开放系统的水质，尤其是温度、氨氮、COD、pH、TSS等水质指标的差异及变化情况。
同时，结合之前所做关于生物滤器挂膜成熟水质指标变化，尤其是氨氮的变化情况，探讨封闭循环水系统稳定过程中，尤其是在挂膜开始直至挂膜成熟过程，来判定系统的稳定程度。
2.材料与方法2.1实验材料2.1.1实验对象大菱鲆（Scophthatmus maximus ）属于鲽形目鲆科，英文名Turbot，山东、广东等地又称为蝴蝶鱼或多宝鱼。
身体扁平近似圆型，双眼位于左侧，有眼侧呈青褐色，具少量皮刺；无眼侧光滑白色，背鳍与臀无硬体且较长；头部及尾鳍均较小，身体中部肉厚，内脏团小、出肉率高，整个身体的可食用部分比同类鱼多。
大菱鲆属于北欧冷水鱼类，是一种名贵的比目鱼，该鱼对温度等海水指标要求较严，全国仅山东半岛少数地区适合养殖。
大菱鲆最高致死温度为28-30℃；最低致死温度为1-2℃；最高生长温度为21-27℃；最低生长温度为7-8℃；最适生长温度为14-17℃，其对盐度的耐受力最高为40‰；最低为12‰。
大菱鲆在自然环境状态摄食习性为肉食性，幼鱼期摄食甲壳类；成鱼则捕食小鱼、虾等。
在人工养殖条件下，经驯化主要投喂高能颗粒配合饲料。
2.1.2.1氨氮测定所用试剂硫酸铵------ ；分析纯；亚硝酸钠------NaNO2;分析纯‘氢氧化钠-----NaoH；优级纯；盐酸------；分析纯；溴酸钾-----溴化钾-----KBr；分析纯；磺胺------NH2SO2C6H4NH2;分析纯；盐酸萘乙二胺------C10H7NHCH2CH2NH2·HCl；分析纯；三氯甲烷------CHCl3；分析纯；纯净水------娃哈哈纯净水；杭州娃哈哈集团有限公司出品；2.1.2.2COD测定所用试剂氢氧化钠------ NaoH；优级纯；硫酸------H2SO4；分析纯；碘酸钾------KIO4；分析纯；硫代硫酸钠------Na2S2O3；分析纯；高锰酸钾------KMnO4；分析纯；分析纯；碘化钾------KI；纯净水------娃哈哈纯净水；杭州娃哈哈集团有限公司出品；淀粉2.1.2.3pH测定所用试剂硼砂------25℃时pH=9.18混合磷酸盐------25℃时pH=6.86纯净水------娃哈哈纯净水；杭州娃哈哈集团有限公司出品；2.1.3.1封闭循环水系统封闭式循环水养殖系统 (以下简称循环水系统) 概念有两个主要部分，一是循环，一是封闭。