加拿大某循環水養殖車間
　　
　　中國是世界第一水產養殖大國，占世界水產養殖總量的70%左右，但多年來，我國水產養殖業主要還是沿用粗放甚至掠奪式的生產方式，在取得輝煌成就的同時，生產方式落后、效率低下、病害頻發、食品安全和環境污染等也成為不可回避的問題。特別隨著我國經濟發展的轉型升級，農業結構調整進入了關鍵時期，水產養殖業也在思考，如何轉變現有養殖體系以保證我國水產養殖持續發展，在這個背景下，工業化循環水養殖、深海離岸網箱養殖、池塘內循環水養殖等模式開始逐漸成為關注焦點。
　　
　　無疑，循環水養殖系統（recirculating aquaculture system，RAS）是近幾年業內比較熱門的話題，無論是漁業博覽會上，還是論壇會議，隨處可見循環水養殖技術和設備的相關信息。曾經看似遙不可及的循環水養殖，在經過了基礎研究、開拓探索的階段后，現也已進入全面整合時期，特別是隨著外來資本的不斷涌入，我們也在思考，循環水養殖是否真是一片藍海，我們是否已完全掌握了該技術，而率先進入淘金的企業家，如今又生存得怎樣？
　　
　　為此，《水產前沿》采訪了大連海洋大學海洋科技與環境學院院長、博士生導師劉鷹，劉鷹院長現任世界水產工程學會(Aquacultural Engineering Society，AES)主席，一直致力于研究水產設施養殖與裝備工程領域的科技前沿與產業關鍵問題，訪談中，劉鷹老師就目前國內一些工業化循環水養殖存在的短板、核心技術、風險防控、發展前景等關鍵問題作出了詳盡的解答。最后，劉鷹院長也歡迎對水產循環水養殖技術感興趣的同行參加2016年10月22日至10月24日在大連召開的“第五屆水產工業化養殖技術暨封閉循環水養殖技術國際研討會”。
　　

　　大連海洋大學海洋科技與環境學院院長、博士生導師劉鷹
　　
　　水產前沿：工業化循環水養殖是近幾年業內淡論得比較多的話題，是什么契機使工業化循環水養殖在中國悄然興起，目前的發展勢頭如何？
　　
　　劉鷹：工業化循環水養殖近年來在中國迅速發展，據不完全統計，截至2015年底，我國工業化循環水養殖面積已逾200萬平米，養殖企業達160余家，其中80%以上是海水養殖，淡水養殖面積不足15%。促進工業化循環水養殖在中國取得快速發展的主要外部條件有以下三個方面：
　　
　　一是產業和資源發展的空間嚴重擠壓，陸源污染對水產養殖業的影響不斷加劇。2014年，我國共發生漁業水域污染事故200余起，直接造成損失超過5億元，環境污染的倒逼，催生和促進了循環水養殖新模式不斷被養殖戶認可和接受。另外，部分密集養殖區，由于長期抽取地下水資源，造成地下水資源日益減少，逼迫轉型采用循環水養殖模式，以減少對地下水資源的高度依賴。
　　
　　二是工業化循環水養殖技術和設備日益成熟。目前工業化循環水養殖設備已實現了100%的國產化，目前國內有50余家專門從事水產養殖設施設備研發和加工生產銷售的企業，設備的可靠性、穩定性不斷提高，設備的適用性進一步提高，設備價格低廉，售價只有國外的40~60%，使得養殖企業有能力進行產業升級和轉型，新建循環水養殖系統，或將原有的流水養殖系統改造成半封閉循環水系統或封閉循環水系統。另外，養殖生產管理技術也不斷成熟，目前已實現了魚、蝦、貝等10余種海、淡水生物的循環水養殖的規�；�生產，其示范和引領作用也不斷促進了工業化循環水養殖技術的推廣和應用。
　　
　　三是政府的支持和鼓勵。近年來，國家和地方政府相繼出臺了多項政策，資助了多個科技項目，鼓勵發展資源節約、環境友好、產品優質型的工業化循環水養殖模式，部分地方還采用財政補貼、貼息貸款等方式，鼓勵養殖企業發展循環水養殖模式，取得了良好效果。
　　
　　水產前沿：目前國內工業化循環水養殖與發達國家相比，有什么優勢和不足，主要的差距表現在哪些方面？
　　
　　劉鷹：與發達國家相比，目前國內的工業化循環水養殖也有其自己的特點。首先，國內的工業化循環水養殖是以養殖工程設施設備單元的開發為重點的，以借鑒、模仿、集成國內外水處理設備為主要特征，目前對封閉循環水養殖關鍵基礎理論開展了初步研究，產業對循環水的關注度也在日益增加，但總的來說，封閉循環水養殖系統的大規模生產應用還比較少見。
　　
　　目前國內工廠化養殖與發達國家相比，其優勢是造價便宜，約為國外同類產品的40%-60%、實用性強、管理方便適用，但在系統的自動化程度，以及精準養殖管理技術方面，與國外先進技術相比還有較大的差距。
　　
　　水產前沿：目前國內循環水養殖在哪此地區發展得比較好？
　　
　　劉鷹：目前循環水養殖在北方地區發展得較快，山東、天津、遼寧等省市的工業化循環水養殖企業的數量、規模居國內前列。以天津楊家泊鎮為例，該鎮的面積僅為60.1km2，人口約1.55萬人，目前已有22家RAS企業，面積41.3萬m2，循環水養殖面積和數量都位居國內之首。
　　

　　天津和山東的工廠化養殖示范園區（供圖 劉鷹）
　　
　　水產前沿：循環水養殖的核心工藝是什么，或者說最核心的難題是什么？
　　
　　劉鷹：循環水養殖系統的核心技術是生物過濾凈化單元的設計與管理，生物濾汽是封閉循環水養殖系統投資和能耗最大的水處理單元，也是系統穩定運行的關鍵。其核心難題包括載體填料的篩選、生物膜的結構與功能、生物濾器的硝化動力學過程等。目前，針對這些核心難題，國內外系統研究的很少，可資借鑒的資料與技術很少，特別是海水養殖系統，由于水體中寡營養（COD一般小于20mg/L）、相對的低溫（水溫一般在15-28℃）和鹽度的影響，使得生物濾器的掛膜過程非常長，在正常運行階段，也經常發生N02-積累的現象，造成水處理系統運行的不穩定，亦帶來生產管理的不確定性。
　　
　　水產前沿：循環水養殖看起來非常高大上，投資成本也大，有沒有一些小規模的循環水養殖模式，適合大眾復制生產的？
　　
　　劉鷹：目前循環水養殖主要有三種養殖模式，分別是精準性、標準型和簡約型。精準型循環水養殖系統的特點是：設備自動化、管理標準化、生產數字化、生產全程可追溯、新水補充量5-10%，1000m2循環水養殖系統的設備造價約為50萬元，該模式適合大型企業。標準型循環水養殖系統的特點是：設備自動化、管理標準化、生產規范化、新水補充量10~15%、1000m2系統設備造價約為30萬元，這種模式比較適合中小企業。簡約型循環水養殖系統的特點是：經濟適用、管理簡單、節水節地、新水補充量約為20%、1000m2系統設備造價約為15萬元，該模式適合小型企業。
　　
　　以國內大菱鲆循環水養殖系統生產成本為例，在整個養殖過程中，飼料成本和能源成本占比較高，其中循環水養殖企業的平均能源成本占總成本的27.23%，遠高于國外水平，他們一般只占總成本的11%。
　　

　　國內大菱鲆循環水養殖系統的生產成本（供圖 劉鷹）
　　
　　水產前沿：循環水養殖是不是就意味著成功？在實際操作過程中，投資者最需要注意什么問題？
　　
　　劉鷹：循環水養殖是一個風險較高的產業，要求管理者熟悉現代管理技術、熟練設備操作，并具有良好的風險承受能力。在實際操作過程中，我建議投資者首先要認真對工廠化養殖項目進行可行性分析，防止盲目發展。目前我國工業化養殖的理論研究還比較薄弱，還沒有建立起相關的理論和技術體系。因此，它是高技術、高投入、高風險、高效益的產業。養殖企業在發展循環水養殖時，應根據各地的具體條件和自然優勢，選準養殖對象、養殖設施和生產基地條件，發揮當地的自然、技術優勢。其中產品的市場分析、采用的工藝路線、生產成本及效益分析、經營風險分析等都必須做到科學、嚴謹、客觀、公正，防止養殖品種單一，生產企業一哄而上，造成產品滯銷，價格下跌等現象。
　　
　　其次要發展規模經營，注重養殖設施通用性，提高市場競爭力。近年來的實踐表明，特種水產品的市場高峰期很短，因此選擇好適宜的養殖品種后，需開展規模經營，盡快搶占市場；另一方面，工程化育苗、養殖設施必須通用性好，才能適應市場的變化。只有依靠先進的養殖設施、依靠科技進步、依靠規模效益、依靠營銷手段，才能提高市場競爭力。
　　
　　工業化循環水養殖要大力加強企業技術人才的培訓。循環水養殖是在人工控制的小水體中進行高密度飼養。根據養殖對象在各生長發育階段的生物學特點，對環境、餌料、病害、養殖技術提出各項要求，并控制在最佳狀態，促進其快速生長。因此，沒有一支高素質的管理、技術隊伍，是無法達到理想的要求的，不然再好的設施和技術，也只能以失敗而告終。
　　
　　最后就是要因地制宜地探討不同養殖模式的實施方案，深入研究其運作形式、工藝和經濟規律，以節能、降耗和環保為中心來選擇養殖模式。我國的經濟基礎還比較薄弱，目前大多數養魚單位要投入大量資金去全面改造設備，建立理想的系統還有困難，在推進工業化循環水養殖過程中，除要加快步伐建立統一的基本模式外，還要結合各地實際狀況，建立適合企業運轉的工業化循環水養殖系統，要以提高單位水體養殖密度和產品質量為中心，以保護水域環境為目的，以設施改造為重點。尤其對現有大多數尚無能力完成系統改造的企業，可把重點先放在水質的前、后期處理和充氧、節能降耗方面。
　　

　　海水工業化循環水養殖在線控制系統（供圖 劉鷹）
　　
　　水產前沿：循環水養殖目前應用得比較多的品種有哪些？除了養成，循環水養殖還在哪些領域有應用，取得什么效果？
　　
　　劉鷹：工業化循環水養殖目前已在大菱鲆、半滑舌鰨、石斑魚、紅鰭東方鲀、暗紋東方豚、大西洋鮭魚、大黃魚、斑石鯛、真鯛、歐洲舌齒鱸等魚類品種有應用，應用在蝦類的品種主要有南美白對蝦和日本對蝦，貝類包括鮑和方斑東風螺，除此以外，海參和螃蟹的養殖也有所應用。除了養成，目前循環水已在貝類親貝育成、牡蠣育苗和菲律賓蛤仔苗種培育，以及淡水魚的暫養等方面得到了較多的應用，多數已在生產中得到規模應用，取得良好效果。
　　
　　水產前沿：目前中國的工業化循環水養殖面臨的主要挑戰是什么？按照發達國家的經驗，工業化循環水養殖是否會完全取代傳統養殖？
　　
　　劉鷹：目前，制約中國工業化循環水養殖產業發展的主要瓶頸是降低成本、完善生產工藝和防控病害。國外由于能源成本低，其養成品的能源成本約占生產總成本的10%，而國內能源成本高，養成品的能源成本約占總成本的20-30%，因此，需要進一步通過生產工藝優化、適當使用風能和太陽能等新能源來降低能源成本。此外，還需要進一步完善生產工藝，特別是要進一步加強高密度養殖的生物學理論研究是當務之急。另外，目前工業化循環水系統的穩定性差，水處理系統的效能低，還需系統開展水處理系統的理論與實踐研究。
　　
　　可以預期，工業化循環水養殖在未來相當一段時間，將持續保持較高速度的增長，我們樂觀地預計，在未來的3-5年，工業化循環水養殖的發展將呈現以下幾個特點：首先，水處理系統的穩定性、可靠性得到加強，設施設備實現產業化生產，并部分達到國外領先和先進水平；在管理方面，工業化循環水養殖系統精準管理技術標準、生產體系基本建立；未來3－5年，工業化循環水養殖系統的生產應用范圍將不斷擴大，突破500萬m2，而循環水育苗系統在生產中也將得到更廣泛的推廣和應用；最后，工業化循環水養殖系統的推廣應用將不再依靠政府和科技人員的推動，而成為養殖企業自發的需求。