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深海网箱养殖技术现状与展望

出处:可为渔业 作者:程辉辉 中国水产养殖网 2017-05-19 15:36:00

深海养殖网箱是指可以在相对较深海域(通常海区深度大于20m)使用的养殖网箱,是近十年来迅速发展的养殖设备。它运用计算机、新材料、气动、防腐蚀、防污损(附着物)、抗紫外线(防老化)等高新技术,即使在非常恶劣的海况条件下,也能保持网箱结构系统及其所养殖的鱼类安然无恙。目前国家相关管理部门制定了限制近海网箱养殖,扶持鼓励深海养殖的政策,该政策的实施,对拓展养殖海域、减轻环境压力、保护调节海洋养殖品种结构、促进科学深海养殖有着重要的意义。近二十年来,以挪威为代表的大型深海网箱养殖在世界各地得到迅速而持续的发展,并取得了显著的成效,被认为是目前海水养殖最具成功的典范。此外,智利、苏格兰、加拿大、希腊、土耳其、西班牙、奥大利亚等国也获得了较大成功。

1、深海网箱的优点

1.1 拓展养殖海域,减轻环境压力。

一般情况下,-10~-200m的海域都适于深海网箱养殖,有利于改变目前沿岸浅海和内湾养殖过密,环境恶化的现状。

1.2 改善养殖条件,改进鱼类品质。

网箱内环境稳定,水体大,更接近于自然;鱼类活动范围广,成活率高,生长快,鱼病少,易康复;自然饵料多,用饵少;养殖鱼体形、肉质接近野生。

1.3 扩大养殖容量,提高生产效率。

一个周长50m的PE网箱,可产鱼20t,只需一人管理。

1.4 科技含量高,管理更规范。

深海网箱配有自动投饵、自动分级收鱼、鱼苗自动计数、死鱼自动收集等自动化设施并采用疫苗注射进行防疫,管理更规范[1]。

2、国内外深海网箱的发展特点

2.1 网箱容积日趋大型化

以挪威的HDPE网箱为例,从最初的0.1×104m3容积开始,到目前其最大容积已发展到2.3×104m3;而TLC网箱的容积也达到了1×104m3,单个网箱产量可达250t,大大降低了单位体积水域养殖成本,提高了经济效益。网箱大型化更有利于规范管理。

2.2 新材料、新技术应用的普及化

在结构上采用了HDPE、轻型高强度铝合金和特制不锈钢等新材料,并采取了各种抗腐蚀、抗老化技术和高效无毒的防污损技术,极大地改善了网箱的整体结构强度,使网箱的使用寿命得以成倍延长,大大降低了日常的养护和运作成本。深海网箱采用的均是抗拉力强,柔韧性好的新型材料,可抵御11~12级台风,5~6m高的大浪,有的经防紫外线抗老化处理,使用寿命均在15年以上。网衣经高效无毒的防污损生物处理,使用寿命5年以上。有的结构可自动升降,更保证了网箱与养殖的安全。

2.3 养殖管理自动化

随着计算机集成和自动控制技术的应用和发展,网箱的自动化养殖管理技术得到快速发展,如瑞咚的FARMOCEAN网箱,可完全不需人工操作。

2.4 系统工程方法的运用更注重环境保护

在网箱的研究方面,开始运用系统工程方法,将网箱及其所处环境作为一个系统进行研究,结合计算机模拟技术进行模拟分析,融入环保理念,尽量减少网箱养殖对环境的污染和影响,以期实现可持续发展的模式,达到二者的协调发展。

2.5 网箱的配套装置和技术大力发展

各国己成功地开发了各类多功能工作船、各种自动监测仪器、自动喂饲系统及其它系列相关配套设备,研究出了高效实用的配合饲料,解决了健康鱼苗的育种技术,形成了完整的配套工业及成熟的深海网箱养殖运作管理模式。如活鱼输送泵、太阳能夜间警示器、鱼规格自动分级、网衣清洗机、鱼类大小分级系统、真空活鱼起捕机、深海网箱投饵系统,防鲨鱼网片张紧结构、网箱养殖监测系统、纤维绳索研发等[2]。

3、目前深海网箱的几种类型

3.1 重力式全浮网箱

重力式网箱是依靠浮力和重力的作用张紧网衣,并保持一定的形状和容积。在水流和波浪的作用下,它的网衣能随波起伏,具有极好的柔顺性,也极易变形,如图1所示.用高密度聚乙烯管(HDPE)制作的网箱,现阶段流行的周长为80m~110m,最大的己达180m,深40m,养鱼200t,最大日投饵6t,使用寿命在10年以上。设计性能为抗风能力12级,抗浪能力5m,抗流能力小于1m/s,网衣防污期达6个月。该网箱最大优点为操作管理方便,观察容易,但是不能下潜。

3.2 浮绳式网箱

浮绳式网箱是浮动式网箱的改进,相比之下,具有较强的抗风浪性能,日本最早使用(图2)。网箱由绳索、箱体、浮力及铁锚等构成,是一个柔韧性的结构,可随风浪的波动而波动,具有“以柔克刚”的作用。其次,网箱是一个六面封闭的箱体,不易被风浪淹没而使鱼逃逸。柔性框架由两根直径2.5cm的聚丙烯绳作为主缆绳,多根直径1.7cm的尼龙绳或聚丙烯绳作副缆绳连接成一组若干个网箱软框架,再用直径1cm的尼龙绳(或聚乙烯绳)作浮子绳,用于固定浮力,并将其固定于框架的主、副缆绳上。浮子的间距为50~l00cm,并在主缆的两端各固定一个大浮体。

3.3 美国蝶形网箱

美国蝶形网箱也叫中央圆柱网箱或海洋站半刚性海水网箱(图3)。它是用一根直径lm,长16m的镀锌铁筒为中轴,周边用12根镀锌铁管组成周长80m,直径25.5m的12边形圈,用上下各12条超高分子量聚乙烯纤维与中央圆柱两端相连,其作用有些像自行车轮的钢丝,用Dyneema纤维UltraCross编结网做网衣,构成蝶式形状,面积600m2,容量300m3的网箱。箱体在2.25节流速下不会变形。中央圆柱可进水或充气,以此调节网箱比重,并与底部悬挂的15t重的水泥块平衡,使整个网箱上浮或下沉,6分钟可从海面沉到30m水深。上部有管子便于放鱼苗及投饵。可放置于离岸20km处。网衣附着物依靠潜水员下潜用高压水枪冲洗。

3.4 海洋圆柱网箱

海洋圆柱网箱也叫海洋平台网箱(图4),由4根15m长的钢制圆柱和8条80m长的钢丝边围成,圆柱依靠锚和网直立固定。网也用Dyneelna纤维制成的无结节网。在恶劣气候下,整海洋平台被浸泡在波浪下。由于圆柱浮力的变化,升降非常容易,整个升降过程用30秒就可完成。

3.5 强力浮式网箱

强力浮式网箱总体呈腰鼓形(图5)。中间最大直径11m,底圈直径9m,口部直径3m。底圈至中圈高度为12m,口部至中圈高度10m,总容量3500m3。通过侧面8根空管进排海水控制沉浮。口部上面有一管理台及饵料贮藏罐。一星期进饵料一次,自动投喂。

3.6 方形组合网箱

方形组合网箱由防腐蚀材料组成的箱架,每组6个,每个15×15m方型网箱。箱与箱之间走道宽分别为3m、2m、lm三种规格。固定点在一头,可以360º旋转,需要10倍于网箱面积的海面,可抗浪高4.3m。日本石桥公司开发的方型、多边型网箱用富有弹性的橡胶材质制成,可用螺丝组装,不需焊接(图6)。

3.7 张力腿网箱

TLC网箱,又称张力框架网箱(图7)。此网箱的形状恰为传统式网箱之倒置型。底部用拉索固于海底,箱体在水面5m以下不会有垂直拍打之波浪,可抵挡波高10m、流速2节,强风浪下网箱体积缩小不超过25%。

3.8 升降式深海网箱

高密度聚乙烯可升降的大型深海网箱,由可潜入水中的深海网箱框架构件及其进排气控制系统、回柱形管材、中间连接件、装有加强绳索的网具以及垂直取向的配重块和进排气管路系统组成(图8),形成圆环形或多边形结构,能承受一定强度风浪流的冲击。该网箱的特点可以在强台风来临前,下潜至水面一定深度以下,从而避开风浪的冲击。
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4、深海网箱面临的主要问题和前景展望

随着深海鱼种高利润的回报和网箱技术发展带来的成本下降,深海养殖发展规模迅速扩大,所以深海养殖网箱的需求也越来越大。新材料、新技术的开放和应用,也使得深海网箱的性能不断提高,而我们面临的问题也越来越多。

4.1我国海水网箱养殖总体技术水平较低,全国超过100万只的网箱,几乎都是设置在港湾内的木结构小型网箱,由于造价低廉,制造方便,易于普及推广,然而其抗风浪性能相当差,使用年限短,因此急待更新换代。

4.2 我国的海水网箱由于大量集中于港湾内,养殖密度高于海区的环境容量,同时又缺乏安全、有效的网箱网衣防寄生生物附着的方法,从而使养殖环境自身污染严重,网箱内外水流不畅,引起鱼病频发,养殖鱼种品质下降。

4.3 海水网箱养殖向外海、大型化方向发展是国内外海水网箱养殖的共同趋势,欧美、日本等先进国家早就将海水网箱养殖作为系统工程来进行开发研究,相比之下,我国对国外先进的外海抗风浪网箱知之甚少。近几年,我国虽已从挪威等国引进7套PE管抗风浪网箱,从美国引进2套碟形网箱,但是,由于未能对整个抗风浪网箱养殖系统进行攻关研究,因此,进展比较迟缓。

4.4 我国海水网箱养殖缺乏宏观管理,特别是近几年各地盲目发展海水网箱养殖,从而使港湾内网箱养殖已出现超负荷现象,造成养殖海区环境恶化,严重破坏生态等问题。

4.5 饵料应用基础性研究严重不足,饵料是海水养殖的重要环节,大部分网箱饵料为鱼糜并且饵料系数(FCR)高达4~8,而国外只有1~1.5。我国饵料研究缺乏系统性,基础研究严重滞后。国外网箱发展实践已证明,没有高效饵料的发展,大型网箱的发展就不可能。

就世界范围而言,深海网箱养殖是现阶段海水鱼类养殖的主要方式。随着传统海洋渔业资源衰退和传统作业渔场老化,网箱养殖业越来越多地引起世界各沿海国家的重视。可以预测,深海网箱养殖业必将成为21世纪海洋经济的新的增长点之一[3]。

 

参考文献:

[1] 徐君卓.国外大型深水养殖网箱类型介绍[J].中国水产,2001(10):54~55.

[2] 胡保友,杨新华.国内外深海养殖网箱现状及发展趋势[J].信息科学,28~29.

[3] 林德芳,关长涛,黄文强.海水网箱养殖工程技术发展现状与展望[J].渔业现代化,2002 (4):6~7.

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