高大上！利用纳米生物巢穴技术净水

萧东山在养殖场指导放置纳米生物巢穴

　　摘 要：纳米生物巢穴技术是一种结合了最新的纳米技术和生物技术来快速清除养殖池中污染物的技术。该技术采用纳米材料制成的具有高表面积的多孔陶瓷作为载体，结合益生菌与自然界水体里的微生物链来处理污染物达到净化水质。

　　高位池养殖面临换水难题
　　
　　对虾高位池养殖模式是一种高密度集约化式养殖，其最早出现在台湾省，目前在我国广东省、福建省等水产大省广泛应用。这种养殖模式具有养殖成功率高、产量高等优势，是水产养殖行业里面出名的养殖模式之一。但由于这种模式普遍存在大量饵料投入、大量用药和大量换水的现象，所以引起的高风险和高污染也一直被人所诟病。
　　
　　据湛江某南美对虾养殖场初场长介绍，为了减少水体的污染情况，福建、湛江等地的高位池养殖到了后期，每日换水量高达20%以上，频繁的换水虽然减少了病原菌的数量，但是却没有降低水产养殖产品的发病频率。主要原因是换水的同时也使养殖池中有益生物大量减少，造成水体生态系统的严重失衡，并且造成了周围海域中环境污染日益加重，导致水产养殖病害频繁发生，养殖产品质量下降。
　　
　　如何减少高位池高密度养殖后期的换水量甚至不换水成为一个亟需解决的技术问题，其本身也是极具商机的发展项目，若能成功或会带来对虾养殖模式的变革。
　　
　　作为业内知名的专家，美国纳米集团英佛曼公司技术总监萧东山博士分析认为，高位池、高密度养殖南美白对虾到后期需要大量换水，其原因主要在于对虾不断生长，对虾规格逐渐增大，对虾的耗氧量和摄食量都在快速上升，对虾的排泄物也很多，这都很容易导致虾池内极容易发生缺氧和氨氮超标，进而导致水质恶化而使死亡率上升。萧东山表示如果要让少量换水或者不换水成为可能，主要解决的问题在于通过某种方式使水体中的氧气和污染物含量恢复到正常水平，所以找到将污染物清除的方法将成为解决这些问题的关键，这也是纳米生物巢穴技术诞生的由来。

　　纳米生物巢穴技术
　　
　　纳米生物巢穴技术之所以能解决对虾高位池养殖面临的换水难题，主要是由于这种技术结合了最新的纳米技术和生物技术来快速清除养殖池中的污染物。据萧东山介绍，纳米生物巢穴技术的核心之一是纳米生物巢穴材料，这是一种由纳米材料制成的具有高比表面积的多孔陶瓷材料，其巨大的比表面积远远超出了普通的活性炭、塑造填料等材料。

饼状的纳米生物巢穴用绳子相连，可悬挂在水体中

　　“一个纳米生物巢穴饼状载体的重量仅有75克，但每立方米的载体内部空间超过280万平方米，相当于4200亩或392个标准足球场大小的面积，也正是因为如此，纳米生物巢穴介质可以被看做为一种‘益生菌倍增器’，其结合益生菌与自然界水体里的微生物链就可以达到快速处理污染物并净化水质的目的。”萧东山说。
　　
　　萧东山谈到，如果将能够降低水中氨氮或者增加溶氧等方面的有益菌种附着在纳米生物巢穴内，再将纳米生物巢穴悬挂在养殖水体中，其内的益生菌就会大量繁殖，载体材料自身将会成为一个利于益生菌繁殖的场所。这种载体就会源源不断的向养殖水体中释放高活性的益生菌，并通过益生菌的生物作用降低氨氮或者增加溶氧等方式来净化水质。
　　
　　据美国纳米集团提供的数据显示，相比传统的介质材料，纳米生物巢穴可以将益生菌对养殖水体的处理效果提高5倍以上，另外由于纳米生物巢穴中还含有利于微生物生长的碳酸钙成分，所以其可以在2-3个月内保持益生菌菌群高效的生长，有利于形成完整的细菌生物链。

上图显示生物介质与悬浮物、地面及睡眠的关系，以及每串介质之间的距离

　　“我们把介质做成一个饼状，然后将筛选的功能益生菌菌剂与介质结合在一起投入到虾塘中，益生菌就在介质里面不断生长并释放到水体中，这个介质相当于益生菌的‘种子库’，通过这种连续的益生菌生产方式，再通过微生物的作用，就可以快速清除水中过量氨氮、磷、有机物等来净化水质。”美国纳米集团北京代表处首席代表魏耘表示。
　　
　　1-2个养殖周期可回收成本
　　
　　对虾的营养价值和经济价值日益受到人们重视，但是自2012年以来，世界主要对虾生产国产量却不断减产，尤其是中国。
　　
　　相关数据显示，2013年我国对虾产量自150万吨下降到130万吨，使全年对虾价格一直处于高位。2014年我国对虾产量也不乐观，主要原因在于随着水产养殖业的发展，对虾高位池等高密度、集约化养殖模式被大量推广，但是由于养殖密度非常高，导致养殖水体有毒有害物质增加，使养殖生态系统严重失衡，细菌性、病毒性等病害的感染机率也随之增大，容易暴发疫情。由于用药会对对虾品质产生影响，魏耘称对虾行业亟需新的技术和思维来战胜这些难题。
　　
　　“纳米生物巢穴技术原来是应用在城市用水过滤和湖泊净化方面的一种技术，这种技术主要是在纳米技术的基础上全面提升了材料的价值，所以取得了巨大成功。由于应用场景的相似性，所以此次便将纳米生物巢穴技术应用到水产养殖业中，目前该种技术已经在美国和厄瓜多尔的对虾养殖中得到应用，并在解决养殖水环境的净化、提高对虾产量上取得了良好的效果。”魏耘表示。据其介绍，该技术能够使美国和南美等地的虾塘亩产量由700-800斤增长至1100斤左右，而且养殖用水在池塘中净化之后排出不会造成后续的其它污染。至于资金投入方面，魏耘表示在美国和南美等地在1-2个养殖周期就可以全部收回投资成本。
　　
　　目前，该项目正在广东、江苏等地进行项目应用示范，或可能在四个月后就能得知纳米生物巢穴技术在中国的实验效果。