面对林林总总的美味佳肴的时候,您是否可曾想到,这些食品很可能都是以牺牲环境为代价换来的。农业生产过程中产生的大量的农药和化肥残留,随着降水不断淋溶到江河海洋中;长期高强度的海洋捕捞作业,使海洋鱼类、特别是近岸鱼类种群不断衰退,甚至濒临灭绝。
目前,渔业发展的不可持续性已经引发了越来越广泛的担忧,各国纷纷将促进渔业可持续发展作为渔业政策的重要组成部分,科研机构也正在加紧开发可持续渔业生产新模式,循环渔业就是其中的一种。与传统的、依赖资源消耗的链式渔业生产模式不同,循环渔业通过对在生产体系中物质、能量的循环利用,实现了渔业生产的集约化和可持续化。经过近年来的不断发展,循环渔业以其良好的经济、社会和生态效益,正在全世界范围内吸引着越来越多的关注。
美国是较早发展循环渔业的国家之一,循环渔业生产技术的研发和商品化经营模式都相对成熟。美国的《美国科学》杂志报道了一种新的循环农(渔)业技术———水基培养。这是一种集鱼类养殖、蔬菜无土栽培和微生物技术于一体的生产模式。这种技术让养殖鱼类和水培蔬菜共生在一个相对封闭的系统中,鱼类为蔬菜提供肥料,而蔬菜为鱼类净化水质。这种生产模式在生产鱼类和蔬菜的过程中最大限度地降低了潜在污染物的排放,减少了养殖、种植活动对环境的负面影响,是一种可持续的、提供绿色食品的良好生产模式。水基培养还有一个优势,就是节约了宝贵的水资源。
位于美国纽约州的甘蓝山农场,就是一家应用水基培养技术进行鱼类和蔬菜商品化生产的企业。水基培养车间是一个大型温室。6个圆柱状的箱体呈线性排列在温室的北侧,箱体的容积从1000加仑(3785升)到3200加仑(1.21万升)不等。每个箱体内都养殖着数以百计的食用鱼类(如狼鲈和罗非鱼)。随着鱼类的新陈代谢,其体内产生的氨通过鳃排入水中。氨是鱼体新陈代谢的产物,当水体中的氨达到一定浓度,将对鱼类生存产生不利影响。因此在养殖系统中必须采取一定净化措施将水中的氨清除掉。
水基培养技术的关键就在于将这些废物重新利用。养鱼箱体旁边矗立着一座像蓝色大锅一样的生物反应器,从箱体中抽出的含氨废水流入“锅”中。在生物反应器内,氨在两种有益细菌(亚硝化细菌和硝化杆菌)群落的作用下转化成亚硝酸盐,进而转变为硝酸盐,成为一种强效的肥料。温室南侧排列着长而浅的水槽,用来种植蔬菜。富含硝酸盐的培养液从生物反应器中流入水槽。水槽上漂浮着被称作“筏”(聚苯乙烯保温板)的基体,上面用水培的方式种植着生菜、小白菜等植物。生物反应器中流出的废水得到净化,重新流回温室北侧的箱体成为鱼类养殖的水源。
水基培养技术的支持者认为,水基培养技术无疑是一种绿色环保的生产技术:用鱼的排泄物来种植作物,企业不必购买用石油产品制造的肥料,也不必为生产和运输肥料耗费大量能源。
但目前这种生产模式仍然存在费用高、故障多等困难。如设备必须持续不断地维护,如向养殖鱼类投喂饲料、向生物反应器中添加石灰以提高水的pH值(减小其酸性)、控制养鱼箱体中水体的盐度等等。另外,系统对能源的需求也比较大。