水产养殖的定义范文

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中图分类号：S969.1 文献标识码：A

一、方法的选择

国内外关于农业生产效率的研究较多，过去大多采用生产函数法和索洛余值法进行测算。近年来，随着数据包络法的逐步发展与完善，数据包络法成为测度同类型决策单元相对效率最为常用的方法之一，被广泛运用于农业生产效率的综合评价中。本研究也利用数据包络法，分析水产养殖业的全要素生产效率。数据包络法(DEA)是采用线性规划的方法构建前沿生产可能性边界，优点是不需要设定具体生产函数，可以避免因为错误的生产函数而导致结果的错误，也不像随机前沿分析法需要误差分布假设，并能有效分解要素生产率中的技术效率。大部分使用数据包络法的论文均对其进行了较为详细的阐述，由于篇幅限制，这里不再论述。

二、指标设计与数据来源

1、指标设计

当前学者利用DEA方法研究农业全要素生产效率时，产出指标经常使用农林牧渔总产值和农民人均农业经营纯收入，投入指标以农业从业人员、农作物总播种面积、农业机械总动力和化肥施用量等指标为主。本文借鉴前人的研究成果，使用的农业投入指标和产出指标及其定义如下。

1. 1水产养殖业产出指标

水产养殖业产出以1990年价格的水产养殖业总产值进行计算，其中包括以1990年价格计算的海水养殖产品总产值和淡水养殖产品总产值，采用水产品价格指数进行折算。

1.2水产养殖业投入指标

水产养殖业投入主要包括养殖专业劳动力、养殖面积、养殖固定资产投入与养殖中间消耗等4个方面。①渔业劳动力包括捕捞专业劳动力、养殖专业劳动力、兼业劳动力和后勤服务人员，后两个指标为概括性指标。为了统一口径，本研究选用养殖专业劳动力作为养殖劳动力指标。②水产养殖面积为每年的海水养殖面积和淡水养殖面积之和。③水产养殖固定资产投资为每年的海水养殖固定资产投资和淡水养殖固定资产投资之和。

2、数据来源

在确定水产养殖业的投入与产出指标之后，着手进行数据的收集与整理。本研究设计指标数据中，海水养殖产品总产值、淡水养殖产品总产值、养殖专业劳动力、养殖面积、海水养殖固定资产投资与淡水养殖固定资产投资等6个指标的数据主要来自中国渔业统计年鉴(1990-2010)，其中养殖固定资产投资指标的2008年和2009年数据为预测值，渔业中间消耗指标的数据来自《中国农村统计年鉴(1991 -2010)。水产品价格指数和农业生产资料价格指数来自《中国统计年鉴(1991-2010)。

3、水产养殖业生产效率计算结果分析

3. 1综合效率计算结果分析

选用DEAP21软件来进行模型的运算，得到的综合效率评价结果如表1所示：

表1

指标的数据主要来自中国渔业统计年鉴(1990-2010)，其中养殖固定资产投资指标的2008年和2009年数据为预测值，渔业中间消耗指标的数据来自中国农村统计年鉴(1991-2010)。水产品价格指数和农业生产资料价格指数来自中国统计年鉴(1991-2010)。

3. 2投影分析

为了更好地找到水产养殖业非DEA有效的深层原因，调整投入产出结构，提升水产养殖业的生产效率和经济效益，本研究将对技术效率与规模效率均无效年份的模型测评结果投影所产生的数据进行分析。由于篇幅限制，未将技术效率与规模效率均无效年份的投影数据进行一一列举，因此，采用加总的进行分析，对水产养殖业投入与产出的调整方向进行分析，具体数据详见表2：

由表2可知，中国水产养殖业产出不存在剩余，而投入均存在不同程度的剩余，即保持现有水产养殖产出水平情况下，养殖专业劳动力、养殖面积、固定资产投入与中间消耗的投入可分别减少9.3800、7.7800、5.4600、7.2300，从而降低投入成本，提高水产养殖业的经济效益。

3. 3曼奎斯特生产效率指数分析

运用几何平均法，同样借助DEAP2.1软件，计算中国水产养殖业全要素生产效率指数及其构成要素的变化情况，见表3：

表3

1990-2009年间，水产养殖业的纯技术效率和规模效率均为1，由于篇幅限制在表3中未体现。由表3可知，1990-2009年间，水产养殖业全要素生产效率的平均增长率为3. 600，主要原因是技术进步缓慢，没能为水产养殖业发展提供有效的技术支撑，技术效率指数均为1，说明水产养殖业重视养殖技术的推广与应用，现有水产养殖技术得到有效的充分利用，应继续保持此良好现状;技术进步率指数存在频繁且较大幅度的变动，这可能与水产养殖技术创新投入增长差异有关。水产养殖业全要素生产效率指数的分解结果表明，中国水产养殖业仍处在粗放式发展阶段，水产养殖业的产值增长主要源于劳动力、养殖面积、固定资产和中间消耗等资料的大量投入。

三、水产养殖业生产效率的关键影响因素

通过以上计算可知，1990-2009年间，中国水产养殖业的全要数生产效率指数存在较大波动，本研究将进一步通过实证分析，探求各年份全要素生产效率指数波动的影响因素。

因为全要素生产效率指数的变动主要由技术进步率指数的变动引起的，我们主要从技术创新与推广的人力、物力、财力等资源的投入情况来寻找全要素生产效率指数变动的原因。因此，我们初步设计的潜在影响因素包括:年末科技研发人员数量、每年科技研发经费投入金额、年末技术推广人员数量、每年技术推广经费投入额、每年培训渔民人数。

潜在影响因素设计完成后，我们利用《中国渔业统计年鉴》进行数据收集。经过收据收集整理发现，未能找到每年科技研发投入的相关数据，因此，首先剔除了每年科技研发经费投入指标，而用每年科教活动固定资产投入金额来替代。由于有些因素在某些年份没有统计，在进行整理后，只有1997-2007年间所有因素统计数据齐全。因此，只取该年的数据进行影响因素的实证研究。

四、研究结论与政策建议

1、水产养殖业的生效率评价结果显示:1900-2009年间，中国养殖业的技术效率与规模效率平均值呈现下降状态，导致水产养殖业综合效率和曼奎斯特全要素生产效率出现下降；中国水产养殖业产出不存在剩余，而投入均存在不同程度的剩余。其次，水产养殖业生产效率的关键影响因素识别结果显示:水产养殖业的全要素生产效率指数与年末科技研发人员数量、每年技术推广经费投入额和每年培训渔民人数具有显著的正相关关系。

2、政策建议，加大科技创新投入，完善水产养殖科技创新体系，政府无法控制水产养殖主体的要素投入，而只能通过提高技术创新与推广，提升养殖主体的规模效率和要素生产效率。首先，政府应加大水产养殖科技研发人员的培养与培训投入，结合运用高校培养、科研机构培养、企业培养、产学研合作培养等方式，完善人才培养机制，为科技创新奠定人才基础;其次，加大财政科技投入，通过科技专项、自选科技项目、委托科技项目等形式，对高校、科研机构和企业进行水产养殖技术研发提供财政拨款资金，同时，通过税收减免、贷款扶持等优惠政策，鼓励养殖企业根据自身遇到的技术难题进行技术攻关，平衡水产养殖技术的基础研究和应用研究活动。

总之，研究水产养殖业的生产效率及其影响因素，了解水产养殖业的规模效率、技术效率和全要素生产效率及其关键影响因素，为渔民优化生产要素投入、政府制定水产养殖业发展政策提供一定的理论指导与实践依据，具有重要的理论意义与现实意义。

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一、 水产养殖业生物资产的特性及分类

水产养殖业生物资产是水产业发展的物质基础,也是人类食物的重要来源。将水产养殖业生物资产定义为:水域中可供捕捞的经济动、植物种类和数量的总称。水产养殖对象大部分不是静止不动的,且与非生物环境共同构成一个完整的生态系统,这也加大了其确认和计量的难度。水产养殖业生物资产更是依赖于养殖水域的空间、质量等条件生存。依据国际会计准则和我国企业会计准则可以把水产养殖业生物资产划分为消耗性水产养殖业生物资产和生产性水产养殖业生物资产两类。一般来说,用于出售用途的属于消耗性水产养殖业生物资产范畴,而成熟的水产养殖业生物资产处于繁殖期时,是属于生产性水产养殖业生物资产范畴。水产养殖业生物资产既与企业的存货、固定资产等一般资产不同,也与其他生物资产存在差异,具有特殊的自然增值属性,因此导致其在会计确认、计量等方面存在着特殊性。

二、水产养殖业生物资产的初始计量及账务处理

企业会计准则规定,生物资产应按其成本进行初始计量,即以取得生物资产并使之达到预定使用状态而发生的全部支出作为生物资产的成本。对水产养殖业生物资产来说,获取的来源不同,其初始成本构成也有所不同。

(一)外购的水产养殖业生物资产

无论是消耗性水产养殖业生物资产还是生产性水产养殖业生物资产,其外购成本都应包括购买价款、相关税费、运输费、保险费以及可以直接归属于购买该资产的其他支出(包括捕捞费、装卸费和劳务费等)。

企业外购的水产养殖业生物资产,按照应计入水产养殖业生物资产成本的金额,借记“消耗性生物资产——水产养殖业生物资产”或者“生产性生物资产——水产养殖业生物资产”,贷记“银行存款”、“应付账款”等科目。

(二)自行培育的水产养殖业生物资产

1.自行培育的消耗性水产养殖业生物资产。对于自行培育的消耗性水产养殖业生物资产,其成本应该包括在出售或入库前耗用的苗种、饲料等材料费、人工费和应分摊的间接费用(包括培育所需要的水电费、捕捞费以及管理费等)等必要支出。企业计量自行培育的消耗性水产养殖业生物资产时,应按出售前发生的必要支出,借记“消耗性生物资产——水产养殖业生物资产”科目,贷记“银行存款”、“原材料”、“应付职工薪酬”等科目。

2.自行培育的生产性水产养殖业生物资产。自行培育的生产性水产养殖业生物资产的成本,包括其达到预定生产经营目的(成龄)前发生的饲料费、人工费和应分摊的间接费用等必要支出。其中,达到预定生产经营目的是指生产性水产养殖业生物资产进入正常生产期,可以多年连续稳定产出农产品、提供劳务和出租。对生产性水产养殖业生物资产的计量,则应按达到预定生产经营目的前发生的必要支出,借记“生产性生物资产——未成熟生产性水产养殖业生物资产”科目,贷记“银行存款”、“原材料”、“应付职工薪酬”等科目。未成熟生产性水产养殖业生物资产达到预定生产经营目的时,按其账面余额,借记“生产性生物资产——成熟生产性水产养殖业生物资产”科目,贷记“生产性生物资产——未成熟生产性水产养殖业生物资产”科目,未成熟生产性水产养殖业生物资产已计提减值准备的,还应同时结转已计提的减值准备。

(三)投资者投入的水产养殖业生物资产

对于投资者投入的水产养殖业生物资产的成本,应当按照投资合同或协议约定的价值确定,但合同或协议约定价值不公允的除外。在投资者投入水产养殖业生物资产时,应按合同或协议约定的价值,借记 “消耗性生物资产——水产养殖业生物资产”或者 “生产性生物资产——水产养殖业生物资产”科目,贷记“实收资本”科目。

三、水产养殖业生物资产的后续计量及账务处理

(一)水产养殖业生物资产费用化后续计量

水产养殖业生物资产在达到预定生产经营目的后,为了维护或

提高其使用效能,需要对其进行管理、维护、饲养等。此时的水产养殖业生物资产能够产出农产品,带来现实的经济利益,因此所发生的这类后续支出应当予以费用化,计入当期损益。对于水产养殖业生物资产费用化后续计量,应按实际培育过程中发生的饲料费、人工费等,借记“生产成本”科目,贷记“银行存款”、“原材料”、“应付职工薪酬”等科目。并且,在期末按照一定的标准分配计入生物资产的成本,借记“消耗性生物资产——水产养殖业生物资产”或者 “生产性生物资产——水产养殖业生物资产”科目,贷记“生产成本”科目。

(二) 水产养殖业生物资产计提折旧后续计量

企业对达到预定生产经营目的的生产性水产养殖业生物资产,应根据其性质、使用情况和有关经济利益的预期实现方式,本文由收集整理合理确定其使用寿命、预计净残值和折旧方法,按期计提折旧。可选用的折旧方法:年限平均法、工作量法、产量法等。生产性水产养殖业生物资产的使用寿命、预计净残值和折旧方法一经确定,不得随意变更。即当对生产性水产养殖业生物资产计量折旧时,借记“生产成本”、“管理费用”等科目,贷记“生产性生物资产累计折旧”科目。

(三) 水产养殖业生物资产计提跌价准备或减值准备后续计量

由于水产养殖业生物资产的自我生长性,有时短暂的减值可能会因为自我生长性得以恢复其价值,因此企业至少应于每年年度终了对水产养殖业生物资产进行检查,有确凿证据表明由于遭受自然灾害、病虫害、动物疫情侵袭或市场需求变化等原因,使消耗性水产养殖业生物资产的可变现净值低于其账面价值的,或者生产性水产养殖业生物资产的可收回金额低于其账面价值的,应当按照其差额,计提水产养殖业生物资产跌价准备,并计入当期损益。即按可变现净值低于账面价值的差额,或可收回金额低于账面价值的差额,借记“资产减值损失——消耗性生物资产”或者“资产减值损失——生产性生物资产”科目,贷记 “消耗性生物资产跌价准备”或者“生产性生物资产跌价准备”科目。消耗性水产养殖业生物资产减值的影响因素已经消失的,减记金额应当予以恢复,并在原已计提的跌价准备金额内转回,转回的金额计入当期损益。即按照转回金额,借记“消耗性生物资产跌价准备”科目,贷记“资产减值损失——消耗性生物资产”科目。与消耗性水产养殖业生物资产不同的是,生产性水产养殖业生物资产减值准备一经计提,不得转回。

(四) 水产养殖业生物资产公允价值模式后续计量

企业会计准则规定,有确凿证据表明水产养殖业生物资产的公允价值能够持续可靠取得的,应当对其采用公允价值计量。在公允价值模式下,企业不对水产养殖业生物资产计提折旧和计提跌价准备或减值准备,应当以资产负债表日水产养殖业生物资产的公允价值减去估计销售时所发生的费用调整其账面价值,其与原账面价值之间的差额计入当期损益。

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1智能化水产养殖设计基石

1.1物联网

物联网(IOT，TheInternetofThings)的定义是:通过射频识别系统(RFID)、红外感应系统、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪等信息传感设备，按照约定的协议，赋予物体智能，并通过接口把需要连接的物品与国际互联网连接起来，形成一个物品与物品相互连接的巨大的分布式网络，从而实现智能化物品识别、物品定位、物品跟踪、物品监控和管理[2]。它的本质就是“物物相连的互联网”。运用物联网，就是采集环境数据、水质数据和水产种群数据等，分析数据即感知层，通过互联网进行数据传输即通信层，到达技术应用层，进行数据处理。1.1.1物联网感知层感知层即获得水质监测结果，通过与水质监测仪以及根据水产养殖数据库建立的水质监测模型获取水体质量的实时监测，利用短距离传输技术和自组织组网技术，协同信息处理，将监测到的信息转化成能处理的数字信号。1.1.2物联网通信层物联网通信层即传输层，通过无线或者有线网络模式将信息传输到中央数据库中，建立数据储备系统。类似智能机器人能够与人正常交流，是将人与人之间生活交流的谈话以数据形式存储于机器人存储芯片中。在数据储备过程中，通过异构网融合、管理资源和存储管理、远程管理安全技术，传达到数据处理层面。1.1.3物联网技术应用层通过服务器、计算机、存储设备和云计算的方法，利用专业软件及服务，将海量数据进行分类、整理、挖掘分析，建立各种算法，优化调度，应用在水产养殖行业。具体则是将水质监测结果信息通过计算、云计算等方法进行分类和挖掘分析，通过养殖监管渠道较好管理水产行业。

1.2水产养殖

水产养殖的目的与农业生产相似，希望能利用有限的资源生产稳定高产的好产品，实现水产养殖的经济效益，其中要考虑的环境因素主要有水体溶氧量、PH值、温度、盐度等。1.2.1水体溶氧量水体溶氧量与水产养殖关系紧密。水产养殖不可避免的需要考虑养殖密度的问题，通过研究溶氧量与养殖密度的相互关系，确定水产养殖密度，有效提高水产养殖的经济效益。不同的水生动物对水体溶氧量的适应机制不同，采取的水产养殖密度和科学管理方法也不同，并且对于不同的水生动物的不同习性也会令养殖户误解。拿海参来讲，海参活动缓慢，喜风浪冲击小、水流缓慢的海区，个体养殖户误会不担心水体溶氧量的问题，不注意向水体输氧，从而未实现科学水产养殖，经济效益没有达到最大化。水质富营养化，微生物、浮藻类过度繁殖，造成水体发臭、发黑，水体溶氧量会降低，不仅对鱼类，对其他水产养的生存影响也很大。1.2.2PH酸碱值水体PH改变，水生动物通过呼吸或直接接触等防止使水生动物体内PH值发生变化，破坏体内维持正常生活状态的酸碱平衡，水体碱性超过正常值会腐蚀鱼类鳃组织，使其呼吸障碍；酸性过强会使H2S浓度增高造成水体毒性增强不适宜水产养殖。养虾水质的重要因素之一水体PH值，虾最适宜生长的PH值是弱碱性，而在弱酸性条件下虾类传染性虾病易发，即使水体溶氧量丰富，虾类也会呼吸困难，生长困难。PH值决定因素是由水中二氧化碳和碳酸盐的含量决定的，而二氧化碳的含量又与水中生物呼吸作用、细菌等的氧化作用和水生植物光合作用相互作用决定的。并且PH值在一天的不同时间也会不同，太阳上升，植物光合作用加强，水中二氧化碳减少，PH值偏高，而夜晚呼吸作用加强，PH又会变小。1.2.3温度水产养殖环境不同，有池塘，湖泊，海田等，而如果水体很深，温度就会分层，表层水温昼夜间有变化，底层温度则因阳光无法穿透长时间保持低温状态，变化很小。但是底层溶氧量较少，需氧大的水产无法潜入底层躲避高温，从而昼夜温差对渔业生产有影响。同时日温差大小也会影响水产养殖，中间没有跃温层，水体底层和上层能够顺利进行物质交换，就与新疆哈密瓜特别甜、产量高的道理相同。1.2.4盐度水体盐度与水生动物生活息息相关，外界盐度比细胞内盐度高，细胞失水；反之，细胞冲水，两种情况都对水生生物生存不利。同样，不同水生生物对水体盐度的要求不同，淡水和海水生生物盐度肯定不同，同时作为个体养殖与自然环境不同，必要时也需要在水体中投放相对应的盐类。另一方面，盐度过高对淡水鱼类繁殖和鱼卵的发育影响较大，鱼卵受精后孵化率较低，会影响鱼类产量，经济效益下降。盐类中亚硝酸盐是氨经过细菌作用发生氧化反应生成的，亚硝酸盐浓度过高会使鱼类中毒，不仅水产产量下降，而且我们吃了这种鱼对身体健康也不利。

1.3树莓派

树莓派（RaspberryPi）树莓派又被人们称为“卡片式电脑”，虽然是电脑，但是核心只有信用卡大小，最初设计者是以让学生更好地学习编程设计而来。目前树莓派已经上市3代。树莓派主板基于ARM，利用生活中常见的SD卡，做内存硬盘，可以利用USB口连接键盘鼠标，可以网线连接网络，也可以WLAN连接网络，还支持蓝牙连接，有HDMI高清视频接口，可以连接显示屏幕，树莓派三代B拥有40个GPIO针脚，可运行Linux等系统(2代B型及以上型号可运行Windows10IOT系统）[3]。将RaspberryPi正常运转起来之后，进入图形化界面使用方式与电脑无异，其软件编程优势在于可以用MIT开发的Scratch图形化编程语言、Python语言、C、Ruby、Java和Perl等各种语言为RaspberryPi开发程序。RaspberryPi与传统单片机相比，在互联网上优势较大，因为RaspberryPi不仅可以连接传感器，还可以利用传感器信息作出相应反应。

2智能化水产养殖设计

智能化水产养殖基于物联网技术思想，将智能传感技术、智能处理技术及智能控制技术纳入一个监控养殖体系，实现水产养殖智能体系化，解放劳动力，提升经济效益。其中，传感层包括感知养殖塘的水体溶氧量、pH酸碱值、温度、盐度等参数；智能处理层包括接受传达来的相关消息，根据科学养殖相关理论得出调控结论；智能控制层就是根据调控结论调节养殖塘水质，使水产养殖在最适宜的环境下产生最大的经济效益。

2.1要解决的问题

2.1.1实现实时养殖监测不同水生生物对水质的要求不同，为寻求经济价值，则应对不同的水生生物水质采取不同的措施，为方便管理，将这些分散的养殖产品统一起来，通过监管水产养殖密度、水产养殖鱼药和饲料、水产病害等方面，记录水产养殖生产记录、用药记录和销售记录，节约劳力，实现现代信息科学技术与传统渔业结合的目的。2.1.2实现网络信息实时更新如上所述，要求实时监测，才能令监控系统发挥价值，若渔民是在养殖场地收集到了监测数据，那么与渔民亲自“下水”检测作用相似，在这个过程中没有实质的经济效益的提升。而实现了网络信息实时更新，渔民可以实时掌握水产养殖动态，有效提高经济效益。2.1.3以较小的成本实现最大的价值自主研发物智能化水产养殖，大大降低了引进设备的成本，也可以保证系统的更新服务，在投入成本上为渔民减小压力。

2.2实现目标

基于对系统开发端的描述，用户利用这套智能化水产养殖监测产品通过网络端随时谁地获取自己的养殖池水质情况和采取的措施，判断养殖池水产品状态是否良好是否需要人工介入等，从而实现水产养殖智能化、提高经济效益的目的。

3智能化水产养殖技术方向设计

如上描述的，智能化水产养殖包括传感层、智能处理及智能控制层，最终将结果显示到客户端，具体设计如图1所示。

3.1无线监测与控制

具有特殊传感作用的无线传感器放置在各个鱼塘中，利用ZigBee无线传感网络与智能处理层及控制层相连。智能处理层通过GPRS接收传感信息，经过处理后，通过控制层传达到特定鱼塘的控制节点，利用控制节点作出相应反应。由于养殖池都具有大小相当，相互独立等特点，因此无线传感网采用簇状拓扑结构[4]（clustertree）较为合适。

3.2互动平台设计

互动平台的主要功能是将智能化水产养殖信息呈现给用户，并实现用户与自家养殖池互动。互动平台进入界面首先需要登录，登录分为管理员登录和用户登录，信息处理完毕后需要退出登录。这个管理系统总体分为两个大部分，一个是管理员界面，另一个是用户界面，如图2所示。管理员界面设计包括两个方面：养殖池信息管理、用户账户管理。其中养殖池和用户账户涉及数据库设计，如图3所示。图中养殖池管理表示当用户申请养殖池时，若满足相关要求，则在养殖池管理中生成一条信息。养殖池信息只有管理员能增加、修改或删除，用户只有浏览的权限；用户信息管理员有权修改用户权限，也可以添加或删除用户，用户仅有注册和修改资料的权限。用户界面设计包括三个方面：己有养殖池信息浏览、系统现有养殖池信息、用户资料修改。己有养殖池信息浏览提供的是养殖户已经申请到、并投入使用的养殖池的类型、规模和监测数据并且系统提供的处理方式，便于用户判断是否需要人工介入；系统现有养殖池信息是管理员将此产品现阶段开发的比较完善的智能化养殖池和最佳养殖池数量信息到网络上，以便用户申请添加合适养殖池；用户资料修改包括密码修改、账号绑定等方面。

参考文献：

[1]汪懋华.物联网农业领域应用发展对现代科学仪器的需求[J].现代科学仪器,2010(3):5-6.

[2]刘锦，顾加强.我国物联网现状及发展策略[J].企业经济.2013(4):114-117.

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由于美国在全球水产养殖业仍然是一个小玩家，其在有机鱼生产方面数量远远不能达到需求。美国约80%的鱼类消费依赖于进口。美国水产养殖业的有机标准迟迟未能出台。按照有机产品的定义：在不施用化学除虫剂、非有机饲料、化合肥料的控管环境里培育的鱼才算是真正的有机鱼。野生鱼类并非在如此严格控管的环境中成长，而且多数不符合美国农业部的卫生要求，因此不能标志为有机，在水产养殖类有机标准的各项具体内容上，美国国内还存在着很大的分歧。争议主要来自水产养殖的饲料、渔药使用、养殖生物逃逸等方面。

不过市面上可以看到三文鱼包装袋上标有Organic的标志，因为美国农业部会对某些食品标上绿色的“美国农业部有机”（“USDA Organic”）的标签，但该部门目前没有对本国海产品使用这种标识。相反，这些海产品可能是进口的。目前wholefood超市里卖的主要是净鱼（cleanfish），也就是说，在天然环境下养殖，没有添加荷尔蒙、抗生素、人工色素、杀虫剂等。饲料用的是可再生性的有机饲料。主要品种有三文鱼、鳟鱼、比目鱼、德州红鱼等。2010年3月，美国在智利的一个三文鱼养殖场通过了有机认证，7月份，他们的三文鱼片销往美国和加拿大了。这次是国际有机农业运动联盟等机构一起认证的。

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引言

我国是一个水产养殖大国，水产养殖产量对于增加养殖户收入十分重要。利用现代“物联网”技术，保持水的质量和养殖效率，体现科技在水产养殖中的作用，则成为未来的发展的必然。“物联网”也被称为“无线传感器网络”，它指的是海量的信息通过各种传感设备，如射频识别（RFID）设备、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪，或其它连接方法。农业和渔业的基于智能环境监测系统需要对水产养殖产量、效率、生态、安全、智能化等方面有较高的要求。本文设计建立了一套集在线收集、智能网络、无线传输、智能处理、预警信息传播的功能系统，意义重大。

1物联网体系架构

物联网（DCM）的基本结构分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层是基础，这一层是由有能力感知事物和收集信息识别对象等设备成分构成，在这一层上负责实现全面的感知功能。网络层集成各种通信网络和互联网使这层负责数据的感知分类、聚合、加工，并能可靠地传输。各种网络应用层的技术和产业的专业知识相结合，提供各种各样的不同的用户的应用，如智能交通、环境保护、安全回家、工业监控、个人卫生、军事侦察等。

2物联网水产养殖管理系统的设计流程

在系统运行时，硬件设备首先进行自查，检查是否存在硬件故障，如有，则通过GPRS用户发送短消息。如果发现水中超出标准值的相应数据，则通过GPRS用户发出警告，提醒用户是否需要调整传输控制信息节点质量。用户可以通过手机，电脑，在浏览器的平板电脑或PDA进行登记，实时查看相关信息，并确认是否发送控制信息。如果浏览器发送请求到服务器，则通过GPRS网络服务器发送指示Zig-Bee网络的水质参数以作为调整依据，如果未能发送控制信号或者服务器繁忙，则退出浏览器或者重新登录浏览器访问服务器。

3WEB开发的相关技术

3.1C/S模式体系架构3.1.1传统C/S分为客户机模式和服务器模式，如图2所示由于客户端管理难度的非均匀负载，加之如果对系统升级，需要对所有的客户一一进行。这不仅使得应用软件使用不变，还使得软件维护成本越来越高。这导致了两个问题：系统可扩展性降低和难以安装，这样的应用程序的两层结构极大地制约了Internet/Intranet的环境下的实际发展。因此，人们提出了三层结构的客户端服务器系统。3.1.2三层C/S模式三层思想的结构是基于三个相对独立的应用程序的逻辑功能的应用程序，它被分成了不同程度的抽象的三个部分，分别在客户端层，商业逻辑层，数据服务层，如图3所示：三层模式的关键点是要分离的业务逻辑被提取时，构成中间层，从而形成一个分布式应用系统真实。在三层模型中，大大降低了用户端的压力，这种结构被称为“瘦客户端”模式。如下图4所示：集中应用系统的服务器和所有的应用程序可以通过在客户端执行的Web浏览器的开发。基于B/S结构它具有许多优点，例如：①具有薄的客户端的特性；②可以跨平台运行；③表示层到Web页面中，当从服务器发送到客户端，定义并在服务端完成数据库管业务逻辑层物理客户机的请求。B/S系统的三层结构具有许多优于传统的C/S架构的优势，在Internet中使用基于Web技术，结合传统的控制理论，拓展传统功能的监控应用，更加顺应时展潮流，是代表技术发展的大势所趋。

4系统的设计与实现

4.1MyEclipse简介MyEclipse企业平台（(MyEclipse企业工作台，称为My-Eclipse）是EclipseIDE，使用它的扩展，我们可以提高工作效率和应用程序服务器集成。它是一个功能丰富的J2EE集成的开发环境，包括完整的代码、调试、测试和的HTML、支持、Struts、JSF、CSS、Javascript、SQL、休眠等脚本及功能。4.2数据库设计4.2.1概念模型设计(E-R图)E-R模型的基本概念：要构建E-R图的概念实体关系模型，这使得它们从数据库模型图不同。一个E-R图由不同的实体类型、关系、特征和类型组成。（1）实体：现实世界中的事物；（2）属性：事物的特性；（3）联系：在真实世界中的对象之间的关系。本系统的E-R图如图5所示：4.2.2数据库表及关系建立根据这些步骤将创建一个数据库，以便建立列表结构。（1）用户基本资料表；（2）池塘信息表:（3）水质报警引用表。4.2.3详细数据库结构设计（1）用户基本资料表：用户基本信息表存储在需要用户登录，或基本的信息来记录用户的登录名、密码，用户基本信息表如表1所示：（2）池塘信息表：池塘的信息表存储在农户养殖水生物种，以及池塘水深和面积信息，有利于管理。池塘信息表如表2所示：3）水质参数报警参考表:水质参数表引用报警，存储在水质标准及其不同的水生物种的参数，如果超过标准范围自动报警用户进行比较的水质参数。水质报警引用表如表3所示：4.3系统模块详细设计本系统主要分为三个系统功能模块：用户登录模块、模拟显示模块、后台管理模块。用户登录模块主要实现登陆的注册和农民变化的基本信息。可实现用户登录、用户注册、资料修改等相关功能；模拟显示模块主要负责将各项信息、参数及报警提示等，以模拟LED的方式进行显示；后台管理模块主要负责对用户信息、池塘传感信息及各项参数进行管理和修改，最终完成对整体养殖监测系统进行管理和控制。

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中图分类号：TN713 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）14-3749-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.14.053

Abstract： In order to improve the situation of domestic aquaculture water quality monitoring，a kind of aquaculture water quality monitoring system was designed by using wireless communication technology GSM，which realized the wireless dynamic monitoring of pH and temperature in aquaculture water. STC89C52 microcontroller was as the main controller，which realized data acquisition and processing of pH and temperature of aquaculture water by the pH value detection sensor and temperature sensor，and the system provided real-time display，storage，analysis and pre-warning function. The SIM900A was adopted to receive and send text messages to gain wireless transmission and dynamic monitoring functions. The experimental results showed that the system is stable，the data transmission is normal，and the monitoring of the water quality parameters can be completed.

Key words： STC89C52； pH sensor； SIM900A； water quality monitoring

中国部分地方养殖水质监测水平相对较低， 多数采取经验法或化学试剂分析法[1]。pH是养殖水体最重要的水质指标之一[2]，中国渔业水质标准GB11607-89规定养殖水体鱼类生长的pH安全范围为6.5～8.5，pH过高或过低均对鱼类有直接损害，甚至致鱼死亡。因此，在养殖生产过程中要监测水体的pH[3]，及时了解水质状况，采取相应的调节措施改善水体环境，保证养殖鱼类的正常生长。测量pH的常用方法有化学分析法、试纸分析法和电位分析法。化学分析法、试纸分析法不能实现pH实时在线测量，而电位检测法一般采用玻璃电极传感器，检测仪器体积小巧，便于携带和使用，其测量的数据准确、可靠，但需要人工记录数据，费力耗时，不能实现pH动态变化的实时监测。近年来，不少工程人员已开始设计实现无线网络系统对水质进行远程监控[4，5]。本系统设计了水产养殖水体pH和水温无线实时监测系统，以便养殖人员实时了解水体pH和水温状况，从而及时采取有效的措施调控水质。该系统对保证水产养殖的安全生产、减轻工人的劳动强度、提高养殖业生产效率具有重要的现实意义。

1 系统设计

整个系统由传感器模块、数据处理器模块、无线通信模块、电源模块和显示模块组成。其中，pH传感器模块包括pH传感器和信号调理电路，信号调理电路对传感器输出的微弱信号进行调理放大，以满足处理器A/D转换要求；无线模块采用SIM900A作为主芯片，主要负责收发短信，以便数据远程交互；显示模块主要显示采集到的pH、养殖水温度和补偿后标定温度[6，7]；电源模块负责给系统提供所需要的电压，保证系统正常运行。

2 硬件设计

系统工作时，由溶液pH检测传感器和温度检测传感器对养殖水质的指标进行监测，由信号调理电路放大调整后传送到处理器模块进行数据处理，最后由无线通信模块发送至监控人员，以便工作人员及时了解水质状况。

2.1 pH信号调理电路设计

系统采用的是Arduino pH传感器和温度传感器补偿模块C5B1，模块自带信号调理电路。传感器探头检测到微弱的电压信号传给信号调理电路，然后将放大处理后的信号传送出来。其中传感器模块的加热电压为5.0±0.2 V、工作电流为5～10 mA，pH传感器检测范围为0.00～14.00，分辨率为0.01、检测温度为0～100 ℃、响应时间小于5 s，以模拟电压信号输出和数字信号输出，pH信号调理电路如图2所示。

pH传感器电极输出的信号为信号电极pH+和参比电极的相对电压pH-。选用的传感器参比电极为氯化钾溶液。pH+经同相比例放大电路放大后输出。另外，通过稳压电路和电压跟随器在pH-上施加一个恒定的电压。选用氯化钾溶液做参比溶液，pH-电压值为350 mV，可以保证信号电极为正值。pH+电极输出为mV级电压信号，具体范围在120～450 mV之间，且内阻很高。在调理电路的设计中，采用自动校准运算放大器TLC4502构成信号调理电路。TLC4502是一种新型的高精密运算放大器，具有低输入失调电压漂移和高输出驱动能力，并可在上电后失调电压自动校准为零。经过调理放大11倍后，信号调整为2.5～5.0 V以满足单片机A/D转换器输入范围。

2.2 A/D转换电路

系统采用的A/D转换器为PCF8591芯片。通道CH2连接调理后的pH信号，CH3连接温度传感器信号输入，该系统中只用到单个芯片，因此将A0、A1和A2都选择接地。A/D转换器PCF8591利用数据线SDL和时钟线SCL与CPU联系。由软件决定水温及水质pH和温度数据的采集时间和数据的存储以及显示。PCF8591芯片引脚连线如图3所示。

2.3 显示电路设计

温度传感器补偿模块采用DS18B20温度传感器进行水质温度检测。温度数据和水质pH由传感器采集信号，经过单片机处理存储，通过LCD12864显示，以便人们可以现场实时了解水质情况。

2.4 GSM短信模块设计

GSM短信模块采用SIM900A，它主要用于语音或数据通讯，SIM900A扩展的TCP/IP―AT命令使用户在做数据传输方面应用时非常有用[8，9]。SIM卡的接口电源由短信模块内部的电压稳压器提供，正常电压值为2.8 V或1.8 V。为了保护SIM卡，本设计使用SMF05C来做静电保护，SIM900A电路具体连接如图4所示。

系统采用单片机STC89C52控制SIM900A电路，将单片机的TXD连接到SIM900A的TXD_0上，将RXD连接到SIM900A的RXD_1上，通过单片机发送和接受控制命令来完成与SIM900A的通信。NETLED信号用来驱动网络状态灯，通过网络状态灯的闪烁可以判断当前的网络状态（熄灭，关机；64 ms亮/800 ms熄灭，未注册到网络；64 ms亮/3 000 ms熄灭，注册到网络；64 ms亮/300 ms熄灭，GPRS通讯）。当短信模块开机时，用户可以拉低PWRKEY引脚1 s以上后释放此引脚来开机，此引脚在模块内部已被拉至3 V。当收到短消息时，RI脚将变为低电平，保持低电平120 ms，然后再变成高电平。当模块作主叫方时，RI保持高电平。

3 系统软件设计

3.1 系统程序的总体设计

系统具体工作流程图如图5所示。系统工作时，首先对各个设备进行初始化，以保证各模块正常运行。当主控制器判断各个模块完成初始工作且与无线通信入网成功后，传感器开始采集电压信号，并将采集到的微弱信号放大处理后送入处理器进行处理，并且通过液晶显示屏显示处理后的信号数据。与此同时，处理器还定时将数据通过无线模块SIM900A发送到工作人员的设备上，以便工作人员及时了解现场情况。最后，由工作人员对采集的数据进行分析对比，如果显示正常，则系统保持连续动态监测状态；如果水质超标或者不符合养殖要求时，能一键拨号通知工作人员及时做出调整。

3.2 无线通信相关程序设计

在程序中定义了大量的变量来控制短信程序执行的走向（flag_rec_message，接收到短信标志位；Buffer_Uart0_Rec[]，Uart0中断接收数组；rec_data_len_uart，标记Buffer_Uart0_Rec接收数组的长度；flag_rec_message_data=0，开始接收短信数据；flag_start_rec_message，开始处理短信数据标志位；temp_rec_data_uart0，定义暂时存取接收数据的变量），接短信与打电话流程（A是接收短信的总流程，B是A中接收短消息极其相关数据的详细过程，C是拨打电话的过程）具体流程如图6所示。

4 数据处理

4.1 温度测量部分试验数据

温度测量部分选用pH探头和DS18B20温度传感器，温度变化引起阻值的变化，呈线性关系。采用平衡电桥电路将阻值的变化转换为电压的变化[10]。测得温度与电压的数据关系如表1所示。

对温度模拟电压与温度关系进行线性拟合，并给出温度标定公式：

T=231.86U-187.77 （1）

其中，U代表电压，T代表温度。将此公式写入FLASH，即可得到传感器模块温度标定值。

4.2 pH测量部分试验数据

在不同温度下，用pH已知的标准溶液对参数进行标定，常用的标准溶液为邻苯二甲酸氢钾（pH=4.00）、混合磷酸盐（pH=6.86）、四硼酸钠（pH=9.18）。根据被测溶液pH的变化范围，选择其中两种标准溶液，通过试验得出以下数据，测得pH与电压值的数据关系如表2所示。

由数据分析可得，温度小范围的波动对电压值的影响不大，原因是传感器模块中加入了温度补偿以便得到更准确的数据。对pH与温度关系进行线性拟合，并给出pH标定公式：

pH=-5.23U+25.06 （2）

其中，U代表电压，将关系式存入FLASH，即可在液晶屏上显示pH。

5 结论

系统以STC89C52单片机为核心，采用溶液pH检测传感器和温度检测传感器模块采集pH和水温数据，实现了现场数据的采集、处理和显示；除此之外，以SIM900A为无线通信模块，定时通过无线模块将水质信息发送给工作人员，当水质超标或者不符合养殖要求时，通过一键拨号进行提醒。结果表明，该系统运行稳定，数据传输正常，能够完成水产养殖水质参数的监测。对于保证水产养殖的安全生产、减轻工人的劳动强度、提高养殖业生产效率具有重要的现实意义。如果系统增加无线监测节点和中转节点，还可构成一个规模较大的、距离较远的无线监测网络。

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篇7

嗜水气单胞菌产生危害的毒力因子主要有外毒素（exotoxin）、胞外蛋白酶（extracelluar protease）、S层蛋白（S-layer protein）、菌毛（fimbriae）、外膜蛋白（out-membrane pro-teins，OMPs）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）等[4]。该文将这些毒力因子归纳为外毒素、胞外产物和粘附因子3类，现逐一论述如下。

1.1外毒素（exotoxin）

1.1.1溶血素（hemolysin）。出血是变温动物感染嗜水气单胞菌的普遍症状[5]。由于在被感染鱼类的体内、体外均可检测到溶血活性，所以溶血素被认为是嗜水气单胞菌的主要毒力因子之一。龚晖等[6]用纯化溶血素分别与1%欧洲鳗鲡血红细胞、1%兔血红细胞、1%羊血红细胞进行溶血特性分析，并利用单克隆抗体进行溶血抑制试验，结果表明嗜水气单胞菌溶血素在单因子条件下与嗜水气单胞菌ECPs的溶血特性存在一定的差异。嗜水气单胞菌ZN1-ECPs中存在多种溶血性毒素，这些毒素对不同宿主的溶血能力存在差异，同一嗜水气单胞菌菌株对不同的宿主起主要作用的溶血性毒素也不同。Goswami et al[7]首次报道致病菌暴露在砷外源物质的情况下会抑制嗜水气单胞菌的溶血性和细胞毒性。

1.1.2气溶素（aerolysin）。aer毒素是嗜水气单胞菌的重要的毒力因子。它是一个分子量约为52.25 kD的单个分子的多肽，具有溶血性、细胞毒性、肠毒性，决定嗜水气单胞菌致病性的强弱。朱建萍等[8]从三角帆蚌体内分离出10株嗜水气单胞菌分离株并进行PCR法检测，结果证实aer基因携带率为50%。经过对症状进行对比后发现，分离自感染症状严重的三角帆蚌体内的5株嗜水气单胞菌均携带气aer基因，分离自轻度感染的三角帆蚌体内的5株嗜水气单胞菌未检测到aer基因，这也说明aer是嗜水气单胞菌的重要致病因子。

1.1.3肠毒素（cytolyticenterotoxin）。肠毒素是一种分子量为15 kD的蛋白质。用鼠和兔的肠绊试验检测其腹泻性毒性，其在兔的肠绊不引起黏膜损伤，但会导致液体积聚，所聚积液体的电解质内容和霍乱作用的结果相似。其可增加肠细胞分泌，但是未发现增加cGMP分泌。肠道内的嗜水气单胞菌导致的腹泻性病，容易为抗菌素抑制。研究表明，动物在大量感染嗜水气单胞菌时，肠道内肠毒素量大，与细胞不可逆结合，使体液大量损失，导致死亡[9]。

1.2胞外产物

1.2.1胞外蛋白酶（extracelluar protease）。嗜水气单胞菌的胞外蛋白酶也是主要的致病因子之一，能够直接引起宿主组织损伤，有利于细菌的入侵和营养供给，其存在与否直接与菌株毒力相关。储卫华等[10]证明胞外蛋白酶具有致病性。但Cascón et al[11]分别克隆了嗜水气单胞菌的胞外淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶及磷脂酶，认为就其致病性而言，胞外蛋白酶有的具有直接致病性，有的则不具有直接致病性。引起这种差异的原因可能是蛋白酶不仅可以协同其他毒力因子共同作用机体，而且还具有活化其他致病因子的作用。嗜水气单胞菌分泌的外毒素是以无活性的前提形式存在的，必须经过蛋白酶作用将前体C末端的蛋白降解才能发挥生物学活性。因此，有些蛋白酶虽然没有直接的致病性，但其可以借助其他的毒力因子发挥作用。一般认为热稳定金属蛋白酶有直接的致病性，而热敏感丝氨酸蛋白酶则没有直接的致病性。

1.2.2磷脂酶基因（Phospholipase gene）。Merino et al[12]从嗜水气单胞菌AH-3克隆测序了磷脂酶A1基因pla和磷脂酶C基因plc。2个克隆基因pSK-PLA（pla）和pSK-PLC（plc）的测序结果分别为2 602、2 868 bp，pSK-PLA含有一个ORF（176-2591），编码805个氨基酸，分子量82.7 kD；pSK-PLC含有一个ORF（885-2691），编码572个氨基酸，分子量为64.8 kD。2个基因在GenBank中的序列号分别为AF092033和AF092034。磷脂酶A1和磷脂酶C具有不同的磷酯酶活性，前者只具有PLA1活性，没有溶血性、细胞毒性和肠毒性；后者具有细胞毒性，没有溶血性或溶血性很弱。磷脂酶C是嗜温性气单胞菌的一个重要的致病毒力因子。

1.3粘附因子

细菌感染宿主的第一步就是粘附，病原菌通过粘附因子在合适宿主的特定组织或体表上定植而不被机体清除掉，从而有利于细菌在机体内增殖并产生毒性。嗜水气单胞菌的粘附因子包括菌毛（fimbriae）、S层蛋白（S-layer protein）、脂多糖（LPS）和外膜蛋白（OMP）。Ottaviani et al[13]研究表明，生长温度影响嗜水气单胞菌的粘附性。

1.3.1菌毛（fimbriae）。菌毛根据形态的不同可以分为W（wavy）菌毛和R（ragid）菌毛。W菌毛长而易弯曲呈波浪状，菌毛数量虽少，但与嗜水气单胞菌的粘附及血凝作用有关。R菌毛短而硬，数量多周身分布，与细菌的自凝作用有关，与血凝作用无关，不是粘附素。朱兴国等[14]通过嗜水气单胞菌与HEP-2细胞进行粘附和粘附抑制试验，结果表明抗4型菌毛抗体可抑制80%的嗜水气单胞菌对HEP-2细胞的粘附，说明4型菌毛能介导嗜水气单胞菌的粘附过程。

1.3.2S层蛋白（S-layer protein）。许多病原菌在菌体外表面具有一层晶格状排列的结构，称为S层。S蛋白是组成其S层的蛋白亚单位，有规则地排列在菌体表面，完整地包裹着菌体，具有抗吞噬、抗补体等作用。结合国内外研究结论，S蛋白的相对分子量在51.5 kD左右，由天门冬氨酸等16种氨基酸组成，其中疏水性氨基酸占35%～42%，酸性氨基酸的比例高于碱性氨基，不含半胱氨酸[15]。而许冬青等[16]用自制兔抗AhJ21株S蛋白抗体建立间接ELISA法，检测结果显示，20~30 h S蛋白表达量较高。证明AhJ21株纯化的S蛋白含有天门冬氨酸等16种氨基酸，并且发现不同菌株S蛋白N端序列之间无同源性，说明不同毒株S蛋白的免疫原性有所不同。

1.3.3脂多糖（LPS）。脂多糖是嗜水气单胞菌的内毒素，表现的毒性作用主要有热原性、白细胞数目减少或增多、弥漫性血管内凝血、神经症状及休克以至死亡等。除了毒性作用外，其中抗原脂多糖还具有粘附因子的作用[17]，而且一些脂多糖与OMP形成的复合物还与血凝性和细胞粘附有关。因此，细菌具有很强的改变代谢的能力，以适应变化的环境，如温度、pH、渗透压、营养等。细菌的外膜（主要是LPS起主要作用）是用来改变代谢的主要结构，通过它来调节适应各种变化。改变OMPs成分的能力使得致病菌能快速适应寄主体内的环境，从而逃避寄主的防御系统[18]。Abdel-Aziz et al[19]研究结果表明,肌醇六磷酸酯能起到降低嗜水气单胞菌脂多糖毒力的作用。

1.3.4外膜蛋白（OMP）。外膜蛋白是革兰氏阴性菌外膜的主要结构，含有多种蛋白成分，是嗜水气单胞菌重要的粘附因子和保护性抗原，与细菌的毒力也密切相关。根据其分子量大小可以分为22、31、38、43、50 kD 5种，其数量和种类随着菌株的不同而不同。近年来，刘明智等[20]研究发现外膜蛋白中的一类微孔蛋白—OmpW基因在克隆后具有良好的免疫原性，这为嗜水气单胞菌基因工程亚单位疫苗的研制提供了新的思路，也将引起外膜蛋白研究的新热潮。

2嗜水气单胞菌危害控制

嗜水气单胞菌可引起软体动物、淡水鱼类、两栖类、爬行类、鸟类及哺乳动物等多种动物全身性败血症或局部感染，并常致动物死亡。近年来对水产养殖动物的危害尤为严重，已成为养殖甲鱼、鲤鱼、罗非鱼、河蟹、牛蛙等的常见病。目前，对于嗜水气单胞菌的病害控制主要有免疫控制、药物控制和生态控制3个方面。

2.1免疫控制

水产养殖上主要有2类疫苗：一类是由灭活的病原组成，另一类为弱毒病原。灭活的疫苗是由死的病原或病原的一些成分如细菌脂多糖或灭活的毒素组成的，能刺激动物的免疫系统。弱毒疫苗含有减毒的活病原，能诱导特异性抗体，并与自然感染相似。而后者由于存在病原恢复毒力的风险而限制使用。在疫苗中使用的抗原主要是热灭活或福尔马林灭活的细菌。孟小亮等[21]用嗜水气单胞菌分别制备了FAh、LPS和OMP种疫苗，并且采用比较其免疫原性的方法证明了3种疫苗具有相同的免疫原性，并且测得细胞吞噬活性、细胞内杀菌活性、体液抗体水平均显著高于对照组。李圆圆等[22]用0.30%福尔马林灭活西伯利亚鲟菌株X1，将其制成灭活全菌苗，对西伯利亚鲟进行注射免疫。研究结果表明，在嗜水气单胞菌X1全菌苗中加入弗氏不完全佐剂（Freund's incompleted adjuvant，FIA）后，X1全菌苗对西伯利亚鲟的免疫保护率由50%提升到70%。陶家发等[23]从患溃疡病的鳜鱼肾脏中分离得到嗜水气单胞菌GYK1，证明用0.30%甲醛（37 ℃，24 h）可完全灭活菌液，制备的疫苗安全性良好，效力合格，并建立了鳜鱼致病性嗜水气单胞菌灭活疫苗原液的生产工艺，缩短了培养时间，降低了甲醛液灭活浓度，减少了灭活疫苗原液的甲醛残留。

20世纪90年代又出现了亚单位疫苗、DNA疫苗、合成肽疫苗等新型鱼用疫苗，孙建和等[24]研制了嗜水气单胞菌亚单位疫苗，但是仅处于实验室阶段。DNA疫苗易于构建、制备和大量生产，具有高效的免疫效果，但是鱼用DNA疫苗对环境会产生一定负面影响，而且操作费时费力，在实际生产中不宜应用[25]。

2.2药物控制

邓国成等[26]用从出血的草鱼中提取的2株嗜水气单胞菌菌株进行细菌药敏试验，结果发现2个菌株对喹诺酮类药物（环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星等）高度敏感，对氨基糖苷类抗生素（链霉素、新霉素）不敏感。石亚素等[27]在对从甲鱼中分离的嗜水气单胞菌的抗菌药物的敏感性试验中研究证明，嗜水气单胞菌对先锋V、洁霉素、氯霉素部分耐药，对痢特灵、氨基苷类、喹诺酮类、第三代头孢菌素类等药物100%敏感。李爱华等[28]研究认为嗜水气单胞菌对青霉素类和头孢菌素类药物全部具有耐药性，对万古霉素多数都不敏感。

2.3生态控制

20世纪80年代以来，由于抗生素所产生的耐药性问题，导致动物体内菌群失调问题以及其本身的残留性问题越来越严重，使消费者对水产品的安全性产生了信任危机。益生菌（probiotics）利用微生物来调节动物体内的微生态平衡，具有恢复机体正常生理功能、防治病害、增进健康、无抗药性、无残留的优势，从而引起越来越多的关注。早在1965年，Lilly et al[29]就将益生菌定义为“可以促进另一微生物生长的微生物”，这和抗生素的定义恰好相反。1974年，Parker[30]将益生菌定义为“能够有助于调节肠道微生物平衡的生物体或物质”，但并没有把抗生素排除在外。2001年联合国粮食与农业组织和世界卫生组织将益生菌定义为“当达到适当的数量就会有益于寄主生命健康的活的微生物”[31]。目前，在水产病害控制上使用较多的益生菌为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌和由光合细菌、乳酸菌等多种有益菌种组成的复合活性益生菌。

益生菌抑制嗜水气单胞菌的作用机制主要有以下几个方面：①提供营养成分，分泌酶类物质，改善机体代谢，提高饲料转化率。Ziaei-Nejad et al[32]用商品化的芽孢杆菌饲养不同发育时期的印度明对虾得到了较高的生长率和饲料转化率，同时测得对虾消化道内的淀粉酶、总蛋白酶和脂肪酶均有明显提高。潘康成等[33]将有益芽孢杆菌以1%的比例加入到基础日粮中饲喂鲤鱼，结果发现肠道中的消化酶活性显著提高，尤其是对蛋白酶和淀粉酶的活性有明显的促进作用。②与致病菌竞争粘附位点和营养，并释放胞外抑菌物质。Laurent et al[34]认为益生菌可以通过在肠道和其他组织上和病原菌争夺粘附位点来防止病原菌定植。Garcia et al[35]试验表明，乳酸杆菌K1在体外能够和嗜水气单胞菌竞争粘附位点。Lategan et al[36]研究指出益生菌能分泌有机酸、超氧化物歧化酶、过氧化氢、溶菌酶、细菌素等具有杀菌或抑菌作用的胞外物质。郝向举等[37]筛选出一株地衣芽孢杆菌ESB3，发现其分泌胞外抑菌物质对嗜水气单胞菌有极强的抑制力。③提高水产动物自身的免疫力。Kumar et al[38]和Nayak et al[39]报道指出枯草芽孢杆菌可以提高机体的血清杀菌活性、白细胞数和溶菌酶活性。殷海成等[40]研究发现投喂苏云金芽孢杆菌能显著提高鲤鱼血液中细胞吞噬活性、溶菌酶活性；提高凝集抗体效价，且受免疫鲤的血清凝集抗体效价随着芽孢杆菌浓度的增加而升高，当苏云金芽孢杆菌在饲料中的添加浓度为5.0×1011 CFU/kg时，受免疫鲤鱼获得最高免疫保护率，达到75%。

随着分子生物学、遗传学和微生物学等学科发展，人们开始将基因芯片、分子克隆、基因重组、蛋白表达等分子生物学技术应用到益生菌的筛选和功能的构建上。研究发现，采用基因芯片技术不仅可以快速、高效地筛选功能性益生菌，还可以结合生物信息学方法对其进行更加透彻的分析，从而确定益生菌的作用机理[41]。Mason et al[42]将从鸡饲粮中分离出的、对热敏感的乳酸杆菌的质粒进行基因改良，获得了对热稳定的目的菌株。叶崇军等运用紫外—硫酸二乙酯、微波—硫酸二乙酯分别对产纤维素酶蜡样芽孢杆菌和产蛋白酶蜡样芽孢杆菌进行复合诱变，选育出酶活较高的蜡样芽孢杆菌作为益生菌[41]。陈文典等[43]深入研究了益生菌芽孢杆菌微胶囊化的工艺，制作出具有良好的耐酸性和肠溶性的芽孢杆菌微胶囊，试验结果表明在饲料中添加后可明显增强中华绒鳌蟹对致病性嗜水气单胞菌的抗感染能力。

3展望

嗜水气单胞菌污染的主要对象是水产动物性食品，随着人们对水产品需求量和消费量的不断增加，其作为致病微生物的地位已被确定，并且日益成为当代公共卫生关注的重要对象。

疫苗免疫和药物控制依然是水产养殖中控制嗜水气单胞菌等致病菌的主要方法。鱼用疫苗及其相关技术在近几年的研究与推广应用中也取得了一系列可喜的成绩。疫苗的种类随着时间的推移，也趋向于多样化。但是也要看到鱼用疫苗仍然存在一些问题，如疫苗进入鱼体的机制和方式仍然有待进一步研究，如何改进接种方式也是新型鱼用疫苗推广应用的一道难题。因此，为使鱼用疫苗得到很好的应用和发展，今后仍需开展大量的工作。

虽然药物控制的发展迅速，但是由于一些化学药物有效面窄，预防作用弱，加之病鱼往往因厌食而难以摄取到有效的药物剂量。药物在动物体中残留，危害到人类的健康，且长期用药带来环境污染，并导致耐药性微生物大量出现。同时，长期的药物“保护”使大量本应被淘汰的抗病力弱的个体存活下来，且在种群中所占比例逐渐增大，导致整个群体的抗病能力下降，严重影响养殖业的发展。因此，学者们开始寻找控制嗜水气单胞菌的新方法。

与药物控制相比，益生菌则是通过改善养殖体系的水体环境，在宿主体内分泌营养物质和消化酶，提高宿主的抗病性，改善其免疫系统，降低疾病的发病率，进而提高水产养殖产量和经济效益，具有无毒高效的优点[44-45]。这些优点都为控制嗜水气单胞菌在水产养殖中的危害提供新的思路和方向，也是未来水产动物健康养殖的主要趋势。但是针对宿主体内微生物之间的相互作用即益生菌的免疫和定植的机理等问题，尚处在初级探索阶段。而且在水产养殖中益生菌的使用量仅是基于经验，并没有一个科学的依据。因此，对于安全性、抗药性问题必须引起足够重视，加强对抗药性菌株和菌株安全性的检测，使益生菌产品更快、更好地为水产养殖业服务。此外，可以尝试将益生菌作为基因工程的受体菌进行改良，使之能够大量表达一些有用的外源基因如溶菌酶基因、抗菌肽基因等，运用基因重组技术可以构建粘附定植力强、菌株稳定、耐氧、耐酸的优良菌株，使益生菌的选择和设计更加合理、高效，这些都为益生菌在水产上的推广使用提供了理论基础和技术支持。总之，在对嗜水气单胞菌的控制中，进一步加强对高效益生菌制剂的研究与开发必然有十分广阔的应用前景。

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篇8

2009

Hardback

ISBN 9781402091155

Michelle Allsopp等著

海洋覆盖了地球表面70%的面积,它是海洋生物的家园。曾经有一段时间人类认为海洋可提供无限的鱼类及其他海洋生物资源。然而随着全球人口的增长,人类以远远超过以前的速度消耗着海洋生物资源。海洋的生物多样性正在遭受着人类的严重威胁,如过度捕捞、破坏性的捕鱼方法、海洋污染、商业养殖等。除此之外,环境变化也已经对海洋生态系统产生影响。本书主要讨论了海洋生态系统所面临的主要威胁并讲述了目前世界海洋的状况。

全书一共7章,1.生物多样性。主要通过海洋生物的栖息地来讨论生物多样性,这些栖息地包括深海、远洋带、海岸带、珊瑚礁、红树礁和海草;2.目前的海洋渔业状况。首先概述了世界鱼类资源现状,接着分别讲述了鲸目类动物数目的锐减、大量鱼群的消失。最后讨论了如何促进渔业的可持续发展;3.水产养殖对人类和环境的负面影响。作者提出应该逐步转向更具可持续性的水产养殖系统,并提出了几点建议;4.海洋污染物。选择了目前最引人关注的几类污染进行讨论。这些污染包括化学污染、放射性污染、营养盐污染、原油污染和塑料污染;5.全球气候变化对海洋生态系统的影响。重点讲述了气候变化导致的海洋表面温度上升、海平面上升、南极北极地区的冰川消融 、海洋酸化等问题;6.海洋开发的公平性。讲述了非法捕捞和海洋渔业对发展中国家的不平等问题;7.海洋自然保护区,包括定义、实施的好处以及如何实施等内容。

本书由英国埃克塞特大学绿色和平研究工作实验室的科学家依据最新公布的科学信息编写。除了提出目前海洋生态系统所面临的主要威胁外,还给出了相应的解决方案例如建立海洋自然保护区、发展海洋保护全球监测网等。

本书参考了大量现有文献,给出了最新的海洋状况,内容丰富、信息量大。可作为关于海洋保护问题的最新文献综述。也适合对海洋现状感兴趣的本科生、研究生和一般读者阅读。

张永杰,博士生

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中图分类号：S963.73；S966.12 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）16-4237-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.042

养殖密度是影响水体生产力的重要因素。养殖者为了充分利用水体资源获得更大的产量，往往进行高密度养殖。然而，养殖密度不仅是影响养殖容量的主要因素，还与水生生物的生长和存活率有密切联系。邓梦颖等[1]研究了养殖密度对克氏原螯虾（Procambarus clarkill）幼虾生长、摄食和饵料利用的影响，结果表明，随着饲养密度的增加，克氏原螯虾幼虾的体长、特定生长率、平均日增重、成活率和蜕壳率都随之减小且降幅明显；饲料利用方面，平均摄食量和摄食率均与养殖密度呈反比，蛋白质特定生长率和脂肪储积率随养殖密度增大呈减小趋势。肖鸣鹤等[2]研究了养殖密度对克氏原螯虾幼虾生长、消化酶活力和生理生化指标的影响，结果表明，高密度养殖对克氏原螯虾幼虾生长和消化酶活力具有一定的负面影响，并随着养殖密度的增大，克氏原螯虾幼虾肌肉中葡萄糖的含量呈下降趋势，甘油三酯、总蛋白质、尿素氮和胆固醇含量呈不断增多的趋势，肝胰腺葡萄糖、甘油三酯、总蛋白质和尿素氮含量随养殖密度的增大也呈不断增多的趋势。本试验旨在研究养殖密度对克氏原螯虾体内免疫相关酶的影响，以期探讨高密度养殖条件下克氏原螯虾死亡率高的原因和机制以及较为适宜的养殖密度。

1 材料与方法

1.1 材料

克氏原螯虾幼虾购自南京高淳县水产养殖公司；试验饲料原料购自南京市水产研究所养殖实验基地。

酸性磷酸酶（ACP）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）、溶菌酶（LZM）检测试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验是在南京晓庄学院生态学省级重点建设学科水产动物生理生态研究室内的18个水族箱中进行的。试验设置6个养殖密度处理组，在相同的水族箱（底面积0.25 m2、水深0.3 m）中分别放养3、5、8、10、13、15尾幼虾[体长（3.5±0.2） cm，体重（2.4±0.2） g]，每个处理组3个重复，对应养殖密度分别为12、20、32、40、52、60尾/m2（表1）。

1.2.2 饲养方法 试验用克氏原螯虾先驯养7 d，待供试虾适应环境、生活正常后，挑选健康状况良好、附肢齐全、大小基本相同的克氏原螯虾称重后随机放入18个水族箱中。各箱随机排列，并放置适量水草、假山石或带孔的砖块供克氏螯原虾躲避和休息。

试验期间及驯养期所用饲料为依据克氏原螯虾幼虾营养需要而制备的硬颗粒配合饲料（粒径为1.2 mm）。配方为：鱼粉5.0%、豆饼35.0%、菜饼5.0%、棉饼5.0%、次粉35.0%、麦麸5.0%、皮糠5.0%、磷酸氢钙1.5%，沸石粉2.0%、盐0.5%、预混料1.0%。试验用水为曝气后的自来水。试验期间水温为室内自然温度（21～28 ℃），全天24 h充气增氧。各处理组分别在每天清晨和傍晚一日两次投喂等量的饲料并做记录，投喂量为每箱虾体重的5%，每周调整一次。每次投喂前1 h吸净前次粪便和残饲后再投喂。每3 d换水1次，每次换水1/3，连续饲养2个月。饲养期结束前1 d禁食，饲养试验结束时对每箱虾计数，对每个个体量体长、称体重，并观察和记录附肢是否完整。计算相对增长率、相对增重率、成活率和附肢完整率等指标。

相对增长率=（终均体长-初均体长）/初均体长×100%

相对增重率=（终均体重-初均体重）/初均体重×100%

成活率=成活尾数/总尾数×100%

附肢完整率=附肢完整尾数/总尾数×100%

1.2.3 测定方法 饲养试验结束后用镊子小心取出各试验组虾的肝胰腺，准确称取部分组织的质量，加9倍生理盐水制成10%的组织匀浆，2 500 r/min离心10 min，取组织匀浆上清液再用生理盐水按1∶9稀释成1%组织匀浆待测。

克氏原鳌虾肝胰腺中ACP、T-SOD、LZM的检测均使用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。ACP活力采用酚氧化分光光度法测定，其活力单位定义为：每克组织中蛋白质在37 ℃与基质作用30 min产生1 mg酚为1 U（U/g prot）；T-SOD活性采用黄嘌呤氧化酶法（羟胺法）测定，其活力单位定义为：每毫克组织中蛋白质在每毫升反应液中T-SOD抑制率达50%时对应T-SOD的量为一个酶活力单位（U/mg prot）；LZM活力测定采用空白对照比浊法测定，LZM含量单位为U/mL；具体测定步骤按照说明书进行。各项指标的计算公式如下：

ACP活力=（测定管吸光度/标准管吸光度）×标准管含酚的量（0.003 mg）/组织中蛋白质含量。

T-SOD活力=（对照管吸光度-测定管吸光度）/对照管吸光度/50%×反应液总体积/取样量/组织中蛋白质含量。

LZM活力=（测定管透光度-空白管透光度）/（标准管透光度-空白管透光度）×标准管浓度（2 000 U/mL）×样本稀释倍数。

1.2.4 统计方法 试验数据用ANOVA进行方差分析，Duncan’s进行多重比较。试验结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 饲养密度对克氏原螯虾生长和成活率的影响

试验结果（表2）表明，饲养密度对克氏原螯虾生长和成活率有显著影响。由表2可见，随着克氏原螯虾饲养密度的增大，平均每尾虾的相对增长率、相对增重率和成活率均呈下降趋势。在饲养密度为12尾/m2和20尾/m2时，相对增长率和相对增重率均较大，2组间没有显著差异，成活率均为100%。当饲养密度达到及超过32尾/m2时，其相对增长率和相对增重率均显著降低，成活率也显著下降。当饲养密度达到及超过52尾/m2时，附肢完整率也显著下降。

2.2 饲养密度对克氏原螯虾肝胰腺三种免疫酶活性的影响

饲养密度对克氏原螯虾肝胰腺ACP、T-SOD和LZM活性的影响见表3。由表3可见，随着克氏原螯虾饲养密度的增大，其肝胰腺ACP、T-SOD、LZM活性均呈下降趋势。在饲养密度为12尾/m2时，3种免疫酶的活性均为最大。当饲养密度达到20尾/m2时，ACP活性开始显著下降，T-SOD和LZM活性虽有下降趋势，但与Ⅰ组（密度12尾/m2组）相比差异不显著；当饲养密度达到及超过32尾/m2时，3种免疫酶的活性均显著降低。

3 讨论

3.1 饲养密度对克氏原螯虾生长和死亡率的影响

本试验结果表明，随着克氏原螯虾饲养密度的增大，其相对生长率（相对增长率、相对增重率）和成活率均显著下降。这与严维辉等[3]对克氏原螯虾成虾的研究结果一致，即随着饲养密度的增大，克氏原螯虾的单位产量、回捕率会下降，收获规格（尾均重）会减小。刘国兴等[4]研究结果表明，高密度养殖会使克氏原螯虾饲料系数、残肢率升高，生长率降低，水质（总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮升高）恶化。随着个体的生长及种群密度的增大，引起死亡率增高的原因固然有水体环境质量下降、食物得率降低的原因，但在实验室饲养条件下（如本次试验中，24 h充气增氧、每3 d换水一次、每天按体重的5%投喂）这方面应该不会是主要因素。克氏原螯虾是一种领地意识极强的虾类。严维辉等[5]对克氏原螯虾不同放养密度下残杀情况的试验结果表明，随着饲养密度的升高，克氏原螯虾种群内互相残杀情况越严重，死亡率也就越高，种群增长量则呈下降趋势。就本试验过程中所观察到的实际情况和收获时对存活虾所统计的附肢完整率都真实、准确地证实了这一点。由此可见，克氏原螯虾种群内斗争还表现在对生存空间和领地的争夺，为此种群内不惜互相残杀，而且随着饲养密度的增大其争斗越严重。这应该是克氏原螯虾随着饲养密度的增大其相对生长率和成活率均呈显著下降趋势的重要因素。

3.2 饲养密度对克氏原螯虾肝胰腺三种免疫酶活力的影响

甲壳类动物无特异性免疫系统，以非特异性免疫为主，溶菌酶（LZM）是吞噬细胞杀菌的物质基础，具有机体防御的功能，在动物免疫研究中，溶菌酶活性是衡量动物体非特异性免疫的一个重要指标[6]。酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（AKP）、淋巴液中的酚氧化酶原系统（POD）、超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、凝集素等是其机体中重要的免疫因子，以不同的方式抵御病原体的侵袭[7]，SOD是虾体内活性氧防御体系的重要组成部分，LZM、ACP的活性程度可以大体反映机体的免疫机能状况[8]。周俊芳等[9]对凡纳滨对虾的研究表明，集约化养殖模式下的高密度因素对WSSV感染与疾病暴发起促进作用。在本试验中没有对死亡虾体进行疾病的诊断和鉴定，但本试验对各组虾体内的部分免疫酶活力进行了测定。结果表明，随着克氏原螯虾饲养密度的增大，其肝胰腺ACP、T-SOD、LZM活性均呈显著下降趋势，说明随着饲养密度的增大，克氏原螯虾机体的免疫力也在呈显著下降趋势，这可能也是随着饲养密度的增大，克氏原螯虾死亡率逐渐升高、成活率逐渐降低的另一个原因。

3.3 克氏原螯虾适宜的饲养密度

适宜密度应该是既能充分利用水体资源又能避免克氏原螯虾种群内互相残杀现象发生，从而最大限度地发挥其生长潜能、提高其成活率的饲养密度。当然，适宜的饲养密度也应该充分考虑到投放规格的大小。从本试验结果看，克氏原螯虾[体重（2.4±0.2） g]的适宜养殖密度应该为20尾/m2左右。本试验结果表明，饲养密度在这个水平时克氏原螯虾的相对生长率、成活率和机体的免疫水平均较高，与12尾/m2的饲养密度水平差异不显著；而当饲养密度达到32尾/m2及以上时，克氏原螯虾的相对生长率、成活率和机体的免疫水平均显著下降；所以克氏原螯虾[体重（2.4±0.2） g]的适宜养殖密度为20尾/m2左右。养殖实践证明，采用适宜的养殖密度是降低成本、增加效益的有效途径，也是维持渔业水域生态环境平衡和稳定、保持水产养殖业健康和可持续发展的前提条件[10]。

4 小结

在本试验设置的养殖密度梯度范围内，随着密度的增加，克氏原螯虾的相对生长率、成活率、附肢完整率及肝胰腺中的ACP、T-SOD、LZM活性均呈显著下降趋势。考虑到既要能充分利用水体资源又要获得最大的生长率和成活率，综合分析后认为，20尾/m2的饲养密度为此规格克氏原螯虾适宜的饲养密度。

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中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0006-01

1947年,外国学者首次用乳酸菌饲喂仔猪后发现,乳酸菌可有效改善猪营养状况,增加其体质量。但微生态制剂一直没有得到深人研究,直到20世纪60年代才开始逐渐被实际应用于畜禽养殖。目前,我国的年使量已超过1000t。

1 微生态制剂

1.1 微生态制剂的定义

微生态制剂,又名益生素、生菌剂、活菌剂。动物微生态制剂是兽医生物制品的一种,它是根据动物微生态学基本原理研制的用于调节动物机体微生态平衡,增强动物对肠内有害微生物的抑制作用或通过增强非特异性免疫功能来预防疾病,从而促进动物生长或提高饲料转化率的一类药物或饲料添加剂[1]。

1.2 微生态制剂的分类

微生态制剂中,其常用的菌种有:乳酸杆菌类(嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、粪链球菌等)、芽抱杆菌类(地衣芽抱杆菌、枯草芽抱杆菌、蜡样芽抱杆菌)、酵母类(酿酒酵母、石油酵母)。

2 微生态制剂的作用原理

2.1 微生态系统的定义

微生态系统指在一定结构的空间内,正常微生物群以其宿主的组织和细胞及其代谢产物为环境,在长期进化过程中形成的能独立进行物质)能量及基因相互交换的统一生物系统(Biosystem)[2]。当原有的微生态平衡受到破坏时,不同菌群优势的变化在临床上则表现出不同的疾病症状。如果找到可以用帮助重建微生态平衡的方法,则可以更快更有效地治愈该部位疾病。

2.2 微生态制剂的作用机理

微生态制剂进入机体内主要通过一些物质的生成和对肠道微生物区系的改变而发挥作用,其作用机理相当复杂,而且在理论上的研究进展还比较慢,目前主要有以下几个理论和假说[3]。

2.2.1 微生物优势种群理论

正常动物肠道内的微生态平衡时有益微生物占绝对优势,对整个种群起控制作用。一旦该优势种群受到破坏,失去这种优势,就会导致动物微生态失衡,致使动物发病。微生态制剂的使用可以补充或恢复优势种群,使失调的肠道微生态重新达到平衡。从而使动物健康得到恢复。

2.2.2 生物屏障理论生物屏障理论

又称生物颉颃理论,也称嵌合作用。正常微生物群构成机体的防御屏障,其中包括生物学屏障和化学屏障,微生态群有序地定植于黏膜、皮肤等的表面或细胞间形成的生物膜样结构上。形成一层生物膜,封闭了致病菌的侵入门户,起着占位争夺营养、互利互生等生物共生或颉颃作用。

2.2.3 增强机体免疫功能,抵御感染

微生态制剂可作为非特异免疫调节因子,通过细菌本身或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞,使其激活,能有效提高机体免疫力和巨噬细胞的活性。激发机体体液免疫和细胞免疫。增强机体免疫力和抗病力。

2.2.4 生物夺氧理论

微生态制剂中有益的耗氧微生物在生物体内定植,消耗环境内的氧气,可降低局部氧分子的浓度,有利于专性厌氧菌的定植和生长繁殖,而需氧与兼性厌氧菌下降。使肠道微生态平衡恢复正常,以达到治病的目的。有些微生态制剂含有蜡样芽孢杆菌和枯草杆菌等需氧芽孢杆菌,这些菌不是正常菌群的主要成员,在肠道不能长期定植。但能迅速消耗氧,使pH迅速降低,从而有利于双歧杆菌与乳酸杆菌的生长。

3 微生态制剂的应用和研究现状

3.1 微生态制剂的应用背景

由于抗生素有抗药性、残留性、二重感染等特性,欧盟己全面禁止抗生素作为动物的饲料添加剂,其他各国也在加大对抗生素的限制,目前的研究认为,抗生素的负面效应主要有:长期使用抗生素会导致细菌产生抗药性,其耐药性因子的传递频率虽然只有,但由于细菌数量大、繁殖快,在这一频率下,仍造成抗药菌株的扩散、蔓延,而且可以使一种细胞产生多种耐药性[4]。

3.2 微生态目前的应用现状

日前在实际应用中,各国都有其法律的规定。在美国准许直接饲喂的微生物报道已有43种。但用于商品化生产的主要有嗜酸乳杆菌、粪链球菌和枯草杆菌、酵母菌、米曲霉等。日本主要使用枯草杆菌、纳豆芽抱杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、酪酸菌等。我国正式批准生产的菌株主要有蜡样芽抱杆菌、枯草芽抱杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、酵母菌等。在市场上,国外生产厂家使用最多的是Toyoi菌(抱子型杆菌培养物,从土壤中分离),其次为酪酸菌及Bifid (初代培养双歧杆菌)。

国内外关于水产养殖用微生态制剂的研究大局限于应用效果方面,而对于推广应用方面的研究,到目前为止仅发现中国水产科学研究院南海水产研究所主持《微生物改良养殖生态技术的推广应用》,除此以外,暂无发现有关微生态制剂推广应用文面的报道。国外关于微生态制剂的研究比较早与相对成熟,对我国的相关研究具有一定的借鉴意义。

4 前景和展望

我们必须清楚的认识到并不是所有的益生菌都是绝对安全的。有的益生菌含有的抗药因子可以通过基因物质的交换转移到正常的肠道菌群中、现在有人把含有抗药因子的基因工程菌用做益生菌,其结果将会和滥用抗生索一样,制造出任何抗生素都无法消灭的超级细菌,给人类造成更大的威胁。绿色饲料添加剂的开发已是大势所趋,值得指出的是,在研究益生菌的同时,必须下大力气研究动物肠道菌菌群自身的特点及与寄主和环境之间的关系,才能设计出新一代高效的微生态制剂。

参考文献

[1] 黄永庆,陈学豪.复合微生态制剂在水产养殖中的应用[J].饲料研究,2004(7):42～43.

篇11

一、引言

相比工业、现代服务业，农业更加悠久的历史奠定了其国民经济基础地位，但其存在的一些传统习惯也为企业内部控制带来阻碍。虽然现代农业技术在不断进步，农业企业的内部控制却依旧面临来自内部人员管理和生物资产“靠天吃饭”的特殊属性的双重挑战。

近年来，市场经济体系日趋成熟，消耗性生物资产的市场也更加活跃。然而由于消耗性生物资产自然增值性、未来经济利益不确定性、生长周期性、地域差异性、多样性等特性，加之消耗性生物资产价值评估专业壁垒较高、缺乏固定标准，消耗性生物资产的价值o法准确计量，农业企业消耗性生物资产内部控制面临的风险远大于其他行业。

同时，消耗性生物资产是有生命的资产，单位面积的水域或者土地消耗性生物资产的产值是有限的，并不能像工业产品一样因为技术的革新而产值达到质的飞跃。但公司资产增长速度又是投资者选择投资对象时极为重要的标准之一。因此，农业企业或为了达到上市要求，或为了应对市场监管，有时会利用消耗性生物资产进行财务造假。近年来的“银广厦事件”和“蓝田股份事件”就是最为典型的案例。

农业上市公司更是拥有广泛的利益相关者，如何利用现代技术和理念，更好地维护投资者利益，使农业企业稳健经营、消耗性生物资产市场规范发展就成为目前越来越多人关注的重点。

本文将以“獐子岛事件”作为切入点，分析探究农业企业消耗性生物资产的内部控制制度存在的问题，从而完善农业企业消耗性生物资产内部控制，让市场更加健康发展。

二、消耗性生物资产会计准则与农业企业内部控制制度

（一）消耗性生物资产会计准则

对于消耗性生物资产的定义，我国与国际准则并无太大不同。2006年我国《企业会计准则第5号――生物资产》[1]（以下简称CAS5）将消耗性生物资产定义为“为出售而持有的、或在将来收获为农产品的生物资产，包括生长中的大田作物、蔬菜、用材林以及存栏待售的牲畜等”。

在计量属性上，我国与国际则略有不同[2]。我国CAS5中规定消耗性生物资产必须使用历史成本进行计量。国际会计准则委员会2000年12月颁布的IAS41[3]采用了以公允价值为主的计量方式，在初始计量上，只要历史成本与公允价值其一可获得即可；澳大利亚、欧盟、新西兰等国家颁布的农业准则都选择使用国际准则中的方法；美国将消耗性生物资产比同存货，偏向于采用历史成本计量；加拿大对生物资产不作特殊规定，计量也以历史成本为主。同时在信息披露上，我国会计准则的规定也更为简略。

这些不同归因于国家经济环境的差异。我国市场机制尚未完全成熟，公允价值的取得具有相当的主观性，容易被人为操纵，历史成本则取得更为准确，有据可依，所以公允价值尚不能成为我国会计准则的主要计量属性。但历史成本提供的会计信息较为滞后，由于生物资产的生产周期较长、自然环境的复杂变动等使资产的账面价值和实际价值产生偏差，无法充分反映消耗性生物资产的实际价值，为财务造假提供了机会。

随着我国市场的逐步完善，我国的生物资产会计准则必将呈现出与国际准则趋同的特性。在2006年的会计准则后，我国资产的计量属性从只有历史成本一种向历史成本、公允价值等多元属性演变。虽然历史成本为主的计量模式短时间改变较为困难，但可以逐步完善会计计量方法，为企业内部控制提供更多可靠的会计信息[4]。

（二）农业企业内部控制制度

美国注册会计师协会在1949年将内部控制定义为：“企业为了保证财产的安全完整，检查会计资料的准确性和可靠性，提高企业的经营效率以及促进企业贯彻既定的经营方针，所设计的总体规划及所采用的与总体规划相适应的一切方法和措施”。

美国准则委员会（ASB）1972年在所做的《审计准则公告》[5]中则对内部控制提出了如下定义：“内部控制是在一定的环境下，单位为了提高经营效率、充分有效地获得和使用各种资源，达到既定管理目标，而在单位内部实施的各种制约和调节的组织、计划、程序和方法”。

以上定义不难看出企业内部控制的基本点立足于确保会计信息的准确性，只有在满足这一条件之下，企业才能有效经营并促进企业贯彻既定的经营目标。

而消耗性生物资产是有生命的动植物，与一般的工业存货相比属性特殊，在数量和价值的计量上有一定的难度，以水产品为例，其生长环境不易观察统计，品种多样，生命周期有的较长，因此容易在计量方面产生较大的误差。对于农业企业应当如何建立与完善内部控制，章琳[6]、梁[7]、张贵祥[8]等多位作者都进行了一定研究，但尚未得出可行性强的一致观点。

三、“獐子岛事件”概述

2014年10月，“獐子岛”突然宣布停牌。2014年10月30日晚，该公司的存货核销和计提减值公告称北黄海遭遇反常冷水团影响，在2011年和2012年播种的部分即将进入收获期的约百万亩海域的虾夷扇贝几乎绝收，亏损金额高达约7.63亿元，“獐子岛”业绩由盈利变为巨亏，全年预计大幅亏损，投资者损失严重[9]。

而前不久的7月20日长海县政府官网发文，称小长山乡小长山乡：辽宁省大连市长海县小长山乡位于黄海北部海域，长山群岛中部，南与獐子岛镇相对。虾夷扇贝的养殖进入收获期，预计本年产量将比往年增加三到四成。当时长海县长海县：隶属于辽宁省大连市辽东半岛东侧的黄海北部海域。当地的水产批发商和养殖户在接受新京报采访时也表示未曾获悉有养殖户因冷水团受灾的信息。

11月10日至11月27日，专项核查组对獐子岛进行了现场核查。12月7日，结果出炉，显示核查未发现问题。

2016年1月初，獐子岛居民提供了一份2000多人签字的实名举报信，称“冷水团造成收获期的虾夷扇贝绝收事件”并不属实。实情是2011、2012年投苗的区域根本没有投放苗种，以前投苗的扇贝也被提前采捕，当时没有产品可以捕捞，只能制造“冷水团”掩盖事实。

1月15日，证监会新闻发言人邓舸在例行会上表示，证监会已启动核查程序，对媒体报道獐子岛绝收事件进行核查。

事件发生后，“獐子岛”决定开放底播虾夷扇贝抽测过程，增加底播虾夷扇贝存量的外部调研。同时成立海洋牧场研究中心，每年投资不少于1000万元研究海洋生态环境风险防控体系建设、北黄海冷水团水舌波动对扇贝生理生态的影响、海洋牧场建设的风险评估与适用性管理、适养海区的甄别与筛选、北黄海生态容量评估等。

这一系列弥补性措施恰恰可以看出“獐子岛”在消耗性生物资产内部控制和计量上尚且存在的缺陷。而这种缺陷，定然不是獐子岛一家企业所存在的，而是反映了此类行业普遍存在的问题。

所以本文之后将利用“獐子岛”披露的财务报表以及事件相关报道分析为起点，结合现有理论基础与相关政策法规，比照现实进行深入剖析，探究问题出现的原因，尝试找出相应对策。

四、从“獐子岛事件”看消耗性生物资产内部控制问题

虽然“獐子岛事件”已经过去两年，当时在经过证监所调查和审计师出具无保留意见表明獐子岛公司的“清白”后，事件看似告一段落，但通过对相关资料的研究笔者依旧不难发现以“獐子岛”为代表的水产养殖企业内部控制存在的问题。

（1）消耗性生物资产价值评估存疑

本文结合历年来农业上市公司特别是水产养殖业上市公司的情况可以分析出“獐子岛”消耗性生物资产的价值评估存在以下问题：

首先，企业自身消耗性生物资产价值评估不准确。企业本身采用底播的粗放养殖方式，加上海上养殖极高的专业性，价值评估难以准确。种苗数量实际难以清点，一般直接按照采购清单的数量入账，而底播后数量的监盘变得更加难以控制。事件发生前“獐子岛”采取的盘点方法为拖网式，采捕检测的密度也比较统一，检测次数为春秋两次，导致存货账面数据与实际情况由于时间的推移造成的误差变大，账面数据存在滞后。用抽样样本来推测整体样本的盘点也很难达到真正意义上的准确。

其次，外部审计工作的盘点结果存疑。根据公告，大华会计所监盘日期为2014年10月18日、20日和25日。非水产养殖专业人员的外部审计工作者仅仅盘点了3天，以拖网船下网的方式完成了近200倍于“獐子岛”近一个月时间的盘点工作。同时，在审计过程中如果证据不足，会计所可以出具保留意见的审计报告，但是大华会计所却选择出具了无保留意见的审计报告。这两点让此次审计的准确性无法得到保障。

最后，企业存在虚构消耗性生物资产的可能。据了解“獐子岛”自上市后，虾夷扇贝等苗种的价格上涨了约10%―20%，在养殖密度不变的情况下单位面积的消耗性生物资产价值应当增加10%―20%。而2006年6月末企业年报显示“獐子岛”底播的消耗性生物资产价值2.17亿元，到了2011年末底播的消耗性生物资产价值却上升至17.98亿元。即使“獐子岛”的底播海域面积从2006年的65.63 万亩上升至283.87亩，单位面积的消耗性生物资产价值也依旧增加了近一倍。这意味着每亩播种密度至少上升了70%，这已经超越了海产品播种的极限。

（二）内部控制信息披露不足

“獐子岛”在披露的年度内部控制自我评价报告中，评价指引多次变化。2012年为依据《企业内部控制基本规范》的配套指引，2013年为《内部会计控制规范――基本规范（试行）》，2014年改回《企业内部控制基本规范》，2015年又改回《内控会计控制规范――基本规范（试行）》，由此可以看出獐子岛并没有配套的专门指引进行指导，显得非常随意。在内部控制缺陷披露方面，在“獐子岛事件”发生之前，“獐子岛”在其内部控制自我评价中都没有提及公司存在任何重大缺陷。在“獐子岛事件”发生后，证监会成立20余人的专项核查组，并于2014年12月5日将该事件的核查及处理情况对外，指出“獐子岛”存在决策程序、信息披露以及财务核算不规范等问题，因此獐子岛内部控制自评报告的真实性及准确性令人怀疑。

（三）自然风险评估机制失灵

“獐子岛”自上市之后，底播的海域面积从2006年6月底上市之前的仅有养殖海域 65.63 万亩，到截至2014年养殖海域已达约360万亩，八年之间增加了五倍。在快速扩产之下，“獐子岛”又在2010年底播面积大扩张的一年开始尝试在45米以上的深海进行底播，这一行为在很多方面都埋下了隐患。“獐子岛”2014年年度报告中提到虾夷扇贝适宜在水深20―30米，显然45米以上的深海h远超过了这一标准；同时较低的水温也会影响贝类饵料生物的生长，特别是对深水区域的饵料生物负面影响更大。“獐子岛”在未进行充分勘探论证的情况下，就对未知领域进行了大面积的投产，结果自然不尽人意。

同时早在“獐子岛”2013年年度报告中表明公司已构建了北黄海冷水团检测潜标网，能对底层海水变化实施24小时不间断检测，一旦扇贝养殖区域的海水温度发生变化，“獐子岛”本该可以在第一时间掌握相关信息并及时做出危机反应措施。结果却是企业毫不知情，未能及时发现北黄海冷水团，造成极大损失。

这两点可以看出，“獐子岛”虾夷扇贝生长阶段风险未能得到准确评估，公司无法对产生的自然风险进行及时应对。

（四）投产阶段风险防范不足

通过2016年初2000人联名举报事件，我们可以发现“獐子岛”航海记录通过出海船长个人记录，容易被人为篡改或者消除，这使得底播、采捕信息模糊化，容易被个人或某个利益集团操纵。

同时早在2012年，曾有媒体报道过獐子岛公司前高管的爆料，称“獐子岛”存在“公司治理混乱，业务员违规操作”和贝苗播种不足等情况，甚至存在业务员与个体苗户串通，在贝苗里面掺杂砖头的现象，并且指出“内部人贪污苗种才是罪魁”，导致亩产下降。虽然“獐子岛”董事长秘书孙福君否认了贝苗播种不足的情况，但2014年损失的这一批扇贝恰恰就是2011年和2012年当时投产阶段存在问题的扇贝，这点也让人生疑。

这类情况在农业企业显然不少见，由于消耗性生物资产计量困难的特殊属性，让舞弊变得较为容易；同时消耗性生物资产市场近年来发展迅速，却缺乏相应的制度政策来规范监督，脱节的管理体系也为内部控制增加了难度。

在这样的环境下，能否科学纪录底播、采捕数据成了十分关键的环节。“獐子岛”风险防范意识存在缺陷，风险防范机制不够完善，导致一系列数据出现问题，而这类信息不真实恰恰容易导致相关会计信息出现偏差，不仅无法客观真实企业状况，也将给投资者和企业决策者带来误导。

（五）信息沟通渠道不完善

“獐子岛事件”发生之后，由于信息沟通的不及时，造成了很多对企业不利的舆论。事件起因到底如何，“獐子岛”无法提供有力证据；企业受灾情况如何，第一时间公布的数据也极为有限；事后如何挽回损失，如何预防此类事件，“獐子岛”的处理也相当滞后。事发至今已经两年，“獐子岛”仍然没有走出当初事件带来的影响，2014、2015两年连续报亏，2016年年初再爆2000人联名举报，“獐子岛”在投资者面前的信誉一路下滑，一度面临停牌风险。

正是信息的不够公开使得“獐子岛”未将企业内部控制系统置于公众监督之下，不利于内部控制系统的合理化、规范化，增加了舞弊的风险，降低了企业内部运作效率，使得内部信息传达滞后监督不足。同时也是当初信息沟通的不完整不及时，导致事件发生后一年多的时间内一直舆论纷纷，让“獐子岛”陷入被动、不利的局面，也让“獐子岛”失去投资者的信任与支持。

五、农业企业生物资产内部控制改善方法

（一）健全消耗性生物资产价值评估

未来农业企业可以综合利用各种方法，以准确评估消耗性生物资产价值。

企业可以采取因地制宜的实地检测方法，将定期盘点与不定期抽查相结合。同时采用盘点时利益相互制衡的多方参与、关注资产减值趋势、年末清查出现账实不符根据原因职责落实到部门、存货处置必须经过多个部门审批等多种手段来减少舞弊，并将生物资产理论合理密度与实际相对比分析相结合，达到准确评估存货数量的目的。

同时农业企业在较准确评估消耗性生物资产数量的基础上可以进一步建立一个较为统一的价值评估体系。范文娟[10]所采用的生物经济模型法就建立了一个较完整的体系来对生物资产的价值进行评估。如此一来可以对消耗性生物资产的价值以较为统一的方式进行评估，方便企业之间进行比对，也有助于推进使用公允价值计价，完善市场体系。

（二）提升风险评估与防范能力

消耗性资产的特殊属性决定了农业企业面临较其他企业更多的自然风险，提升风险评估与防范能力对于农业企业尤为重要。企业应当建立一个更为完善的风险评估机制与风险应对机制，才能更好地防范风险。

风险评估方面，企业可以采用完善自然风险监测系统，对环境变化做出有效预警与记录；在扩大规模前增加合理的评估，尽量规避风险；利用可变现净值计提跌价准备；信息公开，外部调研，设立科研中心监控生物资产生长情况；优化债务结构，并且调整业务和资金匹配度等举措，提前对可能风险与风险发生的几率大小有所了解，从而将L险纳入可控范畴。

而对风险的有效应对处理也是消耗性生物资产内部控制的重中之重。企业应当针对未来可能发生的风险提前准备，建立一套防范风险以及在风险发生后处理的措施流程，并根据企业情况时刻更新，以便在意外发生时能做好及时、合理的应对，将意外带来的损失降到最小。

（三）完善会计信息披露情况

在合理准确评估消耗性生物资产价值的基础上，完善对于企业会计数据的披露有助于管理者决策，也有助于投资者了解企业，监督企业。信息沟通更加及时，更加公开，这是广大消耗性生物资产企业将采取的一个大趋势。对于计量不易的消耗性生物资产，将其置于公共的监督之下，或许将为其计量的更加合理化提供颇多助益。

例如水产养殖企业可以充分利用现代化技术，将投苗、采捕数据直接记录存档，不经手他人；利用GPS定位船只，准确记录出海情况和航行路线；对每次采捕和检测都利用现代化设备记录。同时规定数据一旦记录除了不能轻易单方修改，防止人为舞弊。其他农业企业也可以根据自身情况采取科学措施增加对消耗性生物资产会计信息的披露，从而完善企业的内部控制。

通过2015年“獐子岛”的公告，存货检测数据已经变为一年四次，调整了检测手段，采取视频技术和采捕器测量大小并记录相结合，增加了监测数据的可靠性。这可以说是一个进步。

（四）将“学习”作为导向融入组织

农业企业由于其特殊性，人员素质参差不齐，加之消耗性生物资产的计量困难，难以用统一标准进行严格管理。随着企业的规模越来越大，要在市场上面临的竞争也愈发激烈，在这样的环境之下，如果员工只知道遵循程序，一些变化可能使内部控制定下的条条框框反而变得不恰当，出现了问题也无人察觉。以“学习”作为导向建立更为完善的内部控制制度，可以更好地强化员工自主创新能力，员工不再是死板地盲从机制，而是形成自我增强机制，同时内部控制要对由于创新可能产生的新风险加以控制，使创新成为消除风险的创新[11]，从而为企业人才发展、储备提供知识摇篮。

六、结语

本文结合国内外会计准则与企业实际情况，探究了农业企业尤其是水产养殖企业可能存在的消耗性生物资产内部控制问题。并结合报表数据与相关学者的一些观点，进行考证和进一步深化，对问题的成因进行了较为全面深入的分析，从而提出了完善农业企业消耗性生物资产内部控制制度的建议。

但由于对于农业企业实际会计处理方式和企业内部控制具体情况的了解不够充分，所以结论对于企业实际操作上的建议尚不完善，有待未来继续进行深入研究。

参考文献：

[1]中华人民共和国财政部.企业会计准则[M].北京：经济科学出版社，2006.

[2]陈金珍.生物资产会计准则有关问题的探讨[J].中国农业会计，2008.

[3]王潇潇，马骁.獐子岛事件――关于生物资产会计准则的新建议[J].财经界，2015（14）.

[4]国际会计准则委员会.国际会计准则第41号――农业[M].2002―6―24.

[5]美国注册会计师协会（AICPA）.审计准则公告[A].美国，1972.

[6]章琳.水产养殖业消耗性生物资产存货内部控制研究――以“獐子岛”为例[J].财会学习，2014（12）.

[7]梁，陈亚男，单怡宁.“獐子岛”内部控制失效的原因及改进建议[J].经济师，2015（1）.

[8]张贵祥.獐子岛内部控制失效案例分析[J].中国市场，2015（22）.

[9]陈志鹏，吴涛.对消耗性生物资产监管的思考――以“獐子岛事件”为例[J].商业会计，2015（23）.

篇12

循环经济的思想萌芽可以追溯到环境保护运动兴起的20世纪60年代。1962年美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊发表了《寂静的春天》，指出生物界以及人类所面临的危险，这是学术界对传统经济行为和观念的早期反思。“循环经济”一词，首先由美国经济学家K·波尔丁于20世纪60年代提出，他受当时发射的宇宙飞船的启发来分析地球经济的发展。他认为宇宙飞船是一个孤立无援、与世隔绝的独立系统，靠不断消耗自身资源存在，最终它将因资源耗尽而毁灭，惟一使之延长寿命的方法就是实现宇宙飞船内的资源循环。同理，地球经济系统如同一艘宇宙飞船。尽管地球资源系统大得多，地球寿命也长得多，但是，也只有实现对资源的循环利用，地球才能得以长存。其“宇宙飞船理论”可以作为循环经济的早期代表。

20世纪70年代，循环经济的思想只是一种理念，当时人们关心的主要是对污染物的无害化处理。20世纪80年代，人们认识到应采用资源化的方式处理废弃物。20世纪90年代以后，特别是可持续发展战略成为世界潮流的近些年，环境保护、清洁生产、绿色消费和废弃物的再生利用等才整合为一套系统的以资源循环利用、避免废弃物产生为特征的循环经济战略。我国从20世纪90年代起引入了关于循环经济的思想，此后对于循环经济的理论研究和实践不断深入。1999年从可持续生产的角度对循环经济发展模式进行整合；2002年从新兴工业化的角度认识循环经济的发展意义；2003年将循环经济纳入科学发展观，确立物质减量化的发展战略；2004年，我国提出从不同的空间规模：城市、区域、国家层面大力发展循环经济。

二、发展循环经济的技术途径

1.资源的高效利用

依靠科技进步和制度创新，提高资源的利用水平和单位要素的产出率。在农业生产领域，一是通过探索高效的生产方式，集约利用土地、节约利用水资源和能源等。如推广套种、间种等高效栽培技术和混养高效养殖技术，引进或培育高产优质种子种苗和养殖品种，实施设施化、规模化和标准化农业生产，都能提高单位土地、水面的产出水平。通过优化多种水源利用方案，改善沟渠等输水系统，改进灌溉方式和挖掘农艺节水等措施，发展节水农业。通过发展集约化节水型养殖，实现养殖业节水。二是改善土地、水体等资源的品质，提高农业资源的持续力和承载力。通过秸秆还田、测土配方科学施肥等先进实用手段，改善土壤有机质以及氮、磷、钾元素等农作物高效生长所需条件，提高土壤肥力。利用酸碱中和原理和先进技术改造沿海的盐碱地，或种植特效作物对盐碱地进行长期土壤改良，提高盐碱地的可种植性。控制农药用量，严禁高毒农药，合理使用化肥和农膜，推广可降解农膜，减少其对土壤的侵蚀；畜禽养殖排泄物采取生态化处理，减少其对水体污染。减少使用抗生素等药物，保证农作物产品和畜禽产品满足健康标准。在工业生产领域，资源利用效率提高主要体现在节能、节水、节材、节地和资源的综合利用等方面。工业技术水平的提高，主要是通过高效管理和生产技术替代低效管理和生产技术、高质能源替代低质能源、高性能设备替代低性能设备、高功能材料替代低功能材料，高层工业建筑替代低层工业建筑等来促进资源的利用效率提高。另一方面，围绕资源的合理利用，在一些生产环节用余热利用，零部件和设备修理与再制造，以及废金属、废塑料、废纸张、废橡胶等可再生资源替代原生资源、可再生材料替代原生材料等资源化利用，实现资源的高效利用。在生活消费领域，提倡节约资源的生活方式，推广节能、节水用具。节约资源的生活方式不是要削减必要的生活消费，而是要克服浪费资源的不良行为，减少不必要的资源消耗。

2.资源的循环利用

通过构筑资源循环利用产业链，建立起生产和生活中可再生资源的循环利用通道，达到资源的有效利用，减少向自然资源的索取，在与自然和谐循环中促进经济社会的发展。 在农业生产领域，农作物的种植和畜禽、水产养殖本身就要符合自然生态规律，通过先进技术实现有机耦合农业循环产业链，是遵循自然规律并按照经济规律来组织有效的生产。包括：种植—饲料—养殖产业链。根据草本动物食性，充分发挥作物秸秆在养殖业中的天然饲料功能，构建种养链条。养殖—废弃物—种植产业链。通过畜禽粪便的有机肥生产，将猪粪等养殖废弃物加工成有机肥和沼液，可向农田、果园、茶园等地的种植作物提供清洁高效的有机肥料；畜禽粪便发酵后的沼渣还可以用于蘑菇等特色蔬菜种植。养殖—废弃物—养殖产业链。开展桑蚕粪便养鱼、鸡粪养贝和鱼类、猪粪发酵沼渣养蚯蚓等实用技术开发推广，实现养殖业内部循环，有利于体现治污与资源节约双重功效。生态兼容型种植—养殖产业链。在控制放养密度前提下，利用开放式种植空间，散养一些对作物无危害甚至有正面作用的畜禽或水产动物，有条件地构筑“稻鸭共育”、“稻蟹共生”、放山鸡等种养兼容型产业链，可以促进种养兼得。废弃物—能源或病虫害防治产业链。畜禽粪便经过沼气发酵，产生的沼气可向农户提供清洁的生活用能，用于照明、取暖、烧饭、储粮保鲜、孵鸡等方面，还可用于为农业生产提供二氧化碳气肥、开展灯光诱虫等。农作物废弃秸秆也是形成生物质能源的重要原料，可以加以挖掘利用。在工业生产领域，以生产集中区域为重点区域，以工业副产品、废弃物、余热余能、废水等资源为载体，加强不同产业之间建立纵向、横向产业链接，促进资源的循环利用、再生利用。如围绕能源，实施热电联产、区域集中供热工程，开发余热余能利用、有机废弃物的能量回收，形成多种方式的能源梯级利用产业链；围绕废水，建设再生水制造和供水网络工程，合理组织废水的串级使用，形成水资源的重复利用产业链；围绕废旧物资和副产品，建立延伸产业链条，可再生资源的再生加工链条、废弃物综合利用链条以及设备和零部件的修复翻新加工链条，构筑可再生、可利用资源的综合利用链。在生活和服务业领域，重点是构建生活废旧物质回收网络，充分发挥商贸服务业的流通功能，对生产生活中的二手产品、废旧物资或废弃物进行收集和回收，提高这些资源再回到生产环节的概率。

3.废弃物的无害化排放

篇13

中图分类号：X-1 文献标志码：A

近年来，湖泊、水库、库湾及近海域等缓流水体的富营养化和水华问题已成为各国面临的主要水环境问题之一，其发展迅速，给人类的生产生活带来巨大影响。

1.藻类水华定义

水华的定义繁多，因富营养化与藻类水华的内在联系，也常用富营养化来定义水华，目前国内外对水华和富营养化的定义有：1）水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性水体以及某些河流水体的氮、磷营养元素的富集，水体生产力提高，某些特征藻类(主要为蓝藻、绿藻)异常增殖，使水质恶化的过程［1］。2003年美国环保局发起了圆桌讨论，达成了对富营养化与藻类水华联系的一致意见：富营养化水体污染使水质品质退化，导致许多有害藻类水华的持续发生，是世界各国水华不断加重的原因之一。水华的高生物量增长必须有持续不断的外在营养。慢性的和间断的营养输入促进了有害藻类水华的发生。3）水华有两个共性，由微型藻类引发且对人类产生危害，在成因、动态和影响因素等方面有多面性。4）水体发生富营养化时，因占优势的浮游生物颜色不同，水面往往呈现出不同颜色。在近海中，夜光藻、无纹多藻等占优势，藻层呈红色，被称为“赤潮”；而在江河湖泊中，蓝藻、绿藻、硅藻等占优势，并在水体表层大量聚集，形成藻类聚合物，称为“水华”或“水花”。5）国外常用有害藻类水华（harmful algal boons HABs）来定义水华，是指水体中有害藻类、如蓝藻、硅藻等一系列浮游植物的快速生长与繁殖现象。

综合国内外研究结论，可以认为由于水体富营养化导致氮磷等营养物质过度输入水体中，在适宜的水文、气象条件下，水体中某些或某种优势藻类大量繁殖并聚集，打破了水体的生态平衡，降低了水体的透明度、从而引起水质的生态异常和水质恶化的现象称之为藻类水华。

2.藻类水华危害

一旦发生藻类水华，将对水体和生态环境及健康产生严重的危害，如水体颜色加深，透明度下降、溶解氧降低甚至出现缺氧、水体生物大量死亡等，主要表现在以下几个方面：

2.1破坏水生生态系统

水华发生时，有害藻类大量增殖聚集在水面使水体透明度下降，阳光难以穿透至深层水体，导致深层水生植物的光合作用受到限制，由于水体中溶解氧的来源减少，水生植物窒息进而抑制无脊椎动物和鱼类的生存。藻类死亡后的腐烂分解过程也消耗水体中大量的溶解氧导致水体严重缺氧，使水生生物难以生存。优势藻的暴发性增殖造成水体pH值改变[2]，还会产生大量的有害气体和毒素，促使水体变色、变质，粘稠度增大，水体的透明度降低。加之某些优势藻类大量繁殖，使水生生物的多样性和稳定性降低，水生生态系统失衡。原有的生态系统结构与功能遭到破坏的水体包括非洲的维多利亚湖，北美洲的伊利湖，中国的太湖，欧洲的波罗的海等。

2.2释放有毒物质

危害健康，世界各地25%～75%的蓝藻水华都可以产生毒素[3]，目前已知产藻毒素的种属有微囊藻属（Microcystis）、鱼腥藻属（Anabaena）、颤藻属（Oscillatoria）、束丝藻属（Aphanizomenon）和节球藻属（Nodularia）等。这些藻类在生长代谢过程中，会产生大量的生物毒素，并释放到自然水体内，这些物质一旦进入生物体或人体内会对健康产生巨大的危害，可以引起鱼类等水生生物发生病变，人类由于误食受到毒素污染的食物或者饮用含有毒素的水体会引发中毒。自1878年报道了泡沫节球藻（Nodularia spumigena）水华能引起家畜和禽类中毒以来，又证实引起动物中毒甚至死亡的蓝藻约有10多种。

2.3影响水处理设施，降低用水质量和增加水处理成本

近年来，我国饮用水源的富营养化问题日趋严峻，灾害性蓝藻频繁发生，直接威胁到城市供水安全。水华发生后，优势藻会聚集在滤池表面形成一层很密实的覆盖物，阻止水的流通。滤池堵塞，反冲水量增加，使运行周期缩短，产水量下降，，从而导致运行成本增加。此外由于浮游生物体内具有油质，呈悬浮状态，因此沉淀困难，这些不易处理，而进入管网的藻类和生物成为微生物繁殖的基质，造成管网水质恶化，并加速了配水系统的腐蚀和结垢，使管网服务年限缩短。很多蓝绿藻分泌的黏液还会使配水管网中出现“后絮凝”现象，此种粘液又可能转化为三氯甲烷的母体，即使把它们絮凝成块，使之降解也非常困难。另外，有些藻类可产生微量的有毒有害物质，需要选择特定的工艺才可去除，这样不仅提高了处理成本，还降低了用水的质量。

2.4损害水产养殖业

藻类水华时，主要通过以下几种方式危害水生生物：a.藻类生物分泌粘液或死亡分解后产生粘液，附着在鱼虾贝类等生物的鳃上，使它们窒息死亡；b. 虾贝类吃了有毒藻类后，在体内直接或间接积累发生中毒死亡；c. 藻类生物大量繁殖，使水体中溶解氧锐减，导致水生动物大批量的窒息死亡，从而使水产养殖业经济受到损害；d. 藻类在夜间会大量消耗水中的溶解氧，死亡后在残体分解过程中，进一步消耗水中的氧气，同时产生羟氨或硫化氢等有害气体，危害渔业；e. 一些蓝藻的水华还会产生毒素危害养殖业。

2.5影响旅游观光和航运

藻类散发出腥臭味并且在水面大量聚集，严重影响了观光旅游和航运。蓝藻在合适的环境条件下迅速繁殖，形成一层厚厚的绿色漂浮物，严重时甚至会妨碍船只行进。死亡后分解，飘浮在水面，散发出难闻的气味，破坏水质，影响湖泊的娱乐功。

因此对藻类特别是对有害藻类的控制受到各国有关专家的高度重视。研究藻类水华发生的规律、探索经济有效和绿色的防治方法和手段，对于保护水体环境、维护人类健康具有非常重要的科学意义和应用前景。

3总结

在防治对策的实施中应坚持“以防为主，防治结合”的原则。首先，消除引发藻类水华的诱因以达到预防的目的，水体富营养化是公认的藻类生长爆发的物质基础，主要是由于水体中的N、P引起，尤其是P的影响，因此，控制水体中氮磷含量至关重要，目前主要是严格按照工业废水和生活污水的处理标准，杜绝不达标水的排放。其次，水华一旦发生，立即采取合理的措施进行治理，减小损失。

参考文献