關(guān)于魚菜共生景觀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

112 智能環(huán)保 NO 16 2020 智能城市 INTELLIGENT CITY 關(guān)于魚菜共生景觀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究 周宇翔 隋曉瑩 大連交通大學(xué) 遼寧 大連 116028 摘 要 將生態(tài)水產(chǎn)魚菜養(yǎng)殖與生態(tài)景觀蔬菜栽培養(yǎng)殖技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的景觀魚菜共生環(huán)境管理系統(tǒng) 該 魚菜共生系統(tǒng)是利用水培養(yǎng)殖魚的排泄物和多余的蔬菜作為餌料進(jìn)行育肥水培蔬菜 利用排泄物對(duì)水培養(yǎng)殖蔬菜的吸收 和消化特性來清潔和改善系統(tǒng)的環(huán)境和水質(zhì) 并設(shè)計(jì)了 家庭版 的景觀魚菜共生環(huán)境管理系統(tǒng) 關(guān)鍵詞 景觀式系統(tǒng) 水循環(huán) 水質(zhì)監(jiān)測 智能控制 1 魚菜共生 調(diào)研 1 水產(chǎn)養(yǎng)殖與水產(chǎn)養(yǎng)殖的共生關(guān)系結(jié)合了兩種不同的 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 利用陶瓷基質(zhì)將諸如卵 有機(jī)氮等大分子通 過消化分解轉(zhuǎn)化為吸收植被硝酸鹽 可以在不交換水和不進(jìn) 行飼料肥化的情況下實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè) 2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 國外對(duì)于魚菜共生的技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā) 展研究模式主要方向?yàn)榇笠?guī)模集約化的生產(chǎn) 國內(nèi)將魚菜共 生養(yǎng)殖的重心放在了溫室內(nèi)魚菜共生的技術(shù)以及魚菜集約 化循環(huán)生產(chǎn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)之上 3 發(fā)展趨勢 目前 研究的方向主要可以分為兩個(gè)方 向 其一就是蔬菜工業(yè)化 以實(shí)現(xiàn)蔬菜大規(guī)模市場經(jīng)濟(jì) 進(jìn) 行蔬菜工業(yè)化 由于其蔬菜養(yǎng)殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性 容易直 接受到生長環(huán)境 品種的分布和蔬菜養(yǎng)殖系統(tǒng)的工業(yè)化過程 等一系列因素的直接影響 導(dǎo)致高昂的投資成本和高投資 風(fēng)險(xiǎn) 另一種方向就是景觀式休閑 家庭版 蔬菜養(yǎng)殖的方向 近些年逐步研發(fā)運(yùn)用了納米等多種高新技術(shù) 目前家庭餐廳 里種植的蔬菜一般都是采用客廳或陽臺(tái)種植的形式 需要 客廳內(nèi)有專人負(fù)責(zé)管理其生長的過程 客廳里或陽臺(tái)養(yǎng)殖的 觀賞魚類因?yàn)槿彼a(chǎn)生了大量的排泄物以及過量的魚餌 需要及時(shí)進(jìn)行間歇換水以有效凈化室內(nèi)的水環(huán)境 為了有效 節(jié)約資源 低碳環(huán)保 將景觀式家庭餐廳種植的蔬菜與家庭 養(yǎng)魚有機(jī)利用完美結(jié)合 一種家庭景觀式的魚菜共生養(yǎng)殖系 統(tǒng)就此產(chǎn)生 2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 將坡屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)元素融入到景觀裝置系統(tǒng)之中 打造 出包括水草區(qū)間 種植觀賞區(qū)間 中控區(qū)域等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如 圖1所示 外觀效果圖如圖2所示 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖2 外觀效果圖 其中水草種植區(qū)間為系統(tǒng)基礎(chǔ) 一則起到蓄水儲(chǔ)水的 功效 二來也可用于水生植物布景 水培種植區(qū)主要采用陶 ?；|(zhì)栽培 為了保證水體的質(zhì)量達(dá)到可以使魚和水中的蔬 菜正常繁殖生長得更好 得到和諧的環(huán)境以及生態(tài)共生的效 應(yīng) 三重過濾式凈水系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生 3 系統(tǒng)工作原理 1 三重過濾系統(tǒng)配置 在種植區(qū)水循環(huán)自動(dòng)過濾管理 系統(tǒng)中 利用種植區(qū)的水泵把整個(gè)水草種植區(qū)水體中的潔凈 營養(yǎng)水體形成高差 在整個(gè)溢流區(qū)中水體之間形成了壓力 差 溢流區(qū)底部開了大量的小口 通過植物的硝酸鹽吸收 降低了營養(yǎng)水體中硝酸鹽和營養(yǎng)物質(zhì)的濃度 避免了污染導(dǎo) 致水體的富營養(yǎng)化 控制種植區(qū)的水流并且在小孔外側(cè)纏繞 一層尼龍紗布 可以有效控制和避免了種植區(qū)域水體中營養(yǎng) 物質(zhì)的污染和流失 同時(shí)凈化了流入種植區(qū)到整個(gè)水草種植 區(qū)的營養(yǎng)水質(zhì) 此為二重自動(dòng)過濾 水草自動(dòng)凈化種植區(qū)種 養(yǎng)存儲(chǔ)管理空間設(shè)置作為傳統(tǒng)魚菜水草共生管理系統(tǒng)中最 大的魚菜水草自動(dòng)分區(qū)和種植存儲(chǔ)管理空間 在其間可以自 動(dòng)管理種植的魚菜水草 充分利用了魚菜水草自動(dòng)種植區(qū)的 空間 滿足美觀的使用要求 也是通過對(duì)魚菜水草的引入自 然界和光合作用 可以為往復(fù)循環(huán)的魚菜水體中水草補(bǔ)充大 量的植物水分和天然氧氣 并幫助凈化整體水質(zhì) 此為三重 自動(dòng)凈化過濾 如此即可形成一個(gè)往復(fù)的排水循環(huán) 實(shí)現(xiàn)了 傳統(tǒng)魚菜水草共生管理系統(tǒng)生產(chǎn)過程管理中的魚草水循環(huán) 自動(dòng)過濾凈化和三重過濾 2 光伏發(fā)電補(bǔ)光系統(tǒng)的配置為滿足系統(tǒng)整體美觀的要 求 以及為魚缸的水體質(zhì)量和安全提供了保護(hù) 3 系統(tǒng)環(huán)境水質(zhì)的智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)配置由傳感器 單片機(jī) 液晶顯示屏等部分組成的環(huán)境監(jiān)測智能顯示系統(tǒng) 各類水質(zhì)傳感器收集到的魚類與蔬菜共生以及系統(tǒng)中各種 113 智能環(huán)保 NO 16 2020 智能城市 INTELLIGENT CITY 環(huán)境因素 由單片機(jī)對(duì)傳感器進(jìn)行智能化處理后 直觀地將 環(huán)境圖顯示在液晶顯示屏上 4 可行性分析 市場分析 目前市面上有成熟的共生系統(tǒng)技術(shù) 因此 技術(shù)層面的問題已經(jīng)得到了較好的解決 硝化是魚菜共生中 最為重要的一環(huán)技術(shù) 廢水只有通過濾化與硝化后才可以降 低對(duì)魚的毒性 從而為高密度養(yǎng)殖的魚菜共生系提供良好的 生態(tài)保障 因此來填充惰性的濾材 如砂 蛭石 珍珠巖 石子等 養(yǎng)殖水先經(jīng)由初級(jí)過濾池后 再以灌溉的方式從硝 化墻的上方慢慢滲漏至墻腳的濾化過程 在這過程中 水 實(shí)現(xiàn)了之字形的曲線滲透 使水滲漏的路線加長 達(dá)到更好 的濾化效果 而蓄積于基質(zhì)中的有機(jī)污染物又成為微生物與 植物生長發(fā)育的能量源與肥源 從而達(dá)到殺菌濾化與硝化之 效果 水變成了相對(duì)凈化的循環(huán)新水 又可以注入養(yǎng)殖池 以達(dá)到水的循環(huán)重復(fù)利用之目的 實(shí)現(xiàn)了最節(jié)水化的魚菜共 生系 5 系統(tǒng)發(fā)展前景 隨著我國城市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷地發(fā)展 綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)和 可循環(huán)發(fā)展的農(nóng)業(yè)越受到關(guān)注 休閑生態(tài)農(nóng)業(yè)也隨之成為了 流行 該生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)主要采用了現(xiàn)代水產(chǎn)栽培養(yǎng)殖技術(shù)和 無土栽培養(yǎng)殖技術(shù)相互結(jié)合 具有促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收再循環(huán) 的綠色生態(tài)養(yǎng)殖效應(yīng)的特色 并同時(shí)具有以下三種經(jīng)濟(jì)效益 1 魚菜綜合共生該裝置可有效充分利用自來水和太陽 能 使有限的資源通過水循環(huán)方式有效利用 且該綜合共生 裝置不僅在小型家庭用于陽臺(tái) 庭院 同時(shí)可將蔬菜水生動(dòng) 物養(yǎng)殖場 蔬菜水生作物種植園 花卉水生植物觀賞園和蔬 菜水族館等多種功能設(shè)施匯聚 作為一種大型城市旅游景點(diǎn) 的建設(shè) 該裝置可與移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)完美結(jié)合 通過無線 智能網(wǎng)絡(luò)傳輸將系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送到智能手機(jī)App等移動(dòng)智 能終端 人們用手機(jī)就可隨時(shí)隨地查看和接收物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的 數(shù)據(jù) 符合了現(xiàn)代人工作和生活的方式 具有研究和推廣的 價(jià)值 有一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 2 魚類和蔬菜共生系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施及其配套技術(shù)的成功 應(yīng)用研發(fā) 使系統(tǒng)中的各種營養(yǎng)物質(zhì)就地與水進(jìn)行了可持續(xù) 的水循環(huán) 物盡其用 無污染和廢化的生產(chǎn) 最大幅度地提 高了水資源的利用率 具有一定的社會(huì)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益 3 魚菜營養(yǎng)共生技術(shù)是一種全新的生態(tài)型可持續(xù)發(fā)展 的農(nóng)業(yè)新營養(yǎng)共生技術(shù) 涉及多種魚類和水生動(dòng)植物學(xué)科 可以廣泛普及相關(guān)的生態(tài)循環(huán)科學(xué)發(fā)展理念和營養(yǎng)共生技 術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 構(gòu)建科學(xué)的魚菜營養(yǎng)共生教育系統(tǒng)也是一種求 證教育和體驗(yàn)學(xué)習(xí)的方法 具有一定的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益 4 從農(nóng)業(yè)商業(yè)模式來說 魚菜共生系統(tǒng)是一種低成本 高效益省資源的商業(yè)模式 但是從審美角度來講 循環(huán)系統(tǒng) 是內(nèi)里 而系統(tǒng)的外部則可以通過精細(xì)的設(shè)計(jì)賦予美學(xué)價(jià) 值 在居民收獲無公害綠色農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí) 也能獲得審美 情趣 位于加拿大溫哥華的魚菜共生商業(yè)農(nóng)場U r b a n s p a c e Aquaponics 城市魚菜共生 經(jīng)過創(chuàng)始人Ahmed一年的苦 心經(jīng)營 已進(jìn)入收成狀態(tài) 也和本地有機(jī)農(nóng)產(chǎn)市場洽談明 年產(chǎn)品上市事宜 今年公司更獲得卑詩中小企業(yè)獎(jiǎng) Small Business BC Awards 的最佳新興企業(yè)家的提名 在國內(nèi)市場 來自陜西省的 海歸 農(nóng)民車勝利把 魚菜共生 清潔植物工廠建在了高陵區(qū)通遠(yuǎn)鎮(zhèn)仁村里 2017年10月 車勝利的第一批蔬菜成功出產(chǎn) 在高林區(qū)農(nóng)林 局 高陵區(qū)宣傳處的推薦下 華潤萬家與金鷹超市主動(dòng)找到 車勝利 為其提供售賣平臺(tái) 2017年11月 車勝利的無污染 蔬菜正式出現(xiàn)在了超市貨架上 由于產(chǎn)出的蔬菜有機(jī) 無污 染 車勝利的植物工廠一份150 g到200 g的蔬菜售價(jià)16 98元 但并不乏愿意為它買單的人 本次方案則是將現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)合起來 用庭院改造或是公眾空間設(shè)計(jì)的方式將生態(tài)循環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色生態(tài)功能區(qū)間 并且將之進(jìn)行大眾化的推廣 實(shí) 現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收 參考文獻(xiàn) 1 郝玉玲 前景看好的魚菜共生系統(tǒng) N 中國漁業(yè)報(bào) 2008 02 28 2 張明華 丁永良 楊菁 等 魚菜共生技術(shù)及系統(tǒng)工程研究 J 2004 10 7 12 3 王推敏 魚菜共生系統(tǒng)的研究其及開發(fā) 下 J 漁業(yè)機(jī)械儀器 1991 18 95 9 12 4 張明華 丁永良 楊菁 等 魚菜共生技術(shù)及系統(tǒng)工程研究 J 現(xiàn) 代漁業(yè)信息 2004 10 7 12 5 歐紅霞 李志斐 余德光 等 魚菜共生技術(shù)概況及研究進(jìn)展 C 第七屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 專題二 綠色經(jīng)濟(jì) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 昆明 2017 作者簡介 周宇翔 研究方向?yàn)榄h(huán)境設(shè)計(jì) 通信作者 隋曉瑩 碩士 副教授 研究方向?yàn)榄h(huán)境設(shè)計(jì) 基金項(xiàng)目 本文系大連交通大學(xué)2019年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì) 劃項(xiàng)目的研究成果