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)計研究 周宇翔 隋曉瑩 大連交通大學 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)進行有機結(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行育肥水培蔬菜 利用排泄物對水培養(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 行飼料肥化的情況下實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè) 2 國內(nèi)外發(fā)展狀況 國外對于魚菜共生的技術(shù)實現(xiàn)發(fā) 展研究模式主要方向為大規(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方 向 其一就是蔬菜工業(yè)化 以實現(xiàn)蔬菜大規(guī)模市場經(jīng)濟 進 行蔬菜工業(yè)化 由于其蔬菜養(yǎng)殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復雜性 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 導致高昂的投資成本和高投資 風險 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種植的形式 需要 客廳內(nèi)有專人負責管理其生長的過程 客廳里或陽臺養(yǎng)殖的 觀賞魚類因為缺水而產(chǎn)生了大量的排泄物以及過量的魚餌 需要及時進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 將坡屋頂?shù)脑O(shè)計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 三重過濾式凈水系統(tǒng)應運而生 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)自動過濾管理 系統(tǒng)中 利用種植區(qū)的水泵把整個水草種植區(qū)水體中的潔凈 營養(yǎng)水體形成高差 在整個溢流區(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 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 同時凈化了流入種植區(qū)到整個水草種植 區(qū)的營養(yǎng)水質(zhì) 此為二重自動過濾 水草自動凈化種植區(qū)種 養(yǎng)存儲管理空間設(shè)置作為傳統(tǒng)魚菜水草共生管理系統(tǒng)中最 大的魚菜水草自動分區(qū)和種植存儲管理空間 在其間可以自 動管理種植的魚菜水草 充分利用了魚菜水草自動種植區(qū)的 空間 滿足美觀的使用要求 也是通過對魚菜水草的引入自 然界和光合作用 可以為往復循環(huán)的魚菜水體中水草補充大 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 自動凈化過濾 如此即可形成一個往復的排水循環(huán) 實現(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) 自動過濾凈化和三重過濾 2 光伏發(fā)電補光系統(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 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 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 由單片機對傳感器進行智能化處理后 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 實現(xiàn)了之字形的曲線滲透 使水滲漏的路線加長 達到更好 的濾化效果 而蓄積于基質(zhì)中的有機污染物又成為微生物與 植物生長發(fā)育的能量源與肥源 從而達到殺菌濾化與硝化之 效果 水變成了相對凈化的循環(huán)新水 又可以注入養(yǎng)殖池 以達到水的循環(huán)重復利用之目的 實現(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 具有促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收再循環(huán) 的綠色生態(tài)養(yǎng)殖效應的特色 并同時具有以下三種經(jīng)濟效益 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 庭院 同時可將蔬菜水生動 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 的建設(shè) 該裝置可與移動物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)完美結(jié)合 通過無線 智能網(wǎng)絡傳輸將系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送到智能手機App等移動智 能終端 人們用手機就可隨時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 價值 有一定的社會經(jīng)濟效益 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 應用研發(fā) 使系統(tǒng)中的各種營養(yǎng)物質(zhì)就地與水進行了可持續(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 具有一定的社會生態(tài)和經(jīng)濟效益 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植物學科 可以廣泛普及相關(guān)的生態(tài)循環(huán)科學發(fā)展理念和營養(yǎng)共生技 術(shù)基礎(chǔ)知識 構(gòu)建科學的魚菜營養(yǎng)共生教育系統(tǒng)也是一種求 證教育和體驗學習的方法 具有一定的經(jīng)濟社會效益 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的設(shè)計賦予美學價 值 在居民收獲無公害綠色農(nóng)產(chǎn)品的同時 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 已進入收成狀態(tài) 也和本地有機農(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 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找到 車勝利 為其提供售賣平臺 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 無污 染 車勝利的植物工廠一份150 g到200 g的蔬菜售價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)計結(jié)合起來 用庭院改造或是公眾空間設(shè)計的方式將生態(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 并且將之進行大眾化的推廣 實 現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟效益雙豐收 參考文獻 1 郝玉玲 前景看好的魚菜共生系統(tǒng) N 中國漁業(yè)報 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)概況及研究進展 C 第七屆云南省科協(xié)學術(shù)年會論文集 專題二 綠色經(jīng)濟 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 昆明 2017 作者簡介 周宇翔 研究方向為環(huán)境設(shè)計 通信作者 隋曉瑩 碩士 副教授 研究方向為環(huán)境設(shè)計 基金項目 本文系大連交通大學2019年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計 劃項目的研究成果