纳米科技与水产养殖

纳米（nm）是一种长度单位，即10亿分之一（10-9）米。人的头发直径约为3万—5万纳米，人的细胞约5000纳米。纳米科技是研究0.1—100nm范围内介观世界的物质现象与特异性能的科学。

纳米科技与水产养殖，乍听起来是风马牛不相及的事，但实践证明，用传统的水产养殖技术解决不了目前所面临的养殖困境。不仅是水产养殖，我国目前的许多领域发展超前都离不开纳米科技，纳米科技是21世纪的领跑技术，不要小觑这小不点东西。

在纳米量级内，物质的颗粒尺寸已经接近原子，这时量子效应已开始影响到物质的结构和性能，如纳米Cu不导电了，纳米SiO2（20nm）导电了。因为传统材料纳米化后，表面电子结构和晶格结构发生了质的变化，具有了独特的量子尺寸，表面效应和量子隧道效应，从而具有与传统材料不一样的物理、化学与生物学特性，表现出光、电、磁、吸附、催化以及生物活性等特殊性能，这些特性已经为我们所开发和应用。

二、实践：

2006年，我们在普兰店皮口盐业育苗厂采用纳米技术和生物技术人工繁育虾夷扇贝苗种，2000M3水体成功繁育出稚贝70亿，且育苗过程极为顺利，种贝产卵率高、孵化好，稚贝成活率高、生长速度快，18天顺利下附着基，出库入海后比同期不用纳米材料生产的苗种长势快、抗病力强。育苗全过程没用抗生素和消毒剂，只用微生物净水菌及纳米功能陶片、陶粒（环），换水量减少1/2，既降低费用节省成本，又增产增收，效益显著。

三、效应：

纳米科技能在世界前沿科技中脱颖而出，主要因为它确实能改造、提升、替代传统产业，改变世界的面貌。

微生物是“生物催化剂”，纳米材料是“物理催化剂”，催化剂本身的结构、物理、化学性质、催化作用及催化效应过程都是很复杂的，它的综合效应已进一步得到研究证实。纳米材料在水产养殖上的应用开发，可从它的催化效应为主线开发其二、三次效应。下面介绍已知效应：

1、维生效应——一元化纳米生物包内循环过滤净水设备：

一元化纳米生物包内循环过滤净水设备集净化、碱化、离子化、活化等功能为一体，法国、加拿大、日本都有这类产品。第一级为功能泡沫，可更换，可清洗，滤去固态微粒污染物。第二级为功能生物陶粒（环）、陶片及纳米生物球，为净水微生物载体，遇水后即释放量子能量和频率，瞬间产生大量OH（羟基）和O（超氧基），使水呈离子化和碱化，并释放有益微量元素，水分子团变小，活性提高。第三级为活性炭，去除剩余色素、水溶性有机废物、残留物。

一元化纳米生物包内循环过滤净水设备，须在水中少量接种纳米微生物菌和放置纳米净水生态基，以其为载体，可有效降解鱼、虾、贝、蟹、海参的代谢产物及氨类、碳类、硫类等污染物，以达到改善水质，增加透明度，疏通滤料之功能。

一般情况不需要杀菌灯，因有净水微生物的代谢产物，就有多种抗生素，抑制有害菌生长。

2、能量效应——促生长繁殖：

地球上生命的存在与繁衍，都与水的能量休戚相关，所以，水是生命之源。当水经过高能纳米生物陶环（粒）、陶片时，由于它有33种微量元素和矿物质，加之激活的能量波和电磁效应，可持续释放出8—15微米能量波、生物波，使其光、力、磁、热、电吸收及催化的能量可高于一般材料上千倍。

在磁共振的作用下，原来紊乱的大分子键产生断裂，水的极性重新组合，变成充满活力的小分子团水，成为高能电荷、高能量、高质量的活性水、健康水、营养水，对动植物的生长、繁衍都有促进作用。

高能生物陶瓷作用过的水在农业种粮、种菜及畜牧业养鸡、养猪等方面的使用都有明显效果。在水产养殖上，我们2006年在皮口盐业育苗厂繁育扇贝苗种利用纳米生物陶环（粒）、陶片也看出了明显效果，表现为投喂饵料量不大，生长速度很快，苗种大小整齐，变态快。

3、抗逆效应：

由于纳米生物陶粒（环）、陶片，具有含硒等功能，具有广温、广盐、广PH、广硬度、广电导率、广ORP等特性，可提高水产动物抗逆境能力，使水生动物能够适应较广泛的环境。它可使海、淡水鱼在同一缸中混养，上海沪西工人文化馆就成功装置出了一套海、淡水鱼混养水族缸。

4、去NO3效应——促使短程硝化菌生长：

每公斤鱼、虾一天要向水体排出1—2克氨氮，水中分子态氨NH3＞0.002ppm，鱼虾就会中毒。常规降解方法是向水体中接种有益微生物，使NH4＋NH3氧化成NO2—N及NO3—N，达到无害化。每氧化1克氨氮成NO3，需要消耗4.57克氧，7克碱和10克碳。硝酸盐是氨氮全程硝化冒端，在有氧环境中，硝酸盐易大量积累。硝酸盐浓度超过100—200ppm时，也会影响鱼虾生长，一旦缺氧，即被还原成有毒NO2。纳米环境友好填料是微生物催化剂，它可以促使水中投放的和自然的硝化菌大量繁殖，使氨氮氧化成NO2后，不经过NO3而直接转化成N3释放到空气中，使水中不积累NO3。

5、转换效应——纳米生物助长器（生物陶片）

纳米生物助长器（即纳米生物陶片）是一种全新概念的科技产品。它利用光热转换效应，通过提高水体能量，增强酶的活性，促进生物体的新陈代谢，提高其抗病、抗逆能力，增强生物体吸收养分与排毒功能，少生病，免用药。纳米净水器每月一次清洗后晒1—2小时，以吸收宇宙能量——太阳风，它具有双向性，能量守恒，多了释放，少了吸收。2006年我们在扇贝、海参育苗过程中，让沙滤罐出来的水经过纳米生物陶粒（环）处理，使之活化，并将纳米净水器在每池内挂2片，再配合使用微生物净水菌，效果极为显著。是我育苗10几年来，最顺利、效益最高的一年。

6、兀水效应——纳米水处理装置（兀——water）

兀水是无极限地接近生命体的水。为了提高水的能量而开发的纳米水处理装置，是采用兀化的纳米陶瓷制品，由其中的二价三价铁离子（Fe2+、Fe3+）激发产生的高能量作用于普通水，使水分子的氢键断裂而变成极小的离散的水分子集团，并赋予其较高的能量，这就是兀水。

兀水的生物学效应如下：

1)维持正常发育，不依赖营养补剂也能保持生物原来的生态；

2)获得再生能力，受到伤害的细胞化，可以恢复其再生能力；

3)增大适应能力，对外界环境的变化，其适应能力增大；

4)发挥自身能力，促进和引发出自然界的物质自身原有能力；

5)净化环境作用，可以改善恶性水质，改善贫瘠土壤；

6)阻止病源细菌，各种病源菌在兀水环境中很难生存；

7)阻止有害离子，使金属离子化，保持自体结构组成的安定；

8)促进生物生长，具有高能效率和良好的提供生长机制；

9)促进生物繁殖，促性腺发育、早熟、早产，有利人工繁殖；

10)神奇记忆功能，当水接受了能量与振动频率后，就能长期记忆持续作用。

兀水纳米处理装置在国外有三大类：

1)纳米水过滤装置：它可加工海、淡水鱼混养的水，金鱼在不换水、不增氧、不投饲情况下，可封闭存活216天。

2)纳米净水石：系多孔隙陶块，内部人工接种微生物净水菌，即可长期不换水，保持水质清澈，用来治理污染和用于水产养殖，可使水变清，抑制藻类，在日本已产业化运行。

3)纳米生态基：纳米功能材料编织，可在不接种微生物净水菌情况下，净化水质，降低氨氮、亚硝酸盐，用来治理污水和用于水产养殖，在美国、中国也已运行。

7、抗菌效应——纳米抗菌涂料

纳米银负离子复合涂料，是鱼池内壁的理想环保涂料，日本、韩国已用于产业，该涂料主要成分是纳米银。

四、结语

作为潜力巨大的前沿科学，全球每年新增3000项纳米科技专利。纳米科技与生物科技、电子科技这三大世界前沿科技的边界也在不断融合。在人类肉眼无法看见的纳米世界里，人们已实现了其在越来越多领域的应用。往往采用一些简单的纳米科技手段，可以解决传统科技解决不了的错综复杂的系统难题，纳米科技世界上许多复杂的问题简单化了。

把纳米科技和生物技术应用于水产养殖，是绿色无公害养殖的正确方向，也是唯一出路。与在其他领域的应用一样，纳米科技将彻底提升、改善、替代水产养殖传统技术。纳米科技和生物技术必将为我国水产养殖可持续发展作出重要贡献。