循环水产养殖系统的核心是“生物滤器”,其内部复杂的微生物群落负责将有毒的氨氮转化为硝酸盐。维持滤器的稳定和高效率是关键挑战。“熟石灰”在此系统中,通过对水化学参数的精准调节,间接实现对微生物“群落调控”,并影响着“营养素回收”的路径。

在RAS中,鱼类呼吸和有机物分解会产生CO₂,导致水体pH下降并积累硝酸盐(硝化作用的产物)。低pH会抑制硝化细菌的活性,而高浓度的硝酸盐对鱼类也有毒性。投加“熟石灰”是实现精妙平衡的核心手段:
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优化硝化环境:熟石灰通过中和CO₂,将水体pH稳定在硝化细菌最适的范围(7.0-8.5),确保了氨氮和亚硝酸盐能被高效、快速地转化为硝酸盐。这本质上是通过化学手段,扶持了硝化菌这一功能菌群的优势地位,是对微生物群落的“群落调控”。
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调控营养素流向:RAS的终极目标是实现水与营养素的“零排放”。熟石灰的加入,提高了水体的pH和钙离子浓度,这为后续的“营养素回收”创造了条件。例如,在高pH和高Ca²⁺条件下,水中的磷酸根会倾向于形成磷酸钙沉淀。这些富含磷和钙的沉淀物可以被收集起来,作为优质的磷钙肥或土壤改良剂,从而实现磷从鱼饲料到农业应用的循环。
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钙营养补充:为甲壳类(如虾)和鱼类提供必需的钙质,促进其健康生长。

因此,熟石灰在RAS中扮演着“系统平衡师”的角色。它不仅仅是一个被动的pH调节器,更是一个主动的生态工程师,通过控制水化学这一“主控开关”,它同时优化了生物过滤效率、保障了养殖动物健康、并开启了营养物质回收利用的大门,是推动RAS走向真正闭环和可持续发展的关键技术环节之一。