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3.5 RAS 中的可扩展性挑战
RAS 是资本密集型业务，需要用于设备、基础设施、流入和污水处理系统、工程、建筑和管理等方面的大量资金支出。 RAS 农场建成后，还需要营运资金，直到实现收获和成功销售。 业务支出也很大，主要包括固定费用，如租金、贷款利息、折旧和可变成本，如鱼饲料、种子 (鱼苗或卵)、劳动力、电力、技术氧气、pH 缓冲液、电力、销售/营销、维护成本等。 在比较生产率和经济性时，RAS 总是会与其他形式的鱼类生产，甚至其他供人类消费的蛋白质生产来源竞争。 这种竞争可能会对鱼的销售价格造成下降压力，而鱼价必须足够高，才能使 RAS 业务获利。 如同其他形式的水产养殖生产一样，实现更高的规模经济通常是降低生产成本并从而获得市场准入的一种途径。 在较大的设施中可以降低生产成本的一些例子包括： 降低了饲料、化学品、氧气批量订单的运输成本。 购买大量设备的折扣。 获得工业用电费。 农场过程的自动化，例如过程监控和控制、饲料、收获、屠宰和加工。 最大限度地利用劳动力：需要同样的人力来照顾 10 吨鱼类，就像处理 100 吨或更多鱼类所需的那样。 随着净笔水产养殖部门的规模经济增长，目前正在按十年前没有考虑的规模开发较大的 RAS。 在过去十年中，建造了每年生产能力达到数千吨的设施，而 RAS 设施规模的扩大正带来新的技术挑战，下一节将探讨这些挑战。 #3.5.1 流体动力学与水运输 适当控制鱼缸中的流体动力条件对于确保水质统一和足够的固体物质运输至关重要 (Masaló 2008；Oca 和 Masalo 2012)。 不能够迅速冲洗代谢物的罐体承载能力较低。 确保鱼缸中的适当流体动力学性能是一个重要的水产养殖工程研究课题，帮助业界设计和操作不同形状和尺寸的水箱。 但是，商用 RAS 中使用的罐体尺寸越来越大，给设计师和操作员带来了新的工程挑战。 最近正在进行研究，通过研究挪威 Smolt 设施使用的大型罐体中鱼类生物量、几何形状以及进口和出口结构的影响，优化用于鲑鱼生产的大型八角形罐体的流体动力学特性（Gorle 等人，2018 年）。 同样，Summerfelt 等人（2016 年）发现，与十多年前在挪威 Smolt 设施建造的罐体相比，现代储罐中每单位流量的进料装载率呈下降趋势。 随着循环水的处理速度更快，降低饲料负担有效地改善了水箱的水质，从而防止了代谢物的积累和氧气的耗尽，与较旧的水罐相比，在较高的饲料负担下运行的水槽相比，进一步防止了罐内的氧气耗尽。 今后的工作可能会提供更多关于容积超过 1000 msup3/SUP 的罐体流体动力学的信息。 目前正在使用的巨型储罐的其他例子是 RAS 2020 系统中使用的罐体 (丹麦克鲁格) 或尼里概念 (挪威尼里). 只要实现适当的流体动力学条件，使用较大的罐体采用这些新概念将在其盈利能力方面发挥至关重要的作用。 3.5.2 股票亏损风险 在 RAS 中，如果系统出现故障，密集饲养条件可能导致鱼类突然和灾难性的损失。 系统故障的根源可能包括泵系统和 RAS 设备的机械故障、停电、氧气/曝气系统的损失、硫化氢的积聚和释放、运营事故等。 需要查明这些风险和解决这些风险的办法，并将其纳入业务程序。
· Aquaponics Food Production Systems3.4 动物福利问题
3.4.1 导言 在过去十年中，鱼类福利受到了很多关注，这导致水产养殖业纳入了一些专门为改善这一方面而开发的养殖做法和技术。 大脑皮层在人类中是产生痛苦主观经验的神经机制的重要组成部分，但鱼类和非哺乳动物缺乏，有人认为，鱼类中没有它表明鱼类不会受到影响。 然而，另一种强烈的看法是，具有复杂行为的动物，如鱼类，可能有遭受痛苦的能力，尽管这可能在程度和种类上与这种状态的人类经历不同（Huntingford 等人，2006 年）。 英国政府的农场和动物福利委员会 (FAWC) 以 “五大自由” 框架为基础，该框架定义了理想状态，而不是具体的可接受福利水平（FAWC 2014）。 免于饥饿和渴望、不适、痛苦、伤害、疾病、恐惧和痛苦，以及表达正常行为的自由，为我们提供了评估福利问题的明确框架。 身体健康是最普遍接受的福利衡量标准，无疑是实现良好福利的必要条件。 在竞争激烈、不断扩大的新兴行业中，将福利考虑纳入日常畜牧业的水产养殖者可以通过提高消费者对其产品的认识和信心，获得竞争优势并增加价格溢价（Olesen 等人，2010 年）。 Grimsrud 等人 (2013 年) 提供的证据表明，挪威所有家庭都高度愿意支付，通过增加对疾病和鲑鱼虱的抵抗力，改善养殖大西洋鲑鱼的福利，这可能意味着在生产过程中减少使用药品和化学品。 在密集的 RAS 中，动物福利与系统的性能紧密相连。 在过去几年中，RAS 的动物福利主要是从水质和鱼群对生长性能、压力生物指标或健康障碍发展的影响的角度进行研究。 RAS 动物福利研究的主要目标是建立和操作系统，最大限度地提高生产力，最大限度地减少压力和死亡率。 感兴趣的主题包括：储存密度极限（卡拉布雷斯等人，2017 年）、饲养水中含氮化合物的浓度限值（戴维森等人，2014 年）、溶解二氧化碳的浓度限值（Good 等人，2018 年）、臭氧化的影响（Good 等人，2011 年；Reiser 等人）和较小程度, 在 RAS 中积累的顽固化合物 (范瑞恩和努西诺维奇 1997) 与有限的水交换和噪音 (马丁斯等人. 2012; 戴维森等人. 2017). ！ 图片-3 ** 图 3.6** 物理、化学和其他感知的压力因素可能会影响鱼类并引起原发、次要和/或全身反应。 （2002 年巴顿之后） #3.4.2 压力 鱼类的应激反应是一种适应功能，在面对平衡感到的威胁，压力生理学并不一定等同于痛苦和福利减弱（Ashley 2007）（图 3.6）。 压力反应是一个非常重要的功能，以保护个人。 因此，水产养殖的福利措施在很大程度上与压力反应的第三效应有关，这种反应通常表明长期、反复或不可避免的压力（Conte 2004 年）。 饲养密度是影响水产养殖业鱼类福利的一个关键因素，特别是 RAS，因为在狭窄环境中，高密度是为了提高生产率。 虽然很少有定义，但饲养密度通常用来指水流通过保持环境的单位时间内每单位体积或单位体积的鱼的重量（Ellis 等人，2001 年）。 鱼类最小空间的概念比陆地物种更为复杂，因为鱼类利用三维介质（Conte 2004 年）。
· Aquaponics Food Production Systems3.3 区域办事处的发展
在过去几年里，再循环水产养殖场的数量和规模都有所增加，尤其是在欧洲。 随着技术的接受程度的提高，与传统工程方法相比的改进、创新和新的技术挑战不断出现。 以下部分介绍了水产养殖技术的关键设计和工程趋势以及新挑战。 #3.3.1 主流氧合 现代 RAS 中溶解氧的控制旨在提高氧转移效率，降低该过程的能量需求。 可以通过设计能够将氧气与水接触时间保持更长时间的系统来提高输氧效率，同时通过使用低头氧传输系统或使用根本不使用电力的系统，例如液氧，可以降低能源需求系统连接到氧气扩散器只能通过压力操作。 低头氧合器的一个决定因素是与高压系统相比，溶解浓度相对较低。 为了克服这一限制，低头氧气装置被战略性地放置，以处理全循环流量，而不是使用较小的高饱和水旁路，从而确保充分的氧气质量输送。 使用安装在主循环流中的氧化装置可节省电力消耗，因为避免使用能源密集型高压系统，而这种系统是在小流量中实现高溶氧浓度所必需的。 低头氧气系统还可能减少所需泵送系统的数量，因为高压氧合系统通常被放置在通往鱼缸的管道的旁路上。 相比之下，低头氧气装置往往比较大，因为它们需要处理较大的流动，因此，其初始成本可能更高。 可以处理整个流量的装置包括低头氧气器（LHO）（Wagner 等人，1995 年），首先将水泵入生物过滤器和包装柱（Summerfelt 等人，2004 年），低头氧锥，Speece 锥的变体（Ashley 等人，2008 年；Timmons 和 Timons）Losordo 1994) 在低压下运行, 深轴锥 (克鲁格卡尔德内斯, 挪威), 也是 Speece 锥的一个变体, 旨在通过增加的静压力来达到更高的工作压力, 由于放置设备低于鱼缸和泵水槽, U 型管氧气器和其设计变体, 如 Farrell 管或专利氧溶解系统 (AquaMaOF, 以色列), 以及在深层鱼缸中使用扩散氧气作用 (图 3.5). ！ 图片-3 ** 图 3.5** 再循环水返回鱼缸的气体转移替代办法。 如果气体接触容器允许加压，则氧气可以在相对较小的高压流（a、b）中以高浓度转移。 然而，浓度较低的氧气可以转移到主再循环环环路，但为此，氧气转移装置必须大得多才能处理系统的全流（c） #3.3.2 硝化生物滤替代品 虽然硝化生物过滤器仍然是商用 RAS 中主要的氨去除方法，但近年来已开发出新的脱氮技术。 其中一些技术考虑采用替代生物途径从培养水中去除氨，而另一些技术则旨在取代硝化生物过滤器或同时工作，以减少固有的限制。 这些问题包括反应堆尺寸大、易碰撞、启动时间长以及冷水和海洋系统的性能较差。 ** 基于苯胺氧化物的工艺 ** RAS 考虑的另一种生物氨去除途径是在厌氧条件下发生的反氨氧过程（Tal 等人，2006 年）。 厌氧氨氧化是一种通过氨和亚硝酸盐结合产生氮气来消除氮气的过程（van Rijn 等人，2006 年）。 RAS 感兴趣的是亚氨氧化工艺，因为它允许完全自营氮去除，这与传统的硝化生物过滤器和需要有机碳添加的异养性反硝化系统相比（van Rijn 等人，2006 年）。 此外，在厌氧通路中，鱼类释放的氨中只有一半被有氧氧化成亚硝酸盐（需要氧气），而另一半与产生的亚硝酸盐一起被厌氧转化为氮气。 这可以节省 RAS 的氧气和能源使用（van Rijn 等人，2006 年）。
· Aquaponics Food Production Systems3.2 检讨水质管理水质检讨
RAS 是复杂的水生生产系统，涉及一系列物理、化学和生物相互作用（Timmons 和 Ebeling 2010）。 了解这些相互作用以及系统中的鱼与所用设备之间的关系对于预测水质和系统性能的任何变化至关重要。 有 40 多个水质参数可用于确定水产养殖中的水质（蒂蒙斯和 Ebeling，2010 年）。 其中只有少数 (如 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3, 3.2.4, [3.2.5](#325-总-气体压力-t2.6], 3.gp 和 3.2.7) 传统上是在主再循环中控制的 #326 #327过程, 因为这些过程可以迅速影响鱼类的生存, 并且随着饲料系统的增加而易发生变化. 许多其他水质参数通常不受监测或控制，因为 (1) 水质分析可能很昂贵，(2) 需要分析的污染物可以通过每日换水来稀释，(3) 含有这些参数的潜在水源被排除使用，或 (4) 因为其潜在的负面在实践中没有观察到影响。 因此，以下水质参数通常在 RAS 中进行监测。 3.2.1 溶解氧 溶解氧 (DO) 通常是密集水生系统中最重要的水质参数，因为低溶氧含量可能很快导致鱼类的高应力、硝化生物过滤器故障以及鱼类的严重损失。 通常，养殖密度、饲料添加量、温度以及鱼类对缺氧的耐受性将决定一个系统的氧气需求。 由于在大气条件下氧气可以以高于其饱和浓度的浓度转移到水中（这称为过饱和度），因此存在一系列设备和设计来确保鱼类获得足够的氧气。 在 RAS 中，溶氧可以通过曝气、加入纯氧或这些组合来控制。 由于曝气只能将溶氧浓度提高到大气饱和点，因此该技术通常只适用于轻载系统或具有耐受物种的系统，例如 Tilapia 或鲶鱼。 然而，曝气器也是商用 RAS 的一个重要组成部分，通过将低溶解氧含量的水充气回饱和点，然后再使用技术氧过饱和水，从而减少昂贵的技术氧气的使用。 ！ 图片-3 ** 图 3.2** 两个气体-液体转移示例图：扩散曝气和文丘里喷射器/吸气器 RAS 可以使用多种类型的曝气器和氧气器，它们分为两大类：气-液和液-气系统（Lekang 2013）。 气-液曝气器主要由气体（空气或氧气）转移到水中的扩散曝气系统组成，形成气泡，与液体介质交换气体（图 3.2）。 其他气体-液体系统包括通过扩散器、穿孔管道或穿孔板来制造气泡，使用文丘里喷射器产生大量小气泡，或者在水流中捕获气泡的装置，例如 Speece 锥体和 U 型管氧气器。 ！ 图片-3
· Aquaponics Food Production Systems3.1 导言
再循环水产养殖系统 (RAS) 描述了密集型鱼类生产系统，这些系统使用一系列水处理步骤对养鱼水净化并促进其再利用。 RAS 一般包括：(1) 从水中去除由鱼粪、未食饲料和细菌雀斑组成的固体颗粒的装置 (Chen 等人, 1994 年；Couturier 等人，2009 年)；(2) 硝化生物过滤器将鱼排出的氨氧化为硝酸盐 (Gutierrez-Wing 和 Malone, 2006) 和第 3) 和第 3)的气体交换装置，以去除鱼类排出的溶解二氧化碳以及/或添加鱼类和硝化细菌所需的氧气（柯尔特和瓦滕 1988 年；莫兰 2010 年；夏季，2003 年；瓦格纳等人，1995 年）。 此外，RAS 还可以使用紫外线照射进行水消毒（夏尔雷尔等人，2005 年；夏日等人，2009 年）、臭氧和蛋白脱脂用于细固体和微生物控制（Attramadal 等人，2012 年 a；贡萨尔维斯和加格农 2011 年；夏季毛毡和霍赫海默尔 1997 年）以及去硝酸脱硝酸盐系统(范里因等人, 2006 年). 现代循环水产养殖技术已经发展了 40 多年，但新技术越来越多地提供了改变传统 RAS 模式的途径，包括改进固体捕获、生物滤清和气体交换等传统工艺。 RAS 在规模、生产能力和市场接受度方面也经历了重要的发展，系统越来越大，越来越强大。 本章讨论 RAS 技术在过去二十年中如何从技术整合到工业实施的新时代。 3.1.1 RAS 的历史 20 世纪 50 年代在日本进行的最早的 RAS 科学研究侧重于鲤鱼生产的生物过滤器设计，这是因为需要更有效地利用当地有限的水资源（Murray 等人，2014 年）。 在欧洲和美国，科学家们同样试图调整为家庭废水处理开发的技术，以便在循环系统内更好地再利用水（例如，用于污水处理、涓流、淹没和下流生物过滤器的活性污泥工艺，以及几种机械过滤系统). 这些早期的努力主要包括关于鱼类和甲壳动物生产的海洋系统的工作，但很快在农业部门受到供水限制的干旱地区采用。 在水产养殖方面，设计了不同的解决方案，以最大限度地利用水，包括高密集的循环系统，这些系统包括水过滤器、生物过滤器、蛋白质脱脂器和氧气注射系统（Hulata 和 Simon，2011 年）。 尽管业界的先驱者对其工作的商业可行性有强烈的信念，但大多数早期的研究都专注于蛋白质代谢产生的有毒无机氮废物的氧化问题。 公共水族馆和家庭水族馆的成功运作加强了对技术的信任，水族馆通常配有超大的处理装置，以确保水晶清澈。 此外，库存密度极低和相关的饲料输入意味着，与密集型 RAS 相比，这种过度工程对系统的资本和运营成本的贡献仍然相对较小。 因此，与规模变化有关的过程动态变化没有得到考虑，导致 RAS 处理单元规模不足，以尽量减少资本成本。 因此，安全幅度过于狭窄或根本不存在 (Murray 等人, 2014 年)。 由于许多先驱科学家具有生物学背景，而不是工程背景，科学家、设计师、施工人员和操作人员之间沟通不当，技术改进也受到限制。 1980 年制定了标准化术语、计量单位和报告格式 (欧洲经济交流中心/国际海洋研究中心 1980 年)，有助于解决这一问题，尽管区域差异依然存在。 直到 1980 年代中期，循环水质参数才被公认为是池塘生产的重要性，例如定期测量 pH 值、氧气、TAN（氨氮总量）、NO2（硝酸盐）、BOD（生物化学需氧量）和 COD（化学需氧量）的浓度。
· Aquaponics Food Production Systems24.5 结论
在 “可以改变我们生活的十项技术”（欧洲议会研究服务，2015 年）中，水生系统被挑选为开发欧洲创新和可持续粮食来源的解决方案，通过缩短供应链，可提高粮食安全和粮食系统的复原能力。 然而，这项技术仍然处于新兴阶段，尚未开发阶段，正如 Laidlaod 和 Magee（2016 年）的研究所强调的那样，水产社会企业的可行性不仅取决于利益相关者的承诺、彻底的市场分析、清晰的治理结构和强大的业务计划, 而且也取决于外部因素, 例如当地的政治背景和规章.
· Aquaponics Food Production Systems24.4 水族社会企业的生存能力
以上的例子说明了水产社会企业采用的一些不同的商业模式。 它们是否将继续繁荣和增长，或者像增长的力量一样，最终失败，仍有待观察。 就增长力量而言，其崩溃的潜在原因包括威尔·艾伦无法赋予和保留运营管理团队的能力，以及董事会成员缺乏监督，这影响了该组织的财务健康（Sterfield 2018）。 2012—2013 年对两家水上乐园社会企业进行的深入分析揭示了对其生存具有重要意义的四个不同因素（莱德劳和马吉 2016）。 2008 年，甜水有机物 (SWO) 在密尔沃基一座大型废弃的工业建筑中开始作为城市水生养殖场。 它主要由其创始人提供资金，以便为当地社区发展创造能力、就业机会和无化学品、新鲜和负担得起的食品。 2010 年，一个新的组织 “甜水农场” 脱离社会福利组织，希望它们将成为一个相互支持、有凝聚力的混合组织，包括一个营利性的商业城市农场和一个非营利性水上乐园 “学院”。 社会福利基金会管理志愿者行动，并在 Sweet Water 城市农场主办培训和教育项目，同时在地方（密尔沃基和芝加哥）、区域、国家和国际范围内制定方案。 Sweet Water 拥有当地餐馆老板和新鲜食品店的忠实追随其生菜和豆芽产品，并将鱼出售给一家批发商。 然而，事实证明，非营利/营利混合企业模式具有挑战性，因为该组织双方都在努力确定它们相对于另一方的作用。 虽然每一方在业务性质方面都有不同的结构，虽然它们的业务往往重叠，但它们的战略规划和愿景有时并非如此。 经过 3 年的运作，社会福利局仍未能获得利润，2011 年密尔沃基市政府发放了 25 万美元的贷款，条件是到 2014 年将创造 45 个就业机会。 2012 年 10 月，社会福利局有 11 至 13 名长期雇员，但仍通过贷款融资和股权投资得以维持。 到 2013 年 6 月，由于贷款还款到期，创造就业机会的目标没有达到，甜水公司营利部门开始清理，社会福利基金接管了甜水城市农场的主要经营者。 目前，社会福利基金完全是一个由志愿者和一小批兼职员工经营的教育和咨询企业，不再为餐馆供应农产品（Laidlave 和 Magee 2016）。 位于澳大利亚墨尔本的教育和研究中心（CERES）于 2010 年开设了水上乐器设施。 该系统被设计为一个次优化的商业系统，具有生产能力，以支持维持该系统的农民的单一工资。 这种工资根据他/她生产的多少而有所不同，蔬菜是通过 CERES Fair Food 有机箱送货服务销售的。 作业规模不会产生回报，无法建立鱼类加工设施。 甜水农场和 CERES 的利益攸关方确认，他们的生存背后的主要因素是持续的承诺，其形式是持续支持具有技术和业务管理技能的人员，以及持久的领导能力，以及利益攸关方愿意留下来并准备在没有强有力的财政刺激的情况下进行合作 第二个因素是当地的政治背景。 虽然密尔沃基市通过政策倡议和直接财政援助支持甜水，使其能够扩大固定资产和人力资源，建立市场意识，并获得可观的正规商业客户群，但 CERES 项目除了初期之外几乎没有得到这种支持而且它一直在努力创造收入, 这将使它得以扩大.
· Aquaponics Food Production Systems24.3 粮食安全和粮食主权
当所有人在任何时候都能从物质上和经济上获得足够、安全和有营养的食物，满足他们的饮食需求和食物偏好，以便过上积极和健康的生活 (艾里森，2011 年)。 粮食安全有四大支柱，界定、捍卫和衡量地方、国家和国际粮食安全状况。 其中包括粮食供应、粮食可获得性、粮食利用率和粮食稳定性。 当人们在任何时候都能获得营养食物供人们获得时，粮食就可以获得，而当人们在任何时候都有经济能力根据自己的饮食偏好获得营养食物时，粮食便可获得。 当所有消费的食物被人体吸收和利用，以使健康的积极生活成为可能时，粮食利用就可以实现 (Faber 等人, 2011 年)。 城市和近郊农业越来越多地被认为是城市摆脱目前不公平和依赖资源的粮食系统、减少其生态足迹和提高其宜居性的一种手段 (van Gorcum 等人, 2019 年；Dubbeling 等人, 2010 年)。 由于城市消费者几乎完全依赖从其他地区进口的农产品，因此特别容易受到粮食无保障的影响。 对于社会经济地位低下的人来说，这种依赖性意味着粮食价格的任何波动都会转化为有限的购买力、加剧粮食无保障以及饮食选择受到影响。 以社区为基础的水产企业提供了一种新模式，将当地机构与科学创新相结合，通过重新参与社区，让社区更多地控制其粮食生产和分配，实现粮食主权和粮食安全（Laidlow 和 Magee 2016）。 如果作为一个由当地人民管理的方案实施, 水生系统就有可能解决粮食主权问题. 反过来，食用鱼类是蛋白质、必需氨基酸和维生素的重要来源，从而促进粮食安全。 即使食用少量鱼类，也可以通过提供必需氨基酸来改善膳食质量，而这些氨基酸在植物饮食中往往缺少或代表性不足。 英国社会企业 Byspokes 社区利益公司（CIC）在巴勒斯坦被占领土拜特萨乌尔的 Al-Basma 中心设立了一个试点水上生产系统和培训方案，该地区粮食生产空间是一个严重问题，尤其是在城市地区。难民营. 即使在农业地区, 由于以色列的控制和以色列 “安全围栏” 的有效吞并, 土地通道也正在失去. 因此，Aquaponics 为种植新鲜的当地农产品，包括高质量的蛋白质来源（鱼类）提供了一种节约用水和空间的解决方案，从而帮助解决营养不良和粮食不安全问题，同时为创收提供了新的机会。(西岸 25%) 被归类为 “长期粮食无保障”, 失业率约为 25%, 某些难民营的失业率高达 80%. 从经济角度看，该项目表明，水生系统可以大大增加家庭收入，从而帮助家庭摆脱贫困，同时向最负担得起这种高质量食物的家庭提供一系列新鲜蔬菜和鱼类 (Viladomat 和 Jones，2011 年)。 自 2010 年以来，联合国粮食及农业组织 (粮农组织) 一直在为加沙地带贫困家庭实施紧急粮食生产支助项目，以色列 11 年的海陆和空中封锁，加上降雨量低造成干旱，严重影响了加沙地带贫困家庭在世界上人口最密集的地区之一进行国内粮食生产的可能性. 由于这么多的限制，新鲜蔬菜价格昂贵，很难找到。加沙地带 97% 的人口是城市或营地居民，因此无法获得土地。 53% 的人口受到贫困的影响，39% 的妇女为户主的家庭没有粮食保障。 因此，使家庭能够生产自己负担得起的新鲜食品，是对当前局势的非常适当和有效的对策。 居住在城市地区的缺乏粮食保障的女户主家庭获得屋顶水上乐园单元，教育和社区机构也安装了其他单位。 在屋顶上设置一个水生单位意味着妇女可以同时改善家庭粮食安全和收入，同时还要照顾子女和家庭。 因此，所有受益者都增加了家庭粮食消费量（粮农组织 2016 年）。
· Aquaponics Food Production Systems24.2 健康、福祉和技能
Aquaponics 提供一种创新的园艺治疗方式，这是一种以自然为基础的方法，可以通过开展一系列绿色活动，如园艺和与动物接触等，促进精神健康问题患者的福祉。 在过去十年中, 出现了一些社会企业, 提供治疗性园艺方案, 以改善当地社区的福祉. 社会企业办法建立在 “社会公司” 的基础之上，方便有心理健康问题的人发展新技能并重新参与工作场所。 社会企业是一种特定类型的社会企业，其社会使命是在支持性和包容性的环境中为面临重大就业障碍的人，特别是残疾人创造就业机会、工作经验、培训和志愿服务机会 (包括精神病和学习障碍）、虐待问题、监狱记录或无家可归问题（Howarth 等人，2016 年）。 植物与人之间的关系具有特殊的特质，可以促进人们与环境的互动，从而促进他们的健康、功能水平和主观幸福。 植物被视为给予照顾者非歧视性的奖励，而不会强加人际关系的负担，而且通过对照顾或忽视作出反应，可以立即加强一种个人作用感。 在群体范围内从事园艺活动的效果也得到了证明。 许多身心健康问题的人面临社会排斥，因为他们没有平等的机会获得社会机会，包括有偿就业、住房、教育和休闲。 社会网络，如社区园艺倡议所提供的社会网络，可以缓解压力，提供获取技能的结构，并验证和提高个人的自我价值（Diamant 和 Waterhouse，2010 年；Fieldhouse，2003 年）。 迄今为止，社会企业利用水产养殖药进行治疗性园艺的例子很少。 在美国，印第安纳州的一家名为绿色桥梁种植者的小型农业企业（www.greenbridge gers.org）正在全年种植农产品，主要使用水产品。 该公司现在雇用了许多患有自闭症谱系障碍（ASD）的人，并发现水肺学所需的调度、精确度和监测与他们的技能完全匹配（Fasciglione 2015）。 企业的核心价值是通过领导力培训、积极参与和团队建设来吸引员工，并为他们提供获得新技能和能力的机会。 同样，宾夕法尼亚州的 ACRES 项目（成人创造住宅和就业解决方案；https://acresproject.org/aquaponics）利用水上乐园为患有自闭症和智力的成年人提供园艺疗法、就业和社区融合残疾. 他们参与水生生物系统的所有方面，从护理和维护到收获和销售，以及水生动物所需的计划程序和日常工作，为他们提供了令人放心的稳定性和结构。 因此，ACRES 通过培养社会、职业和自我宣传技能，利用水疗学帮助自闭症患者发挥潜力，发展实际生活技能，提高社会能力，过渡到工作和独立。 北爱尔兰 FabLab 神经中心建立了一个社会企业水上乐园，教授有学习困难的人创业和数字技能。 使用最先进的数字设备，如 3D 打印机、CNC 路由器和激光切割机，学生将接受一系列数字设计和制作技术的实践培训和经验，使他们能够设计、建造和运营水上乐园。 作为计划的一部分，青少年将会发展一家新成立的社会企业，让他们把农场的农产品卖给本地企业，从而发展他们在社会创业、商业和市场营销方面的技能（www.nervecentre.org/ 新闻/法布拉-神经中心-发射器-数字农场. 变革解决方案是一家致力于解决家庭无家可归问题的社会企业，在加利福尼亚州经营解决方案农场（www.solutionsfarm.org）。 水上乐园为无家可归的家庭提供培训，培训种植罗非鱼和季节性绿叶蔬菜和草药，然后出售给当地的餐馆、市场和学校。 它作为一个实验室，教授重要的工作价值观，为人们重返工作场所做好准备，从而唤起希望和生产。 韦尔托拉索协会（www.huertolazo.eu）（http://www.huertolazo.eu/），是西班牙马拉加省的一家社会企业，为来自困难背景的年轻人提供实习机会。 实习生在安全的环境中接受水上乐器的实践培训。 鲶鱼、罗非鱼和天鹅出售给福恩吉罗拉的 El Sollo 餐厅（图 24.1）。 ！ ** 图 24.1** 韦尔托拉佐协会的水生设施 — 左上角逆时针方向：水生温室中的鲶鱼槽；Tilapi 带五角虫的水槽，用于医用目的；韦尔托拉佐的水过滤罐；Uerto Lazo 的 Ulrich Eich 展示了他的水生系统（照片：莎拉·米利肯）
· Aquaponics Food Production Systems24.1 导言
社会企业与传统的私营企业或公司企业不同，旨在提供满足人类基本需要的产品和服务。 对社会企业来说，主要动机不是最大限度地增加利润，而是建立社会资本；因此，经济增长只是包括康复、教育和培训等社会服务以及环境保护在内的更广泛任务的一部分。 社会企业越来越感兴趣，因为它是帮助它们完成任务的有效工具。 例如，水生动物可以将生计战略结合起来，以确保无土地和贫困家庭获得粮食和小收入。 国内粮食生产、市场准入和获取技能是确保发展中国家妇女赋权和解放的宝贵工具，水产学可以为公平和可持续的社会经济增长奠定基础 (Somerville 等人，2014 年)。 本章介绍了社会企业最近利用水上乐器采取的举措的一些例子。
· Aquaponics Food Production Systems