5.4 水源

水是水生系统中使用的关键介质，因为它是系统的两个主要组成部分（鱼类和植物组成部分）之间共享的，它是系统内养殖资源的主要载体，并设定了鱼类和植物养殖的整体化学环境。 因此，它是一个至关重要的组成部分，可能对系统产生重大影响。

在水生系统中，水基环境、水源和水源含有的化学、物理和生物对该系统产生重大影响，因为它为该系统的各种投入需要添加的内容确定了一个基线。 这些投入反过来又会影响和设置鱼类和植物养殖的环境。 例如，任何水生生物系统的一些主要营养物质投入包括但不限于鱼饲料 (该系统的主要营养资源)、应用的缓冲液 (有助于控制和设定与鱼类和植物成分有关的 pH 值) 以及任何外部为满足鱼类和植物的营养需求而需要添加营养成分或补充（伦纳德 2017 年）。

鱼类饲料旨在提供鱼类生长和健康所需的营养，因此含有主要用于养殖鱼类的营养混合物和数量（Timmons 等人，2002 年；Rakocy 等人，2006 年）。 另一方面，植物对鱼有不同的营养要求，鱼饲料很少满足植物的总营养要求（Rakocy 等人，2006 年）。 正因为如此，只使用鱼类饲料衍生的养分资源来养殖鱼类和植物的水生系统可以有效和最佳地生产鱼类，但它们很少对植物这样做。 最好的水生养系统设计认识到，最终的结果是以最佳和高效的生长速度生产鱼类和植物，因此也认识到需要某种形式的额外营养来满足总的植物营养要求（Rakocy 等人，2006 年；Suhl 等人，2016 年）。

经典的、完全循环的水生养系统通常依赖鱼类饲料（在鱼类消耗该饲料后，代谢它并利用其中的营养物质）作为植物的主要营养来源，并通过某种缓冲方式补充植物所需的任何缺失的营养物质（Rakocy 等人，2006 年）或通过补充营养素（例如，将螯合营养物直接添加到培养水中，或通过叶面喷雾添加营养物质）（Roosta 和 Hamidpour，2011 年）。

这种经典的循环水上乐园方法的最佳例子是詹姆斯·拉科奇博士及其 UVI 团队开发的 UVI（维尔京群岛大学）水生系统（Rakocy 和 Hargreaves 1993 年；Rakocy 等人，2006 年）。 UVI 设计主要通过添加鱼饲料来增加鱼类和植物培养的营养物质。 然而，鱼饲料中含有足够的钙（Casup+/SUP）和钾（KSup+/SUP）以实现最佳植物培养。 通过细菌介导的鱼废水溶解氨转化为硝酸盐，导致水柱内全系统产生氢离子，而这些氢离子的增殖导致系统水 pH 值不断降低到酸。 所采用的缓冲方法将基本盐（通常是基于碳酸盐、碳酸氢盐或羟基离子与钙或钾配对的盐）添加到系统中，以帮助控制系统水的 pH 值，达到鱼类和植物, 同时提供植物所需的额外钙和钾 (Rakocy 等人, 2006 年). 此外，UVI 系统通过定期和受控制的螯合物添加了另一种用于植物生长的主要营养素，标准鱼饲料铁 (Fe) 中没有提供。 因此，通过这两个额外的营养供应机制获得鱼饲料中没有的植物所需的钾、钙和铁（Rakocy 等人，2006 年）。

分离的水生设计采用一种方法来养殖鱼类和植物，其方式是鱼类使用水，鱼类废物的养分被提供给植物，而不会将水再循环回鱼类（Karimanzira 等人，2016 年）。 因此，分离式设计允许在鱼类使用后更灵活地定制水化学，从而优化植物生产，因为鱼类饲料中不存在的营养素（和鱼类废物）的补充可以在不考虑水回归鱼类的情况下实现（Goddek 等人，2016 年）。 这意味着分离式设计可能会将更严格的营养混合物和强度应用于培养水、鱼后使用、植物培养，而且可以通过更严格和更强烈的营养补充来实现这一目标。

在这两种情况下（循环和分离水生系统设计），了解水源水的化学质量至关重要，这样才能实现植物的最佳营养浓度。 例如，如果源水含有钙（在利用地下水资源时常见的情况），这将影响和改变循环水生设计的缓冲方法，以及分离设计中的营养补充程度，因为钙存在于源水将抵消植物钙需求所需的任何补充剂（伦纳德 2017 年）。 或者，如果源水含有较高的钠（Nasup+/SUP）浓度（同样，通常与地下水资源和营养植物不使用并且可能会在系统水中积聚），那么重要的是要知道有多少存在，因此可以应用管理方法来避免潜在的植物营养物毒性 (拉科奇等人, 2006 年). 因此，源水的化学性质对于整个水生系统的健康和管理至关重要。

归根结底，由于源水化学可能影响水生系统的养分管理，并且由于水生运营商喜欢高度操纵水生水和营养物化学的能力，因此非常需要使用相关水化学的水源（如果有的话）（Lennard(2017 年)。 从这个意义上说，经过化学去除的雨水或水（例如反渗透）是水化学背景下水生物的最佳来源水（Rakocy 等人，2004a, b; Lennard 2017）。 地下水也是合适的，但必须确保它们不含浓度过高而无法实用的化学品或盐类（例如高镁或铁浓度）或含有不被鱼类或植物使用的化学品种（例如高钠浓度）（Lennard 2017）。 河流水域也可能适合作为水生源水，但与其他水源一样，应对其进行化学品存在和浓度测试。 城镇水源（即用于家庭和消费用途的网状水）广泛应用于水生生物（Love 等人，2015a，b），如果其含有可接受的营养物、盐或化学浓度，也可以接受。 就城镇市供应的水资源而言，应当指出，许多供应都采用某种形式的灭菌手段，使水可供人类饮用。 如果将这种水源用于水生动物，则必须确保可用于灭菌的任何化学物质（例如氯、氯胺等）不存在可能损害水生系统内鱼类、植物或微生物的浓度（Lennard 2017）。

与源水相关的化学物质并不是在供应水中使用水源水时需要考虑的唯一因素。 许多天然水域也可能含有微生物和其他微生物，这些微生物可能影响水生系统的整体生态健康，或对人类健康造成明显威胁。 雨水本身很少含有微生物；然而，雨水储存在的容器或储罐可能含有或允许微生物扩散。 地下水在微生物存在方面通常很好，但也可能含有较高的微生物负荷，特别是如果来自与畜牧业或人类废物处理有关的地区。 由于农业或人类废物处理流出，河流水域也可能含有较高的微生物负荷，应再次通过详细的微生物分析进行检查（Lennard 2017）。

由于水生系统中使用的源水的化学性质和微生物性质可能会对系统水化学和微生物学产生潜在影响，因此建议在使用前对任何应用的水源进行消毒和处理，以便进行化学去除（例如反渗透、蒸馏等）。在水生系统中（伦纳德 2017）。 如果普遍应用灭菌，将任何外来和不需要的微生物引入该系统的机会大大降低。 如果进行水处理和过滤，任何化学品、盐类、不需要的营养物质、农药、除草剂等都将被去除，因此不会对系统产生负面影响。

清洁的水源，不含微生物、盐类、营养物质和其他化学物质，使水生子操作员能够操纵系统的水，以包含他们所需的营养混合物和强度，而不必担心任何外部影响可能会影响系统的运行或健康和强度鱼类和植物, 并且是任何商业水上活动的重要要求.