美國馬里蘭大學生物技術研究所（UMBI）海洋生物技術中心（COMB）的科學家開發了新一代的海水養殖技術——循環式、全封閉的海水養殖系統。
該系統的核心包括生物過濾單元，采用天然存在的微生物處理過程（異養硝化作用/自養反硝化作用、硫酸鹽降解以及厭氧氨氧化等）對魚類產生的廢物進行控制和降解，這些廢物如不經處理會在水中積累，對魚造成危害。
通過選擇合適的微生物組合來最終除去這些廢物，并可以使海水循環使用，從而無需補充。此外，這套系統還能收集魚類直接排出的固體廢物以及廢飼料，加以另外的微生物，可生產甲烷，甲烷收集起來可以作為能源。
循環式海水養殖最大的優點是可以降低水產養殖對環境造成的影響。COMB的循環系統可以高密度養殖高經濟價值的海洋魚種，排污凈化率達到99%甚至更高。少量污水經過消毒，市政排水系統即可輕易應付，沒有任何直接污染物會排放到周邊環境中。
此外，這套系統還有循環效率高的優點，加上排水消毒，使得系統的生物安全水平很高。養殖魚類逃逸到周邊環境的風險很低，因此生物污染的風險也顯著降低。
由于完全封閉，生物安全水平高，因此這是唯一可以用來安全養殖非本土品種的水產養殖系統。與畜牧養殖相比，水產養殖的一個主要優點是多樣性，稍加調整就可以養殖各種高經濟價值的品種。能夠按照經濟價值而不是原生地理條件來挑選飼養品種，這將使養殖水產業獲得很大的利益。正是這個原因驅使COMB開發了這套建在巴爾蒂摩的城市海水養殖系統，用來養殖高價值的金頭鯛（Sparus aurata）。
除了環境影響最小之外，循環海水養殖系統還有其它許多優點，使這套系統成了高效海洋食品養殖和城市水產養殖開發的最佳方案：
（1）循環系統不像網箱或魚塘，通常采用市政供水來制備人工海水，因此沒有疾病風險。此外，系統當中的水經過連續不斷的消毒，可根除潛在的病原。
（2）在循環系統內，同樣有別于網箱或魚塘，魚飼養在經過凈化的水中，不存在污染物、毒物或影響口味的物質，生產出來的魚非常干凈，這一點也可作為營銷的亮點。
（3）環境條件（水溫、含鹽量，等等）可完全根據需要養殖的魚的需要量身定做，因此可確保最佳的生長性能，以最快的速度達到上市尺寸。這樣一個循環系統非常具有通用性，可以調整設置來飼養任何當前市場價值最高的魚類。
（4）因為水質優良，所以循環系統中的飼養密度可以非常高。對于所養殖的海洋魚種，其密度比網箱飼養密度要高得多。
（5）循環養殖設施是全封閉的，因此幾乎可以建在任何地方；可以建在鄉村，也可以建在城市乃至市中心，大部分庫房當中都可以安置這套系統。選址過程完全不必考慮與天然水源的距離（例如：湖、海），而是完全取決于商業機會。
在哥倫布中心的地下室里，COMB建立了一套模型系統，用于城市、循環式、全封閉的海水養殖系統，這套系統可以穩定地、高密度地飼養高經濟價值的金頭鯛。當地的海鮮飯店試用了用這套設備養殖的魚之后，對魚的口味、質地和新鮮程度很是滿意。
（本網編譯）
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