水质检测大数据“编织”水产养殖大文章

    一、国内养殖状况

改革开放30年来，我国渔业发展成就辉煌，特别是水产养殖业的快速发展，不仅成功解决了我国城乡居民“吃鱼难”问题，而且在保障国家粮食安全、扩大就业、增加农民收入、改善水域生态环境等方面都做出了重要贡献。

我国是世界上从事水产养殖历史最悠久的国家之一，养殖经验丰富，养殖技术普及。改革开放以来，我国渔业调整了发展重点，确立了以养为主的发展方针，水产养殖业获得了迅猛发展，产业布局发生了重大变化，已从沿海地区和长江、珠江流域等传统养殖区扩展到全国各地。养殖品种呈现多样化、优质化的趋势，海水养殖由传统的贝藻类为主向虾类、贝类、鱼类、藻类和海珍品全面发展；淡水养殖打破以“青、草、鲢、鳙”四大家鱼为主的传统格局，鳗鲡、罗非鱼、河蟹等一批名特优水产品已形成规模。我国进行规模化养殖的水产品种类已达50多种，工厂化养殖、深水网箱养殖、生态养殖等发展迅速。水产养殖业已成为我国农业的重要组成部分和当前农村经济的主要增长点之一。

水产品是人类优质蛋白的重要来源，它富含优质蛋白、氨基酸、维生素和矿物质等，而且数量和比例符合人体需要，特别是含有人体需求量较大的亮氨酸和赖氨酸。水产品中的结缔组织含量远比畜肉少，鱼类肌纤维较短，蛋白质组织松散，水分含量高，极易被人体消化吸收。因此，随着人们收入水平的提高，越来越多的中国人开始把营养性需求作为食品消费的第一需要，水产品的消费比重上升是大势所趋。

　 目前国内水产品需求约4800万吨，由于传统捕捞渔业已达到最大产量水平，发展水产养殖是填补水产品供需缺口的唯一途径。中国作为人口大国，渔业资源更显得匮乏，因此发展水产养殖是我国水产业的必然趋势。

二、水质对水产养殖的重要性

在水产养殖中水体中由于存有过量投饵的饲料残剩物和动物的排泄物以及在养殖过程大量使用药物的分解物质，因此，在水产养殖水体中不可避免的产生了损害水体的有害物质。如有机物的污染：包括了氮、碳、磷、硫等4种主要物质，当前普遍存在以强饲料为特种的集约养殖方式加大了水体有机物氮物质分解转化的负荷，微生物分解严重受阻，成为水体系统循环过程制约瓶颈与顽结，也造成水体富营养化和污染。由于，过分的追求经济效益，不恰当的养殖方法也使养殖水体中增加了多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有害物质，这些有毒物质也会反复积累，以致引发诸多病害、药残、食品安全、增加养殖风险等问题。养殖业维系着国计民生，是不容忽视的产业，一方面要保障了养殖业的繁荣发展，另外又要减少了养殖业对水系的污染，这就要求科学养殖和职能部门全面和系统的控制与监督有效结合。

三、国内水产养殖的水质问题

中国这些年经济快速增长，随之而来的是触目惊心的水环境污染或环境污染，中国目前已成为全球污水排放量大、增加速度最快的国家之一；由于受经济利益的驱动，污水处理能力相对较低，半数以上未经任何处理的污水直接或间接排入江河湖海中，对水资源构对成了严重的污染，据环保总局（环境保护部）、水利部、建设部等单位调查统计：有80%以上的城市受到不同程度的污染，有近70%的水源不符合国家规定的水源标准。

此外沿海及河口石油的开发、油轮运输、炼油工业废水的排放等造成水体的油污染，当油在水面形成油膜后，影响氧气进入水体，对生物造成危害。此外，油污染还破坏海滩休养地、风景区的景观与鸟类的生存。

四、国内水质检测现状

目前市场中在线水质检测仪数据传输较为简单，检测指标较少，一般仅为PH、溶氧、温度等价格动辄万元以上，且探头的日常维护较为复杂，置于水中时间稍长，藻类等漂浮物就会吸附于探头之上，如果缺少维护数据往往会产生较大误差。快速水质检测盒数据误差较大也无法传输数据。

五、建立水质检测大数据的意义

1）宏观监控养殖对环境的污染

在我国改革开放之初的一次全国农业会议上，有领导提出大力发展渔业养殖，当时就有专家提出反对意见，理由就是“污染水环境”，给自然的水生态会带来严重的破坏，在大力提倡高密度养殖的时候，也有专家竭力反对，理由还是，高密度养殖加大了水环境的污染，破坏了水系的平衡和自身净化的能力，如果，我们按100亩水面，平均水深1米为例计算：

100亩×660米2=66000米2,

66000米2×1米=66000米3,

以1立方水为1吨计，100亩的养殖水面，每年至少有6.6万吨的养殖水在循环后进入江河湖海，可能对我们赖以生存的有限的水资源造成污染。

但是，我国的养殖业维系着国计民生，是不容忽视的产业，那么，如何才能够做到两全其美，既保障了养殖业的繁荣发展又减少了养殖业对水系的污染？这将是我国政府相关部门无法回避的一个巨大课题。

为减少养殖水对环境的污染，目前西方发达国家对养殖水的排放都有硬性的限制规定。我国水环境的污染目前已经引起国家的高度重视，政府即将出台控制工业水污染的“水十条”，对工业水污染的监控和控制提出前所未有的高要求。可以预期，养殖水对环境污染也会逐渐进入政府的监控范围。所以建立养殖水质大数据箭在弦上。

2) 宏观监控养殖环境将降低地区的养殖风险

众所周知，在水产养殖中水体中由于存有过量投饵的饲料残剩物和动物的排泄物以及在养殖过程大量使用药物的分解物质，因此，在水产养殖水体中不可避免的产生了损害水体的有害物质。如有机物的污染：包括了氮、碳、磷、硫等4种主要物质，当前普遍存在以强饲料为特种的集约养殖方式加大了水体有机物氮物质分解转化的负荷，微生物分解严重受阻，成为水体系统循环过程制约瓶颈与顽结，也造成水体富营养化和污染。由于，过分的追求经济效益，不恰当的养殖方法也使养殖水体中增加了多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有害物质，这些有毒物质也会反复积累，以致引发诸多病害、药残、食品安全等问题。

水质监控大数据将帮助政府相关部门及时发现水质问题，对养殖户进行适时引导，降低地区养殖风险。

3) 宏观监控养殖环境将规范水质处理市场

目前在水产养殖行业提供水质处理药剂和服务的厂家良莠不齐，甚至有一些非法厂家靠提供虚假的水质检测信息向养殖户提供伪劣水质处理产品。依靠水质检测大数据，政府可以对各种水处理试剂产品的使用效果进行评估，并通过信息公布对养殖户进行引导。这将有效打击伪劣产品，扶持那些靠质量和信誉服务养殖户的厂家。

4) 养殖水质大数据具有极大的科研和商业价值

水质与鱼类生长密切相关。一些水质条件可能对某些鱼病的发生也有关系。分析研究水质大数据对于预报水产的产量和鱼类疾病的爆发都十分有意义。水质大数据对提供水质处理的公司也是十分有价值的商业信息。

六、无锡奥克丹生物科技有限公司有意愿有能力帮助政府建立水产大数据

1）无锡奥克丹生物科技有限公司便携式水质分析仪的特点

奥克丹的产品分为奥克丹®W-I型和奥克丹®W-II型：

奥克丹®W-I型便携水产水质分析仪特点：

1、快速定量检测八项水质基本指标，精确数值显示。

2、操作简便，中文引导菜单，易学易懂。

3、轻巧便携，充电可使用15天以上。

4、适用所有淡水或海洋的野外采样，即时检测。

5、USB接口连接电脑，用于数据分析管理。

包括分析仪主机， 遮光盖，充电器，USB连接线，比色皿，胶头滴管，药勺，说明书，溶解氧量管，工具箱，配套试剂（14瓶）。

奥克丹®W-II型便携水产水质分析仪特点：

 1、快速定量检测12项水质基本指标，精确数值显示。

2、操作简便，中文引导菜单，易学易懂。

3、轻巧便携，充电可使用7天以上。

4、适用所有淡水或海洋的野外采样，即时检测。

5、USB接口连接电脑，用于数据分析管理。

套装其中包括分析仪主机， 遮光盖，充电器，USB连接线，比色皿，胶头滴管，药勺，说明书，溶解氧量管，工具箱，配套试剂（24瓶）

主要仪器参数

测试范围:400nm - 680nm （8个波段）

吸光度线性范围:0 – 2.5ABS

稳定性:变异系数（CV）< 0.5％

光源: 高性能LED

显示:128 x 64 液晶屏

存储:2000条测试记录 

接口:USB 2.0 （充电和数据下载）

电源:充电锂电池

尺寸:12.0×13.0×4.5cm (长× 宽× 高)

重量:240 克

主要仪器参数

测试范围:400nm - 680nm （8个波段）

吸光度线性范围:0 – 2.5ABS

稳定性:变异系数（CV）< 0.5％

光源: 高性能LED

显示:128 x 64 液晶屏

存储:400条测试记录

接口:USB 2.0 （充电和数据下载）

电源:充电锂电池

尺寸:12.0×13.0×4.5cm (长× 宽× 高)

重量:240 克

2）实施大致方案

在阿里巴巴组用云服务，建立水产数据中心。

政府选择测，并要求按时将数据发送到数据中心。（奥克丹负责对用户提供使用培训。）

3）远景

一些代表性的养殖场或养殖基地发放一定数量的水质分析仪，要求定点定时检。

未来，我们还可以在目前基于数学模型算法的创新技术基础上，利用大数据云计算的方式，进行例如流域等大区域的水质综合预测预警。

在仪器小型化的基础上，我们水质分析设备还会增加无线通讯以及GPS等功能，开发专属与本公司的APP，各种数据处理分析会通过本公司的APP传输到大数据中心，为大数据处理中心提供更多的数据信息。实现移动水质分析技术的民用化。

移动互联网的普及和云计算的出现，使得移动水质分析的数据共享成为现实;在适当的移动载体支持下，可以获得区域范围内大量的实时水质数据;移动分析可以比传统固定式在线分析提供成本更低、覆盖范围更广、信息量更大的数据。由于大数据和云计算的出现，能够由非专业分析人员提供非传统意义的水质相关数据，对水质综合评估会变得越来越有价值。

未来，包括移动分析在内的在线水质分析仪器具有广泛的应用前景，在智慧水务、智能水工厂、智慧农业以及个人水质检测、水安全管理等领域都会得到普遍的应用。