中国水产养殖业的发展不仅为国民提供了品种繁多、数量充盈的水产品,池塘养殖已经成为我国最重要的水产养殖生产方式,2009年其产量占到淡水养殖产量的69.9%。当前,中国精养池塘养殖产量和效益的提高主要是通过大幅度提高放养密度和增加商品饲料的投入量来实现的。然而,由于中国精养池塘养殖设施在结构上至今仍停留在较为原始的阶段,缺乏必要的水体净化功能,从而导致池塘养殖水质恶化和养殖废水向外部环境排放的问题。因此,研究和开发精养池塘养殖水质净化处理的有效技术和方法,改善池塘养殖的内部环境和减轻对自然环境的污染,真正实现健康养殖,对于中国水产养殖业的长期可持续发展具有非常重要的意义。目前,国内外用于养殖水净化处理的方法大致可分为物理、化学和生物三类。其中,生物方法是指通过选择和培育有益和高效的生物种类(生物或自养性植物)来吸收利用水中的营养物质,防止残饵、多余肥料及养殖动物排泄物积累所引起的水质败坏,从而使得精养池塘生态系沿着改善水质、提高鱼产力等良性方向发展。较之前两者,生物方法净化水体不会引起二次污染,且能逐渐修复被破坏的水体生态平衡,是目前养殖水处理最可取、也是最具发展前景的方法。本研究对传统精养鱼池的结构进行改造,构建了水质功能净化区。首先在精养鱼池中分别采用生物刷和水生高等植物对精养鱼池水质进行净化,比较二者对富营养化池塘养殖水的改良效果,并对相关的净化机理进行了探讨,以期为建立一个良性循环的养殖池塘内部水质净化系统奠定基础；然后,在精养鱼池中构建了水生高等植物、滤食性贝类和生物刷构成的生物净化系统功能区,以去除精养鱼池水中氮、磷营养盐和有机污染物,并在实验池引进高分子纳米增氧管来增加水体溶氧并促进水质的改善。通过应用水蕹菜、生物刷改善池塘水环境效果实验,我们发现水蕹菜和生物刷较大地改善了养殖鱼池的水质,水体透明度(SD)明显升高,悬浮固体总量(TSS)总体呈下降趋势,对总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(TAN)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N)、溶解性磷酸盐磷(PO43--p)的去除率,水蕹菜分别为5.92%、23.11%、35.62%、1.41%、3.67%、56.63%,生物刷分别为13.54%、22.68%、30.38%、12.55%、22.31%、48.97%。不过,水蕹菜净化池溶解氧(DO)略低于对照池。通过生物净化集成系统改善精养鱼池水质效果试验,我们发现构建的由水蕹菜、滤食性贝类和生物刷组成的集成生物净化系统可以用来净化精养池塘的水质,高分子纳米增氧管能够大大改善池塘溶氧水平。实验中,在3个池塘的养殖区,混养以鳊鱼为主的多种鲤科鱼类。2个阶段的试验结果表明,该集成生物净化系统在净化池塘养殖水中氮、磷营养盐和有机污染物方面具有明显的功能优势互补,对水中TSS、TN、TAN、NO2--N、NO3--N、PO43--P和TP都有较好的去除效果。而高分子纳米增氧管使得池塘溶氧始终保持在5mg.L-1以上。设有该集成生物净化系统的试验池(尤其1号池)的水质明显好于对照池。试验池养殖区(尤其1号池)鱼类的成活率和总净产量也要高于对照池。同时,3个池塘两阶段的内梅罗水质综合营养指数表明,2号池第二阶段生物净化材料密度配置过高。