海洋水产领域的LED照明实例

光照是海洋环境中最重要的生态因素之一，它与海洋生物的生长、发育、繁殖、摄食等日常活动息息相关。随着光电技术的飞速发展，LED在日本水产领域得到了广泛应用，从而使LED可以代替自然光，直接影响着海洋生物的生殖、发育、状态、数量和分布，以及海洋捕捞行业。

日本拥有天然富饶的渔业资源，是世界上渔业最发达的国家之一，其水产领域也居世界领先地位。中国作为渔业大国，研究LED在日本水产领域的应用现状，具有十分重要的现实意义。

LED灯被称为世界上最新的第四代光源，其具有长寿命、低消耗、定向性和无光源污染等优点，于20世纪90年代后期逐步推广到海洋捕捞业中。在日本水产领域中，LED的应用主要体现在以下几方面。

LED集鱼灯

集鱼灯是利用鱼类的趋光特性，通过发光集鱼而提高渔获物产量的助渔工具，是捕鱼作业中不可缺少的辅助设备。集鱼灯经历了从煤油灯、白炽灯、金钨灯、金卤灯到LED灯的更新换代，每一次革新都与人类电光源的发展紧密相连。LED集鱼灯可分为水上集鱼灯和水下集鱼灯，其耗电量仅是传统集鱼灯的1/16—1/32，却可达到相同的发光效果。LED集鱼灯还能随意改变波长来相应调节发光亮度，在全球能源短缺的大背景下实现节约能源和环境保护，可以说是目前最先进的集鱼灯。

海洋捕捞历来是日本渔业的主导产业，八成以上的产量均由海洋捕捞所得。在日本海洋捕捞渔船中，光诱作业占据重要的位置，可以说集鱼灯是诱捕趋光性鱼类的必备工具。2005年日本开始研究利用LED集鱼灯来替代金属卤化物集渔灯，以实现节约能源消耗、提高捕捞产量、改善工作环境。2007年日本建成了世界首艘LED集鱼灯全装置渔船，日本乘胜追击，又在2009年建成了第二艘LED集鱼灯全装置渔船。此后，日本渔业大范围引入LED集鱼灯，并迅速得到普及和推广。目前，日本大部分渔船都已配置了LED集鱼灯，也有金属卤素灯和LED集鱼灯并用的渔船。由LED集鱼灯的透光率高、指向性强，光线可通过海水直达海洋深层，因此日本渔业普遍运用LED集鱼灯，使日本的海洋捕捞量持续保持世界首位。 

LED杀菌灯

众所周知，紫外线具有强大的灭菌作用。因此可以利用波长2500A—2600A的紫外线照射，来杀伤水中微生物(如病毒、细菌等)的DNA结构，使水中菌类得以净化。2010年2月8日，日本产业技术综合研究所公布了该研究所的一项新发明，即用LED制作出具有杀菌效果的紫外线灯。此后，经过进一步研究，日本理化学研究所和科学技术振兴机构又成功开发出波长为2550A—3500A的高功率深紫外线LED灯光。与传统的杀菌灯相比，这种紫外线LED杀菌灯不仅耗电量少、安全性高，而且寿命长、体积小，目前已被广泛应用于日本的水产领域，对深层海水进行杀菌和净水。个人养鱼缸也广泛采用这种LED杀菌灯。

饲育海洋贝类

海洋贝类是海洋生物的重要成员，也是海水养殖产业中主要的经济动物，因此海洋贝类养殖是海水养殖的支柱产业之一。通过波长为2537A的紫外线照射海水，可以诱导鲍鱼、珍珠贝等多种海洋贝类放精产卵。光照实验证明，LED灯光对海洋贝类也具有相同的功效。同时，蓝光LED和绿光LED对增殖贝类、改良贝类、降低线虫感染也十分有效。目前，日本有关部门正根据实践经验进一步深入研究LED灯光对海洋贝类的生长、发育、繁殖的促进作用，以期得到更成熟更高效的研究成果。

饲育浮游生物

浮游生物是海洋生态系统中其他生物生产力的基础，由于它们分布范围广、繁殖能力强，为维持海洋生物的多样性提供了食物来源。在水产领域中，浮游生物是贝、虾、鱼类幼体和部分成鱼的主要食物，海蜇、毛虾等浮游动物还是非常重要的海产品，因此浮游生物日益受到水产学工作者的重视。LED灯光可以通过红光、绿光、蓝光等各色灯光的不同波长来调节灯光的色彩强弱。研究表明，不同种类的海洋浮游生物能够利用不同波长的光进行光合作用，从而在海洋中共存。因此，日本利用LED光谱进行光合作用来饲育浮游生物，不仅可以增加浮游生物的产量、加快浮游生物的成长速度，而且还可以调节浮游生物的营养成分，从而间接为养殖鱼类提供了基础性食物，提高了水产鱼类的成活率。

结语

当前日本渔业政策的重心是以资源管理和环境保护为前提，全力推进渔业改革。而LED在节能和环保方面都具有显著的优势，它的引入恰恰实现了经济发展与环境保护的双赢局面。

虽然LED技术在日本水产领域发挥着巨大作用，但是由于恶劣的海洋环境、参差不齐的行业标准、高深的技术壁垒、高额的初期投入等众多因素的制约，致使LED在日本水产领域的发展速度不尽如人意。相信如果能攻克这些问题，LED光源必将大大加快日本水产行业的发展步伐，实现更大的商业价值和应用前景。