面向水产高密度养殖场景，利用微纳米气泡在增氧、氮循环与病原控制方面的优势，探索在减少或不使用抗生素的前提下，维持健康水环境并提升养殖产量与肉质品质。
该方向是课题组“将微纳米气泡送入水产养殖池塘与循环水工厂”的主线：在不依赖高强度药物干预的前提下，通过增氧与水环境调控支撑高密度养殖，并以养殖性能与肉质品质为核心结果指标，为“绿色、无抗、高品质”水产生产提供技术选项。
本方向围绕“循环水养殖-水培种植”耦合系统，利用微纳米气泡的高效溶氧传质与稳氧能力，协同提升硝化反应与植物根系硝酸盐吸收效率，实现循环养殖水经济脱氮。针对传统水培脱氮受根际缺氧与高流速补偿导致能耗上升的痛点，研究从 DO、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等关键指标出发，在不同曝气方式、植物配置与水力停留时间条件下评估脱氮效率与运行稳定性，并结合植物生理与微生物生态证据，解析“植物-气泡协同脱氮”机理与工程适配边界。
研究以抑制硝酸盐累积、提高循环水再利用率为核心目标，构建养殖单元与水培单元协同脱氮路径。微纳米气泡在不显著增加能耗的前提下提升系统溶氧水平，缓解高停留时间下的缺氧风险，为硝化与植物氮同化提供稳定反应条件。
通过并行监测水质指标、植物生理参数与微生物群落变化，识别微纳米气泡对根系吸收效率、功能菌丰度及协同代谢网络的调控作用；进一步结合水力停留时间梯度与植物生长表现，评估在保障脱氮效率同时维持处理水量与经济产出的优化策略。
