近年来，在水产养殖业蓬勃发展的同时，传统的水产养殖模式也面临着挑战。水产养殖活动对水环境的污染问题日益突显，对水产养殖用水进行净化与回用已成为水产养殖业可持续发展的关键问题之一。　　 水产养殖用水具有水量大、污染物浓度低等特点，这也使得其难以被有效处理。人工湿地是一项建造和运行费用低、水质净化效果较好的污水资源化生态工程技术，无论是在国内还是国外都日益受到人们的重视。为此，构建了一个基于复合垂直流人工湿地的循环水养殖系统，对斑点叉尾鮰养殖池塘的水质进行调控。全面系统地研究了复合垂直流人工湿地的净化功能及其相关影响因素，水循环和不同放养密度对斑点叉尾鮰生长速度、成活率等养殖指标的影响以及养殖池塘的水质动态。建立了湿地净化、鱼类生长和水质动态相关数学模型，并在这些模型的基础上构建了一个模拟基于复合垂直流人工湿地的循环水养殖系统运行状况的嵌入式系统动力学模型。主要的研究结果有：　　 经过三年的系统运行表明，IVCW能够有效地去除水产养殖用水中的主要污染物，试验过程中IVCW水力负荷范围在225-600mm/d之间，对TSS、BOD5、COD、TAN、NO2--N和叶绿素a的去除率分别达到了59.5—84。9％、43.8—70.4％、46.5-50.0％、53.0-58.8％、54.8-76.6％和61.9-89.7％。因此IVCW是一项对水产养殖用水进行处理与回用的有效技术。　　 鱼类养殖试验的结果表明，随着放养密度的增加，鱼类生长速度和成活率均呈下降的趋势。无论是鱼种培养还是成鱼养殖，本循环水养殖系统的养殖效果(鱼体生长速度、鱼产量、饲料转化率、成活率等)均明显优于传统池塘养殖模式。　　 对试验系统实际养殖过程中的池塘水质的研究结果表明，循环塘中pH值低于对照塘，但仍在鱼类适宜的范围内；循环塘与对照塘中溶解氧差异不明显，但均保持在大于5mg/L以上，能够满足水产养殖的要求。与对照塘相比，循环塘中水质稳定，波动较小。循环塘中主要污染物浓度(TSS、BOD5、COD、TAN等)明显优于初始放养密度相同的对照塘，说明本循环水养殖系统中养殖池塘的水质状况对鱼类养殖更为有利。　　 在以上研究的基础上，建立了描述本循环水养殖试验系统中关键过程的相关数学模型：　　 ■IVCW对TAN净化效率的动力学方程：Ce=Cie1.95SPL/2.97+SPLHRT　　 ■于IVCW的RAS系统中所需湿地面积的预测方程：Aw/Ap=Rphp(lnC1-lnCe)/kεhw　　 ■环境及生物因子对斑点叉尾鮰体重日生长率影响的回归方程：WGR=3.647+0.45DO+0.007Weigh-0.155T-1.284TAN-2.059Density　　 ■养殖池塘中溶解氧的动态方程：　　 dO2/dt=(NPhS+O2-Pin+O2-re)-(BOD+Rphy+Rfish+O2-Pout+O2-I)iff)　　 ■养殖池塘中氨氮的动态方程：　　 通过对这些数学模型的分析与整合，使用Stella9.0.2系统动力学模拟软件，构建了一个试验系统的ESD模型。模拟运算结果表明该模型能够较好地模拟本循环水养殖试验系统的运行状态与鱼类生长情况，可以为系统设计与运行参数的优化提供参考。