На сегодняшний день зарубежные и российские специалисты провели значительный комплекс всевозможных исследований в области разработки, проектирования, создания и эксплуатации рыбоводных установок с замкнутым водоиспользованием (УЗВ). Накоплен богатый опыт содержания и разведения различных гидробионтов в циркуляционных системах, сформулированы принципы их эффективного выращивания, основные требования к условиям среды, методам и аппаратам для их обеспечения. Вместе с тем исследования в этой области продолжают свое развитие в самых разных направлениях, как фундаментальных, так и прикладных.
Так, периодически в научно-исследовательской и коммерческой деятельности приходится сталкиваться с необходимостью попеременного содержания гидробионтов с различными экологическими условиями обитания в одной и той же циркуляционной установке. При этом, меняя гидробионтов и, соответственно, создаваемые иные условия содержания, биоценоз активного ила биофильтра в УЗВ остается прежним и подвергается существенным колебаниям параметров водной среды вплоть до прямо противоположных.
В частности, в отделе аквакультуры беспозвоночных ФГБНУ «ВНИРО» попеременно проводили исследования по содержанию холодноводных морских гидробионтов (например, камчатского краба) и нативных речных раков (например, узкопалых) в одной и той же системе.
Хорошо известно, что низкие температуры воды создают неблагоприятный фон для жизнедеятельности биоценоза активного ила биофильтров. Так, выход на рабочий режим биофильтров в установках для выращивания холодолюбивых гидробионтов растягивается до 1–2 месяцев, поскольку оптимальная температура воды для осуществления нитрификационных процессов составляет примерно 25 °С [2–4].
Соленость среды также отрицательно отражается на работе сооружений биологической очистки воды УЗВ, снижая эффективность их работы. С необходимостью адаптации нитрифицирующих бактерий к работе в соленой воде с повышенным рН связан и более длительный период пускового периода биофильтра в УЗВ с морской водой: при 20 °С он растягивается до двух месяцев по органическим загрязнениям и до трех месяцев — по соединениям азота [1; 5] против 20–25 суток в пресноводных системах. Кроме того, сам процесс нитрификации в УЗВ с морской водой протекает медленнее, чем в пресноводных [12; 13]. Показана возможность ускорения стартового периода биологической очистки воды в УЗВ с морской водой при низких температурах с помощью ее плавного понижения с одновременным внесением источника аммония, а также влияния на этот процесс типа наполнителя биофильтра [7].