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この発明は、海水魚を內(nèi)陸部において養(yǎng)殖するシステムにかかり、詳細(xì)には、坑道や洞窟、あるいは、地下等において畜養(yǎng)槽內(nèi)に人工飼育水を満たして海水魚、淡水魚、あるいはこれらの魚の飼育に用いる植物性や動物性のプランクトンを養(yǎng)殖する養(yǎng)殖システムに関する。

魚の養(yǎng)殖は古くから行われているが、従來一般に行われてきた養(yǎng)殖は、海に生息する海水性の魚であれば、灣內(nèi)に網(wǎng)を巡らして海水をそのまま利用した閉塞環(huán)境となる生簀を構(gòu)築し養(yǎng)殖を行い、川魚であれば河川を堰き止める等してやはり閉塞環(huán)境を構(gòu)築し養(yǎng)殖を行っていた。
また、海に生息する魚を陸上で飼育する場合もあったが、海水魚の飼育においては海水が必須と考えられ、內(nèi)陸部での飼育では大量の海水が必要となるため安価な飼育ができずにいた。

そこで、少しでも養(yǎng)殖にかかる費用を抑えるために、天然海水の輸送コストよりも安価な人工海水を開発し、陸上においても、海から海水を運ぶことなく、水道水等の淡水から生成した人工海水を水槽に満たして養(yǎng)殖を行うようになった。
この人工海水では、天然海水の狀態(tài)に近づけるため、一般的に、天然海水に含有する塩類と同等の塩類を同量となるように含有させていた。
即ち、天然海水では、一般に最も多く含有している塩化ナトリウムが比重1.02?1.03の海水1(kg)中に約23?28(g)である。 また、天然海水中の他の塩類としては、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、炭酸カルシウム、臭化マグネシウムなどが挙げられ、これら塩化ナトリウムを含む全塩類の含有量は、通常海水1(kg)中35(g)前後、即ち重量比で35(‰)である。 そこで人工海水も原則として、このような天然海水の成分組成に準(zhǔn)拠して調(diào)合していた。
また、従來の人工海水を用いた人工的な海棲生物の受精では、経時段階的な異常卵が高頻度で出現(xiàn)し、例えば、天然海水以外の人工海水に過敏に反応するウニ卵では、極めて微量の生理的有害成分に対しても鋭敏に反応するので、正常な受精?発生率が得られ難く、所定時間內(nèi)にプルテウス幼生期に到達(dá)する率が低く、また同じ條件にて行う天然海水での実験と比較して発生段階に遅延がみられる等、天然海水に比した人工海水獨自の問題點を有していた。

また海水魚の養(yǎng)殖では、１年を通じて安定した養(yǎng)殖が求められ、しかも陸上部で人工孵化から稚魚の飼育を経て食用あるいは観賞用の成魚を養(yǎng)殖できることが好ましい。 これを?qū)g現(xiàn)するには、飼育水を、１年を通して常に快適な溫度（２０℃前後）に保つことが必要である。

しかしながら、従來同様に內(nèi)陸部で例えば100(ｔ)以上となるような大規(guī)模な中間育成場を建設(shè)して養(yǎng)殖を行う場合には、海水の確保あるいは人工海水の製造が絶対條件となるが、天然海水の輸送コストあるいは人工海水を製造するためにかかるコストは膨大となり生産コストが高価となってしまった。 これにより內(nèi)陸部で養(yǎng)殖される魚類の価格も高価となってしまった。
また、人工海水の溫度を、１年を通して快適な溫度（２０℃前後）に保つためには、冬場は加溫機(jī)によって人工海水を溫め、夏場の暑い時期には人工海水の溫度が上昇しすぎるので冷卻裝置により人工海水を冷やさなければならなず、人工海水の溫度を調(diào)節(jié)するために必要な燈油や電気等のエネルギーが必須となり、養(yǎng)殖にかかるコストを抑えることがなかなかできないという問題點を有した。

そこで発明者は、上記問題點を解決するため思考を重ねた結(jié)果、まず、飼育水のコストを低く抑えるために、まずは天然海水を希釈して用いることができないかとの思いに至った。
しかしながら、天然海水を希釈して用いるとしても、少量ではあっても陸路により天然海水を運搬するための輸送コストが必須となり、また、天然海水の輸送コストを抑えるためには、飼育槽を設(shè)置する場所は交通の利便の良いところにする必要が生じ、養(yǎng)殖所を設(shè)置する場所に制限が出來てしまうという問題點を有する。 更に、希釈するための水道水等も必要となり、更には、希釈槽の設(shè)備化や防疫上の問題は避けて通れない。
そこで更に思考を加え、內(nèi)陸部でも容易に確保できる水道水や河川水あるいは地下水に活性塩類を添加し、しかも低比重を?qū)g現(xiàn)できれば、低コスト型飼育水を得ることができるのではないかとの思いに至った。
そこで、海水では放射性同位元素を除き約60種有る組成の中から、魚類の浸透圧にかかわるものを割り出し、必要最低限の成分を加えることが最良との思いに至り、種々の実験を重ねた。
また、一方では、飼育水の溫度管理を快適な溫度付近で１年を通して一定にすることに思い至った。

この発明は、上記問題點に鑑み、人工海水として、水道水や河川水あるいは地下水に天然海水中に含有される塩類より少ない種類の塩類を添加すると共に、人工海水中の該塩類の含有量を充分に減少して単位人工海水當(dāng)りに使用する塩類の種類及び使用量を充分に少なくして低コストで製造できる人工海水を提供することを課題とすると共に、飼育環(huán)境を、人工海水が１年を通して快適な溫度付近で少ない溫度変化となるような環(huán)境を整えることを課題とする。

そこで、発明者が種々行った実験から得られたこの発明の提供する人工飼育水は、極少ない種類の塩類のみを使用すると共に、これら塩類の人工飼育水における含有濃度を極力少なくしたものとし、また、飼育環(huán)境を人工飼育水が１年を通して快適な溫度付近の少ない溫度変化で推移できる環(huán)境として飼育できるように、

地表內(nèi)部であって周囲溫度が１５℃から３０℃の空間に設(shè)置する飼育槽と、飼育槽內(nèi)に満たされ海水性生物及び淡水性生物の人工飼育に用いる飼育水であって、比重が1.004以上天然海水以下となるように飼育水中にナトリウム、カルシウム、カリウムを添加し、カルシウムに対するカリウムの存在比が0.93乃至天然海水中の存在比であり、カルシウムとカリウムに対するナトリウムの存在比が55乃至天然海水中の存在比となるように含有する人工飼育水と、飼育槽內(nèi)に満たされた人工飼育水を循環(huán)させる飼育水循環(huán)裝置と、飼育槽內(nèi)に満たされた人工飼育水を濾過する濾過裝置とを備えることを特徴とする人工飼育水による養(yǎng)殖システム、

及び、

地表內(nèi)部であって周囲溫度が１５℃から３０℃の空間に設(shè)置する飼育槽と、
飼育槽內(nèi)に満たされ海水性生物及び淡水性生物の人工飼育に用いる飼育水であって、飼育水中にカルシウムを0.1002(g/l)以上、カリウムを0.09419(g/l)以上の割合で含有すると共に、比重が1.004以上天然海水比重以下となるようにカルシウム、カリウムに加えナトリウムを含有する人工飼育水と、
飼育槽內(nèi)に満たされた人工飼育水を循環(huán)させる飼育水循環(huán)裝置と、
飼育槽內(nèi)に満たされた人工飼育水を濾過する濾過裝置とを備えることを特徴とする人工飼育水による養(yǎng)殖システム、

を提供する。 この人工飼育水による養(yǎng)殖システムは、飼育水が安価に且つ容易に人工飼育水を製造するために、海水中に存在する各種塩類から必要最小限な塩類が何なのかを特定する作業(yè)を行った結(jié)果得られたものである。 即ち、海水中の種々有る塩類を組合わせ、且つ、飼育水の比重を小さくしていき、飼育魚が良好に成長できる人工飼育水の最小比重及び最小構(gòu)成塩類を特定する実験の結(jié)果、塩類として添加する際に最小限必要な要素はナトリウム、カルシウム、カリウムであり、カルシウムに対するナトリウムの存在比が0.93程度で魚の飼育に最も良い値を示し、1.004まで比重を小さくしても（塩分濃度を薄くしても）魚の飼育に影響を與えないことを知見するに至った。

この値は、人工飼育水中の各要素の含有比で表すと、カルシウムに対するカリウムの存在比が0.93であり、最小含有量はカルシウム及びカリウムがそれぞれ0.1002(g/l)、0.09419(g/l)である。 そしてカルシウム及びカリウムのみをそれぞれ0.1002(g/l)、0.09419(g/l)添加しただけでは比重が1.004に満たないため、ナトリウムを1.004となるまで添加すると、ナトリウムの含有量がカルシウムとカリウムとの大凡55倍、即ち10.69145(g/l)となる。 これら知見に基づいて、カルシウムとカリウムの人工飼育水の含有量を天然海水と同等となるまで変化させた結(jié)果、人工飼育水中の魚の飼育に影響を與えないことを知見した。 更に、ナトリウムも人工飼育水中に添加し、天然海水の濃度となるまで変化させた結(jié)果、やはり魚の飼育に影響を與えないことを知見するに至った。
そして、これらを成分とする人工飼育水は、地下、廃坑となった坑道、あるいは、洞窟等地表から３(ｍ)入った地表內(nèi)部に設(shè)けた飼育槽內(nèi)に満たされて養(yǎng)殖魚の飼育が行われる。 地表から３(ｍ)入った內(nèi)部では、好ましくは５(ｍ)ほど內(nèi)部へ入った地表內(nèi)部では、地?zé)岬趣斡绊懁瑜拥乇恧螖酂釀抗摔瑜晖鈿荬斡绊懁蛴啶晔埭堡骸⒅車鞙囟趣辘蛲à筏坡裕保浮娉潭趣我欢à吮￥郡欷搿?勿論、地中內(nèi)部の深さは、飼育槽を設(shè)置する地域?土地等によって様々であるが周囲溫度が１５℃から３０℃であれば良好な環(huán)境である。
更にまたこの発明では、天然海水中に多く含まれるマグネシウムを添加し天然海水の成分に近づけた人工飼育水として、

硫酸マグネシウム７水和塩を1.6897(g/l)乃至天然海水の存在量となるように添加し、比重が1.004以上天然海水比重以下である人工飼育水、

を飼育槽內(nèi)に満たして飼育するシステムを提供する。 この人工飼育水では、天然海水中にカリウム及びカルシウムより存在比が大きく、魚類の浸透圧にはこれらより関わりの少ないマグネシウムを天然海水中における成分と存在比と同等となるように添加するので、更に天然海水環(huán)境に近付けることができ、人工飼育水が魚類に対する好適な環(huán)境水となる。
同様に、発明者は各成分の存在比を調(diào)整して様々な魚種について好適な環(huán)境水を試作して実験を行った結(jié)果、魚種によっては、とりわけトラフグにおいては更に比重が軽く、各成分の含有量が少なくても飼育に影響を與えないことを知見するに至ったので、

前記人工飼育水において、前記各成分の含有量が前記飼育水の0.25倍乃至１倍であると共に前記各成分の存在比率が同等であるフグ類の飼育に適した、

人工飼育水を飼育槽內(nèi)に満たし、地表から內(nèi)部に入り通年で周囲溫度の変化の少ない環(huán)境で養(yǎng)殖する養(yǎng)殖システムを提供するに至った。

上記のように、人工飼育水中のカルシウム、カリウム、ナトリウムの各要素を調(diào)整することで、天然海水に比し極少量の塩類を添加するだけで良好な飼育が可能となる。 即ち、従來の人工海水では、天然海水に近づけるために20(g/l)以上という大量の塩化ナトリウムを添加していたのに比し、7.0587(g/l)と略1/3程度の添加量で実施可能となるので、低コストで人工飼育水を提供できるというこの発明特有の効果を有する。
また、観賞魚である海水性熱帯魚を飼育する際に利用することで、塩類の濃度の濃い天然海水あるいは人工海水では濾過裝置の回り等に大量に付著する固形塩類の付著を少なくでき、飼育時の固化した塩類による錆びを低減できる等の効果を有すると共に、水槽回りの外観を損ねることが無いというこの発明特有の効果を奏する。
そして、地下空洞や廃坑となった坑道あるいは洞窟內(nèi)に養(yǎng)殖用の飼育槽を設(shè)置して該人工飼育水を満たして養(yǎng)殖を行うので、該人工飼育水の溫度を１年を通して適度な溫度に保ち養(yǎng)殖が可能となるので、養(yǎng)殖魚の発育が良好となる本願特有の効果を有する。

また、この発明にかかる人工飼育水で飼育した実験に於ける全ての飼育魚において魚病の発生がなかった。 このことから、人工飼育水ではｐＨや各塩類の濃度などが海水と淡水の中間であり、且つ、必要のない塩類等の添加がないので、細(xì)菌性、ウイルス性、繊毛類等の原生動物と寄生節(jié)足動物に分類される一般的な魚病性疾患の原因や、さらには、腸炎ビブリオ等の一部例外を除き海水性と淡水性に大別される魚病性疾患の根源となる原生動物や病原體にとって経験したことのない天然の海水でもない淡水でもない未知の水質(zhì)であるためと推測ができ、これら魚病性疾患の原因となる外敵の侵入に対し高い抵抗力を有する人工飼育水を得ることが可能である。 これにより飼育する際に、抗生物質(zhì)等を飼育水に與える必要がなく更に低コスト化を図れるばかりでなく、安全な食用養(yǎng)殖魚の提供が可能であるという本願特有の効果を有する。

更にまた、実施例記載の如く、飼育魚の成長狀況を天然海水と本願にかかる人工飼育水とで約１ヶ月間に渡り飼育した結(jié)果を比較したところ、天然海水による飼育では81.46(％)の重量増加が認(rèn)められたのに対し、本願にかかる人工飼育水では119.07(％)の重量増加が認(rèn)められたように、天然海水に対し飼育魚の早期育成が可能となるという本願特有の効果を有する。

更にまた、飼育魚を飼育する際にはアンモニアが発生するが、このアンモニアは、図３に表すように、魚類に影響を與えない解離のアンモニウムイオン（ＮＨ _４ ^＋ ）と有毒なアンモニア（ＮＨ _３ ）とが平衡狀態(tài)にある。 そして、アンモニアの平行定數(shù)が高溫、高塩、高ｐＨの場合に有毒な非解離アンモニアに変化しやすいため、天然海水に比べｐＨの低い人工飼育水では、有毒なアンモニアの発生が抑えられるので、天然海水による飼育に比べ小さな濾過裝置の設(shè)置のみで飼育が可能となり、設(shè)備費用が低減できるという本願特有の効果を有する。

更にまた、海水の確保ができない內(nèi)陸部で、種苗生産から中間育成まで一貫した生産體制を構(gòu)築するため、天然新魚であるトラフグの受精卵を用いこの発明の人工飼育水による飼育と天然海水による飼育における孵化率を調(diào)査したところ、天然海水では孵化率30(％)であったのに対し、天然海水を10(％)混合した人工飼育水では孵化率が60(％)であり、高い孵化率を確保可能であり、孵化から育成までの効率よく一貫した種苗生産體制を確立することが可能となる本願特有の効果を有する。

更にまた、孵化仔魚の初期餌料として広く利用されるシオミズツボワムシの培養(yǎng)には欠かせない存在である海産性のナンノクロロプシスは、天然海水100(％)に施肥を行なう一般的な培養(yǎng)方法では、場所、時期、海水の品質(zhì)などの條件によって培養(yǎng)密度が大きく変化するので安定した培養(yǎng)管理には熟練を要し、これに伴ってワムシの培養(yǎng)にも熟練を要することとなっていたが、この発明によれば、天然海水に比し比重が低くワムシの増殖に好適な條件となり、ワムシの効率的な培養(yǎng)が可能となった。 尚、植物性プランクトンも、ナンノクロロプシス同様良好な培養(yǎng)が可能である。

従って、大規(guī)模水槽（畜養(yǎng)槽）等による陸上に於ける海水性魚類の養(yǎng)殖に際し、この発明による人工飼育水によって孵化仔魚の飼育から成長魚類の出荷までを陸上において良好に行うことが可能となるという本願特有の作用効果を奏する。

河川の水、地下水、あるいは、水道水に、塩化ナトリウムを7.0587(g/l)、塩化カルシウム２水和塩を0.3641(g/l)、塩化カリウムを0.18125(g/l)、となるように溶解させ人工飼育水を作成する。 この時、人工飼育水は略1.004の比重となっている。
特にトラフグを飼育するための人工飼育水では、更に塩類の濃度を下げても実施でき、溶解させる塩化ナトリウムを1.781(g/l)、同塩化カルシウム２水和塩を0.092(g/l)、塩化カリウムを0.045(g/l)として実施できる。
上記実施する人工飼育水を、容量約4800(t)の飼育槽（畜養(yǎng)水槽）に満たす。
また、飼育槽(畜養(yǎng)水槽)の水を循環(huán)させるための飼育循環(huán)裝置を備える。 この飼育循環(huán)裝置は、飼育槽(畜養(yǎng)水槽)の一部から循環(huán)路を分岐して再び飼育槽（畜養(yǎng)水槽）に戻すように構(gòu)成し、更に該循環(huán)路途中に循環(huán)ポンプ等の動力部を備えて強(qiáng)制的に飼育槽(畜養(yǎng)水槽)內(nèi)の人工飼育水を再び飼育槽（畜養(yǎng)水槽）に戻して循環(huán)させる。
そして、該循環(huán)路の途中に濾過裝置を設(shè)け、循環(huán)させた際の人工飼育水を濾過して魚粉や食い殘しの餌の分離除去を可能とし、更に、ｐＨ調(diào)整等を行えるように、濾過裝置內(nèi)に粒狀のサンゴ等からなるｐＨ調(diào)整剤を通過させることで、人工飼育水のｐＨを整えて養(yǎng)殖に適した環(huán)境を構(gòu)築する。

以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１は観察実験に使用する水槽及び濾過裝置の模式図を表し（ａ）は側(cè)面説明図、（ｂ）は平面説明図であり、図２は成長率を比較した説明図であり、図３はアンモニアの平衡狀態(tài)を表す説明図であり、図４は人工飼育水による養(yǎng)殖システムを表し（ａ）は同システムの側(cè)面説明図であり（ｂ）同システムの平面説明図である。

海から離れた內(nèi)陸部で100(t)以上有るような大規(guī)模な中間育成場を建設(shè)して効率よく海水魚を飼育することを想定した場合には、一般的には潤沢な海水の確保が絶対條件であり魚類飼育の生命線であると考えられる。 しかし、潤沢な海水確保には海水を輸送する費用が多大にかかるため、人工海水を考えざるを得ない。
しかしながら、人工海水も、従來天然海水に少しでも近づけることで飼育に良好な環(huán)境が得られると考えられていたので、天然海水と同等な複數(shù)の塩類を天然海水と同じ濃度となるように溶解させるため、人工海水にかかわるコストもやはり膨大となっていた。
そこで発明者は、人工海水を天然海水に近づけるのではなく、マダイやハマチなど食用海水魚を天然海水とは異なる低塩類低濃度の環(huán)境で飼育（養(yǎng)殖）できないかを試みることに思い至った。

そこで発明者は、放射性同位元素を除き約60種である天然海水中の塩類から、魚類の浸透圧にかかわる組成を割り出して必要最低限の成分を加えることが最良と考えた。
尚、以下に表す各実験では、図１に表すように、100(l)程度の水槽に密閉式濾過槽からなる濾過フィルターを使用して実験を行った。 そして、濾過フィルター中にはセラミックを加え調(diào)整長期に亙り飼育水のｐＨ調(diào)整が可能とした。 尚、図１には、泡沫分離裝置４が記載されているが、泡沫分離裝置４は飼育水を長期に亙り使用するために飼育水中の魚糞や余剰餌等の浮遊物を除去するためのものであり、短期間の実験では使用していない。 また、飼育水冷卻裝置５も記載されているが、これは夏場の屋外に設(shè)置した水槽では飼育水の溫度が上昇しすぎるため、飼育水溫度を?qū)g験環(huán)境に合わせて一定に保つために設(shè)置したものである。

発明者は人工飼育水（好適環(huán)境水）として必要な要素の特定及びその存在度を特定する実験を試みた。
そこで発明者は必須成分の割り出しに際して、哺乳類及び魚類の體液と天然海水の成分とを比較することに思い至った。 そして、更に添加する塩類の種類を減少させるべく、更に添加する塩類の種類を減少させるべく、前記６元素から魚類の必須元素及びその存在度を特定する実験を試みた。
哺乳類や魚類の體液は、塩化ナトリウム、カリウム、リン酸を主體としていることが既知である。 また、また希釈天然海水の組成にもこれらの成分が有り、主に存在する成分がナトリウム（2.625(g/l)）、塩素（4.750(g/l)）、カリウム（0.0998(g/l)）、カルシウム（0.103(g/l)）、マグネシウム（0.320(g/l)）、硫酸塩（0.674(g/l)）であることが解った。 発明者は、これら成分から、魚類が生存するのに適するためには魚類の浸透圧に拘る成分を調(diào)整して人工飼育水を作ることに思い至った。

そこで、人工飼育水（好適環(huán)境水）の作成に當(dāng)って、ナトリウムを2.625(g/l)、塩素を4.750(g/l)、カリウムを0.0998(g/l)、カルシウムを0.103(g/l)、マグネシウムを0.320(g/l)、硫酸塩を0.674(g/l)をそれぞれ含有するように、塩化ナトリウム（工業(yè)塩）、塩化マグネシウム（工業(yè)塩）、塩化カルシウム（一級試薬）、硫酸マグネシウム（工業(yè)塩）、塩化カリウム（一級試薬）の５試薬を河川水に加え塩素を含む６元素５試薬による試薬調(diào)整を行い、この飼育水中に體長10(cm)のマダイ5(尾)を放し約50日にわたる飼育実験を行った。
なお、リン酸は給餌による魚類の代謝から補給されると考え、添加は行なわなかった。
その結(jié)果、該マダイは斃死することもなく異常が認(rèn)められず、良好な飼育が行えた。

前記実験を受け、更に添加する成分の減少を図るため、前記６元素から魚類の必須元素及びその存在度を特定する実験を試みた。 即ち、前記６元素中マグネシウムイオンとして重複する塩化マグマグネシウムの添加をとりやめ、４試薬による５元素の成分添加を行った飼育水を製造し、體長10(cm)のマダイ及びヒラメを各5(尾)を放して３週間飼育を試みた結(jié)果、斃死もなく順調(diào)に生育し體色も良好で、良好な環(huán)境での飼育であった。 この塩化マグネシウムを添加していない人工飼育水の比重は1.006である。
なお、リン酸は給餌による魚類の代謝から補給されると考え、添加は行なわなかった。
そして、該人工飼育水中に體長10(cm)のマダイ5(尾)を放し飼育を?qū)g施した結(jié)果、約３週間斃死等の問題が認(rèn)められず體色も良好で順調(diào)に生育しており、良好な飼育環(huán)境であることが確認(rèn)できた。

発明者は、更に塩類の種類を減少させるべく、前記６元素４試薬による飼育水から、魚類の必須元素及びその存在度を特定する実験を試みた。 そして種々の成分を希釈天然海水中のこれら成分相互の存在比で添加し実験を重ねた結(jié)果、
塩化ナトリウム 7.0587(g/l)
塩化カルシウム２水和塩 0.3641(g/l)
塩化カリウム 0.18125(g/l)
のみを添加して飼育を試みた。 この時の飼育水のｐＨは6.45、比重は1.004であった。
その結(jié)果、飼育した體長12(cm)の3(尾)のマダイは、餌食いは良好であったが、約２週間目から頭皮の欠損癥狀が現(xiàn)れ、３週間目に斃死した。

次いで発明者は、マグネシウムを含まない人工飼育水では飼育できない環(huán)境であったため、他の成分の減少が図れないかを思索した。 そこで発明者は、海産魚類の細(xì)胞液中には、主に塩化カリウム、リン酸が存在しており、塩化ナトリウムは僅かにしか存在していないことに著目した。 即ち、海産魚類では、魚類にとって必須であるカリウムイオンを選択的に海水から取込むと同時に細(xì)胞內(nèi)ナトリウムポンプの働きにより有害と思われるナトリウムイオンを鰓弁塩類細(xì)胞及び腎臓から排出し、細(xì)胞內(nèi)の塩分濃度上昇を抑制し水分調(diào)整を行っている。
そこで、塩化ナトリウムが體內(nèi)から排出されてしまうのであるから、予め塩化ナトリウムを添加せずに飼育水を作成し海水魚を飼育することを試みた。 これによれば、前記６元素４試薬の飼育水中最も添加量の多い（人工飼育水作成費用が嵩む）塩化ナトリウムを必要とせずに人工飼育水が開発できるものと予想した。
即ち、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウムを全く添加せず、塩化カルシウム２水和塩を0.3641(g/l)、塩化カリウムを0.18125(g/l)のみ添加し、人工飼育水を作成して12(cm)のマダイ３(尾)を飼育した。
その結(jié)果、即座に平衡感覚を失い仰向けとなり、１時間後には斃死してしまった。

これらの結(jié)果から、人工飼育水に添加する成分は、上記６元素４試薬より減少させることができないものと考えたが、先に行った４元素３試薬による実験、即ち、
塩化ナトリウムを 7.0587(g/l)
塩化カルシウム２水和塩を 0.3641(g/l)
塩化カリウムを 0.18125(g/l)
添加した人工飼育水（以後、３試薬による人工飼育水という。）での飼育が、當(dāng)初良好であり２週目以降に悪化し３週間に斃死した狀況であり、塩化ナトリウム及び硫酸マグネシウムを全く加えない人工飼育水による飼育して直ぐに斃死してしまった結(jié)果とは異なっていることに著目し、３週間飼育した後の３試薬による人工飼育水を詳しく調(diào)べてみたところ、飼育前には6.45であったｐＨが、３週間後のマダイ斃死時には4.8にまで減少していた。
これを受け、マダイが生存できるｐＨを?qū)g験した結(jié)果、ｐＨ5.0乃至ｐＨ8.4程度であることが判明し、先の３試薬による人工飼育水を用いた実験を再び行った。 その際に、使用した濾過裝置に用いた棒狀セラミックスに加え、小豆臺の天然サンゴ砂も加えて濾過裝置とし、サンゴの主成分である炭酸カルシウムが徐々に人工飼育水中に溶け出してｐＨ調(diào)節(jié)が可能な狀態(tài)（ｐＨ調(diào)整剤としての働きを行う狀態(tài)）で飼育実験を行った。 被検體は、體長15(cm)のマダイ2(尾)と、體長10(cm)のヒラメ10(尾)をそれぞれ別水槽に収容した。
その結(jié)果、マダイ、ヒラメ共に２ヶ月以上の長期に亙り斃死等の発生もなく順調(diào)に飼育でき、約２ヶ月間でマダイの體長が25(cm)、ヒラメの體長が15(cm)となり良好な発育が見られた。

上記実験の結(jié)果、
塩化ナトリウムを 7.0587(g/l)
塩化カルシウム２水和塩を 0.3641(g/l)
塩化カリウムを 0.18125(g/l)
を添加した比重1.004の人工飼育水中で海水魚の良好な飼育が可能であることが突き止められたので、飼育用の水槽を1000(l)の大型とし、濾過裝置を重力落下式として通常用いる濾過フィルターに棒狀セラミックス25(l)と前記サンゴ砂5(l)を加えて構(gòu)成し、更に長期に亙る飼育実験を行うために泡沫分離裝置を加えて人工飼育水を濾過しながらオゾンを添加して長期飼育を試みた。

その結(jié)果、斃死等の問題のない良好な飼育が行われ順調(diào)に生育したので、長期に亙る飼育が可能であることが知見された。 そこで、他の魚類について３試薬による人工飼育水での飼育を試みた結(jié)果、
海水魚では、マダイ、イシダイ、イシガキダイ、サラサハタ、ヒラメ、トラフグ、オニオコゼ、カクレクマノミ、チョウチョウウオ科５種、スズメダイ４種、ゴマハギ、モンガラカワハギ、ルリヤッコ、ハリセンボン、ハコフグ、クダゴンベ、マハゼであり、
甲殻類では、イシガニであり、
淡水魚では、コイ、金魚（ランチュウ、子赤）、ネオンテトラ、ブラックテトラ、アーリーシクリット、スジシマドジョウである。
このように３試薬による人工飼育水では、淡水魚から海水魚まであらゆる環(huán)境の魚類の飼育が可能であることが解り、しかも淡水魚及び海水魚を同一の水槽にて飼育しても問題ないことが知見された。
特にトラフグに関しては、塩化ナトリウムを1.781(g/l)、硫酸マグネシウム７水和塩を0.426(g/l)、塩化カルシウム２水和塩を0.092(g/l)、塩化カリウムを0.045(g/l)添加した3.5(‰)（比重 1.002）の低濃度人工飼育水でも飼育が可能であることが実験から確認(rèn)でき、更には硫酸マグネシウム７水和塩を添加しなくとも飼育可能であることも実験から知見された。

また、３試薬による人工飼育水での飼育では以下に表すような作用が認(rèn)められた。
即ち、
１．３試薬による人工飼育水（トラフグ飼育用の更に希釈された飼育水も含む）による飼育では、すべての魚において、魚病の発生がない。
一般的に魚病性疾患の原因は細(xì)菌性、ウイルス性、繊毛類等の原生動物と寄生節(jié)足動物に分類される。 さらには、腸炎ビブリオ等の一部例外を除き海水性と淡水性に大別される。
そこで、マダイ蓄用槽の人工飼育水における一般細(xì)菌數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)平板菌數(shù)）を測定したが、細(xì)菌の検出は認(rèn)められなかった。
また、夏場、海面養(yǎng)殖で問題となる?yún)g生類ベネデニア癥（Benedenia）に感染しているキイロハギを前記３試薬による人工飼育水に収容して飼育すると、一瞬にして體表から寄生しているベネデニアが剝がれ落ち完全に治癒した。 これは急激な浸透圧の変化による寄生蟲へのダメージと推察される。
また、ウーディニウム癥（ Oodinium ocellatum）トリコディナ癥（Trichodina）に感染しているカクレクマノミを前記３試薬による人工飼育水に収容して飼育し経過を観察したところ、２週間で完治した。 この現(xiàn)象は単生類ベネデニア癥と同様に急激な浸透圧の変化によるこれら繊毛蟲へのダメージと推察される。
更に、尾柄部が大きく欠損して真皮が露出しているトラフグ10(尾)を前記同様３試薬による人工飼育水中に収容して２ヶ月間飼育したが、ビブリオ感染が見られず生存を続けた。 この結(jié)果から外傷性ビブリオ感染が発癥しないことが知見される。 そして、これと対比すべく外洋水を直接補給する開放式飼育法によって同様に尾柄部が大きく欠損して真皮が露出しているトラフグを飼育して経過観察を行ったところ、該外傷性ビブリオ感染は避けられなかった。

上記のように、３試薬による人工飼育水では、寄生蟲及び菌類に起因する発病が無いことが知見された。 そして、これらの結(jié)果から、人工飼育水が海水でもない淡水でもない自然界には一般に存在しない含有成分およびｐＨの水なので、これら原生動物、病原體そのものが経験したことのない水質(zhì)であり、原生動物、病原體が死滅するあるいは活動できない環(huán)境となっているのではないかと推察できる。

２． 天然海水に比し成長率が良いことが知見された。
即ち、図２に表すように、前記100(l)の水槽において、體長5(cm)のマダイ5(尾)を天然海水環(huán)境で、體長6(cm)のマダイ5(尾)を人工飼育水環(huán)境で、それぞれ飼育し、マダイの成長を経過観察し、経過１週間毎に総重量を測定して比較した。
その結(jié)果、天然海水環(huán)境のマダイは４週間経過後81.46(％)の重量増加率であったのに比し、人工飼育水環(huán)境のマダイは、119.07(％)の重量増加率であった。
この現(xiàn)象は天然海水中での飼育ではエネルギー代謝の30(％)が浸透圧調(diào)整に消費されているのに比べ、人工飼育水では低浸透圧なため浸透圧に拘るエネルギー代謝が低減されることが示唆され、これに伴い成長ホルモンの分泌が促進(jìn)されていることが推察される。
尚、前記した各人工飼育水において、実験では極力少ない塩類（元素）でしかも極力少ない量の添加によってに天然海水に代る人工飼育水を得ようと試みているので、３乃至４種類の塩類の添加実験しか行っていないが、これらが添加してあれば海水魚の飼育には適正であり、これに他の塩類を適宜量添加してもその作用に影響を及ぼさずに人工飼育水として利用可能であれば、従來行われていた人工海水に添加していた他の塩類や例えばビタミン等の栄養(yǎng)素等を上記各人工飼育水に添加しても何ら差し支えなく、本願の人工飼育水と同等である。

上記のように構(gòu)成する人工飼育水６を飼育槽である畜養(yǎng)水槽１に満たして養(yǎng)殖を行うに當(dāng)たり、廃坑となった坑道の奧深くに4800(t)の畜養(yǎng)水槽１を構(gòu)築する。 このような地表から奧に入った地中では、周囲を覆う土や巖盤による斷熱効果と地?zé)岬趣摔瑜辏蹦辘蛲à筏坡裕保浮娉潭趣螝轀丐趣胜盲皮い搿?このような環(huán)境に畜養(yǎng)水槽１を構(gòu)築して前記人工飼育水６を満たすことで、人工飼育水の溫度を通年で略一定と保つことが可能となる。
畜養(yǎng)水槽１は、この実施例では縦橫略40(ｍ)?高さ３(ｍ)からなり、一側(cè)端には給水循環(huán)部８を設(shè)ける。 給水循環(huán)部８は、畜養(yǎng)水槽１との間に通水可能なスリット８１を設(shè)け、畜養(yǎng)水槽１內(nèi)部の人工飼育水６との循環(huán)を可能としてある。 尚、この実施例では畜養(yǎng)水槽１を4800(t)としたが、畜養(yǎng)水槽１の容積あるいは形狀は特に特定されるものではなく、一般家庭で用いる程度の極小さな水槽から、例えば東京ドーム並みの極大きな畜養(yǎng)水槽でも実施可能であり、地中空間の大きさに合わせる等して適宜選択すれば足りる。
更に、給水循環(huán)部８には循環(huán)路７を設(shè)ける。 循環(huán)路７１の一端を開口し、他端は畜養(yǎng)水槽１の中央底部を稍下方へ下げた該中央に開口し、循環(huán)可能とさせる。 更に、別途給水循環(huán)部８からは、一端を該給水循環(huán)部８に開口すると共に該開口から濾過裝置２および泡沫分離裝置４を経由して再び畜養(yǎng)水槽１の他部へ開口して人工飼育水６を循環(huán)可能とする濾過循環(huán)路７２を設(shè)ける。 また、該濾過循環(huán)路７２は濾過裝置２および泡沫分離裝置４による人工飼育水６の浄化を効率よく行うために、給水循環(huán)部８においては畜養(yǎng)水槽１に満たされた人工飼育水６の上ずみ部分が該循環(huán)路７２內(nèi)に入り込むように吸水口を上方へ上げて設(shè)けてある。 これにより、人工飼育水６中で浮遊して上方へ移動した魚フンや不純物あるいはゴミ等が効率的に濾過循環(huán)路７２內(nèi)に循環(huán)可能となる。

濾過循環(huán)路７２の途中に設(shè)ける濾過裝置２は、図１に表す濾過裝置１を大きくしたものであり、その濾過材３や作用は前記同様である。 また、濾過循環(huán)路７２の途中に設(shè)ける泡沫分離裝置４も、図１に表す泡沫分離裝置４を大型化したものであり、その作用は前記したとおりである。
また、この養(yǎng)殖システムでは、濾過裝置２からは溫調(diào)循環(huán)路７３を分岐して予備加溫裝置である水溫調(diào)整裝置９を経由して再び畜養(yǎng)水槽１の他部へと循環(huán)可能としている。 水溫調(diào)整裝置９は濾過裝置２と水溫調(diào)整裝置９との間に設(shè)けるポンプ９１によって強(qiáng)制的に人工飼育水６を循環(huán)させ、水溫調(diào)整裝置９によって人工飼育水６の溫度を調(diào)節(jié)可能である。 この水溫調(diào)整裝置９は、例えば、畜養(yǎng)水槽１に新たに補充する人工飼育水６の水溫が既に畜養(yǎng)水槽１內(nèi)に有る人工飼育水６の溫度と差があった場合等に水溫を調(diào)節(jié)するためのものであり、加溫および冷卻の両方が可能に構(gòu)成する。

７４は給水循環(huán)路である。 給水循環(huán)路７４は、やはり濾過裝置２から分岐されて設(shè)け、一方が濾過裝置２に開口し、他方が補助タンク１０に開口させる。
補助タンク１０は、畜養(yǎng)水槽１へ人工飼育水６を補給あるいは交換するための新しい人工飼育水６を蓄水しておくタンクである。 この補助タンク１０には、地下水や河川水を利用できるように地下水や河川水を引き込んで供給可能に引き込み路（図示せず）およびバルブ（図示せず）が設(shè)けてある。

上記のように設(shè)ける各循環(huán)路７が飼育水循環(huán)裝置を構(gòu)成し、必要に応じて適宜各循環(huán)路７に強(qiáng)制循環(huán)をさせるための循環(huán)ポンプ９１を設(shè)けても良く、人工飼育水６が循環(huán)するように構(gòu)成されればよい。 また、特に図示しないが、畜養(yǎng)水槽１內(nèi)にも人工飼育水６を畜養(yǎng)水槽１內(nèi)部で循環(huán)させる循環(huán)ポンプ等を設(shè)けて人工飼育水６の循環(huán)を行っている。
従って、人工飼育水６を製造するに當(dāng)たり地下水や河川水を利用可能となるので、更に人工飼育水６の製造コストを抑えることが可能となる。
１１は、モニタリング室である。 モニタリング室１１は、畜養(yǎng)水槽１、濾過裝置２、泡沫分離裝置４、飼育水冷卻裝置５、各循環(huán)路７、水溫調(diào)整裝置９、循環(huán)ポンプ９１、補助タンク１０のそれぞれに設(shè)けた水位センサや溫度センサ、電圧計、電流計、電力計等の監(jiān)視を行う。 これら各裝置の監(jiān)視は、一般に行われている水位や水溫の管理、供給電力の管理等なので特に詳説しない。
１２はソーラー発電裝置である。 ソーラー発電裝置１２は、太陽熱発電を行うソーラーパネルと電力を蓄える蓄電裝置と供給する際の電力を制御する制御部とからなるが通常設(shè)置されるものと何ら変わりは無いので説明は省略する。 ソーラー発電裝置１２はソーラーパネルを地上の日當(dāng)たりの良好な場所に設(shè)け、電力供給線によって電力を使用する水溫調(diào)整裝置９や循環(huán)ポンプ９１等に供給する。 また、特に説明はしていないが、養(yǎng)殖システムを設(shè)置している場所が地中であるため、明かりを採る必要があるので、各所に設(shè)置した蛍光燈等へも電力の供給を行っている。 勿論養(yǎng)殖魚へも光を當(dāng)てる必要があるので、適宜量の光が供給できるように畜養(yǎng)水槽１の外部あるいは內(nèi)部に畜養(yǎng)水槽１內(nèi)の養(yǎng)殖魚に光が當(dāng)たるよう光源を設(shè)置する。

このようにソーラー発電裝置１２を設(shè)けることで、養(yǎng)殖システムへの電力供給も、太陽光によりまかなうことができるので、養(yǎng)殖にかかるコストを更に低減させることが可能となる。
また、必要に応じ、孵化専用の水槽（図示せず）や、畜養(yǎng)水槽１で飼育可能な大きさになるまで稚魚を飼育するのに用いる稚魚飼育槽（図示せず）を別途設(shè)け、これらの水槽で孵化や稚魚飼育を行うことで、孵化から市場への提供が可能な成魚までの一貫した養(yǎng)殖を內(nèi)陸部で行うことができるようにしても良い。
また、廃鉱となった鉱山や坑道、洞窟等の地中においては、酸素濃度が地表より低い場合が有るので、畜養(yǎng)水槽１內(nèi)の人工飼育水６の溶存酸素濃度を上げるために通常の気泡発生裝置による酸素供給裝置や純酸素による酸素供給裝置を循環(huán)路７の中間部に設(shè)けるか畜養(yǎng)水槽１內(nèi)に直接設(shè)けて溶存酸素濃度を上昇させても良い。 この場合には、地上に於ける養(yǎng)殖同様に養(yǎng)殖魚を過密養(yǎng)殖することも可能となる。

上記の通り、この発明にかかる人工飼育水による養(yǎng)殖システムは、種々の海水魚の飼育?養(yǎng)殖に利用可能であり內(nèi)陸部による養(yǎng)殖に用いることができることは勿論、淡水魚の飼育?養(yǎng)殖にも利用可能である。 従って、大量に飼育水を要する各種魚類の養(yǎng)殖に利用できるのは勿論、海水魚と淡水魚とを共存させて飼育することも可能である。

更にまた、大規(guī)模な水槽（畜養(yǎng)槽）による陸上飼育では、孵化仔魚の初期餌料として広く利用されるシオミズツボワムシの培養(yǎng)には欠かせない存在である海産性のナンノクロロプシスを培養(yǎng)することで行うワムシの培養(yǎng)の培養(yǎng)に利用可能である。

（ａ）は観察実験に使用する水槽及び濾過裝置の側(cè)面説明図、（ｂ）は同平面説明図

成長率を比較した説明図

アンモニアの平衡狀態(tài)を表す説明図

（ａ）人工飼育水による養(yǎng)殖システムの側(cè)面説明図 （ｂ）人工飼育水による養(yǎng)殖システムの平面説明図

符號の説明

１ 水槽（畜養(yǎng)水槽）
２ 濾過裝置 ３ 濾過材 ４ 泡沫分離裝置 ５ 飼育水冷卻裝置 ６ 人工飼育水 ７ 循環(huán)路 ７１ 自然循環(huán)路 ７２ 濾過循環(huán)路 ７３ 溫調(diào)循環(huán)路 ７４ 給水循環(huán)路 ８ 給水循環(huán)部 ９ 水溫調(diào)整裝置