随着新海洋制度的建立，中日、中韩渔业协定的生效，海洋渔业特别是捕捞业面临生产空间缩小，资源衰退，以及渔区劳动力转产转业等严峻形势，以工厂化养殖为主的设施渔业兴起并成为海洋渔业持续稳步发展的新的经济增长点。近几十年来，这种高密度的养殖方式——工厂化水产养殖在世界各地得到了蓬勃发展，美国、日本、丹麦、法国等国家从20世纪60年代开始，在80年代末发展较快，目前已实现了规模化、标准化和自动化，已进入工业化时代，并且逐步向无人养鱼工厂发展。这在很大程度上满足了人们对水产品的需求，解决了自然渔业资源相对短缺的矛盾。但是工厂化养殖要排放大量的养殖废水，这些废水氮、磷含量高、直接排放易引起周围水体的富营养化，破坏水源，危害环境；另一方面，养殖废水中含有的动物排泄物和饲料残渣，主要成分是蛋白质等有机物和氮、磷等无机营养物质，直接排放也是一种很大的浪费。 我国的海水工厂化养殖起步较晚，研究基础薄弱，设施设备比较简陋，与先进国家技术密集型的封闭式循环水养鱼相比，无论从设备、工艺、产量和效益方面都存在着相当大的差距。最近几年，在我国的辽宁和山东等地先后建起了工厂化水产养殖车间，但很多关键技术仍然不成熟，工厂化养鱼水平还比较低。目前我国工厂化养殖存在的主要问题之一是不同的水体，不同的养殖品种，在鱼类养殖的不同阶段应当投放多大的养殖密度，投饵量的多少，应当配备何种规格的养殖水处理设备以及工艺流程的设计等等，都没有一定的科学依据，完全是根据经验来进行的。这样一方面会造成养殖密度过大，水处理效果不佳，影响鱼类的生长甚至造成死亡；另一方面会造成养殖水处理设备消耗过大，造成不必要的浪费，提高养殖成本。 呼吸与排泄是鱼类新陈代谢的基本生理活动，也是鱼类能量学研究的重要内容。它既反映了鱼类的生理状态，也反映了环境条件对鱼类生理活动的影响。鱼类的代谢可分为标准代谢、活动代谢和日常代谢3个水平，主要集中在标准代谢和日常代谢上。鱼类的排泄产物主要有氨、尿酸、尿素、氨基酸等，其中氨占总排泄量的70％或更高。有关鱼类的呼吸与排泄的研究已有大量报道，而大菱鲆呼吸与排泄的报道却较少。 研究的主要内容为：1、测定大菱鲆(Scophthalmus maximus)的个体耗氧量和耗氧率，并研究耗氧率的昼夜变化规律、水温对耗氧率的影响以及体重对耗氧率的影响；2、测定大菱鲆的个体氮排泄量和氮排泄率，并研究氮排泄率的昼夜变化规律、水温对氮排泄率的影响以及体重对氮排泄率的影响；3、以对大菱鲆耗氧率和氮排泄率的影响因素及变化规律的研究为基础，确定工厂化养殖大菱鲆的污水排放量以及污染指标，并借鉴工业污水、生活污水的处理方法，设计一套工厂化养殖污水处理的工艺流程，保证大菱鲆生长的环境始终处于最佳状态。确定养殖污水处理系统的不同阶段所需过滤、去除氨氮、消毒和充氧等设备的规格，为生产厂家提供决策支持。避免资金浪费或估计不足，使生产遭受损失，从而使厂家取得最大的经济效益。