الملوثات الرئيسية في مياه الاستزراع المائي وتأثيرها على الحيوانات المائية

بالنسبة لتربية الأحياء المائية، تعد إدارة الملوثات في أحواض التربية مصدر قلق بالغ. وتشمل الملوثات الشائعة في مياه تربية الأحياء المائية المواد النيتروجينية ومركبات الفوسفور. تشمل المواد النيتروجينية نيتروجين الأمونيا، ونيتروجين النتريت، ونيتروجين النترات، والنيتروجين العضوي المذاب، وغيرها. تشمل مركبات الفوسفور الفوسفات التفاعلي والفوسفور العضوي. يستكشف هذا المقال الملوثات الأولية في مياه تربية الأحياء المائية وتأثيرها على الحيوانات المائية. دعونا أولاً نلقي نظرة على رسم تخطيطي مبسط لتسهيل الحفظ والفهم.

أدناه سنقدم تفسيرات محددة.

يعد نيتروجين الأمونيا أحد الملوثات الرئيسية في مياه تربية الأحياء المائية، وينتج بشكل رئيسي من تحلل الأعلاف المتبقية والمنتجات الأيضية لحيوانات تربية الأحياء المائية في الماء. يمكن أن يؤدي تراكم نيتروجين الأمونيا في النظام إلى إتلاف أنسجة البشرة وخياشيم الأسماك، مما يؤدي إلى تعطيل نظام نشاط الإنزيم البيولوجي. حتى التركيزات المنخفضة من نيتروجين الأمونيا (> 1 ملغم/لتر) يمكن أن يكون لها تأثيرات سامة على حيوانات تربية الأحياء المائية، وخاصة الأمونيا غير المتأينة شديدة السمية، والتي يمكن أن تسبب أضرارًا عند التركيزات المنخفضة جدًا. تؤدي زيادة تركيزات نيتروجين الأمونيا في البيئة أيضًا إلى انخفاض إفراز النيتروجين بواسطة الكائنات المائية، مما يقلل من تناولها للمواد المحتوية على الأمونيا، مما يؤثر في النهاية على النمو الطبيعي وتطور الحيوانات المائية. يمكن أن تؤثر التركيزات العالية من نيتروجين الأمونيا في البيئة أيضًا على التوازن الأسموزي للحيوانات المائية، مما يؤدي إلى انخفاض قدرة نقل الأكسجين وعدم القدرة على إفراز المواد السامة من أجسامها. تركز معظم الأبحاث المحلية والدولية حول معالجة مياه تربية الأحياء المائية على معالجة نيتروجين الأمونيا.

النتريت في تربية الأحياء المائية هو في الأساس منتج وسيط يتم إنتاجه أثناء عمليات النترجة أو نزع النتروجين. يمكن أن يدخل الجسم من خلال خياشيم حيوانات الاستزراع المائي ويقلل من قدرة الهيموجلوبين على حمل الأكسجين في دمها، مما يسبب نقص الأكسجة والموت في الحيوانات المائية. ومن المهم ملاحظة تراكم النتريت في المسطحات المائية، خاصة في الأنظمة التي يتم تشغيلها حديثًا، والتي يمكن أن يكون لها آثار سامة كبيرة على الكائنات الحية في تربية الأحياء المائية.

النترات لها سمية منخفضة نسبيا للأسماك، وبالتالي لا يوجد حد محدد للتركيز، ولكن التركيزات العالية يمكن أن تؤثر على طعم منتجات تربية الأحياء المائية. نترات النيتروجين أثناء عمليات نزع النتروجين يمكن أن تنتج أيضًا نيتروجين النيتروز، والذي يمكن أن يكون سامًا للكائنات الحية في تربية الأحياء المائية. أظهرت التقارير الأدبية أن تراكم نيتروجين النترات يمكن أن يؤدي إلى بطء النمو والأمراض في كائنات تربية الأحياء المائية. من المعتقد عمومًا أنه أثناء تربية أسماك السلمون، يجب أن تظل مستويات النترات في الماء أقل من 7.9 ملجم / لتر. لذلك، في عملية معالجة مياه تربية الأحياء المائية، لا ينبغي أن تتحول تحويلات النيتروجين المختلفة بشكل أعمى إلى نيتروجين النترات وحده، ويجب أيضًا مراعاة إزالة نيتروجين النترات.

ينشأ النيتروجين العضوي المذاب في مياه تربية الأحياء المائية بشكل رئيسي من الأعلاف المتبقية والفضلات والمنتجات الأيضية لكائنات تربية الأحياء المائية. يتميز النيتروجين العضوي المذاب في مياه تربية الأحياء المائية ببنية بسيطة نسبيًا، وقابلية جيدة للتحلل البيولوجي، ويمكن استخدامه بسهولة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، مما يحقق كفاءة إزالة جيدة من خلال عمليات المعالجة البيولوجية التقليدية. عندما يكون تركيز النيتروجين العضوي في الماء ليس مرتفعا، فإنه يكون له تأثير ضئيل على الكائنات المائية. ومع ذلك، عندما يتراكم النيتروجين العضوي إلى حد ما، فإنه يمكن أن يعزز انتشار الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والضارة، مما يؤدي إلى تدهور نوعية المياه والتسبب في الأمراض والموت في كائنات تربية الأحياء المائية.

قد يوجد الفوسفات النشط في المحاليل المائية في أشكال مثل PO3- 4、HPO2- 4、H₂بو-4 و H₃PO₄، مع اختلاف نسبها النسبية (معاملات التوزيع) مع الرقم الهيدروجيني. ويمكن استخدامها مباشرة من قبل الطحالب والبكتيريا والنباتات. الفوسفات النشط له ضرر مباشر ضئيل للأسماك ولكنه يمكن أن يعزز النمو المكثف للطحالب والبكتيريا في الماء، مما يستهلك الأكسجين ويضعف نمو الأسماك. تعتمد إزالة الفوسفات من مياه تربية الأحياء المائية بشكل أساسي على الترسيب الكيميائي والامتزاز. يتضمن الترسيب الكيميائي إضافة عوامل كيميائية إلى الماء لتكوين رواسب الفوسفات من خلال عمليات الترسيب الكيميائي، يليها التلبد وفصل المادة الصلبة عن السائل لإزالة الفوسفات من الماء. يستخدم الامتزاز مواد ماصة ذات مساحات سطحية كبيرة ومسام عديدة للسماح للفوسفور الموجود في مياه الصرف الصحي بالخضوع للتبادل الأيوني، وتعقيد التنسيق، والامتزاز الكهروستاتيكي، وتفاعلات الترسيب السطحي، وبالتالي إزالة الفسفور من الماء.

يشير إجمالي الفوسفور إلى مجموع الفسفور القابل للذوبان والفوسفور الجسيمي. يمكن تقسيم الفوسفور القابل للذوبان في الماء إلى فسفور عضوي قابل للذوبان وفوسفور غير عضوي قابل للذوبان، مع وجود الفسفور غير العضوي القابل للذوبان بشكل أساسي في شكل فوسفات نشط. يشير الفوسفور الجسيمي إلى أشكال الفسفور الموجودة على السطح أو داخل الجسيمات العالقة في الماء، والتي عادة ما يكون من الصعب على الحيوانات المائية الاستفادة منها بشكل مباشر. يوجد الفوسفور العضوي الجسيمي بشكل رئيسي في الأنسجة الخلوية والحطام العضوي لأنسجة الحيوانات المائية، بينما يمتص الفوسفور غير العضوي الجسيمي بشكل أساسي معادن الطين المعلقة.

وباختصار، فإن المهمة الأكثر أهمية في تربية الأحياء المائية هي تنظيم البيئة المائية للاستزراع المائي، مع الأخذ في الاعتبار العوامل المختلفة لخلق بيئة مائية متوازنة، وبالتالي تقليل الخسائر وتعظيم الفوائد الاقتصادية. سيتم تحليل كيفية تنظيم البيئة المائية في المقالات المستقبلية.