Асноўныя забруджвальнікі вады аквакультуры і іх уплыў на водных жывёл

Для аквакультуры кіраванне забруджвальнымі рэчывамі ў сажалках з'яўляецца крытычнай праблемай. Агульныя забруджвальнікі вады ў аквакультуры ўключаюць азотныя рэчывы і злучэнні фосфару. Азоцістыя рэчывы ўключаюць аміячны азот, нітрытны азот, нітратны азот, раствораны арганічны азот і іншыя. Злучэнні фосфару ўключаюць рэактыўныя фасфаты і арганічны фосфар. У гэтым артыкуле даследуюцца асноўныя забруджвальнікі вады аквакультуры і іх уздзеянне на водных жывёл. Давайце спачатку паглядзім на спрошчаную схему для палягчэння запамінання і разумення.

Ніжэй мы дамо канкрэтныя тлумачэнні.

Аміячны азот з'яўляецца адным з асноўных забруджвальных рэчываў у аквакультурнай вадзе, які ў асноўным утвараецца ў выніку раскладання рэшткаў корму і прадуктаў метабалізму аквакультурных жывёл у вадзе. Назапашванне аміячнага азоту ў сістэме можа пашкодзіць тканіны эпідэрмісу і жабры рыбы, парушаючы біялагічную актыўнасць ферментаў сістэмы. Нават нізкія канцэнтрацыі аміячнага азоту (>1 мг/л) могуць мець таксічнае ўздзеянне на аквакультурных жывёл, асабліва высокатаксічны неіянізаваны аміяк, які можа нанесці шкоду пры вельмі нізкіх канцэнтрацыях. Падвышаная канцэнтрацыя аміячнага азоту ў навакольным асяроддзі таксама прыводзіць да памяншэння вылучэння азоту воднымі арганізмамі, памяншаючы паглынанне імі рэчываў, якія змяшчаюць аміяк, што ў канчатковым выніку ўплывае на нармальны рост і развіццё водных жывёл. Высокія канцэнтрацыі аміячнага азоту ў навакольным асяроддзі таксама могуць уплываць на асматычны баланс водных жывёл, што прыводзіць да зніжэння здольнасці перадачы кіслароду і немагчымасці вывядзення таксічных рэчываў з іх арганізма. Большасць айчынных і міжнародных даследаванняў па апрацоўцы вады ў аквакультуры сканцэнтравана на апрацоўцы азотам аміяку.

Нітрыт у аквакультуры ў асноўным з'яўляецца прамежкавым прадуктам, які ўтвараецца ў працэсах нітрыфікацыі або дэнітрыфікацыі. Ён можа трапляць у арганізм праз жабры аквакультурных жывёл і зніжаць здольнасць гемаглабіну ў іх крыві пераносіць кісларод, выклікаючы гіпаксію і смерць водных жывёл. Важна адзначыць назапашванне нітрытаў у вадаёмах, асабліва ў нядаўна эксплуатаваных сістэмах, што можа мець значнае таксічнае ўздзеянне на арганізмы аквакультуры.

Нітраты маюць адносна нізкую таксічнасць для рыб, таму няма пэўнага ліміту канцэнтрацыі, але высокія канцэнтрацыі могуць паўплываць на смак прадуктаў аквакультуры. Нітратны азот у працэсе дэнітрыфікацыі таксама можа ўтвараць нітратны азот, які можа быць таксічным для арганізмаў аквакультуры. Літаратурныя справаздачы паказалі, што назапашванне нітратнага азоту можа прывесці да павольнага росту і захворванняў аквакультурных арганізмаў. Звычайна лічыцца, што падчас аквакультуры ласося ўзровень нітратаў у вадзе павінен падтрымлівацца ніжэй за 7,9 мг/л. Такім чынам, у працэсе ачысткі вады ў аквакультуры розныя пераўтварэнні азоту не павінны слепа ператварацца толькі ў нітратны азот, а таксама варта ўлічваць выдаленне нітратнага азоту.

Раствораны арганічны азот у аквакультурнай вадзе ў асноўным паходзіць з рэшткаў корму, экскрыментаў і прадуктаў метабалізму аквакультурных арганізмаў. Раствораны арганічны азот у аквакультурнай вадзе мае адносна простую структуру, добрую біялагічную раскладальнасць і можа лёгка выкарыстоўвацца мікраарганізмамі, дасягаючы добрай эфектыўнасці выдалення праз звычайныя працэсы біялагічнай ачысткі. Калі канцэнтрацыя арганічнага азоту ў вадзе невысокая, гэта практычна не ўплывае на водныя арганізмы. Аднак калі арганічны азот назапашваецца ў пэўнай ступені, ён можа спрыяць размнажэнню патагенных і шкодных мікраарганізмаў, пагаршаючы якасць вады і выклікаючы хваробы і гібель аквакультурных арганізмаў.

Актыўныя фасфаты ў водных растворах могуць існаваць у такіх формах, як PO3-4、HPO2-4、H₂PO- 4和 H₃PO₄, з іх адноснымі прапорцыямі (каэфіцыенты размеркавання), якія змяняюцца ў залежнасці ад pH. Яны могуць непасрэдна выкарыстоўвацца багавіннем, бактэрыямі і раслінамі. Актыўныя фасфаты наносяць мінімальную прамую шкоду рыбе, але могуць спрыяць інтэнсіўнаму росту багавіння і бактэрый у вадзе, спажываючы кісларод і пагаршаючы рост рыб. Выдаленне фасфатаў з вады ў аквакультуры ў асноўным залежыць ад хімічнага асаджэння і адсорбцыі. Хімічнае асаджэнне ўключае ў сябе даданне хімічных агентаў у ваду для адукацыі фасфатных асадкаў з дапамогай працэсаў хімічнага асаджэння з наступнай флокуляцией і аддзяленнем цвёрдага і вадкага стану для выдалення фасфатаў з вады. Пры адсорбцыі выкарыстоўваюцца адсарбенты з вялікай плошчай паверхні і шматлікімі порамі, якія дазваляюць фосфару ў сцёкавых водах падвяргацца іённаму абмену, каардынацыйнаму комплексаўтварэнню, электрастатычнай адсорбцыі і рэакцыям асаджэння на паверхні, такім чынам выдаляючы фосфар з вады.

Агульны фосфар адносіцца да сумы растваральнага фосфару і часціц фосфару. Растваральны ў вадзе фосфар можна падзяліць на растваральны арганічны фосфар і растваральны неарганічны фосфар, прычым растваральны неарганічны фосфар у асноўным існуе ў форме актыўных фасфатаў. Дробны фосфар адносіцца да формаў фосфару, якія прысутнічаюць на паверхні або ўнутры ўзважаных часціц у вадзе, якія водным жывёлам звычайна складана непасрэдна выкарыстоўваць. Часціцы арганічнага фосфару ў асноўным прысутнічаюць у клеткавых тканінах і арганічных рэштках тканін водных жывёл, у той час як часціцы неарганічнага фосфару ў асноўным адсарбуюцца на ўзважаных гліністых мінералах.

Падводзячы вынік, найважнейшай задачай аквакультуры з'яўляецца рэгуляванне воднага асяроддзя аквакультуры з улікам розных фактараў для стварэння збалансаванага воднага асяроддзя, мінімізуючы тым самым страты і максімізуючы эканамічныя выгады. Як рэгуляваць воднае асяроддзе, разбярэм у наступных артыкулах.