Основни замърсители във водата за аквакултури и тяхното въздействие върху водните животни

За аквакултурата управлението на замърсителите в езерата за отглеждане е критична грижа. Често срещаните замърсители във водата за аквакултури включват азотни вещества и фосфорни съединения. Азотните вещества включват амонячен азот, нитритен азот, нитратен азот, разтворен органичен азот и други. Фосфорните съединения включват реактивни фосфати и органичен фосфор. Тази статия изследва основните замърсители във водата за аквакултури и тяхното въздействие върху водните животни. Нека първо да разгледаме опростена диаграма за по-лесно запомняне и разбиране.

По-долу ще дадем конкретни обяснения.

Амонячният азот е един от основните замърсители във водата за аквакултури, произведен главно от разлагането на остатъчни фуражи и метаболитни продукти на аквакултурни животни във водата. Натрупването на амонячен азот в системата може да увреди епидермалните тъкани и хрилете на рибата, нарушавайки системата за биологична ензимна активност. Дори ниски концентрации на амонячен азот (>1 mg/L) могат да имат токсични ефекти върху аквакултурните животни, особено силно токсичния нейонизиран амоняк, който може да причини увреждане при много ниски концентрации. Повишените концентрации на амонячен азот в околната среда също водят до намалено отделяне на азот от водните организми, намалявайки поглъщането от тях на вещества, съдържащи амоняк, което в крайна сметка засяга нормалния растеж и развитие на водните животни. Високите концентрации на амонячен азот в околната среда също могат да повлияят на осмотичния баланс на водните животни, което води до намален капацитет за пренос на кислород и невъзможност за отделяне на токсични вещества от техните тела. Повечето национални и международни изследвания за третиране на вода от аквакултури се фокусират върху третирането с амонячен азот.

Нитритът в аквакултурата е главно междинен продукт, генериран по време на процеси на нитрификация или денитрификация. Той може да навлезе в тялото през хрилете на аквакултурните животни и да намали капацитета за пренасяне на кислород на хемоглобина в кръвта им, причинявайки хипоксия и смърт на водните животни. Важно е да се отбележи натрупването на нитрити във водните тела, особено в новоизползвани системи, което може да има значителни токсични ефекти върху аквакултурните организми.

Нитратите имат относително ниска токсичност за рибите, поради което няма специфична граница на концентрация, но високите концентрации могат да повлияят на вкуса на продуктите от аквакултури. Нитратният азот по време на процесите на денитрификация може също да произведе азотен азот, който може да бъде токсичен за аквакултурните организми. Литературните доклади показват, че натрупването на нитратен азот може да доведе до бавен растеж и заболявания в аквакултурните организми. Обикновено се смята, че по време на отглеждането на сьомга в аквакултура нивата на нитрати във водата трябва да се поддържат под 7,9 mg/L. Следователно, в процеса на третиране на вода от аквакултури, различните трансформации на азот не трябва да се превръщат сляпо само в нитратен азот и трябва да се обърне внимание и на отстраняването на нитратен азот.

Разтвореният органичен азот във водата за аквакултури произхожда главно от остатъчни фуражи, екскременти и метаболитни продукти на аквакултурни организми. Разтвореният органичен азот във водата за аквакултури има сравнително проста структура, добра биоразградимост и може лесно да се използва от микроорганизми, като се постига добра ефективност на отстраняване чрез конвенционални процеси на биологично третиране. Когато концентрацията на органичен азот във водата не е висока, това има слабо въздействие върху водните организми. Въпреки това, когато органичният азот се натрупа до известна степен, той може да насърчи разпространението на патогенни и вредни микроорганизми, влошавайки качеството на водата и причинявайки заболявания и смърт на аквакултурните организми.

Активните фосфати във водни разтвори могат да съществуват във форми като PO3-4、HPO2-4、H₂PO- 4和 H₃PO₄, като техните относителни пропорции (коефициенти на разпределение) варират в зависимост от pH. Те могат да бъдат директно използвани от водорасли, бактерии и растения. Активните фосфати имат минимално пряко увреждане на рибите, но могат да насърчат екстензивен растеж на водорасли и бактерии във водата, консумирайки кислород и нарушавайки растежа на рибата. Отстраняването на фосфати от водата за аквакултури зависи главно от химическо утаяване и адсорбция. Химическото утаяване включва добавяне на химически агенти към водата за образуване на фосфатни утайки чрез процеси на химическо утаяване, последвано от флокулация и отделяне на твърдо-течно вещество за отстраняване на фосфатите от водата. Адсорбцията използва адсорбенти с големи повърхностни площи и множество пори, за да позволи на фосфора в отпадъчните води да претърпи йонообмен, координационно комплексообразуване, електростатична адсорбция и реакции на повърхностно утаяване, като по този начин отстранява фосфора от водата.

Общият фосфор се отнася до сумата от разтворим фосфор и прахов фосфор. Разтворимият фосфор във вода може да бъде допълнително разделен на разтворим органичен фосфор и разтворим неорганичен фосфор, като разтворимият неорганичен фосфор съществува главно под формата на активни фосфати. Частичният фосфор се отнася до фосфорни форми, присъстващи на повърхността или вътре в суспендирани частици във вода, които обикновено са трудни за водни животни за директно използване. Органичният фосфор в частици съществува главно в клетъчните тъкани и органичните остатъци от тъканите на водни животни, докато неорганичният фосфор в частици се адсорбира главно върху суспендирани глинести минерали.

В обобщение, най-важната задача в аквакултурата е да се регулира водната среда на аквакултурата, като се вземат предвид различни фактори за създаване на балансирана водна среда, като по този начин се минимизират загубите и се максимизират икономическите ползи. Как да регулираме водната среда ще анализираме в следващите статии.