Tècniques de desinfecció de l'aigua d'aqüicultura

Tècniques de desinfecció de l'aigua d'aqüicultura

Les tècniques de desinfecció de l'aigua d'aqüicultura solen incloure diversos mètodes, com ara l'esterilització ultraviolada (UV), la desinfecció per ozó i la desinfecció química. Avui presentarem els UV i l'ozó com a dos mètodes d'esterilització i desinfecció. Aquest article analitza principalment aquests mètodes des de la perspectiva dels mecanismes i característiques d'esterilització.

Esterilització UV

El principi de l'esterilització UV implica l'absorció de l'energia de la llum UV per part dels àcids nucleics microbians, inclosos l'àcid ribonucleic (ARN) i l'àcid desoxiribonucleic (ADN). Aquesta absorció altera la seva activitat biològica, provocant la ruptura dels enllaços i cadenes d'àcids nucleics, la reticulació dins dels àcids nucleics i la formació de fotoproductes, evitant així la replicació microbiana i causant danys letals. La llum UV es classifica en UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) i UV de buit (100~200nm). Entre aquests, els UVA i els UVB són capaços d'arribar a la superfície de la Terra a través de la capa d'ozó i la coberta de núvols. UVC, coneguda com a tecnologia de desinfecció UV-C, presenta l'efecte d'esterilització més fort.

L'eficàcia de l'esterilització UV depèn de la dosi de radiació UV rebuda pels microorganismes, així com de factors com l'energia de sortida UV, el tipus de làmpada, la intensitat de la llum i la durada d'ús. La dosi d'irradiació UV es refereix a la quantitat de longitud d'ona UV necessària per aconseguir una determinada taxa d'inactivació de bacteris. Dosis més altes donen lloc a una major eficiència de desinfecció. L'esterilització UV és avantatjosa pel seu fort poder bactericida, acció ràpida, manca d'additius químics, absència de subproductes tòxics i facilitat d'operació. Els esterilitzadors UV solen utilitzar acer inoxidable com a material principal, amb tubs de quars d'alta puresa i làmpades UV de quars d'alt rendiment, que garanteixen una llarga vida útil i un rendiment fiable. Les làmpades importades poden tenir una vida útil de fins a 9.000 hores.

Desinfecció per ozó

L'ozó és un oxidant potent i el seu procés d'esterilització implica reaccions d'oxidació bioquímiques. L'esterilització de l'ozó funciona a través de tres formes: (1) oxidant i descomposant enzims dins dels bacteris que utilitzen glucosa, desactivant així els bacteris; (2) interactuar directament amb bacteris i virus, alterant el metabolisme microbià i causant la mort; i (3) entrar a les cèl·lules a través de les membranes cel·lulars, actuant sobre les lipoproteïnes de la membrana externa i els lipopolisacàrids interns, provocant la dissolució bacteriana i la mort. L'esterilització per ozó és d'ampli espectre i lítica, eliminant eficaçment bacteris, espores, virus, fongs i fins i tot pot destruir la toxina botulínica. A més, l'ozó es descompon ràpidament en oxigen o àtoms d'oxigen individuals a causa de la seva poca estabilitat. Els àtoms d'oxigen individuals es poden recombinar per formar molècules d'oxigen, millorant l'oxigenació de l'aigua de l'aqüicultura sense deixar cap residu tòxic. Així, l'ozó es considera un desinfectant ideal i no contaminant.

Tot i que l'ozó té capacitats d'esterilització efectives, l'ús excessiu pot danyar els animals d'aqüicultura. Estudis de Schroeder et al. demostrar que l'ozó, quan s'utilitza adequadament, pot eliminar eficaçment els nitrats i les impureses grogues, i quan s'utilitza amb la separació d'escuma, pot reduir la proliferació bacteriana. Tanmateix, l'ús excessiu pot generar oxidants altament tòxics. Silva et al. També destaquen que, si bé l'ozó millora l'estabilitat de la qualitat de l'aigua i la supressió de malalties a l'aqüicultura, els seus efectes genotòxics poden danyar la integritat cel·lular dels organismes aquàtics, provocant problemes de salut i un rendiment reduït. Per tant, en l'aqüicultura és crucial utilitzar l'ozó de manera oportuna, mesurada, segura i regulada, implementant mesures estrictes per evitar l'ús excessiu i mitigar el vessament d'ozó per evitar la contaminació de l'aire.