Τεχνικές Απολύμανσης Νερού Υδατοκαλλιέργειας

Τεχνικές Απολύμανσης Νερού Υδατοκαλλιέργειας

Οι τεχνικές απολύμανσης για το νερό υδατοκαλλιέργειας συνήθως περιλαμβάνουν διάφορες μεθόδους, όπως αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολία (UV), απολύμανση με όζον και χημική απολύμανση. Σήμερα, θα εισαγάγουμε την υπεριώδη ακτινοβολία και το όζον ως δύο μεθόδους αποστείρωσης και απολύμανσης. Αυτό το άρθρο αναλύει πρωτίστως αυτές τις μεθόδους από την οπτική γωνία των μηχανισμών και των χαρακτηριστικών αποστείρωσης.

Αποστείρωση UV

Η αρχή της αποστείρωσης με υπεριώδη ακτινοβολία περιλαμβάνει την απορρόφηση της ενέργειας υπεριώδους φωτός από μικροβιακά νουκλεϊκά οξέα, συμπεριλαμβανομένου του ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) και του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA). Αυτή η απορρόφηση μεταβάλλει τη βιολογική τους δραστηριότητα, οδηγώντας σε σπάσιμο δεσμών και αλυσίδων νουκλεϊκού οξέος, διασταυρούμενη σύνδεση εντός των νουκλεϊκών οξέων και σχηματισμό φωτοπροϊόντων, εμποδίζοντας έτσι τη μικροβιακή αντιγραφή και προκαλώντας θανατηφόρα βλάβη. Το υπεριώδες φως κατηγοριοποιείται σε UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) και UV κενού (100~200nm). Μεταξύ αυτών, οι ακτίνες UVA και UVB είναι ικανές να φτάσουν στην επιφάνεια της Γης μέσω του στρώματος του όζοντος και του νεφών. Η UVC, γνωστή ως τεχνολογία απολύμανσης UV-C, παρουσιάζει το ισχυρότερο αποτέλεσμα αποστείρωσης.

Η αποτελεσματικότητα της αποστείρωσης με υπεριώδη ακτινοβολία εξαρτάται από τη δόση της υπεριώδους ακτινοβολίας που λαμβάνουν οι μικροοργανισμοί, καθώς και από παράγοντες όπως η ενέργεια εξόδου UV, ο τύπος της λάμπας, η ένταση φωτός και η διάρκεια χρήσης. Η δόση ακτινοβολίας UV αναφέρεται στην ποσότητα του ειδικού μήκους κύματος UV που απαιτείται για να επιτευχθεί ένας συγκεκριμένος ρυθμός αδρανοποίησης βακτηρίων. Υψηλότερες δόσεις έχουν ως αποτέλεσμα υψηλότερη αποτελεσματικότητα απολύμανσης. Η αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολία είναι πλεονεκτική λόγω της ισχυρής βακτηριοκτόνου ισχύος, της ταχείας δράσης, της έλλειψης χημικών προσθέτων, της απουσίας τοξικών παραπροϊόντων και της ευκολίας λειτουργίας της. Οι αποστειρωτές UV χρησιμοποιούν συνήθως ανοξείδωτο χάλυβα ως κύριο υλικό, με σωλήνες χαλαζία υψηλής καθαρότητας και λαμπτήρες UV χαλαζία υψηλής απόδοσης, εξασφαλίζοντας μεγάλη διάρκεια ζωής και αξιόπιστη απόδοση. Οι εισαγόμενοι λαμπτήρες μπορούν να έχουν διάρκεια ζωής έως και 9000 ώρες.

Απολύμανση με όζον

Το όζον είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό και η διαδικασία αποστείρωσής του περιλαμβάνει βιοχημικές αντιδράσεις οξείδωσης. Η αποστείρωση με όζον λειτουργεί μέσω τριών μορφών: (1) οξειδωτικά και αποσυνθετικά ένζυμα μέσα στα βακτήρια που χρησιμοποιούν γλυκόζη, απενεργοποιώντας έτσι τα βακτήρια. (2) άμεση αλληλεπίδραση με βακτήρια και ιούς, διαταράσσοντας τον μικροβιακό μεταβολισμό και προκαλώντας θάνατο· και (3) εισέρχονται στα κύτταρα μέσω κυτταρικών μεμβρανών, δρώντας στις λιποπρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης και στους εσωτερικούς λιποπολυσακχαρίτες, οδηγώντας σε βακτηριακή διάλυση και θάνατο. Η αποστείρωση με όζον είναι ευρέως φάσματος και λυτική, εξαλείφει αποτελεσματικά βακτήρια, σπόρια, ιούς, μύκητες και μπορεί ακόμη και να καταστρέψει την τοξίνη αλλαντίασης. Επιπλέον, το όζον αποσυντίθεται γρήγορα σε οξυγόνο ή μεμονωμένα άτομα οξυγόνου λόγω της κακής σταθερότητάς του. Μεμονωμένα άτομα οξυγόνου μπορούν να ανασυνδυαστούν για να σχηματίσουν μόρια οξυγόνου, ενισχύοντας την οξυγόνωση του νερού της υδατοκαλλιέργειας χωρίς να αφήνουν τοξικά κατάλοιπα. Έτσι, το όζον θεωρείται ιδανικό, μη ρυπογόνο απολυμαντικό.

Ενώ το όζον έχει αποτελεσματικές δυνατότητες αποστείρωσης, η υπερβολική χρήση μπορεί να βλάψει τα ζώα υδατοκαλλιέργειας. Μελέτες των Schroeder et al. αποδεικνύουν ότι το όζον, όταν χρησιμοποιείται σωστά, μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά νιτρικά και κίτρινες ακαθαρσίες και όταν χρησιμοποιείται με διαχωρισμό αφρού, μπορεί να μειώσει τον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων. Ωστόσο, η υπερβολική χρήση μπορεί να δημιουργήσει πολύ τοξικά οξειδωτικά. Οι Silva et al. Τονίζουν επίσης ότι ενώ το όζον βελτιώνει τη σταθερότητα της ποιότητας του νερού και την καταστολή ασθενειών στην υδατοκαλλιέργεια, τα γονιδιοτοξικά αποτελέσματά του μπορούν να βλάψουν την ακεραιότητα των κυττάρων σε υδρόβιους οργανισμούς, οδηγώντας σε προβλήματα υγείας και μειωμένη απόδοση. Ως εκ τούτου, είναι ζωτικής σημασίας στην υδατοκαλλιέργεια να χρησιμοποιείται το όζον έγκαιρα, μετρημένο, ασφαλές και ελεγχόμενο, εφαρμόζοντας αυστηρά μέτρα για την πρόληψη της υπερβολικής χρήσης και τον μετριασμό της διαρροής όζοντος για την αποφυγή της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.