აკვაკულტურის წყლის ძირითადი დამაბინძურებლები და მათი ზემოქმედება წყლის ცხოველებზე

აკვაკულტურისთვის, დამაბინძურებლების მართვა ტბორებში გადამწყვეტი პრობლემაა. აკვაკულტურის წყალში გავრცელებული დამაბინძურებლებია აზოტოვანი ნივთიერებები და ფოსფორის ნაერთები. აზოტოვანი ნივთიერებები მოიცავს ამიაკის აზოტს, ნიტრიტის აზოტს, ნიტრატ აზოტს, გახსნილ ორგანულ აზოტს და სხვა. ფოსფორის ნაერთები მოიცავს რეაქტიულ ფოსფატებს და ორგანულ ფოსფორს. ეს სტატია იკვლევს აკვაკულტურის წყალში არსებულ ძირითად დამაბინძურებლებს და მათ ზემოქმედებას წყლის ცხოველებზე. მოდით, პირველ რიგში გადავხედოთ გამარტივებულ დიაგრამას უფრო ადვილი დასამახსოვრებლად და გასაგებად.

ქვემოთ შემოგთავაზებთ კონკრეტულ განმარტებებს.

ამიაკის აზოტი აკვაკულტურის წყლის ერთ-ერთი მთავარი დამაბინძურებელია, რომელიც ძირითადად წარმოიქმნება წყალში აკვაკულტურის ცხოველების ნარჩენი საკვების და მეტაბოლური პროდუქტების დაშლის შედეგად. სისტემაში ამიაკის აზოტის დაგროვებამ შეიძლება დააზიანოს თევზის ეპიდერმული ქსოვილები და ლოყები, დაარღვიოს ბიოლოგიური ფერმენტების აქტივობის სისტემა. ამიაკის აზოტის დაბალ კონცენტრაციებსაც კი (>1 მგ/ლ) შეიძლება ჰქონდეს ტოქსიკური ზემოქმედება აკვაკულტურის ცხოველებზე, განსაკუთრებით უაღრესად ტოქსიკური არაიონიზირებული ამიაკი, რომელსაც შეუძლია ზიანი მიაყენოს ძალიან დაბალი კონცენტრაციით. გარემოში ამიაკის აზოტის გაზრდილი კონცენტრაცია ასევე იწვევს წყლის ორგანიზმების მიერ აზოტის გამოყოფის შემცირებას, ამცირებს მათ მიერ ამიაკის შემცველი ნივთიერებების მიღებას, რაც საბოლოოდ გავლენას ახდენს წყლის ცხოველების ნორმალურ ზრდასა და განვითარებაზე. გარემოში ამიაკის აზოტის მაღალმა კონცენტრაციამ ასევე შეიძლება გავლენა მოახდინოს წყლის ცხოველების ოსმოსურ ბალანსზე, რაც იწვევს ჟანგბადის გადაცემის უნარის შემცირებას და მათი ორგანიზმიდან ტოქსიკური ნივთიერებების გამოდევნის უუნარობას. აკვაკულტურის წყლის მკურნალობის შესახებ შიდა და საერთაშორისო კვლევების უმეტესობა ფოკუსირებულია ამიაკის აზოტის მკურნალობაზე.

აკვაკულტურაში ნიტრიტი ძირითადად არის შუალედური პროდუქტი, რომელიც წარმოიქმნება ნიტრიფიკაციის ან დენიტრიფიკაციის პროცესების დროს. მას შეუძლია ორგანიზმში შევიდეს აკვაკულტურის ცხოველების ღრძილების მეშვეობით და შეამციროს ჰემოგლობინის ჟანგბადის გადატანა მათ სისხლში, გამოიწვიოს ჰიპოქსია და სიკვდილი წყლის ცხოველებში. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს ნიტრიტების დაგროვება წყლის ობიექტებში, განსაკუთრებით ახლად მოქმედ სისტემებში, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვანი ტოქსიკური ზემოქმედება მოახდინოს აკვაკულტურის ორგანიზმებზე.

ნიტრატს აქვს შედარებით დაბალი ტოქსიკურობა თევზისთვის, ამიტომ არ არსებობს კონკრეტული კონცენტრაციის ზღვარი, მაგრამ მაღალმა კონცენტრაციამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს აკვაკულტურის პროდუქტების გემოზე. დენიტრიფიკაციის პროცესების დროს ნიტრატულ აზოტს ასევე შეუძლია წარმოქმნას აზოტის აზოტი, რომელიც შეიძლება იყოს ტოქსიკური აკვაკულტურის ორგანიზმებისთვის. ლიტერატურულმა მოხსენებებმა აჩვენა, რომ ნიტრატის აზოტის დაგროვებამ შეიძლება გამოიწვიოს ნელი ზრდა და დაავადებები აკვაკულტურის ორგანიზმებში. ზოგადად მიჩნეულია, რომ ორაგულის აკვაკულტურის დროს, წყალში ნიტრატების დონე უნდა იყოს 7,9 მგ/ლ-ზე დაბლა. ამიტომ, აკვაკულტურის წყლის დამუშავების პროცესში, აზოტის სხვადასხვა ტრანსფორმაციები ბრმად არ უნდა გარდაიქმნას მარტო ნიტრატ აზოტად, ასევე გასათვალისწინებელია ნიტრატული აზოტის მოცილებაც.

აკვაკულტურის წყალში გახსნილი ორგანული აზოტი ძირითადად წარმოიქმნება აკვაკულტურის ორგანიზმების ნარჩენი საკვების, ექსკრეტისა და მეტაბოლური პროდუქტებისგან. აკვაკულტურის წყალში გახსნილ ორგანულ აზოტს აქვს შედარებით მარტივი სტრუქტურა, კარგი ბიოდეგრადირება და მისი გამოყენება ადვილად შეიძლება მიკროორგანიზმების მიერ, რაც მიიღწევა მოცილების კარგ ეფექტურობას ჩვეულებრივი ბიოლოგიური დამუშავების პროცესების მეშვეობით. როდესაც ორგანული აზოტის კონცენტრაცია წყალში არ არის მაღალი, მას მცირე გავლენა აქვს წყლის ორგანიზმებზე. თუმცა, როდესაც ორგანული აზოტი გარკვეულწილად გროვდება, მას შეუძლია ხელი შეუწყოს პათოგენური და მავნე მიკროორგანიზმების გამრავლებას, წყლის ხარისხის გაუარესებას და აკვაკულტურ ორგანიზმებში დაავადებებსა და სიკვდილს.

აქტიური ფოსფატები წყალხსნარებში შეიძლება არსებობდეს ისეთი ფორმებით, როგორიცაა PO3-4, HPO2-4, H.₂PO- 4 和 H₃PO₄, მათი ფარდობითი პროპორციებით (განაწილების კოეფიციენტები) იცვლება pH-ით. მათი გამოყენება შეიძლება უშუალოდ წყალმცენარეების, ბაქტერიების და მცენარეების მიერ. აქტიურ ფოსფატებს აქვთ მინიმალური პირდაპირი ზიანი თევზისთვის, მაგრამ შეუძლიათ ხელი შეუწყონ წყალმცენარეების და ბაქტერიების ფართო ზრდას წყალში, მოიხმარენ ჟანგბადს და აფერხებენ თევზის ზრდას. აკვაკულტურის წყლიდან ფოსფატების მოცილება ძირითადად ქიმიურ ნალექსა და ადსორბციას ეყრდნობა. ქიმიური ნალექი გულისხმობს წყალში ქიმიური აგენტების დამატებას, რათა წარმოქმნას ფოსფატური ნალექები ქიმიური ნალექების პროცესების მეშვეობით, რასაც მოჰყვება ფლოკულაცია და მყარი-თხევადი გამოყოფა წყლიდან ფოსფატების მოსაშორებლად. ადსორბცია იყენებს ადსორბენტებს დიდი ზედაპირით და მრავალრიცხოვანი ფორებით, რათა ჩამდინარე წყლებში არსებული ფოსფორი გაიაროს იონური გაცვლა, კოორდინაციის კომპლექსურობა, ელექტროსტატიკური ადსორბცია და ზედაპირული ნალექების რეაქციები, რითაც წყლიდან ფოსფორის ამოღება ხდება.

მთლიანი ფოსფორი ეხება ხსნადი ფოსფორისა და ნაწილაკების ფოსფორის ჯამს. წყალში ხსნადი ფოსფორი შეიძლება დაიყოს ხსნად ორგანულ ფოსფორად და ხსნად არაორგანულ ფოსფორად, ხსნადი არაორგანული ფოსფორი ძირითადად აქტიური ფოსფატების სახით არსებობს. ნაწილაკების ფოსფორი ეხება ფოსფორის ფორმებს, რომლებიც გვხვდება ზედაპირზე ან წყალში შეჩერებულ ნაწილაკებში, რომლებიც ჩვეულებრივ ძნელია წყლის ცხოველებისთვის უშუალოდ გამოყენება. ორგანული ფოსფორის ნაწილაკები ძირითადად გვხვდება ფიჭურ ქსოვილებში და წყლის ცხოველების ქსოვილების ორგანულ ნამსხვრევებში, ხოლო არაორგანული ფოსფორის ნაწილაკები ძირითადად ადსორბირდება შეჩერებულ თიხის მინერალებზე.

მოკლედ, აკვაკულტურაში ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანაა აკვაკულტურის წყლის გარემოს რეგულირება, სხვადასხვა ფაქტორების გათვალისწინებით, რათა შეიქმნას დაბალანსებული წყლის გარემო, რითაც მინიმუმამდე დაიყვანოს დანაკარგები და გაზარდოს ეკონომიკური სარგებელი. როგორ დავარეგულიროთ წყლის გარემო, გაანალიზდება მომავალ სტატიებში.