Akvakultūros vandens dezinfekcijos metodai

Akvakultūros vandens dezinfekcijos metodai

Akvakultūros vandens dezinfekavimo būdai paprastai apima kelis metodus, tokius kaip sterilizacija ultravioletiniais spinduliais (UV), dezinfekcija ozonu ir cheminė dezinfekcija. Šiandien pristatysime UV ir ozoną kaip du sterilizavimo ir dezinfekcijos būdus. Šiame straipsnyje šie metodai visų pirma analizuojami sterilizavimo mechanizmų ir charakteristikų požiūriu.

UV sterilizacija

UV sterilizavimo principas apima UV šviesos energijos absorbciją mikrobų nukleino rūgštimis, įskaitant ribonukleino rūgštį (RNR) ir dezoksiribonukleino rūgštį (DNR). Dėl šios absorbcijos pakeičiamas jų biologinis aktyvumas, dėl to nutrūksta nukleorūgščių ryšiai ir grandinės, susidaro kryžminiai ryšiai nukleorūgštyse ir susidaro fotoproduktai, taip užkertant kelią mikrobų replikacijai ir sukeliant mirtiną žalą. UV šviesa skirstoma į UVA (315–400 nm), UVB (280–315 nm), UVC (200–280 nm) ir vakuuminį UV (100–200 nm). Tarp jų UVA ir UVB gali pasiekti Žemės paviršių per ozono sluoksnį ir debesų dangą. UVC, žinoma kaip UV-C dezinfekcijos technologija, pasižymi stipriausiu sterilizavimo efektu.

Sterilizavimo UV spinduliais efektyvumas priklauso nuo mikroorganizmų gaunamos UV spinduliuotės dozės, taip pat tokių veiksnių kaip UV spinduliuotės energija, lempos tipas, šviesos intensyvumas ir naudojimo trukmė. UV spinduliuotės dozė reiškia specifinio bangos ilgio UV kiekį, reikalingą tam tikram bakterijų inaktyvavimo greičiui pasiekti. Didesnės dozės užtikrina didesnį dezinfekcijos efektyvumą. Sterilizavimas UV spinduliais yra naudingas dėl stiprios baktericidinės galios, greito veikimo, cheminių priedų trūkumo, toksiškų šalutinių produktų nebuvimo ir lengvo veikimo. UV sterilizatoriuose kaip pagrindinė medžiaga paprastai naudojamas nerūdijantis plienas su didelio grynumo kvarciniais vamzdeliais ir didelio našumo kvarcinėmis UV lempomis, užtikrinančiomis ilgą tarnavimo laiką ir patikimą veikimą. Importuotos lempos gali tarnauti iki 9000 valandų.

Ozono dezinfekcija

Ozonas yra stiprus oksidatorius, o jo sterilizavimo procesas apima biochemines oksidacijos reakcijas. Sterilizavimas ozonu vyksta trimis būdais: (1) oksiduoja ir skaido fermentus bakterijose, kurios naudoja gliukozę, taip deaktyvuojant bakterijas; (2) tiesiogiai sąveikauja su bakterijomis ir virusais, sutrikdo mikrobų apykaitą ir sukelia mirtį; ir (3) patekimas į ląsteles per ląstelių membranas, veikiantis išorinės membranos lipoproteinus ir vidinius lipopolisacharidus, sukeldamas bakterijų ištirpimą ir mirtį. Sterilizacija ozonu yra plataus spektro ir lizuojanti, efektyviai naikinanti bakterijas, sporas, virusus, grybelius, netgi gali sunaikinti botulino toksiną. Be to, dėl prasto stabilumo ozonas greitai skyla į deguonies arba atskirus deguonies atomus. Pavieniai deguonies atomai gali rekombinuotis ir sudaryti deguonies molekules, padidindamos akvakultūros vandens prisotinimą deguonimi, nepalikdami jokių toksiškų likučių. Taigi ozonas laikomas idealia, neteršiančia dezinfekavimo priemone.

Nors ozonas turi veiksmingas sterilizavimo galimybes, per didelis naudojimas gali pakenkti akvakultūros gyvūnams. Schroeder ir kt. tyrimai. parodyti, kad ozonas, tinkamai naudojamas, gali veiksmingai pašalinti nitratus ir geltonąsias priemaišas, o naudojant putų atskyrimą, gali sumažinti bakterijų dauginimąsi. Tačiau per didelis naudojimas gali sukelti labai toksiškus oksidatorius. Silva ir kt. taip pat pabrėžiama, kad nors ozonas pagerina vandens kokybės stabilumą ir slopina ligas akvakultūroje, jo genotoksinis poveikis gali pažeisti vandens organizmų ląstelių vientisumą, o tai gali sukelti sveikatos problemų ir sumažinti derlių. Todėl akvakultūroje labai svarbu ozoną naudoti laiku, išmatuotai, saugiai ir reglamentuotai, įgyvendinant griežtas priemones, kurios užkirstų kelią pertekliniam naudojimui ir sumažintų ozono išsiliejimą, kad būtų išvengta oro taršos.