Belangrijkste verontreinigende stoffen in aquacultuurwater en hun effecten op waterdieren

Voor de aquacultuur is het beheer van verontreinigende stoffen in kweekvijvers van cruciaal belang. Veel voorkomende verontreinigende stoffen in aquacultuurwater zijn onder meer stikstofhoudende stoffen en fosforverbindingen. Stikstofhoudende stoffen omvatten onder meer ammoniakstikstof, nitrietstikstof, nitraatstikstof en opgeloste organische stikstof. Fosforverbindingen omvatten reactieve fosfaten en organische fosfor. Dit artikel onderzoekt de belangrijkste verontreinigende stoffen in aquacultuurwater en hun impact op waterdieren. Laten we eerst naar een vereenvoudigd diagram kijken, zodat u het gemakkelijker kunt onthouden en begrijpen.

Hieronder geven wij specifieke uitleg.

Ammoniakstikstof is een van de belangrijkste verontreinigende stoffen in aquacultuurwater en wordt voornamelijk geproduceerd door de afbraak van restvoer en metabolische producten van aquacultuurdieren in het water. Ophoping van ammoniakstikstof in het systeem kan de epidermale weefsels en kieuwen van vissen beschadigen, waardoor het biologische enzymactiviteitssysteem wordt verstoord. Zelfs lage concentraties ammoniakstikstof (>1 mg/l) kunnen toxische effecten hebben op aquacultuurdieren, vooral de zeer giftige niet-geïoniseerde ammoniak, die bij zeer lage concentraties schade kan veroorzaken. Verhoogde concentraties ammoniakstikstof in het milieu leiden ook tot een verminderde stikstofuitscheiding door waterorganismen, waardoor hun opname van ammoniakhoudende stoffen wordt verminderd, wat uiteindelijk de normale groei en ontwikkeling van waterdieren beïnvloedt. Hoge concentraties ammoniakstikstof in het milieu kunnen ook de osmotische balans van waterdieren beïnvloeden, wat leidt tot een verminderde zuurstofoverdrachtscapaciteit en het onvermogen om giftige stoffen uit hun lichaam uit te scheiden. Het meeste binnenlandse en internationale onderzoek naar de behandeling van aquacultuurwater richt zich op de behandeling van ammoniakstikstof.

Nitriet in de aquacultuur is voornamelijk een tussenproduct dat ontstaat tijdens nitrificatie- of denitrificatieprocessen. Het kan het lichaam binnendringen via de kieuwen van aquacultuurdieren en het zuurstoftransporterende vermogen van hemoglobine in hun bloed verminderen, waardoor hypoxie en de dood bij waterdieren ontstaat. Het is belangrijk om rekening te houden met de ophoping van nitriet in waterlichamen, vooral in nieuw geëxploiteerde systemen, die aanzienlijke toxische effecten kunnen hebben op organismen in de aquacultuur.

Nitraat heeft een relatief lage toxiciteit voor vissen. Daarom is er geen specifieke concentratielimiet, maar hoge concentraties kunnen de smaak van aquacultuurproducten beïnvloeden. Nitraatstikstof kan tijdens denitrificatieprocessen ook nitreuze stikstof produceren, wat giftig kan zijn voor organismen in de aquacultuur. Literatuurrapporten hebben aangetoond dat ophoping van nitraatstikstof kan leiden tot langzame groei en ziekten bij aquacultuurorganismen. Algemeen wordt aangenomen dat tijdens de aquacultuur van zalm het nitraatgehalte in het water onder de 7,9 mg/l moet worden gehouden. Daarom mogen bij het behandelen van aquacultuurwater verschillende stikstoftransformaties niet blindelings worden omgezet in nitraatstikstof alleen, en moet ook aandacht worden besteed aan de verwijdering van nitraatstikstof.

Opgeloste organische stikstof in aquacultuurwater is voornamelijk afkomstig van restvoer, uitwerpselen en metabolische producten van aquacultuurorganismen. Opgeloste organische stikstof in aquacultuurwater heeft een relatief eenvoudige structuur, goede biologische afbreekbaarheid en kan gemakkelijk door micro-organismen worden gebruikt, waarbij een goede verwijderingsefficiëntie wordt bereikt via conventionele biologische behandelingsprocessen. Wanneer de concentratie organische stikstof in water niet hoog is, heeft dit weinig invloed op waterorganismen. Wanneer organische stikstof zich echter tot op zekere hoogte ophoopt, kan dit de proliferatie van pathogene en schadelijke micro-organismen bevorderen, waardoor de waterkwaliteit verslechtert en ziekten en sterfgevallen bij aquacultuurorganismen worden veroorzaakt.

Actieve fosfaten in waterige oplossingen kunnen voorkomen in vormen zoals PO3-4、HPO2-4、H₂PO- 4和 H₃PO₄, waarbij hun relatieve verhoudingen (verdelingscoëfficiënten) variëren met de pH. Ze kunnen direct worden gebruikt door algen, bacteriën en planten. Actieve fosfaten hebben minimale directe schade aan vissen, maar kunnen de uitgebreide groei van algen en bacteriën in het water bevorderen, zuurstof verbruiken en de groei van vissen belemmeren. De verwijdering van fosfaten uit aquacultuurwater is voornamelijk afhankelijk van chemische neerslag en adsorptie. Chemische precipitatie omvat het toevoegen van chemische middelen aan het water om fosfaatprecipitaten te vormen door middel van chemische precipitatieprocessen, gevolgd door uitvlokking en scheiding van vaste stof en vloeistof om fosfaten uit het water te verwijderen. Adsorptie maakt gebruik van adsorbentia met grote oppervlakken en talrijke poriën om fosfor in afvalwater ionenuitwisseling, coördinatiecomplexatie, elektrostatische adsorptie en oppervlakteprecipitatiereacties te laten ondergaan, waardoor fosfor uit het water wordt verwijderd.

Totaal fosfor verwijst naar de som van oplosbaar fosfor en deeltjesvormig fosfor. Oplosbare fosfor in water kan verder worden onderverdeeld in oplosbare organische fosfor en oplosbare anorganische fosfor, waarbij oplosbare anorganische fosfor voornamelijk voorkomt in de vorm van actieve fosfaten. Deeltjesfosfor verwijst naar fosforvormen die aanwezig zijn op het oppervlak of in zwevende deeltjes in water, die voor waterdieren meestal moeilijk direct te gebruiken zijn. Deeltjesvormig organisch fosfor komt voornamelijk voor in cellulaire weefsels en organisch afval van weefsels van waterdieren, terwijl deeltjesvormig anorganisch fosfor voornamelijk adsorbeert op gesuspendeerde kleimineralen.

Samenvattend is de belangrijkste taak in de aquacultuur het reguleren van de wateromgeving van de aquacultuur, waarbij verschillende factoren in overweging worden genomen om een ​​evenwichtige wateromgeving te creëren, waardoor verliezen worden geminimaliseerd en de economische voordelen worden gemaximaliseerd. Hoe de wateromgeving te reguleren zal in toekomstige artikelen worden geanalyseerd.