Tehnici de dezinfecție pentru apa de acvacultură

Tehnici de dezinfecție pentru apa de acvacultură

Tehnicile de dezinfecție pentru apa de acvacultură includ de obicei mai multe metode, cum ar fi sterilizarea cu ultraviolete (UV), dezinfecția cu ozon și dezinfecția chimică. Astăzi, vom introduce UV și ozonul ca două metode de sterilizare și dezinfecție. Acest articol analizează în primul rând aceste metode din perspectiva mecanismelor și caracteristicilor de sterilizare.

Sterilizare UV

Principiul sterilizării UV implică absorbția energiei luminii UV de către acizii nucleici microbieni, inclusiv acidul ribonucleic (ARN) și acidul dezoxiribonucleic (ADN). Această absorbție modifică activitatea lor biologică, ducând la ruperea legăturilor și lanțurilor de acid nucleic, reticulare în interiorul acizilor nucleici și formarea de fotoproduși, prevenind astfel replicarea microbiană și provocând daune letale. Lumina UV este clasificată în UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) și UV de vid (100~200nm). Printre acestea, UVA și UVB sunt capabile să ajungă la suprafața Pământului prin stratul de ozon și acoperirea norilor. UVC, cunoscut sub numele de tehnologie de dezinfecție UV-C, prezintă cel mai puternic efect de sterilizare.

Eficacitatea sterilizării UV depinde de doza de radiație UV primită de microorganisme, precum și de factori precum energia de ieșire UV, tipul lămpii, intensitatea luminii și durata de utilizare. Doza de iradiere UV se referă la cantitatea de UV cu lungime de undă specifică necesară pentru a atinge o anumită rată de inactivare a bacteriilor. Dozele mai mari au ca rezultat o eficiență mai mare de dezinfecție. Sterilizarea UV este avantajoasă datorită puterii sale bactericide puternice, acțiunii rapide, lipsei de aditivi chimici, absenței subproduselor toxice și ușurinței în utilizare. Sterilizatoarele UV folosesc de obicei oțel inoxidabil ca material principal, cu tuburi de cuarț de înaltă puritate și lămpi UV de cuarț de înaltă performanță, asigurând o viață lungă și o performanță fiabilă. Lămpile importate pot avea o durată de viață de până la 9000 de ore.

Dezinfectarea cu ozon

Ozonul este un oxidant puternic, iar procesul său de sterilizare implică reacții de oxidare biochimică. Sterilizarea cu ozon funcționează prin trei forme: (1) enzime de oxidare și descompunere în bacterii care utilizează glucoză, dezactivând astfel bacteriile; (2) interacționând direct cu bacterii și viruși, perturbând metabolismul microbian și provocând moartea; și (3) pătrunderea în celule prin membranele celulare, acționând asupra lipoproteinelor membranei exterioare și lipopolizaharidelor interne, ducând la dizolvarea și moartea bacteriilor. Sterilizarea cu ozon este cu spectru larg și litică, eliminând eficient bacteriile, sporii, virușii, ciupercile și poate chiar distruge toxina botulină. În plus, ozonul se descompune rapid în oxigen sau atomi unici de oxigen datorită stabilității sale slabe. Atomii unici de oxigen se pot recombina pentru a forma molecule de oxigen, sporind oxigenarea apei de acvacultură fără a lăsa reziduuri toxice. Astfel, ozonul este considerat un dezinfectant ideal, nepoluant.

În timp ce ozonul are capacități eficiente de sterilizare, utilizarea excesivă poate dăuna animalelor de acvacultură. Studiile lui Schroeder et al. să demonstreze că ozonul, atunci când este utilizat în mod corespunzător, poate elimina eficient nitrații și impuritățile galbene, iar atunci când este utilizat cu separarea spumei, poate reduce proliferarea bacteriilor. Cu toate acestea, utilizarea excesivă poate genera oxidanți foarte toxici. Silva şi colab. de asemenea, evidențiază faptul că, în timp ce ozonul îmbunătățește stabilitatea calității apei și suprimarea bolilor în acvacultură, efectele sale genotoxice pot deteriora integritatea celulelor în organismele acvatice, ceea ce duce la probleme de sănătate și la reducerea randamentului. Prin urmare, este esențial în acvacultură să se utilizeze ozonul în timp util, măsurat, sigur și reglementat, implementând măsuri stricte pentru a preveni utilizarea excesivă și pentru a atenua scurgerile de ozon pentru a evita poluarea aerului.