Методы дезинфекции воды для аквакультуры

Методы дезинфекции воды для аквакультуры

Методы дезинфекции воды для аквакультуры обычно включают несколько методов, таких как стерилизация ультрафиолетом (УФ), дезинфекция озоном и химическая дезинфекция. Сегодня мы представим УФ и озон как два метода стерилизации и дезинфекции. В этой статье эти методы в первую очередь анализируются с точки зрения механизмов и характеристик стерилизации.

УФ-стерилизация

Принцип УФ-стерилизации предполагает поглощение энергии УФ-излучения микробными нуклеиновыми кислотами, включая рибонуклеиновую кислоту (РНК) и дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). Это поглощение изменяет их биологическую активность, приводя к разрыву связей и цепей нуклеиновых кислот, образованию поперечных связей внутри нуклеиновых кислот и образованию фотопродуктов, тем самым предотвращая репликацию микроорганизмов и вызывая летальные повреждения. УФ-излучение подразделяется на UVA (315–400 нм), UVB (280–315 нм), UVC (200–280 нм) и вакуумное УФ (100–200 нм). Среди них UVA и UVB способны достигать поверхности Земли через озоновый слой и облачный покров. UVC, известная как технология дезинфекции UV-C, демонстрирует сильнейший стерилизующий эффект.

Эффективность УФ-стерилизации зависит от дозы УФ-излучения, получаемой микроорганизмами, а также от таких факторов, как выходная энергия УФ-излучения, тип лампы, интенсивность света и продолжительность использования. Доза УФ-облучения относится к количеству УФ-излучения определенной длины волны, необходимому для достижения определенной скорости инактивации бактерий. Более высокие дозы приводят к более высокой эффективности дезинфекции. Преимущества УФ-стерилизации заключаются в ее сильной бактерицидной силе, быстром действии, отсутствии химических добавок, токсичных побочных продуктов и простоте эксплуатации. В УФ-стерилизаторах в качестве основного материала обычно используется нержавеющая сталь, кварцевые трубки высокой чистоты и высокопроизводительные кварцевые УФ-лампы, что обеспечивает длительный срок службы и надежную работу. Импортные лампы могут иметь срок службы до 9000 часов.

Озоновая дезинфекция

Озон является мощным окислителем, и процесс его стерилизации включает биохимические реакции окисления. Стерилизация озоном осуществляется тремя способами: (1) ферментами окисления и разложения внутри бактерий, которые используют глюкозу, тем самым деактивируя бактерии; (2) непосредственно взаимодействуют с бактериями и вирусами, нарушая микробный метаболизм и вызывая смерть; и (3) проникновение в клетки через клеточные мембраны, воздействие на липопротеины внешней мембраны и внутренние липополисахариды, что приводит к растворению и гибели бактерий. Стерилизация озоном обладает литическим действием широкого спектра действия, эффективно уничтожая бактерии, споры, вирусы, грибки и даже может уничтожить ботулотоксин. Кроме того, озон быстро разлагается на кислород или отдельные атомы кислорода из-за своей плохой стабильности. Отдельные атомы кислорода могут рекомбинироваться с образованием молекул кислорода, улучшая оксигенацию воды в аквакультуре, не оставляя при этом каких-либо токсичных остатков. Таким образом, озон считается идеальным, экологически чистым дезинфицирующим средством.

Хотя озон обладает эффективными стерилизующими свойствами, его чрезмерное использование может нанести вред животным аквакультуры. Исследования Шредера и соавт. продемонстрировали, что озон при правильном использовании может эффективно удалять нитраты и желтые примеси, а при использовании с отделением пены может уменьшать размножение бактерий. Однако чрезмерное использование может привести к образованию высокотоксичных окислителей. Сильва и др. Также подчеркните, что, хотя озон улучшает стабильность качества воды и подавляет болезни в аквакультуре, его генотоксичное воздействие может повредить целостность клеток водных организмов, что приводит к проблемам со здоровьем и снижению урожайности. Поэтому в аквакультуре крайне важно использовать озон своевременно, дозировано, безопасно и регулируемо, применяя строгие меры по предотвращению чрезмерного использования и уменьшению утечки озона во избежание загрязнения воздуха.