Glavna onesnaževala v vodi iz ribogojstva in njihovi učinki na vodne živali

Za ribogojstvo je upravljanje onesnaževal v gojitvenih ribnikih kritična skrb. Pogosta onesnaževala v vodi iz ribogojstva vključujejo dušikove snovi in ​​fosforjeve spojine. Dušikove snovi med drugim obsegajo amonijakov dušik, nitritni dušik, nitratni dušik, raztopljeni organski dušik. Fosforjeve spojine vključujejo reaktivne fosfate in organski fosfor. Ta članek raziskuje primarna onesnaževala v vodi iz ribogojstva in njihov vpliv na vodne živali. Za lažje pomnjenje in razumevanje si najprej poglejmo poenostavljen diagram.

V nadaljevanju bomo podali konkretna pojasnila.

Dušik iz amonijaka je eno glavnih onesnaževal v vodi iz ribogojstva, ki nastaja predvsem zaradi razgradnje ostankov krme in presnovnih produktov živali iz ribogojstva v vodi. Kopičenje amonijevega dušika v sistemu lahko poškoduje epidermalna tkiva in škrge rib, kar moti sistem biološke aktivnosti encimov. Celo nizke koncentracije amonijevega dušika (>1 mg/L) imajo lahko toksične učinke na živali iz ribogojstva, zlasti zelo strupen neioniziran amoniak, ki lahko povzroči škodo že pri zelo nizkih koncentracijah. Povečane koncentracije amonijevega dušika v okolju vodijo tudi do zmanjšanega izločanja dušika s strani vodnih organizmov, kar zmanjša njihovo uživanje snovi, ki vsebujejo amonijak, kar na koncu vpliva na normalno rast in razvoj vodnih živali. Visoke koncentracije amonijevega dušika v okolju lahko vplivajo tudi na osmotsko ravnovesje vodnih živali, kar povzroči zmanjšano sposobnost prenosa kisika in nezmožnost izločanja strupenih snovi iz njihovih teles. Večina domačih in mednarodnih raziskav o čiščenju vode iz ribogojstva se osredotoča na čiščenje z dušikom iz amonijaka.

Nitrit v ribogojstvu je večinoma vmesni produkt, ki nastane med procesi nitrifikacije ali denitrifikacije. V telo lahko vstopi skozi škrge živali iz ribogojstva in zmanjša sposobnost hemoglobina za prenašanje kisika v njihovi krvi, kar povzroči hipoksijo in smrt vodnih živali. Pomembno je opozoriti na kopičenje nitritov v vodnih telesih, zlasti v na novo delujočih sistemih, kar ima lahko znatne toksične učinke na organizme iz ribogojstva.

Nitrat je relativno nizko strupen za ribe, zato ni posebne mejne koncentracije, vendar lahko visoke koncentracije vplivajo na okus proizvodov iz ribogojstva. Nitratni dušik med procesi denitrifikacije lahko proizvede tudi dušikov dušik, ki je lahko strupen za organizme iz ribogojstva. Literaturna poročila so pokazala, da lahko kopičenje nitratnega dušika povzroči počasno rast in bolezni ribogojnih organizmov. Na splošno velja, da je med ribogojstvom lososa treba vzdrževati raven nitratov v vodi pod 7,9 mg/L. Zato se v procesu čiščenja vode iz ribogojstva različne transformacije dušika ne smejo slepo pretvoriti samo v nitratni dušik, razmisliti pa je treba tudi o odstranitvi nitratnega dušika.

Raztopljeni organski dušik v vodi iz ribogojstva v glavnem izvira iz ostankov krme, iztrebkov in presnovnih produktov organizmov iz ribogojstva. Raztopljeni organski dušik v ribogojni vodi ima razmeroma preprosto strukturo, dobro biološko razgradljivost in ga mikroorganizmi zlahka izkoristijo, pri čemer dosežejo dobro učinkovitost odstranjevanja s konvencionalnimi biološkimi postopki čiščenja. Kadar koncentracija organskega dušika v vodi ni visoka, ima majhen vpliv na vodne organizme. Ko pa se organski dušik kopiči do določene mere, lahko spodbuja razmnoževanje patogenih in škodljivih mikroorganizmov, poslabša kakovost vode in povzroči bolezni in smrt organizmov iz ribogojstva.

Aktivni fosfati v vodnih raztopinah lahko obstajajo v oblikah, kot so PO3-4、HPO2-4、H₂PO- 4和 H₃PO₄, pri čemer se njihovi relativni deleži (porazdelitveni koeficienti) spreminjajo s pH. Neposredno jih lahko uporabljajo alge, bakterije in rastline. Aktivni fosfati imajo minimalno neposredno škodo za ribe, vendar lahko spodbujajo obsežno rast alg in bakterij v vodi, porabo kisika in poslabšanje rasti rib. Odstranjevanje fosfatov iz vode iz ribogojstva je v glavnem odvisno od kemičnega obarjanja in adsorpcije. Kemično obarjanje vključuje dodajanje kemičnih sredstev v vodo za tvorbo fosfatnih oborin s postopki kemičnega obarjanja, čemur sledi flokulacija in ločevanje trdno-tekoče za odstranitev fosfatov iz vode. Pri adsorpciji se uporabljajo adsorbenti z velikimi površinami in številnimi porami, ki omogočajo ionsko izmenjavo fosforja v odpadni vodi, koordinacijsko kompleksiranje, elektrostatično adsorpcijo in reakcije površinskega obarjanja, s čimer se fosfor odstrani iz vode.

Celotni fosfor se nanaša na vsoto topnega fosforja in fosforja v delcih. V vodi topen fosfor lahko nadalje razdelimo na topen organski fosfor in topen anorganski fosfor, pri čemer je topen anorganski fosfor večinoma v obliki aktivnih fosfatov. Fosfor v delcih se nanaša na oblike fosforja, ki so prisotne na površini ali znotraj suspendiranih delcev v vodi, ki jih vodne živali običajno težko neposredno uporabijo. Organski fosfor v delcih v glavnem obstaja v celičnih tkivih in organskih ostankih tkiv vodnih živali, medtem ko se anorganski fosfor v delcih večinoma adsorbira na suspendirane minerale gline.

Če povzamemo, je najpomembnejša naloga v akvakulturi ureditev ribogojnega vodnega okolja, ob upoštevanju različnih dejavnikov za ustvarjanje uravnoteženega vodnega okolja, s čimer se zmanjšajo izgube in povečajo gospodarske koristi. Kako urejati vodno okolje, bomo analizirali v naslednjih člankih.