Главни загађивачи у води аквакултуре и њихов утицај на водене животиње

За аквакултуру, управљање загађивачима у рибњацима за узгој је критична брига. Уобичајени загађивачи у води аквакултуре укључују азотне супстанце и једињења фосфора. Азотне супстанце обухватају амонијачни азот, нитритни азот, нитратни азот, растворени органски азот, између осталог. Фосфорна једињења укључују реактивне фосфате и органски фосфор. Овај чланак истражује примарне загађиваче у води аквакултуре и њихов утицај на водене животиње. Хајде да прво погледамо поједностављени дијаграм ради лакшег памћења и разумевања.

У наставку ћемо дати конкретна објашњења.

Амонијачни азот је један од главних загађивача у води аквакултуре, углавном произведен разградњом остатка хране и метаболичких производа животиња аквакултуре у води. Акумулација амонијачног азота у систему може оштетити епидермално ткиво и шкрге риба, нарушавајући систем биолошке активности ензима. Чак и ниске концентрације амонијачног азота (>1 мг/Л) могу имати токсичне ефекте на животиње аквакултуре, посебно на високо токсични нејонизовани амонијак, који може изазвати штету при веома ниским концентрацијама. Повећане концентрације амонијачног азота у животној средини такође доводе до смањеног излучивања азота од стране водених организама, смањујући њихово гутање супстанци које садрже амонијак, што на крају утиче на нормалан раст и развој водених животиња. Високе концентрације амонијачног азота у животној средини такође могу утицати на осмотску равнотежу водених животиња, што доводи до смањеног капацитета за пренос кисеоника и немогућности излучивања токсичних супстанци из њихових тела. Већина домаћих и међународних истраживања о третману воде аквакултуре фокусира се на третман амонијачног азота.

Нитрит у аквакултури је углавном међупроизвод који настаје током процеса нитрификације или денитрификације. Може ући у тело кроз шкрге животиња аквакултуре и смањити капацитет хемоглобина за ношење кисеоника у њиховој крви, изазивајући хипоксију и смрт код водених животиња. Важно је напоменути акумулацију нитрита у водним тијелима, посебно у новим системима, који могу имати значајне токсичне ефекте на организме аквакултуре.

Нитрати имају релативно ниску токсичност за рибе, стога не постоји одређена граница концентрације, али високе концентрације могу утицати на укус производа аквакултуре. Нитратни азот током процеса денитрификације такође може да произведе азотни азот, који може бити токсичан за организме аквакултуре. Извештаји из литературе су показали да акумулација нитратног азота може довести до спорог раста и болести код организама аквакултуре. Генерално се верује да током аквакултуре лососа ниво нитрата у води треба да буде испод 7,9 мг/Л. Стога, у процесу третмана воде аквакултуре, различите трансформације азота не би требало слепо да се претварају само у нитратни азот, а такође треба узети у обзир уклањање нитратног азота.

Растворени органски азот у води аквакултуре углавном потиче из заосталих сточних намирница, излучевина и метаболичких производа организама аквакултуре. Растворени органски азот у води за аквакултуру има релативно једноставну структуру, добру биоразградљивост и микроорганизми га могу лако искористити, постижући добру ефикасност уклањања кроз конвенционалне процесе биолошког третмана. Када концентрација органског азота у води није висока, то има мали утицај на водене организме. Међутим, када се органски азот акумулира у одређеној мери, он може да подстакне размножавање патогених и штетних микроорганизама, погоршавајући квалитет воде и изазивајући болести и смрт организама у аквакултури.

Активни фосфати у воденим растворима могу постојати у облицима као што су ПО3-4、ХПО2-4、Х₂ПО- 4和 Х₃ПО₄, са њиховим релативним пропорцијама (коефицијенти дистрибуције) који варирају са пХ. Могу их директно користити алге, бактерије и биљке. Активни фосфати имају минималну директну штету по рибе, али могу да подстакну екстензивни раст алги и бактерија у води, трошећи кисеоник и ометајући раст рибе. Уклањање фосфата из воде аквакултуре углавном се ослања на хемијско таложење и адсорпцију. Хемијска преципитација укључује додавање хемијских агенаса у воду да би се формирали фосфатни преципитати кроз процесе хемијског таложења, након чега следи флокулација и одвајање чврстог и течног да би се уклонили фосфати из воде. Адсорпција користи адсорбенте са великом површином и бројним порама како би омогућила фосфору у отпадној води да се подвргне јонској размени, координационом комплексирању, електростатичкој адсорпцији и реакцијама површинске преципитације, чиме се фосфор уклања из воде.

Укупни фосфор се односи на збир растворљивог фосфора и фосфора у облику честица. Растворљиви фосфор у води се даље може поделити на растворљиви органски фосфор и растворљив неоргански фосфор, при чему растворљиви неоргански фосфор углавном постоји у облику активних фосфата. Чврсти фосфор се односи на форме фосфора присутне на површини или унутар суспендованих честица у води, које је воденим животињама обично тешко да директно искористе. Чврсти органски фосфор углавном постоји у ћелијским ткивима и органским остацима ткива водених животиња, док се неоргански фосфор у честицама углавном адсорбује на суспендоване минерале глине.

Укратко, најважнији задатак у аквакултури је регулисање водног окружења аквакултуре, узимајући у обзир различите факторе за стварање уравнотеженог водног окружења, чиме се минимизирају губици и максимизирају економске користи. Како регулисати водно окружење биће анализирано у наредним чланцима.