มลพิษหลักในน้ำเพาะเลี้ยงและผลกระทบต่อสัตว์น้ำ

สำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การจัดการมลพิษในบ่อเลี้ยงถือเป็นข้อกังวลที่สำคัญ สารมลพิษทั่วไปในน้ำเพาะเลี้ยง ได้แก่ สารไนโตรเจนและสารประกอบฟอสฟอรัส สารไนโตรเจน ได้แก่ แอมโมเนียไนโตรเจน ไนไตรต์ไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนโตรเจนอินทรีย์ที่ละลายน้ำ และอื่นๆ อีกมากมาย สารประกอบฟอสฟอรัสประกอบด้วยฟอสเฟตปฏิกิริยาและฟอสฟอรัสอินทรีย์ บทความนี้จะสำรวจมลพิษปฐมภูมิในน้ำเพาะเลี้ยงและผลกระทบที่มีต่อสัตว์น้ำ ก่อนอื่นเรามาดูแผนภาพแบบง่ายเพื่อการจดจำและความเข้าใจที่ง่ายขึ้น

ด้านล่างนี้เราจะให้คำอธิบายเฉพาะเจาะจง

แอมโมเนียไนโตรเจนเป็นหนึ่งในมลพิษหลักในน้ำเพาะเลี้ยง ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการย่อยสลายของอาหารสัตว์และผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของสัตว์น้ำในน้ำ การสะสมของแอมโมเนียไนโตรเจนในระบบสามารถทำลายเนื้อเยื่อผิวหนังชั้นนอกและเหงือกของปลาได้ ซึ่งขัดขวางการทำงานของระบบเอนไซม์ทางชีวภาพ แม้แต่แอมโมเนียไนโตรเจนที่มีความเข้มข้นต่ำ (>1 มก./ลิตร) ก็อาจส่งผลเป็นพิษต่อสัตว์เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำได้ โดยเฉพาะแอมโมเนียที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งมีพิษสูง ซึ่งสามารถทำให้เกิดความเสียหายที่ความเข้มข้นต่ำมาก ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของแอมโมเนียไนโตรเจนในสิ่งแวดล้อมยังนำไปสู่การลดการขับถ่ายของไนโตรเจนโดยสิ่งมีชีวิตในน้ำ ลดการกลืนกินสารที่มีแอมโมเนีย ซึ่งท้ายที่สุดจะส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาตามปกติของสัตว์น้ำ แอมโมเนียไนโตรเจนที่มีความเข้มข้นสูงในสิ่งแวดล้อมอาจส่งผลต่อสมดุลการดูดซึมของสัตว์น้ำ ส่งผลให้ความสามารถในการถ่ายเทออกซิเจนลดลง และไม่สามารถขับสารพิษออกจากร่างกายได้ การวิจัยในประเทศและต่างประเทศส่วนใหญ่เกี่ยวกับการบำบัดน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำมุ่งเน้นไปที่การบำบัดแอมโมเนียไนโตรเจน

ไนไตรต์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการไนตริฟิเคชั่นหรือกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น สามารถเข้าสู่ร่างกายผ่านทางเหงือกของสัตว์น้ำ และลดความสามารถในการลำเลียงออกซิเจนของฮีโมโกลบินในเลือด ทำให้สัตว์น้ำขาดออกซิเจนและเสียชีวิตได้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตการสะสมของไนไตรต์ในแหล่งน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่เพิ่งดำเนินการ ซึ่งอาจส่งผลเป็นพิษอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ไนเตรตมีความเป็นพิษต่อปลาค่อนข้างต่ำ ดังนั้นจึงไม่มีขีดจำกัดความเข้มข้นที่เฉพาะเจาะจง แต่ความเข้มข้นสูงอาจส่งผลต่อรสชาติของผลิตภัณฑ์เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ไนเตรตไนโตรเจนในระหว่างกระบวนการดีไนตริฟิเคชันยังสามารถผลิตไนตรัสไนโตรเจน ซึ่งอาจเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ รายงานทางวรรณกรรมแสดงให้เห็นว่าการสะสมของไนเตรตไนโตรเจนสามารถนำไปสู่การเจริญเติบโตที่ช้าและโรคในสิ่งมีชีวิตในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าในระหว่างการเพาะเลี้ยงปลาแซลมอน ควรรักษาระดับไนเตรตในน้ำให้ต่ำกว่า 7.9 มก./ลิตร ดังนั้นในกระบวนการบำบัดน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การเปลี่ยนแปลงของไนโตรเจนต่างๆ ไม่ควรเปลี่ยนเป็นไนเตรตไนโตรเจนเพียงอย่างเดียว และควรคำนึงถึงการกำจัดไนเตรตไนโตรเจนด้วย

ไนโตรเจนอินทรีย์ที่ละลายในน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำส่วนใหญ่มาจากสารอาหารตกค้าง สิ่งขับถ่าย และผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ไนโตรเจนอินทรีย์ที่ละลายในน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำมีโครงสร้างที่ค่อนข้างง่าย มีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดี และจุลินทรีย์สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างง่ายดาย ทำให้ได้รับประสิทธิภาพในการกำจัดที่ดีผ่านกระบวนการบำบัดทางชีววิทยาทั่วไป เมื่อความเข้มข้นของไนโตรเจนอินทรีย์ในน้ำไม่สูงจะมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม เมื่อไนโตรเจนอินทรีย์สะสมในระดับหนึ่ง ก็สามารถส่งเสริมการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคและเป็นอันตราย ทำให้คุณภาพน้ำเสื่อมลง และทำให้เกิดโรคและการเสียชีวิตในสิ่งมีชีวิตเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ฟอสเฟตที่ออกฤทธิ์ในสารละลายที่เป็นน้ำอาจมีอยู่ในรูปแบบเช่น PO3- 4、HPO2- 4、H₂PO- 4 และ H₃PO₄โดยมีสัดส่วนสัมพัทธ์ (สัมประสิทธิ์การกระจาย) แปรผันตาม pH สาหร่าย แบคทีเรีย และพืชนำไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ฟอสเฟตที่ออกฤทธิ์มีอันตรายโดยตรงต่อปลาน้อยที่สุด แต่สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของสาหร่ายและแบคทีเรียในน้ำได้อย่างกว้างขวาง การใช้ออกซิเจน และทำให้การเจริญเติบโตของปลาลดลง การกำจัดฟอสเฟตออกจากน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำส่วนใหญ่อาศัยการตกตะกอนและการดูดซับสารเคมี การตกตะกอนทางเคมีเกี่ยวข้องกับการเติมสารเคมีลงในน้ำเพื่อสร้างตะกอนฟอสเฟตผ่านกระบวนการตกตะกอนทางเคมี ตามด้วยการตกตะกอนและการแยกของแข็งและของเหลวเพื่อกำจัดฟอสเฟตออกจากน้ำ การดูดซับใช้ตัวดูดซับที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และรูพรุนจำนวนมากเพื่อให้ฟอสฟอรัสในน้ำเสียเกิดการแลกเปลี่ยนไอออน การสร้างสารเชิงซ้อนเชิงซ้อน การดูดซับไฟฟ้าสถิต และปฏิกิริยาการตกตะกอนที่พื้นผิว ดังนั้นจึงช่วยขจัดฟอสฟอรัสออกจากน้ำ

ฟอสฟอรัสทั้งหมดหมายถึงผลรวมของฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำได้และฟอสฟอรัสที่เป็นอนุภาค ฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำได้ในน้ำสามารถแบ่งได้อีกเป็นฟอสฟอรัสอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้และฟอสฟอรัสอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ โดยฟอสฟอรัสอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปของฟอสเฟตที่ใช้งานอยู่ อนุภาคฟอสฟอรัสหมายถึงรูปแบบของฟอสฟอรัสที่ปรากฏบนพื้นผิวหรือภายในอนุภาคแขวนลอยในน้ำ ซึ่งโดยปกติแล้วสัตว์น้ำจะนำไปใช้โดยตรงได้ยาก ฟอสฟอรัสอินทรีย์ที่เป็นอนุภาคส่วนใหญ่มีอยู่ในเนื้อเยื่อเซลล์และเศษอินทรีย์ของเนื้อเยื่อสัตว์น้ำ ในขณะที่ฟอสฟอรัสอนินทรีย์ที่เป็นอนุภาคจะดูดซับแร่ธาตุดินเหนียวที่แขวนลอยเป็นหลัก

โดยสรุป งานที่สำคัญที่สุดในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำคือการควบคุมสภาพแวดล้อมของน้ำในการเพาะเลี้ยง โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมของน้ำที่สมดุล ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียและเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจสูงสุด วิธีควบคุมสภาพแวดล้อมของน้ำจะมีการวิเคราะห์ในบทความต่อๆ ไป