آبزیان

 
پارامترهای شیمیایی (آمونیاک)
نویسنده : معین شیلاتی - ساعت ۱:٠٩ ‎ب.ظ روز ۱۳۸۸/۱/۱٥
 

آمونیاک تولید شده در سیستم در اثر متابولیسم ماهی و تجزیه مواد دفعی وپسماندهای غذا می باشد به همین دلیل لازم است به سرعت ذرات جامد مدفوع وغذای خورده نشده از سیستم خارج شود.

آمونیاک کل به دو فرم آمونیاک غیر یونیزه سمی و آمونیاک یونیزه غیرسمی باشد. مقدار آمونیاک مجاز غیر یونیزه برای سایزفینگرلینگ 005/0 وبرای ماهیهای بزرگتر 025/0 میلی گرم در لیتر است. اما مقدار 06/0 میلی گرم در لیتر سبب ایجاد واکنشهای سمی در ماهی میشود. پ هاش در محدوده 7 سبب کمتر شدن سمی بودن آمونیاک می شود. مقدار تولید آمونیاک از طرفی به میزان پروتئین واسید آمینه غذا واز طرف دیگر به مقدار غذادهی بستگی دارد.

ارگانیسمهای حذف نیتروژن باکتریهای اتوتروف هستند که از گونه های نیتروزموناس و نیتروباکتر می باشند. از آنجائیکه همزمان بارشد ماهی غذادهی هم افزایش میابد باید توجه داشت این افزایش بصورتی باشد که فرصت لازم جهت افزایش جمعیت باکتریهای مسئول نیتریفیکاسیون برای تبدیل آمونیاک اضافه شده به نیتریت ونیترات وجود داشته باشد. 

برای تثبیت وافزایش جمعیت باکتریها معمولا چند هفته وقت لازم است. باکتریهای نیتریفیکاسیون به بسیاری از داروها ومواد شیمیایی که برای درمان ماهی بکار میرود حساس هستند به همین دلیل لازم است که درهنگام درمان مواد شیمیایی ودارو وارد بیوفیلترها نشود.

نیتریت

 نیتریت حاصله از اکسیداسیون آمونیاک توسط باکتریهای نیترو باکتر به نیترات تبدیل می شود.

 اگر نیتریت از حد مجاز بیشتر شود برروی هموگلوبین ماهی تاثیر گذاشته ومانع از جذب اکسیژن می شود که معروف به بیماری مت همو گلوبین می باشد. به همین دلیل با وجود اشباع بودن آب از اکسیژن به دلیل مشکل بوجود آمده ماهی به سختی تنفس می کند که متعاقباًً سبب کاهش رشد وایجاد بیماری می شود. با افزودن نمک طعام به آب و ثابت نگهداشتن مقدار کلر به مقدار 200-150 میلی گرم در لیتر به راحتی از بروز مسمومیت ناشی از نیتریت در ماهی می توان جلوگیری کرد.

دنیتریفیکاسیون

 مرحله دنیتریفیکاسیون توسط یکسری از باکتریهای هترو تروف انجام می گیرد. در این مرحله باکتریها اکسیژن را از نیترات تامین می کنند. نصف اسیدی که توسط باکتریهای نیتریفیکاسیون تولید می شود در این مرحله مصرف می شود.

 نیترات + مواد آلی نیترات

 6NO3+5CH3OH 5CO2+7H2O+3N2+6OH-+e

دی اکسیدکربن

 در نتیجه تنفس ماهی وباکتریها در سیستم ، دی اکسیدکربن تولید می شود. اگر مقدار بیش از 12 میلی گرم در لیتر بشود سبب استرس، کاهش ضریب تبدیل غذایی می شود وبرای حذف آن از هوادهی استفاده می شود. همچنین بیوفیلترهای چکه ای هم در حذف دی اکسیدکربن بسیار موثر هستند بدون حذف دی اکسیدکربن ، پ هاش آب اسیدی میشود.

 سولفیدهیدروژن

 در اثر تجزیه بی هوازی مواد آلی در آب ایجاد می شود. ترکیب سولفید محلول با یون هیدروژن تشکیل سولفید هیدروژن را میدهد ووجود آن بستگی به مقدار پ هاش دارد. با شستشوی بیوفیلتر غرقابی از تجمع آن وبروز خطر در سیستم می توان جلوگیری کرد.


نکات مهم

ـ هرگاه مقدار آمونیاک یا نتیریت افزایش یابد ابتدا باید غذادهی قطع شود وبه دنبال آن تعویض آب هم افزایش یابد وسریعا رفع علت کرد.

ـ در صورت پایین بودن درجه حرارت آب آنرا به آرامی باید تا 18 درجه سانتیگراد افزایش داد.

ـ هردوماه یکبار باید بیوفیلترها شستشو شوند یعنی هر بیست روز یک سلول بیوفیلتر کاملاً شسته شود تا از کاهش جمعیت باکتریها جلوگیری شود. این امر بستگی به میزان غذادهی ونیز کیفیت غذای مورد استفاده نیز داشته ودر صورت استفاده از غذا با غبار زیاد شستشوی هر یک از بیوفیلترها باید 4 تا 6 هفته کاهش یابد.

 

ـ بچه ماهیهایی که در هر نوبت باید وارد سیستم بشوند، ابتدا سه هفته در قرنطینه خارج از سالن باید بمانند ودر بدو ورود با فرمالین شستشو بشوند، پس از سه هفته هم دوباره این عمل تکرار شود. سپس بعد از 3-2روز که در آب تمیز قرار میگیرند وارد سیستم بشوند.

 

اقدامات مدیریتی

 

برای جلوگیری از بروز هر گونه اختلال در سیستم لازم است که سیستم هوشمند باشد به طوریکه از طریق سیستم آلارم اخطارهای لازم داده شود. آگاهی از کارکرد تجهیزات ، وضعیت ماهی وکیفیت آب به طور دائم قبل از آنکه مشکلی به حد بحرانی وخطرناک برای سلامت ماهیها برسد سبب جلوگیری از بروز هر گونه استرس در ماهی

 

می شود که پیامد آن رشد سریع ماهی میباشد.

 بیوفیلتر

برخی از پسماندهای ناشی از ماهی وغذا در آب محلول میشوند. که سبب تولید آمونیاک میشود. با توجه به تولید مواد آلی ناشی از غذا وماهی حجم بیوفیلترها برآورد می گردد.

 

فیلتر بیولوژیکی باید به خوبی کنترل شود تا بتوان نتیجه لازم از آن گرفت برای آنکه بتوان از گرفتگی بیوفیلترها جلوگیری کرد و باکتریها به خوبی فعالیت کنند فیلترها باید به نوبت هر 20 روز یکبار شستشو شوند.

موادآلی

پروتئین، چربی و هیدرات کربن میباشد. مانند بیولوژیکی قابل تجزیه شامل مواد BOD اصطلاح

 

آنها توسط باکتریهای هتروترف در محیط هوازی صورت میگیرد واکنش ساده ای از آن به شرح زیر میباشد: تجزیه

 C6HI2O6+6O2 6CO2+6H2O+E

انرژی گلوکز

 

باکتریها در طی تقسیمات سلولی زیاد میشوند. در شرایط بی هوازی مواد آلی تحت فرآیند تخمیر به موارد زیر

 

تجزیه میشوند:

 

H2+CO2

 

+ الکل+ اسیداستیک+سایر اسیدهای آلی متان +

 

اگر مواد آلی به مقدار بسیار زیاد در بلوکها تجمع یابند هر گونه تغییر فیزیکی (مانند شستشوی بلوکها) سبب آزاد شدن مواد آلی میشود که در اثر قرار گرفتن در تماس مستقیم اکسیژن ، مواد آلی به صورت بمب عمل میکند. با مدیریت صحیح در مورد فیلترها از بروز این مشکل به راحتی میتوان جلوگیری کرد.

 

درمرحله دنیتریفیکاسیون نیترات تولید میشود.در صورت تجمع وافزایش آن از حد مجاز (200میلی گرم در لیتر) برروی رشد وضریب تبدیل غذا تاثیر سوء دارد. در این مرحله نیاز به مواد آلی ومحیط بی هوازی برای رشد باکتریها میباشد.

آمونیاک

اگر آمونیاک در سیستم تولید ماهی انباشته شود برای ماهی سمی خواهد بود . وقتی آمونیاک به حد سمی خود برسد ماهی نمی تواند انرژی کافی از غذا دریافت کند . اگر میزان تجمع آمونیاک به حرکاتی بالا باشد ماهی کسل می شود و سرانجام به کما رفته و می میرد. در استخر های ماهی با مدیرت نامناسب آمونیاک به ندرت به میزان کشنده خود می رسد . اگرچه آمونیاک می تواند دارای اثرات

 

Sub-lethal

از جمله کاهش رشد ، تبدیل غذایی کم و کاهش مقاومت در برابر بیماری باشد این اثرات در غلظت های کم کم تر از حد کشنده ظاهر می شوند .

 

تاثیرات

 

PH و دما بر روی میزان سمیت آمونیاک در آب به دو صورت یافت می شود : شکل غیر یونی 3NH و شکل یونی آمونیوم 4NH+ . در برخی روش ها آمونیاک کل را بدست می آورند که مجموع دو شکل را شامل می شود و دربرخی روش ها فقط میزان 3NH حساب می شود . (در این مقاله شکل 3NH به مجموع دو شکل ترجیح داده شده است .) سهم نسبی هر یک از دو شکل موجود در آب به PH بستگی دارد . آمونیاک غیر یونی 3NH شکل سمی است و زمانی که PH بالا است شکل غالب می باشد . یون آمونیوم نسبتاًَ غیر سمی است و زمانی که PH پایین است شکل غالب را تشکیل می دهد . بطور کلی زمانی که PH کمتر 8 است کمتر از 10 درصد نیتروژن (آمونیاک) به شکل سمی خود (آمونیاک) به شکل سمی نسبی خود (3NH) وجود دارد . اگرچه این درصد با افزایش PH

به شدت افزایش می یابد .

 

میزان آمونیاک تحت تاثیر

 

PH و درجه حرارت افزایش می یابد برای تعیین میزان 3NH یک نمونه آب ، خطی از محور PH

رسم کنید تا نمودار را در دمای مورد نظر قطع کند سپس از آن نقطه خطی به سمت راست بکشید تا محور عمودی را قطع کند . این نقطه درصد تقریبی آمونیاک نمونه آبی است.

 

در استخر ها ،

 

PH به علت فتوسنتز (باعث افزایش PH) و تنفس (باعث کاهش PH ) ارگانیسم ها نوسان دارد . شکل سمی آمونیاک (3NH) در اواخر بعد از ظهر و اوایل غروب غالب است و آمونیم قبل از طلوع خورشید در صبح زود غالب است . تعادل بین 3NH و 4NH

+ تحت تاثیر دما نیز هست . سمیت آمونیاک در آب های گرم بیش از آب های سرد است .

دینامیک (پویایی) آمونیاک در استخر های پرورش ماهی

 

غلظت آمونیایی که از یک نمونه ی آب اندازه گیری می شود فقط یک

 

Snapshot

از شرایط همان زمان آب است و هیچ بینشی از پروسه های موثر بر آمونیا به ما نمی دهد . فقط نتیجه ی پروسه هایی که در آنها آمونیا تولید می شود یا از بین می رود یا منتقل می شود را بدست می دهد . روابط بین این پروسه ها پیچیده است ولی نکته ی مهم این است که نسبت ها را در سراسر سال تغییر می کند .

 

منابع آمونیا (آمونیا به مجموع 3

 

NH و 4NH

+ گویند )

 

مهم ترین منبع آمونیا در استخر ها مرفوع و دفعیات ماهی است . میزان آمونیایی که هر ماهی دفع می کند مستقیماً به میزان پروتئین موجود غذا بستگی دارد . وقتی پروتئین غذا در بدن ماهی شکسته می شود بخشی از نیتروژن برای ساختن پروتئین (مثلاً ماهیچه ها) مصرف می شود ، بخشی برای تولید انرژی به کار می رود و بخشی به صورت آمونیا از آبشش ها دفع می شود . پس پروتئین غذای ماهی منبع اصلی اکثر آمونیا آب استخر است .

 

دیگر منبع اصلی برای آمونیا در استخر ها رسوبات است . مقدار زیادی مواد آلی توسط ماهی و جلبک تولید می شوند یا به صورت غذا به استخر ها اضافه می شوند . مواد جامد دفع شده توسط ماهی و جلبک های مرده در کف استخر رسوب می کنند و در آنجا تجزیه می شوند . تجزیه ی مواد آلی تولید آمونیا می کند که از رسوبات به ستون های آب منتشر می شود.

افت /کم شدن آمونیاک

دو پروسه ی اصلی موثر در این امر کاهش یا تبدیل آمونیاک است . جذب آمونیاک توسط جلبک ها و سایر گیاهان مهم ترین عامل در این امر می تواند باشد . گیاهان از نیتروژن به عنوان ماده مغذی استفاده می کنند و آن را به مواد آلی تبدیل می کنند . پدیده فتوسنتز جلبک ها مثل یک اسفنج آمونیا مصرف می کند . (برای آمونیا مثل یک اسفنج عما می کند .) بنابر این هرچیزی که رشد جلبک را افزایش دهد جذب آمونیا را افزایش می دهد . فاکتورهایی مثل نور کافی ، گرما ، مواد مغذی فراوان و میزان غلظت جلبک ها . پروسه ی مهم دیگر در در تبدیل آمونیا در استخر پرورش ماهی پدیده ی

 

Nitrification است . باکتری ها در دو مرحله آمونیا را اکسید می کنند اول آن را به نیتریت -2 NOو سپس به نیترات -3 NO تبدیل می کنند فاکتور اساسی موثر بر Nitrification عبارتند از غلظت آمونیا ، دما و غلظت اکسیژن محلول در طول تابستان غلظت آمونیا خیلی کم است و بنابر این درصد Nitrification هم خیلی کم خواهد بود . در طول زمستان دمای کم باعث کاهش فعالیت میکروبی می شود و در بهار و تابستان غلظت آمونیا و دما مناسب است و شرایط برای max Nitrification مناسب و مطلوب است . (Peak اوج ) در بهار و پاییز غلظت نیتریت به طور معمول در استخر های پرورش ماهی در اوج خودش است . زیر نمودار : تاثیر نوسانات PH

بر روی غلظت آمونیاک در استخر های پرورش ماهی . برخی از پرسه ها مثل تبخیر آمونیاک از سطح استخر به هوا نیز می توانند کمی در کاهش مقدار آمونیاک استخر های پرورش ماهی موثر باشند .

 

چه زمانی آمونیاک بیشتر آمونیاک مشکل ساز می شود

 

در استخر های پرورش ماهی افزایش میزان آمونیا به حدی که باعث مرگ و میر شود بعید به نظر می رسد . اگرچه مقدار آمونیاک گاهی به قدری افزایش می یابد که باعث بروز عوارض می شود . آنالیز زیر مه مبتنی بر شاخص های کیفیت آب برای آمونیاک است توسط آژانس حفاظت از محیط آمریکا (

 

EPA) ارائه شده است . EPA سه معیار را برای آمونیاک (که نشانه میزان N است) بیان کرده است .(یکی شاخص بحرانی و دوتای دیگر شاخص شرایط عادی ) این سه نوع شاخص بر اساس دوره ی قرار گرفتن در معرض خورشید بیان شده اند . شاخص بحرانی غلظت ناشی از یک ساعت (بطور متوسط) قرار گرفتن در معرض نور است و تابعی از PH است . یکی از شاخ های عادی غلظت ناشی از متوسط 30 روز است و تابعی از PH

و دما است . دیگر شاخص عادی شامل غلظت 4 روزی است که بیشترین غلظت ها در طول یک دوره ی 30 روز در آنها دیده شده است . این معیار ها می توانند در تعیین زمان مشکل ساز بودن آمونیاک به ما کمک کند

در زمستان

 

این طور تصور می شود که آمونیا در زمستان به علت کم بودن غذا دهی و تغذیه مشکل ساز نیست. (ماهی فقط در روزهای گرم زمستان معمولاً زمانی که دمای آب بیشتر از 50

 

oF است غذا دهی می شوند . ) با وجود این غلظت آمونیا در طول زمستان بیشتر (2/4 – 4 میلی گرم در لیتر و گاهی بیشتر) از غلظت آن در طول تابستان (کمتر از 0/5 میلی گرم در لیتر) است . (نمودار شماره 3) غلظت نسبتاً کم در طی تابستان را می توان به فتوسنتز شدید توسط جلبک ها نسبت داد . فتوسنتز جبک ها آمونیا ار کاهش می دهد . در طی زمستان جلبک ها میزان کمی آمونیا دریافت می کنند ، در حالی که تولید آمونیا توسط تجزیه کننده ها ادامه دارد . تجزیه کنندگان مواد آلی که از فصل رشد رسوبات جمع شده است تجزیه می کنند . بطور کلی میزان بالای غلظت آمونیا در اواخر پاییز و زمستان را می توان به میزان کل غذادهی در فصل رشد نسبت داد . شاخص عادی 30روزه برای آمونیا (بعنوان شاخص نیتروژن) در زمستان بین 1/5 تا 3 میلی گرم بر لیتر با توجه به PH

نوسان دارد . که البته گاهی غلظت آمونیا در زمستان از این حد هم تجاوز می کند . که می تواند باعث ایجاد استرس در ماهی شود این در حالی است که سیستم دفاعی ماهی به علت دمای پایین در شرایط مناسبی قرار ندارد .

 


 
comment نظرات ()