آمونیوم و روش های حذف آن در محیط های پرورش آبزیان

آمونیوم و آمونیاک از فاکتورهائی هستند که می توانند با عدم مدیریت صحیح و مناسب در استخرهای پرورشی مشکل ساز شده و عواقب نامطلوبی را ایجاد نمایند

۲) استفاده از زئولیت

زئولیت ماده‌ای معدنی بوده که خاصیت بالائی در تبادل یونی از خود نشان می‌دهد. زئولیت به دو شکل طبیعی (کلیتوپتیلولیت) و مصنوعی وجود دارد. برای حذف یون آمونیوم از محیط‌های پرورشی از این رزین تبادل یون استفاده می‌شود. کارآئی این مواد در سیستم‌های تکثیر و پرورش آبزیان مورد تأیید قرر گرفته به‌طوری که مشاهده شده کلیتوپتیلولیت تا ۱۰ برابر وزن خود قادر به جذب آمونیوم از محیط است. لیکن در آب‌های شور با توجه به غلظت بالای کلراید (۱۹۰۰۰mg/lit) به‌دلیل اینکه به‌طور مستمر یون‌های گرفته شده را از دانه‌های رزین جدا می‌کند؛ چندان مورد مصرف قرار نمی‌گیرد.

زئولیت‌ها ظرفیت تبادل یونی ۵-۲ اکی والان در گرم را دارند و به‌طور تئوریک به‌ازاء هر گرم می‌وانند ۷۰-۲۸ میلی‌گرم آمونیوم را جذب نمایند. مارکینگ و بیل ("Marking & Bills "۱۹۸۲) و جای‌واری ساجا و بوید ("chiayvareesajja & Boyd"۱۹۹۳) متوجه شدند که هر گرم زئولیت می‌تواند در حدود ۹mg آمونیوم را از محلول نمک‌های آمونیوم در آب مقطر جذب نماید.

در جنوب شرق آسیا، زئولیت در استخرهی پرورش میگو به میزان ۲۰۰kg/ha در ماه بر روی سطح استخر استفاده می‌گردد. در تایلند، زئولیت را با غذا پخش می‌کنند چرا که در محل‌هائی که احتمال تشکیل یون آمونیوم و آمونیاک وجود دارد وجود زئولیت می‌تواند سبب جذب این مواد شود. البته استفاده از زئولیت به خاطر هزینه بالا و پیچیدگی نوع استفاده و اصلاح آن خیلی رایج نمی‌باشد.

۳) فیلترهای بیولوژیک

مشخص شده که بعد از اکسیژن، آمونیاک در سیستم‌های مدار بسته و فوق متراکم، عامل محدودکننده می‌باشد. عمل نیترات‌سازی (نیتریفیکاسیون)، اکسید شدن آمونیاک به نیترات بوده که اصل عمل فیلترهای بیولوژیک می‌باشد. بیش از ۴۰۰ گونه باکتری تبدیل کننده آمونیاک به نیتریت که مهمترین آنها نیتروزوموناس است شناسائی شده است. مهمترین گونه‌های نیتریت‌کننده Nitrosomonas monocella و N.europea است و مهمترین گونه‌های نیترات‌کننده دو گونه Nitrobacter winogradskyi و N.alile تشخیص داده شده است.

میزان رشد نیتروباکتر بیشتر از نیتروزوموناس است؛ اما مرحله محدودکننده در تبدیل آمونیاک به نیترات، اکسید شدن آن است. به همین دلیل به‌وجود آمدن نیترواکتر در بیوفیلترها بعد از مستقر شدن نیتروزوموناس چند روز به تعویق می‌افتد. (معمولاً ۱۰ روز).

در فیلترهای بیولوژیک، یک زمینه با سطحی وسیع برای چسبیدن باکتری‌های موردنظر و رشد آنها تعبیه می‌شود. در این زمینه‌ها، به‌منظور افزایش سطح محتوای می‌توان از سنگریزه، شن، پوسته صدف و یا دانه‌های پلاستیکی استفاده کرد.

از فیلترهای زیستی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ می‌توان به صافی‌های غوطه‌ور، قطره‌ای، گردان و استوانه‌ای اشاره کرد.

نکته مهم در استفاده از بیوفیلترها، وجود اکسیژن مورد نیاز است و اگر هوادهی کافی قبل از ورود آب به فیلتر انجام نشود؛ ممکن است؛ باکتری‌ها تلف شده و یا کار خود را به‌نحو مطلوب انجام ندهند. گفته می‌شود که میزان اکسیژن در هنگام ورود به فیلتر باید ۶mg/lit ـ ۵ باشد. ضمناً PH آب نیز باید به سمت قلیائی و کمی بیش از ۷ باشد. البته باکتری‌ها می‌توانند با تغییرات تدریجی PH سازگار شوند؛ ولی تغییرات سریع ۱-۵/۰ واحد می‌تواند؛ بازدهی تبدیل آمونیوم به نیتریت را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد.

۴) هوادهی

برای حذف آمونیاک می‌توان از طریق هوادهی و تبدیل آمونیوم به گاز آمونیاک با دستگاه‌های هواده اقدام کرد. این عمل در PH و دمای بالای کاربرد بیشتری دارد. البته هنوز عمل هوادهی در حذف آمونیوم از محیط‌های پرورشی اثبات نشده است؛ لیکن هوادهی با در اختیار قرار دادن اکسیژن برای اکسیده کردن آمونیاک به نیتریت و نیترات می‌تواند مفید واقع شود. بر طبق آزمایشات بوید (اطلاعات منتشر نشده) سطح هوادهی ۲kw در مدت ۲۴ ساعت و در حجم ۵۰m۳ آب در PH=۸/۵ باعث حذف آمونیاک شده است.

همان‌طور که قبلاً ذکر گردید به‌ازاء تبدیل هر گرم آمونیاک کل به نیترات، ۵۷/۴ گرم DO مصرف می‌شود.

۵) تعویض آب

مؤثرترین و سریعترین روش برای کاهش غلظت آمونیوم در مواقع اضطراری، تعویض آب؛ خصوصاً تخلیهٔ آب از کف استخرها و وارد کردن آب تازهٔ عاری از آمونیوم به استخرها می‌باشد. میزان تعویض آب در این‌خصوص مهم است و با افزایش بیوماس استخر و همچنین میزان مواد آلی موجود در استخر افزایش می‌یابد.

۶) تنظیم تراکم

تنظیم تراکم آبزیان مورد پرورش، با توجه به سیستم و امکانات موجود از مواردی است که در کیفی‌سازی آب می‌تواند؛ بسیار مؤثر و مثمرثمر باشد. تراکم بالای ذخیره‌سازی علاوه بر مصرف زیاد مواد غذائی، سبب افزایش تولید مواد دفعی و در نتیجه تولید آمونیوم می‌گردد. همچنین جلوگیری از ورود موجودات ناخواسته از بروی چنین مشکلاتی جلوگیری خواهد کرد.

۷) کنترل آب ورودی

خاک‌های با بار مواد آلی، همچنین مواد گیاهی و جانوری در حال تجزیه و فاضلاب‌های مناطق مسکونی و صنعتی می‌توانند حاوی بار بالائی از مواد مضر نظیر آمونیاک باشند. احداث مراکز تکثیر و پرورش در مناطق عاری از این مواد می‌تواند در کنترل مشکلات ناشی از آمونیاک مؤثر باشد.

۸) کنترل تراکم فیتوپلانکتونی استخرها

فیتوپلانکتون‌ها با دریافت یون آمونیوم، در تعدیل غلظت آمونیاک آب مؤثر می‌باشد: ولی افزایش تراکم آنها خصوصاً جلبک‌های سبز - آبی و تجزیه آنها پس از مرگ، سبب افزایش غلظت آمونیاک در آب خواهد شد. بنابراین همیشه باید تراکم پلانکتونی را در حد مطلوب بسته به شیوه پرورشی در نظر گرفت که این کار با استفاده از مدیریت صحیح کوددهی، امکان‌پذیر خواهد شد. ضمناً در صورت امکان، کاهش ورودی‌های نیتروژن توسط کوددهی، امکان‌پذیر خواهد شد. ضمناً در صورت امکان، کاهش ورودی‌های نیتروژن توسط کودها را باید مدنظر قرار داد.

۹) کنترل غذادهی در استخرها

غذای مناسب و مقدار کافی آن می‌تواند در رشد آبزیان و بهبود کیفی محیط پرورشی کاملاً مؤثر باشد. توزیع غذای بیش از اندازه به آبزیان با توجه به عدم مصرف آن، می‌تواند یکی از منابع تولید آمونیوم در آب شود. بنابراین در محاسبه میزان غذای مصرفی و دقت در نیازسنجی صحیح درصد پروتئین در جیرهٔ غذائی می‌تواند از بروز مشکل تولید آمونیاک در استخرها جلوگیری نماید.

۱۰) استفاده از فرمالین

در برخی مواقع، به‌منظور حذف آمونیاک از استخرهای پرورش میگو، در جنوب‌شرق آسیا از فرمالین استفاده می‌شود. ثابت گردیده که فرمالین در سیستم آزمایشگاهی در استخرها به میزان ۱۰mg/lit ـ ۵ می‌تواند ۵۰ درصد یا بیشتر آمونیاک را کاهش دهد. البته فرمالین ماده‌ای سمی است و می‌تواند؛ سبب مرگ فیتوپلانکتون‌ها و وضعیت نامطلوب اکسیژنی شود. در مناطقی مانند تایلند، فرمالین را پس از خشک کردن استخرها بر روی بستر می‌پاشند. در فرآیند واکنش فرمالین با آمونیاک، CH۳NO تولید شده که بی‌ضرر می‌باشد.

۱۱) استفاده از عصارهٔ یوکا

عصاره گیاه یوکا حاوی ترکیبات گلیکو بوده که می‌تواند ضمن ترکیب با آمونیوم واکنش نشان دهد. تحت شرایط آزمایشگاهی ۱mg/lit از عصاره بازاری یوکا، غلظت آمونیاک غیریونیزه را به ۲/۰ mg/lit ـ ۱/۰ کاهش می‌دهد. طی مطالعات انجام شده؛ در استخرهائی که در فاصلهٔ هر ۱۵ روی ۳/۰ mg/lit یوکا مصرف شده، غلظت آمونیاک کمتر و میگوها دارای رشد بهتر و بقای بالاتری شده‌اند.

۱۲) بهبود و اصلاح خاک استخرها

رسوبات کف استخرها، حاوی مواد دفعی آبزیان، غذاهای مصرف‌نشده، اجساد آبزیان و پلانکتون‌ها و سایر مواد رسوبی بوده که با توجه به درصد بالای مواد آلی موجود در آن به‌عنوان یکی از منابع مهم آمونیاک در استخرها مطرح می‌باشند. بنابراین در اینگونه استخرها با تخلیه خاک‌های حاوی مواد آلی فراوان، خشک کردن و در معرض نور خورشید و هوا قرار دادن و شخم‌زنی و آهک‌پاشی کف استخر در طول دوره‌ایش می‌توان به بهبود خاک کف و دیواره استخرها کمک نماید.

دکتر بهرام فلاحتکار

عشو هیئت علمی دانشگاه گیلان

A: Ammonification

B: Minveralization

C: Nitrate reduction

E:Immobilization

F: Denitrification

G:N۲ Fixation

منابع:

- Boyd,C.E, and Tucker, C.S.۱۹۹۸. Pond aquaculture water quality management. Kluwer Academic Publishers. ۷۰۰p

- Chiayvareesajja, S. and Boyd, C.E.۱۹۹۳. Effects of Zeolite, formalin, bacterial augmentation, and areation on total amonia nitrogen concentration. Aquaculture ۱۱۶, ۳۳-۴۵

- Lio, P.B. and Mayo, R.D. ۱۹۷۲. Salmonid hatchery water reuse system. Aquaculture ۱(۱). ۳۱۷-۳۳۵

- Marking, L.L. and Bills, T.D.۱۹۸۲ Factors affecting the efficiency of clinoptilolite for removing ammonia from water. Progressive fish-culture.۴۴, ۱۸۷-۱۸۹

- Shepherd, C.J. and Bromage, N.R.۱۹۹۰, Intensive fish farming. Blackwell science inc.

- Stankewich, M.J.Jr. ۱۹۷۲. Biological nitrification with the high purity oxygen process paper. Presented at the ۲۷th annual meeting of the Purdue industrial waste conference, May ۲.۴, purdue university, west Lafayette, Ind

- Wheaton, F.W.۱۹۷۷. Aquacultural engineeing. John Wiley & Sons, New York. ۷۰۸ P.

- لاوسون، تی. بی. ۱۹۹۴. اصول مهندسی آبزیان، ترجمه: م. جعفری باری. انتشارات شرکت سهامی شیلات ایران، معاونت تکثیر و پرورش آبزیان. ۵۰۳ ص.


شما در حال مطالعه صفحه 2 از یک مقاله 2 صفحه ای هستید. لطفا صفحات دیگر این مقاله را نیز مطالعه فرمایید.