آمونیاک یک ترکیب حاوی نیتروژن است که توسط آبزیان به عنوان یک محصول زائد متابولیکی تولید می‌شود. آمونیاک همچنین در برخی از منابع آبی وجود دارد و میتواند توسط کودها و خوراک‌ها نیز به سیستم‌های آبزیپروری اضافه شود. آمونیاک در آبزیپروری از اهمیت قابل توجهی برخوردار است زیرا میتواند بر کیفیت آب، سلامت و رشد آبزیان و فرآیندهای زیستی که در این سیستم‌ها رخ می‌دهد، تأثیر بگذارد. در این مقاله از صاشکو، درباره تاثیر آمونیاک در سیستم آبزیپروری بحث می‌کنیم.
منابع آمونیاک
منبع اصلی آمونیاک در سیستم‌های آبزی پروری، آمونیاک دفع شده از گونه‌های پرورشی است. به عبارت دیگر، ماهی‌ها جهت کسب انرژی و تولید بافت‌های جدید، پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه را متابولیزه می‌کنند. نیتروژن اضافی این فرآیند به صورت آمونیاک از طریق آبشش‌ها و ادرار دفع می‌شود. مقدار آمونیاک دفع شده توسط ماهیان بستگی به چندین عامل مانند نوع و مقدار خوراک، دمای آب، گونه ماهی و استرس دارد.
علاوه بر این، تجزیه مواد آلی نیز میتواند موجب افزایش غلظت آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری شود. این مواد آلی می‌توانند شامل خوراک خورده نشده، مدفوع، تلفات، جلبک‌ها و گیاهان باشند. باکتری‌ها و قارچ‌ها ماده آلی را تجزیه کرده و آمونیاک را به عنوان یک فرآورده جانبی در آب منتشر می‌کنند. نرخ تجزیه بستگی به مقدار و کیفیت ماده آلی، دمای آب، سطح اکسیژن و فعالیت میکروبی دارد. اگرچه ممکن است سهم کمتری داشته باشند، اما لازم به ذکر است که آب‌های طبیعی ممکن است حاوی مواد شیمیایی، پساب کشاورزی و صنعتی باشند و متعاقبا باعث افزایش غلظت آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری شوند.
آمونیاک یونیزه و غیریونیزه
به‌طور کلی آمونیاک در دو شکل شیمیایی در آب وجود دارد: آمونیاک غیریونیزه (NH3) و آمونیوم یونیزه (NH4+).
غلظت کل آمونیاک یونیزه و غیریونیزه به نام آمونیاک کل (TAN) معروف است. همچنین نسبت آمونیاک و آمونیوم در آب بستگی به pH، دما، و شوری دارد. در واقع با افزایش pH و دما، مقدار آمونیاک غیریونیزه افزایش پیدا می‌کند. این درحالی است که با افزایش شوری، غلظت این شکل از آمونیاک کمتر و مقدار آمونیاک یونیزه افزایش پیدا می‌کند. توجه به این نکته ضروری است که نوع آمونیاک در آبزیپروری بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا بر سمیت و در دسترس بودن این ترکیب خطرناک تأثیر می‌گذارد. به عبارت دیگر، مطالعات نشان داده‌اند که آمونیاک غیریونیزه بسیار سمی‌تر از آمونیاک یونیزه است چون میتواند به سادگی از غشاء آبشش عبور کند و باعث تداخل جدی در تعادل اسید-باز و همچنین تعادل اسمزی شود.
اندازه‌گیری آمونیاک در سیستم آبزیپروری
آمونیاک میتواند با روش‌های مختلفی در سیستم‌های آبزیپروری اندازه‌گیری شود. این روش‌های رایج عبارتند از بررسی غلظت آمونیاک توسط روش‌های شیمیایی با استفاده از کیت‌های آزمایشی و دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل.
روش‌های شیمیایی شامل افزودن واکنش‌گرها به نمونه آب و اندازه‌گیری تغییر رنگ یا نقطه تیتراسیون با اسپکتروفتومتر است.
روش دوم که بیشتر در آزمایشگاه‌های مجهز به تجهیزات روز انجام می‌شود را روش «رنگ سنجی» می‌گویند. همچنین می‌توان غلظت آمونیاک را توسط دستگاه‌های الکترونیک بررسی کرد. در واقع با قرار دادن الکترود یا پروب دستگاه در نمونه آب، دستگاه آمونیاک‌سنج می‌توان غلظت آمونیاک را در یک صفحه دیجیتال به شما نشان دهد. لازم به ذکر است که علاوه‌بر غلظت آمونیاک، برخی از این دستگاه‌های دیجیتال قادر هستند که مقدار شوری، سختی، دما، اکسیژن و pH را اندازه‌گیری کنند.
نتایج اندازه‌گیری آمونیاک معمولا به صورت غلظت کل نیتروژن آمونیاک (TAN) در میلی گرم بر لیتر (mg/L) یا قسمت در میلیون (ppm) گزارش می‌شود. غلظت آمونیاک غیریونیزه (NH3) میتواند با استفاده از یک معادله یا جدولی که pH، دما، و شوری آب را در نظر می‌گیرد، از غلظت TAN محاسبه شود. به طور جایگزین، ماشین حساب‌های آنلاین مانند [این ماشین حساب] می‌توانند برای انجام محاسبات استفاده شوند.
تصویری از دستگاه دیجیتال آمونیاک‌سنج در ادامه آورده شده است.
سمیت آمونیاک برای ماهی‌ها
آمونیاک برای ماهیان و سایر ارگانیسم‌های آبی سمی است؛ زیرا برخی عملکردهای فیزیولوژیکی آن‌ها را مختل می‌کند. مطالعات نشان داده‌اند که آمونیاک با آسیب جدی به آبشش، میتواند موجب کاهش عملکرد این بافت در تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن شود. این گاز سمی پس از ورود به جریان خون، در عملکرد سیستم عصبی تداخل ایجاد می‌کند و متعاقبا تلفات به جای می‌گذارد. همچنین اثبات شده است که آمونیاک میتواند با مهار فعالیت برخی از آنزیم‌ها و سنتز پروتئین، موجب کاهش رشد و ایمنی در آبزیان شود. سمیت آمونیاک به چندین عامل از جمله غلظت، مدت، دفعات رویارویی، گونه، اندازه، سن، وضعیت سلامتی، پارامترهای کیفی آب (اکسیژن محلول، PH، دما، شوری و سختی) و حضور آلودگی‌های دیگر مانند نیتریت، نیترات، سولفید هیدروژن بستگی دارد.
به عبارت دیگر، غلظت کشندگی آمونیاک برای ماهیان بستگی به گونه و شرایط محیطی دارد. به طور کلی:
- ماهیان سردآبی در مواجهه با آمونیاک، حساس‌تر از ماهیان گرمابی هستند.
- ماهیان دریایی حساس‌تر از ماهیان گرمابی هستند.
- ماهیان جوان، حساس‌تر از ماهیان بالغ هستند.
مقادیر LC50 (غلظت‌هایی که 50٪ از حیوانات آزمایش را در یک زمان معین می‌کشند) برای ماهیان سردآبی مثل ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان 0.3 – 0.9 mg/L، برای ماهیان گرمابی مثل کپور معمولی 0.7 – 3.0 mg/L، برای ماهیان دریایی مانند ماهی سی بس 0.6 – 1.7 mg/L و نهایتا برای میگوهای دریایی مثل میگو وانامی 0.7 – 3.0 mg/L محاسبه شده است.
اثرات مزمن آمونیاک بر ماهیان میتواند در غلظت‌های بسیار پایین‌تر از غلظت‌های حاد مشاهده شود. اثرات مزمن آمونیاک میتواند موارد زیر را به همراه داشته باشد:
- کاهش ضریب تبدیل خوراک و بقاء
- افزایش حساسیت به بیماری‌ها
- کاهش رشد
- نقص در تولیدمثل
غلظت‌های امن آمونیاک برای رویارویی بلند مدت حدود 0.015 – 0.045 mg/L برای ماهیان سردآبی و حدود 0.05 – 0.15 mg/L برای ماهیان گرمابی، دریایی و میگو گزارش شده است.
کنترل و حذف آمونیاک
کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری برای حفظ کیفیت آب و تضمین سلامت آبزیان و افزایش راندمان ضروری است.
روش‌های کنترل آمونیاک در آبزیپروری
روش‌های مختلفی برای کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری وجود دارد؛ مانند تعویض آب، هوادهی، مدیریت تغذیه، حذف شیمیایی و فیلتراسیون زیستی.
تعویض آب
تعویض آب، ساده‌ترین و رایج‌ترین روش برای کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزی پروری است. تعویض آب شامل جایگزینی بخشی از آب در سیستم با آب تازه یا آب تصفیه شده که غلظت آمونیاک کمتری دارد، است. تعویض آب میتواند انباشت آمونیاک و سایر آلاینده‌ها و متعاقبا اثرات سمی آن‌ها را بر آبزیان کاهش دهد. دفعات و حجم تعویض آب بستگی به تراکم آبزیان، نرخ تغذیه، کیفیت آب منبع و طراحی سیستم دارد.
هوادهی
هوادهی روش دیگری برای کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزی پروری است. هوادهی شامل افزودن اکسیژن به آب با استفاده از دستگاه‌هایی مانند بلوئرهای هوادهی، دیفیوزرها یا فواره‌ها است. هوادهی میتواند سطح اکسیژن محلول را بهبود بخشد، PH را کاهش دهد و فرآیند نیتریفیکاسیون در سیستم را تقویت کند. هوادهی همچنین میتواند تبادل گاز بین آب و هوا را افزایش دهد، که باعث می‌شود سهم قابل توجهی از آمونیاک به صورت گاز از آب خارج و به هوا منتشر شود.
تصویری از فرآیند هوادهی با استفاده از فواره‌ها را در ادامه مشاهده می‌کنید.
مدیریت تغذیه
مدیریت تغذیه شامل تنظیم نوع، مقدار، دفعات و توزیع خوراک مطابق با نیازهای تغذیه‌ای و اشتهای آبزیان است. مدیریت تغذیه میتواند مقدار آمونیاک دفع شده توسط ماهیان را کاهش دهد. همچنین به کاهش مقدار ماده آلی که امکان تجزیه شدن و تولید آمونیاک را دارد، کمک می‌کند. مدیریت تغذیه همچنین میتواند بازده تبدیل خوراک، عملکرد رشد و سودآوری را بهبود بخشد.
استفاده از فرایندهای شیمیایی
درمان شیمیایی شامل افزودن موادی است که می‌توانند آمونیاک را جذب یا خنثی کرده یا مستقیما از آب حذف کنند. درمان شیمیایی میتواند به عنوان یک اقدام اضطراری برای زمانی که آمونیاک به غلظت‌های خطرناک می‌رسد یا به عنوان یک عمل روتین برای حفظ سطح پایین آمونیاک در سیستم، استفاده شود.
برخی از نمونه‌های درمان‌های شیمیایی عبارتند از استفاده از زئولیت، آهک، بی‌کربنات سدیم، تیوسولفات سدیم، فرمالین و… .
کنترل و حذف آمونیاک به روش زیستی
فیلتراسیون بیولوژیکی، روش دیگری برای کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری است. فیلتراسیون بیولوژیکی شامل استفاده از باکتری‌هایی است که می‌توانند از طریق یک فرآیند به نام نیتریفیکاسیون، آمونیاک را به نیتریت و نیترات تبدیل کنند. فیلتراسیون بیولوژیکی میتواند با استفاده از دستگاه‌هایی مانند بیوفیلترها و بید فیلترها انجام شود که سطح قابل توجهی را برای رشد باکتری‌ها فراهم می‌کنند. فیلتراسیون بیولوژیک همچنین ممکن است با استفاده از مواد طبیعی مانند خاک، شن، شن و ماسه، گل و گياهان که این باکتري‌های خاص را در منافذ يا سطوح خود نگه داري می‌کنند، انجام شود.
تصویر یک بید فیلتر در ادامه آورده شده است.
اهمیت توجه به تاثیر آمونیاک بر ماهی‌ها در آبزیپروری
آمونیاک یک پارامتر بسیار حائز اهمیت در آبزیپروری است؛ زیرا بر کیفیت آب، سلامت و رشد آبزیان و همچنین فرآیندهای بیولوژیکی که در سیستم رخ می‌دهد، تأثیر می‌گذارد. این محصول جانبی خطرناک توسط گونه‌های پرورشی، تجزیه بیولوژیکی و ورود خارجی در سیستم‌های آبزیپروری تولید می‌شود. آمونیاک در دو شکل وجود دارد: آمونیاک غیریونیزه (NH3) و آمونیوم یونیزه (NH4+).
آمونیاک میتواند با روش‌های مختلف اندازه‌گیری شود و به عنوان آمونیاک کل (TAN) گزارش می‌شود. آمونیاک برای ماهیان و سایر ارگانیسم‌های آبزی سمی است زیرا بسیاری از عملکردهای فیزیولوژیکی آن‌ها را مختل می‌کند. این گاز سمی میتواند با روش‌های مختلف مانند تعویض آب، هوادهی، مدیریت تغذیه، تیمار شیمیایی و فیلتراسیون بیولوژیکی کنترل شود.
اگر مایل به بهبود سلامت ماهیان خود هستید، بنزا فیش را به شما توصیه می‌کنیم. بنزا فیش، به عنوان سردسته مکمل‌های آبزیان بنزا، مکمل کیلاته معدنی خوراک ماهیان پرورشی و مخصوص ماهیان گرمابی، سردابی، خاویاری و دریایی شناخته می‌شود. شما می‌توانید این محصول را از فروشگاه سایت شرکت صاشکو تهیه کنید.
منابع اصلی ایجاد آمونیاک در سیستم‌های پرورشی کدام‌اند؟
منبع اصلی آمونیاک در سیستم‌های آبزی پروری، آمونیاک دفع شده از گونه‌های پرورشی است که به چندین عامل مانند نوع و مقدار خوراک، دمای آب، گونه و استرس بستگی دارد. همچنین تجزیه مواد آلی (خوراک خورده نشده، مدفوع، تلفات، جلبک‌ها و گیاهان) توسط میکروارگانیسم‌ها نیز میتواند موجب افزایش غلظت آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری شود. نرخ تجزیه به مقدار و کیفیت ماده آلی، دمای آب، سطح اکسیژن، و فعالیت میکروبی بستگی دارد.
منبع اصلی آمونیاک در سیستم‌های آبزی پروری، آمونیاک دفع شده از گونه‌های پرورشی است که به چندین عامل مانند نوع و مقدار خوراک، دمای آب، گونه و استرس بستگی دارد. همچنین تجزیه مواد آلی (خوراک خورده نشده، مدفوع، تلفات، جلبک‌ها و گیاهان) توسط میکروارگانیسم‌ها نیز میتواند موجب افزایش غلظت آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری شود. نرخ تجزیه به مقدار و کیفیت ماده آلی، دمای آب، سطح اکسیژن، و فعالیت میکروبی بستگی دارد.
بطور کلی آمونیاک با مختل کردن عملکردهای فیزیولوژیکی از مهم‌ترین عوامل بازدارنده در آبزیپروری است که نیاز به توجه ویژه دارد. اما بهتر است به این نکته توجه شود که سمیت آمونیاک به عوامل بسیار زیادی وابسته است و بسته به نوع آبزی، نگرانی‌ها در این زمینه میتواند متفاوت باشد. بدین معنی که پرورش‌دهندگان ماهیان سرد آبی مانند قزل‌آلای رنگین کمان باید توجه بیشتری به غلظت آمونیاک در آب داشته باشند. چراکه این گروه از ماهیان نسبت به آمونیاک بسیار حساس‌تر از سایر آبزیان پرورشی هستند.
پاسخ این سوال مثبت است و امروزه حذف آمونیاک تا حد قابل توجهی امکان پذیر است، اگرچه کنترل و حذف آمونیاک کاملا بستگی به مهارت پرورش دهنده دارد. جهت دستیابی به این مهم، روش‌های مختلفی مانند تعویض آب، هوادهی، مدیریت تغذیه، حذف شیمیایی و فیلتراسیون زیستی برای کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری وجود دارد. به طور کلی، تعویض آب ساده‌ترین و رایج‌ترین روش برای کنترل آمونیاک در سیستم‌های آبزیپروری است. اما بسته به نوع سیستم پرورشی از سایر روش‌ها نیز تا حد قابل توجهی می‌توان بهره برد.