دی اکسید کربن محلول ، PH ، قلیائیت ، سختی

اگر چه Co2 بسیار محلول در آب می باشد در اتمسفر جزء کوچکی بحساب می آید . کمتر از ۱% دی اکسید کربن در آب به شکل اسید کربنیک می باشد و این اجزاء به سختی از هم تفکیک می شوند .

H2o + co2 = H2co3 H2co3 = (H+) + (Co3 – – )
در آب خالص در دمای c25 غلظت کل دی اکسید کربن حدود mgil 48% می باشد . در غلظتهای بالای co2 ، PH کاهش می یابد . در غلظت دی اکسید کربنی معادل mgil 30 ، ph حدود ۸/۴ می باشد . دی اکسید کربن نباید سبب کاهش PH به زیر ۵/۴ شود .

PH استخرهای پرورش ماهی بدلیل فتوسنتز و تنفس در طی روز متغیر است . از آنجا که بعد از غروب خورشید فتوسنتز متوقف می شود و نیز اینکه همه گیاهان و جانوران موجود در استخر پرورش ماهی مصرف کننده اکسیژن هستند لذا مقدار اکسیژن محلول در آب کاهش می یابد . در استخرهایی که تراکم ماهی زیاد است ممکن است مقدار co2 حاصل از تنفس افزایش یابد . این co2 با آب ترکیب شده و اسیدکربنیک بوجود می آید و در نتیجه PH کم می شود ( ۳ ) .

اثر PH روی استخر ماهیان

نقاط مرگ آور اسید و باز برای ماهیان در حدود PH 4 و ۱۱ می باشد . هر چند ، اگر آبها بیشتر از ۵/۶ اسیدی شوند و یا قلیایت آنها بیشتر از ۵/۹ _ ۹ شود و این برای مدتهای طولانی صورت گیرد تولید مثل و رشد متوقف خواهد شد . ( ۱۹۷۳ , swingle , 1961 , mount )

مشکلات ناشی از PH دراستخرهای ماهیان غیرمعمول نیستند . در نواحی که معدن وجود دارد تراوشهای ناشی از معدن که اسیدی هستند باعث اسیدی شدن جویبارها و دریاچه ها می شود . اسیدی شدن طولانی مدت دریاچه ها و جویبارها باعث ایجاد بارانهای اسیدی خواهد شد که اثرات خطرناکی روی جمعیت ماهیان در نواحی اروپا و امریکای شمالی داشته است ( ۱۹۷۵ و همکاران , Beamish ) ( 6 ) .

یکی از عوامل عمده و مهم تغییر PH در استخرها ، وجود یا عدم وجود ترکیبات کلسیم در آب آنها می باشد . کربنات کلسیم یکی از فراوانترین مواد معدنی طبیعی است که بصورت نسبتاً خالص و یا بصورت ذراتی در سنگها و خاک وجود دارد . این ماده در آب خالص نسبتاً غیر محلول است و تنها به میزان ۱۳ قسمت در میلیون در آب حل می شود . آبیکه از کربنات کلسیم اشباع شده است دارای PH حدود ۳/۹ است ( ۳ ) .

کربناتها و بیکربناتها می توانند با اسید ها و نیز بازها واکنش نشان داده و منجر به تغییر PH گردند . زی شناوران گیاهی با تثبیت PH در قلیائیت ۵/۶ یا بیشتر توان تولید خود را بدلیل افزایش دسترسی به مواد معدنی ( مقدار فسفات محلول ) بهبود می دهند . قلیائیت به مقدار لیتر / میلی گرم ۲۰ یا بیشتر co2 را به دام می اندازد و به این ترتیب مقادیر co2 موجود برای فتوسنتز را افزایش می دهد ( ۷ ) .

* تغییر در سیستم کربنات بر اساس دما و PH و شوری ۳۴٫۳۲۵ % . ( ۷ ) .
درصد اجراء به صورت مولار آب شور
Co3- – Hco3 – H2 co3 Temp . C PH
2.1 94.0 3.9 8 7.5
6.6 92.2 1.2 8 8

۳٫۲ ۹۳٫۹ ۲٫۹ ۲۴ ۷٫۵
۸٫۴ ۹۰٫۷ ۰٫۹ ۲۴ ۸
آب شیرین
۰٫۰ ۹۱٫۲ ۸٫۸ ۸ ۷٫۵
۰٫۳ ۹۶٫۷ ۳٫۰ ۸ ۸
۰٫۲ ۹۲٫۹ ۶٫۹ ۲۴ ۷٫۵

۰٫۴ ۹۷٫۳ ۲٫۳ ۲۴ ۸

بدلیل استفاده زی شناوران گیاهی از Co2 در فتوسنتز ، PH آب استخر افزایش می یابد . زیرا اسید کربنیک از بین می رود . هم چنین ، زی شناوران گیاهی و سایر گیاهان می توانند جهت تشکیل Co2 برای فتوسنتز ، بیکربناتها را جذب کنند که در نتیجه کربناتها آزاد می شود . آزاد سازی کربنات از بیکربناتها توسط اعمال حیاتی گیاهان می توانند PH را شدیداً افزایش داده و نیز از طریق شکوفائی زی شناوران در طول دوره فتوسنتز ، موجب افزایش بارز PH می گردد . ( بیش از ۹ )

این افزایش PH می تواند در آبی با قلیائیت کم ( ۲۰ تا ۵۰ لیتر/میلی گرم ) و یا قلیائیت متوسط به بالا ( ۷۵ تا۲۰۰ میلی / لیتر ) که سختی آن از لیتر/ میلی گرم ۲۵ کمتر است روی دهد ( ۲ ) .

دی اکسید کربن به طور قابل ملاحظه ای ، برای ماهیان سمیتی ندارد . بیشتر گونه ها در آبهای با غلظت لیتر / میلی گرم ۶۰ از Co2 برای چندین روز به بقا خود ادامه می دهند . هنگامیکه غلظت اکسیژن محلول پائین است درصد قابل قبولی از دی اکسید کربن از جذب اکسیژن بوسیله ماهی جلوگیری می کند . متاسفانه ، غلظتهای دی اکسید کربن بطور نرمال به حد کافی بالاست

وقتی که اکسیژن محلول کم است ( ۱۹۷۹ و Boyd ) . هنگامیکه اکسیژن محلول پائین است فتوسنتز سریع صورت نمی گیرد . بعلت رابطه دی اکسید کربن با فتوسنتز تنفس غلظت دی اکسید کربن در طول شب افزایش و در طول روز کاهش می یابد غلظتهای بالای دی اکسید کربن در استخرها بعد از مرگ فیتوپلانکتونها و بعد از کاهش لایه بندی دما و در طول روزهای ابری رخ می دهد ( ۶ ) .

سمیت چندین آلوده کننده معمولی مانند آمونیاک و سیانید اثر روی تغییرات PH می گذارند . سمیت PH هم چنین بستگی به محتوی مواد معدنی و ظرفیت باکتری آب دارد . وجود فلزاتی مانند آهن می تواند خطر کاهش PH را زیاد کند بعلت اینکه نفوذ هیدرواکسید فریک روی آبشش ها سبب چنین حالتی می شود . ( EIFAC, 1969)
برای مثال ، ماهیانی که ۴/۸ = PH را تحمل کردند در ۵/۶ = PH در وجود آهن معادل ۰۹/۰ گرم درلیتر همگی مردند .

آلومینیم در آبهای اسیدی به آبشش ماهیان آسیب می رساند و موکوس را پوشش می دهد . اثرات PH در رنج های مختلف آن و تاثیر آن بر روی ماهیان در جدول زیر آورده شده است : ( ۷ ) .

رنج اثر بر ماهی
۳٫۵-۳ مرگ بیشتر گونه های ماهی به سرعت صورت می گیرد .
۴٫۵-۴ احتمالاً به بیشتر گونه ها آسیب می رسد ولی باعث سازگار شدن آنها نمی شود . پایداری ماهی با سن و اندازه بیشتر می شود .

۶-۵ آسیبها متفاوت هستند گر اینکه Co2 آزاد بیشتر از لیتر/میلی گرم ۲۰ باشد یا نمکهای آهن موجود باشند . تغذیه در بعضی از گونه های دریازی کاهش و ممکن است سبب مرگ و میر شود .
۶٫۵-۶ آبهای مربوط به ماهی متفاوت هستند گر اینکه Co2 آزاد بیشتر از میلی گرم / لیتر ۱۰۰ شود .
۸-۶٫۵ آسیبی وجود ندارد . اگر چه تغییرات درون این رنج ممکن است اثر مستقیم داشته باشد . سمیت دیگر سم ها تغییر می یابد .

۹-۸ تعدیه ممکن است روی ماهیان دریا اثر کند بخصوص لارو آنها . اگر چه جوانها سازگار می شوند .
۹٫۵-۹ احتمالاً آسیبها روی لارو ماهیان دریایی است .
۱۰٫۵-۹٫۵ مرگ ماهیان دریایی در طولانی مدت صورت می گیرد ، اما ممکن است برای دوره ای کوتاه مقاومت ایجاد بشود .

۱۱-۱۰٫۵ تماس طولانی مدت در محدودیت های بالا در این رنج مرگ و میر ایجاد می کند بخصوص در کپور ماهیان .
۱۱٫۵-۱۱ مرگ و میر سریع در تمام گونه های ماهی صورت می گیرد .

مقدار باز موجود در آب تحت عنوان قلیائیت کل شناخته می شود . بازهائی که اغلب در استخرهای پرورش ماهی یافت می گردند شامل کربناتها ، بیکربناتها ، هیدرواکسیدها ، فسفات ، و بوراتها می باشند . قلیائیت کل بر حسب میلی گرم در لیتر یا قیمت در میلیون کربنات کلسیم بیان می گردد .

در استخرهای حاصلخیز پرورش ماهی ، قلیائیت کل معادل لیتر/میلی گرم ۲۰ یا بیشتر مورد نیاز است . دامنه مطلوب قلیائیت کل برای پرورش ماهی بین ۷۵ تا ۲۰۰ میلیگرم / لیتر کربنات کلسیم می باشد ( ۲ ) . آبهای طبیعی که محتوی لیتر / میلی گرم ۴۰ یا بیشتر از قلیائیت باشند بیشتر برای آبزی پروری و تولید مورد نیاز هستند ، نسبت به آبهائیکه قلیائیت کمتری دارند ( ۱۹۶۶ و Mairs و ۱۹۴۵ و Moyle ) .

بر طبق ( ۱۹۴۶ ) Moyle تولیدات بیشتر در آبهای با قلیائیت بالا در نتیجه تاثیر مستقیم قلیائیت نیست بلکه بیشتر به علت فسفر و دیگر مواد غذایی است که با افزایش قلیائیت کل زیاد می شوند . رابطه بین قلیائیت کل و محصول vitereum stizostedion در استخرهای کود دهی نشده در Minnasota آورده نشده است :
• محصول سالیانه ماهی فوق در استخرهائی که قلیایت ها کل آنها متفاوت است ( ۱۹۴۶ و Moyle ).

 

هکتار/کیلو متوسط محصول شماره استخر قلیائیت کل
۱۹ ۷ ۲۰-۸
۳۲ ۷ ۴۰-۲۱
۷۱ ۲۰ ۸۰-۴۱
۷۰ ۱۵ ۱۲۰-۸۱
۵۴ ۲۰ ۱۲۰ <

در استرهای کود دهی شده مقدار قلیائیت کل در بخشی حدود ۱۲۰-۲۰ لیتر / میلی گرم می باشد که اثر کمی روی تولید می گذارد ( ۱۹۷۵ و Boyle , Walley ) .
هر چند در استخرهای کود دهی شده محتوی قلیائیت کلی معادل لیتر / میلی گرم ۲۰-۰ تولید ماهی با افزایش قلیائیت افزایش می یابد ، بنابراین در استخرهایی بارور قلیائیت کلی معادل لیتر / میلی گرم ۲۰ مناسب و مطلوب می باشد ( ۶ ) .

میزان سختی آب برای پرورش ماهی مهم بوده و یکی از ویژگیهای کیفی آب است که معمولاً گزارش می گردد . سختی عبارت است از مقدار کمی یونهای دو ظرفیتی مانند کلسیم ، منیزیم و یا آهن موجود در آب می باشد . سختی ممکن است در نتیجه مخلوطی از یونهای دو ظرفیتی ایجاد گردد اما معمولی ترین منابع ایجاد سختی آب کلسیم و منیزیم می باشند . سختی یک نمونه آب بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم گزارش می شود .

معمولاً سختی با قلیائیت اشتباه می شود . این اشتباه بدلیل واحد میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است که برای هر دو مقدار سختی و قلیائیت بکار می رود . چنانچه بی کربنات سدیم NaHCo3 عامل ایجاد قلیائیت باشد ممکن است آب دارای سختی کم و قلیائیت زیاد باشد . کلسیم و منیزیم در فرایندهای بیولوژیک ضروری هستند . ماهی می تواند کلسیم و منیزیم را به طور مستقیم از آب یا غذا جذب کند و کلسیم مهم ترین یون دو ظرفیتی موجود در محیط پرورش ماهی است .
در مورد بعضی از گونه ها مثل بس کانال red drum و بس راه راه stripped bass مقادیر نسبتاً زیاد سختی کلسیم برای بقا مورد نیاز است . مقدار ۲۵ تا ۱۰۰ میلی گرم در لیتر کلسیم آزاد ( ۶۳ تا ۲۵۰ میلی گرم در لیتر سختی Ca Co3 ) برای آبهای مورد نظر جهت پرورش ماهی توصیه شده است . قزل آلای رنگین کمان می تواند در PH بیش از ۵/۶ آبهای دارای مقادیر کم ۱۰ میلی گرم / لیتر کلسیم آزاد را تحمل کند اما ممکن است تحت شرایطی که ذکر شد رشد به آهستگی انجام شود ( ۲ ) .

Arce و Boyd ( 1980 ) رابطه مثبتی بین سختی و قلیائیت در استخرهای آلباما پیدا کردند . بیشتر آبهای با قلیائیت بالا آبهای سخت هستند ، اما این همیشه درست نیست . سختی کل آب دریا در حدود ۶۶۰۰ میلی گرم در لیتر می باشد ( ۷ ) .

• قلیائیت و سختی کل در آبهای استخرهای مختلف : ( ۶ ) .

سختی کل قلیائیت کل نوع آب
۱۲٫۹ ۱۳٫۲ استخر با خاک شنی
۱۲٫۳ ۱۱٫۶ استخر اسیدی با خاک رسی

۵۵٫۵ ۵۱٫۱ استخر با خاک کلسیمی
۱۵٫۱ ۹۳٫۰ استخری که با خاک نرم پوشش داده شده اما آب آن اسیدی است
۷۰۸ ۳۴۶ استخری که در ناحیه خشک نباشد

ترکیبات نیتروژن :
نیتروژن در محیطهای آبی به ۶ شکل وجود دارد :
• بصورت گاز محلول N2 ( از اتمسفر )
• بصورت گاز محلول NH3 ( بیشتر از مواد زائد که از متابوسیم جانوران بدست می آید )
• یون آمونیوم NH4+
• یون نیتریت NO2 –
• یون نیترات NO3

• بصورت مقادیر تنوعی از ملوکولهای آلی در حلالها ، بافتهای زنده و غیره زنده مواد آلی
کلمه “ ammonia” اغلب شامل هم NH3 و هم یون NH4+ است ولی بهتر است که یصورت آمونیاک کل محسوب شود . مقدار نیتروژن موجود در محلولها بصورت NH3 _ N یا NH4_N بیان می گردد . مقدار بدست آمده از عنصر نیتروژن موجود مقدار نیتروژن ملوکولی نیست . این مقدار بصورت میلی گرم یا میکرو گرم در واحد حجم از آب بیان می شود .

ترکیبات نیتروژن با شوری و دما و PH در آبهای شور و شیرین فرق می کند . در جدول زیر دقت کنید : N/a در دسترس نبوده است .

PH دما
۹ ۸ ۷ ۶ آب شیرین
۱۱٫۱ ۱٫۲ ۱۲/۰ ۰۱/۰ ۵
۲۱٫۴ ۲٫۷ ۲۷/۰ ۰۳/۰ ۱۵
۳۶٫۲ ۵٫۴ ۵۶/۰ ۰۶/۰ ۲۵
۵۲٫۹ ۱۰٫۱ ۱٫۱۱ ۱۱/۰ ۳۵

آب شور
۶٫۴ ۶۸/۰ ۰۷/۰ n/a 5
13.1 05/0 15/0 n/a 15
23.9 3.1 31/0 n/a 25
38.6 5.9 62/0 n/a 35

وابستگی بین ترکیبات نیتروژن در آب از طریق باکتریهای هتروتروفیک و اتروتروفیک می باشد ( ۷ ) . گیاهان سریعاً آمونیاک را جذب می کنند . در استخرها جائیکه تراکم بالائی از ماهیان وجود دارد و غذاهای مکمل برای تعدیه ماهیان وجود دارد غلظت آمونیاک در سطوح نامطلوبی افزایش می یابد . یون آمونیاک غیریونیزه سمیت بالائی برای ماهی دارد اما آمونیوم یونی نسبتاً غیر سمی است .

اثر PH روی فرم غیر یونی نیتروژن بیشتر از اثر دما می باشد . بر طبق نظر Colt و Armstrong ( 1979 ) وقتی که سطح آمونیاک در آب افزایش می یابد دفع آمونیاک بوسیله ماهی کاهش می یابد و سطوح آمونیاک در خون و بافتها افزایش می یابد و در نتیجه PH خون زیاد می شود . وقتی که غلظت آمونیوم بالا رود اثر آن بر روی نفوذ پذیری ماهی بوسیله آب و کاهش غلظتهای یونهای داخلی می باشد .

آمونیاک هم چنین مصرف اکسیژن بوسیله بافتها را افزایش می دهد و باعث تخریب آبشش ها و کاهش توانائی خون برای حمل اکسیژن می شود . تغییرات هیستولوژیکی در کلیه و طحال و بافتهای تیروئید و خون صورت می گیرد وقتی که ماهی در معرض غلظتهای نزدیک به مرگ آمونیاک قرار گیرد . در این شرایط ماهی مستعد برای مرگ می شود .

گزارش کمیسیون شیلات اروپا در سال ۱۹۷۳ بیان کرد که غلظت های سمیت آمونیاک در دوره های کوتاه مدت که در تماس مستقیم است بین ۲ تا ۶/۰ لیتر / میلی گرم NH3_N در بیشتر گونه ها می باشد .

Herbert , lioyd ( 1960 ) نشان دادند که سمیت آمونیاک با افزایش غلظت دی اکسید کربن کاهش می یابد . Tomasso و همکارانش ( ۱۹۸۰ ) آشکاراً اهمیت PH را در سمیت آمونیاک اثبات کردند . مقادیر LC50 در ۲۴ ساعت برای آمونیاک کل در گربه ماهی در دمای c25 _ 21 حدود ۲۶۴ ، ۳۹ ، ۵/۴ میلی گرم در لیتر در مقادیر PH : 7 و ۸ و ۹ بود .

سمیت آمونیاک در گربه ماهی بطور آهسته ای با افزایش غلظت کلسیم کاهش یافت . رشد فقیر ماهیان در تانکهای مورد کشت با تجمع آمونیاک همراه است .( ۱۹۷۵ و Andrews _ smith , piper و همکارانش در سال ۱۹۷۱ ) .

Robinete (1976 ) گزارش کرد که لیتر / میلی گرم ۱۲/۰ نیترات سبب کاهش و آسیب به آبشش در گربه ماهی روگاهی می شود .

بعد از هضم غذا توسط ماهی و تبدیل نیتروژن اضافی به آمونیاک که بعنوان ماده دفعی بداخل آب آزاد می گردد نیتریت به سیستم پرورش ماهی راه می یابد : نیتریت در شرایط طبیعی تحت اثر باکتریهائی که اغلب در آب وجود دارند به نیترات غیر سمی تبدیل می شوند ( ۳ ) .

Hollerman و Boyd ( 1980 ) پیشنهاد کردند که نیتریت از کاهش نیترات بوسیله باکتریها در آب یا لجن غیرهوازی بوجود می آید . هر چند عقیده عموم بر این است که عدم تعادل در واکنش نیتریفیکاسیون منجر به تجمع نیتریت می شود . علیرغم این منبع ، استخرها گاهگاهی محتوی غلظتهای نیترات ۵ _ ۵/۰ میلی گرم در لیتر No2- _ N می شوند .

غلظت نیتریت به مقدار کم در حدود ۵/۰ میلی گرم در لیتر در ماهیان سردابی ایجاد سمیت می کند . ( ۱۹۷۷ و Allen و Craw ford ) در اضافه کلسیم و کلر سبب کاهش سمیت نیتریت در ماهیان می شود ( ۶ ) .

هنگامیکه غلظت نیتریت آب بالا باشد ماهی به بیماری خون قهوه ای مبتلا می شود . نیتریت با عبور از آبششها وارد جریان خون ماهی می شود و خون را برنگ شکلاتی تا قهوه ای در می آورد . بطور کلی احتمال وقوع مشکلات ناشی از بالا بودن غلظت نیتریت آب در سیستم های بسته پرورش متراکم ماهی بیشتر است ، که ناشی از عدم کارائی سیستم های تصفیه است .

ماهی بس ( دهان گشاد و دهان کوچک ) ، Blue gill ماهی آبشش آبی ، خورشید ماهی Sun fish در برابر غلظتهای بالای نیتریت مقاوم است . ماهیان باله استخوانی Centrachids بطور مشخص می توانند مانع از وارد شدن نیتریت به آبششهای خود شوند اما سایر ماهیان گرمابی جنوب شرقی آسیا نیتریت را در خون خود متمرکز می کنند .

برای مثال تیلاپیا و گربه ماهی نسبت به نیتریت از حساسیت متوسط و قزل آلا و سایر ماهیان سردابی نسبت به مقادیر حتی بسیار جزئی نیتریت از حساسیت به شدت بالائی برخوردارند . ماهی حوض و Minnows سر چرب از نظر حساسیت در برابر مقادیر بالای غلظت نیتریت آب و ابتلاء به بیماری قهوه ای بین گربه ماهی و ماهی بس قرار می گیرند ( ۴ ) .

Tchobanoglus , colt ( 1978 ) پیدا کردند که آمونیوم غیر یونی رشد ماهیان جوان گربه ماهی روگاهی را در مدت امتحان ۳۱ روزه کاهش می دهد . اثر خطی آن در رنج ۹۹/۰ _ ۰۵۸/۰ میلی گرم در لیتر از NH3 _ N بود . غلظت لیتر / میلی گرم ۵۲/۰ از NH3 _ N سبب می شود که۵۰% کاهش در رشد ایجاد شود و هیچ رشدی در ۹۷/۰ میلی گرم در لیتر صورت نمی گیرد . مطالعات در مورد گونه ای سردابی نشان داد که غلظت NH3 _ N به مقدار ۰۵/۰ میلی گرم در لیتر کاهش رشد را در بر دارد ( ۷ ) .

اطلاعات در پرانتز مدت زمان Lc50 ( پائین ترین غلظتی که ۵۰/۰ ماهیان کشته می شوند ) یا مدت زمانی که در معرض آزمایشهای تحت مرگ بوده اند را نشان می دهد ( ۷ ) .

• مقایسه سمیت آمونیاک در ماهی :

نکته ها آمونیاک غیر یونی شوری گونه
Acule
C13 _ 12 , mg / l 9.8 _ 8.2 DO (h 24 ) 0.30 0.0 Chinook salmon
0.72 5.2 (parr )
1.80 9.6
1.14 16.9

۰٫۹۵ ۲۷٫۶
C13.6 , 45 .7 PH (h 24 ) 0.46 0.0 Rainbow trout
0.66 5.0 ( yearlings )
1.06 10.0
0.59 36.0
7.81 , 51 .7 PH (h 24 ) 0.23 0.0 Atlantic salmon

۰٫۲۹ ۱۸٫۰ ( smolts )
0.27 27.0
Mg / l 9.6 DO (h 24 ) 0.12 0.0 Atlantic salmon
Mg / l 9.5 DO 0.23 10.2 ( smolts )
Mg / l 3.5 DO 0.07 0.0

Mg / l 3.1 DO 0.09 10.2
C15 , 8.0 _ 7.5 PH (h 96 ) 0.87 12.0 Striped bass
1.12 12.0
0.66 35.0
0.87 35.0
0% 93 DO (h 96 ) 1.59 40.5 Sea bream
0% 61 DO 1.05 40.5 ( juveniles )
0% 33 DO 0.80 40.5
0% 26 DO 0.34 40.5
حد آستانه ای اثر روی رشد ندارد ۰٫۰۸ ۳۴٫۰ Sublethal
( juveniles ) growth Turbot

۶٫۸ No growth : PH 0.30 34.0
7.9 No growth : PH 0.90 34.0
حد آستانه ای که اثر روی رشد ندارد ۰٫۰۶۴ ۳۴٫۰ Dover sole
( juveniles ) growth
6.9 No growth : PH 0.38 34.0
8.1 No growth : PH 0.59 34.0

هیدروژن سولفید :
تحت مواقع غیر هوازی باکتریهای هتروتروفیک می توانند از سولفات استفاده کنند و گوگرد آزاد کنند . PH آشکاراً توزیع کاهش سولفور را در میان گونه ها تنظیم می کند . هیدروژن سولفید غیر یونی برای ماهیان سمی است . نسبت هیدروژن سولفید غیر یونی با افزایش PH کاهش می یابد . Adelman , Smith ( 1970 ) نشان دادند که بقاء تخم و پیشرفت لارو در اردک ماهی شمالی ( Esox lucus ) با مقدار H2s معادل ۰۰۶/۰ میلی گرم در لیتر محدود می شود .

آبشش ماهی بسیار حساس به سولفید هیدروژن است . Smith و همکارانش ( ۱۹۷۶ ) برای ماهی bluegill ( lepomis macrochirus ) Lc50 را در مدت ۷۲ ساعت در C22 برای تخم های این ماهی ، حدود ۰۱۹/۰ میلی گرم در لیتر بدست آورند آنها هم چنین گزارش کردند که Lc50 برای ۹۶ ساعت در مدت ۳۵ روز برای نوزادهای آبشش ماهی در C22 حدود ۰۱۳/۰ میلی گرم در لیتر ، برای جوانها در C20 048/0 میلی گرم در لیتر ، برای بلوغ ها در C20 حدود ۰۴۵/۰ میلی گرم در لیتر بدست آمده است .

Lc50 برای گربه ماهی روگاهی ، مربوط به نوزادان ، در مدت ۳ ساعت در C30 _ 25 در آبی با PH 8/6 حدود لیتر / میلی گرم ۸/۰ سولفید هیدروژن گزارش شد ( ۱۹۶۷ و Bonn , Follis ) . در PH حدود ۷ ، LC50 برای H2s میلی گرم / لیتر ۱ برای انگشت قدهای این ماهی و ۴/۱ لیتر / میلی گرم برای بالغها بدست آمده است . در مطالعه موردی Follis , Bonn ( 1967 (اثبات کردند که غلظتهای بالای هیدروژن سولفید مسئول رشد ضعیف گربه ماهی روگاهی در دریاچه ای اسیدی در شمال شرق تکزاس می باشد .

ارزیابی های زیست محیطی آبشش ماهی و دیگر گونه ها ( ۱۹۷۶ Smith و همکارانش ) این پیشنهاد را دادند که هر غلظت قابل کشف از هیدروژن سولفید باید مورد توجه قرار گیرد و بدانند که سمیت قابل توجهی برای تولید ماهی بوجود می آورد ( ۶ ) .

ترکیبات فسفر
در آبهای طبیعی روی شکل غیر آلی فسفر یونیزاسیون صورت می گیرد و تولیدات آن بصورت اسیدارتوفسفریک در می آید . در آبهای طبیعی H2po4- و Hpo4 2- غالب می باشند .

H3po4 = H+ +H2po4 –
H2po4= H+ + Hpo4 -2 , Hpo4 -2 = H+ + po4 -3

اگر چه فسفرها اجزاء کوچکی بحساب می آیند اما اغلب مهم ترین ماده غذایی برای تولید دراکوسیستم های آبی بشمار می آیند . غلظت فسفرها در آب استخرها و لجن ها قابل توجه است . فسفر ها در کودهای مورد استفاده در استخرها زیاد کاربرد دارند و فسفر ها در استخرها از مواد زائد که در اثر متابوسیم جانوران بوجود می آید پدیدار می شود ( ۶ ) .

ترکیبات نیتروژن و فسفر بعنوان مواد غذایی در سیستم های غیر متراکم و متراکم مهم هستند بخصوص در پرورش گیاه خواران مانند کفالها mullet ( Mugil species ) و خامه ماهی ( chanos chanos ) که رشد آنها توسط فیتوپلانکتوها و جلبکهای سبز _ آبی تامین می شود . فرمهای مختلف فسفر و ترکیبات آن بستگی به PH موجود در آبها دارد ( ۷ ) .

• نسبت بین اجزاء فسفر و PH : ( 6 ) .

مواد محلول و ذره ای آلی :
مواد آلی ، از مواد دفعی گیاهان و جانوران ، فساد مواد زیستی مرده ، تراوش طبیعی و ورود مواد دفعی انسانها که ممکن است مستقیم یا غیر مستقیم از runoff زمین صورت بگیرد .

در طول فعالیت فتوسنتزیک ، کربن سیکس شده آزاد می گردد و بصورت تولیدات غذایی مصرف می گردد . در دوره های رشد ، گیاهان مقدار کربن کمی را در طول فتوسنتز آزاد می کنند در حالیکه در موقعیتهای تحت استرس ، مقادیر بیشتری از کربن آزاد می شود و بعد از مرگ و فساد مقادیر بیشتری هم چنان آزاد می شود .

در هر کدام از این حالات مواد مختلفی موجود است . کربوهیدراتها ، پپتیدها ، اسیدهای چرب ، مواد سمی و مواد ضد باکتری و ویتامین B12 از کشت فیتوپلانکتونهای دریایی آزاد شده است و اینها به صورت گزارشی تدوین شده است .

DOC یا کربن آلی محلول ، با افزایش عمق در دریا کاهش می یابد . در عمق بالای ۱۰۰ متر مقادیر آن معمولاً در رنجی معادل میلی گرم / لیتر ۱ _ ۶/۰ است .
سالانه DOC دستخوش تغییرات کمی در لایه های سطحی در نتیجه بلوم فیتوپلانکتونها می شود ، اما در لایه های عمیق تر این مقدار ثابت است . کمبود DOC ممکن است در نتیجه تبدیل POC ، جذب حبابهای هوا ، پروسه هایی مانند فساد و یا تجزیه و استفاده باشد .

POC شامل مواد معلق زنده ( فیتوپلانکتونها ، مجموع باکتریها ) و غیر زنده ( مواد پوسیده ) که بزرگتر از ۱ _۵/۰ میکرو متر هستند می باشد .

POC مواد پوسیده اغلب بصورت POC مواد زنده زیاد می شود . اما کل POC عموماً تنها بخشی از DOC به شمار میرود در کل ، وابستگی بین مقادیر مواد آلی در رسوبات ، مواد محلول در آب دریا ، مواد معلق در آب دریا و ارگانیسم های زنده بصورت ۱۰۰۰:۱۰۰:۱۰:۱ می باشد ( ۷ ) .

مجموع جامد ، مواد غیر آلی معلق و کدورت
اگر یک نمونه آب ، تبخیر شود و خشک شود ، وزن رسوب ( mgil ) باقی مانده غلظت مواد جامد کل محسوب می شود و این شامل تمام مواد ذره ای و محلول به استثنای گازها می باشد . اگر مواد باقیمانده در درجه حرارت c550 آتش بگیرد و دوباره وزن شود و وزن کم شود موجود ، کل مواد جامد فرار و وزن باقی مانده اندازه مواد آلی محلول و معلق می باشد .

مواد جامد ذره ای و محلول بوسیله فیلتراسیون نمونه آب مورد نظر از فیلتر۱ تا ۵/۰ میکرومتر ، از یکدیگر تشخیص داده می شوند . اگر فیلتراسیون صورت گیرد و سپس تبخیر و خشک شود وزن رسوب باقی مانده غلظت مواد محلول بجز گازها می باشد . اگر کاغذ فیلتر خشک شود و دوباره وزن شود محصول باقی مانده مواد ذره ای کل است ( ۷ ).

مواد جامد محلول معمولاً با پلانکتون ، مواد زائد ماهیها ، غذای خورده شده ماهیها یا ذرات رس به صورت معلق در آب می باشد . مواد جامد بصورت معلق ذرات بزرگی می باشند که معمولاً در طول زمان در ستون آب نشست می کنند . ذرات رس بزرگ مورد استثناء هستند . ذرات رس بصورت معلق هستند به علت اینکه تخلیه الکتریکی منفی با آنها همراه می شود ( ۸ ) .

اگر مواد جامد محلول در آب زیاد شود دلالت بر این دارد که غلظت زیادی از مواد حل شده وجود دارد . آبی که محتوی مواد جامد معلق زیادی است با BOD بلا همراه است و این اغلب با کدورت همراه است و کدورت بصورت تحلیلی اندازه نفوذ نور در آب است و معمولاً با Secchi اندازه گیری می شود و این شفافیت است . واضح است که ، کدورت هم چنین به پارامترهای دیگری وابسته است مانند مقدار پلانکتون در آب .

در آبزی پروری مواد جامد می توانند در چند دسته مختلف تقسیم بندی شوند :
۱- مواد جامد قابل نشت . نیروی جاذبه متعارف باعث ته نشت آنها در تانکها یا استخرهای پرورش ماهی می شود که معمولاً نظر آنها بصورت mm2- 10 < می باشد .
۲- مواد جامد معلق mm3- 10 < که معمولاً قابل ته نشت نیستند .
۳- ذرات کلوئیدی mm6- 10 _ 3- 10 که ممکن است باکتریها ، ویروسها یا ذرات ریز رس باشند .
۴- مواد حل شده که ممکن است قطری معادل mm 6- 10 < داشته باشند ( ۷ ) .

کدورت
کدورت ایجاد شده بوسیله پلانکتونها در استخرهای ماهی مطلوب است . نتیجه کدورت غلظت های بالای مواد هومیکی مستقیماً برای ماهی مضرنیست اما آبهایی که دستیروفیک هستند بعلت اسیدینه و سطح مواد غذایی پایین و محدود شدن نفوذ نور برای فتوسنتز ، تولید پایین می آید . ناخواسته ترین نوع کدورت در نتیجه ذرات معلق رس می باشد .

Wallen در سال ۱۹۵۱ تغییرات رفتاری ماهیانی را که تماس با کدورت ناشی از رس بیشتر از mgil 20000 بودند مورد توجه قرار دارد اما افرادی که از ۱۶ گونه بودند در تماس با مقادیر رس mgil 100000 برای یک هفته یا طولانیتر باقی ماندند . مرگ ومیر قابل ملاحظه در مقادیر کدورت بالای mgil 175000 اتفاق افتاد . کدورت در آبهای طبیعی بندرت بیشتر از mgil 20000 می شود ( ۱۹۴۵ و Irwin ) .

هر کدورت ایجاد شده بوسیله ذرات معلق خاک بندرت اثر فوری و مستقیمی روی ماهی می گذارد ، اما در دراز مدت ممکن است به جمعیتهای ماهیان آسیب برساند . Duchrow و Everhart ( 1971 ) خاطر نشان کردند که اندازه گیری مستقیم کدورت و مقادیر آن برای تخمین استانداردهای کیفی آب جای سوال دارد و مهم است .

Buck ( 1956 ) یک سری از مزارع استخری Oklahoma را به سه دسته تقسیم کرد :
۱- استخرهای شفاف با متوسط کدورت زیر mgil25 .
2- استخرهای متوسط با میزان کدورت mgil 100 تا ۲۵
۳- استخرهای گل آلود با میزان کدورت بالای mgil 100 .

متوسط وزن کل ماهیها ( Sun fish , largemouth bass ) به این شرح بودند :
در استخرهای شفاف kg/ha 181 و در استخرهای متوسط kg/ha 105 و در استخرهای گل آلود kg/ha 33 .

تفاوتها به رشد سریعتر و تولید مثل بیشتر در استخرهای با کدورت کمتر منجر شد . مقادیر متوسط فیتوپلانکتون خالص ۲/۱۹ میکرولیتر در لیتر در استخرهای شفاف و ۴/۲ میکرو لیتر در لیتردر استخرهای متوسط و ۱٫۵ میکرو لیتر در لیتر در استخرهای گل آلود گزارش شد .

Buck احساس کرد که نفوذ نور در محدودیت رشد فیتوپلانکتون مهم است . در آبی که کدورتی معادل mgil 25 دارد% ۹/۲۴ از نور قرمز نفوذ یافته در عمق cm10 می باشد در می باشد در مقایسه با ۳/۶% و ۰% در مقادیر کدورتی معادل ۵۰ و ۱۵۰ mgil .

Buck ( 1956 ) هم چنین سطوح اختلاف کدورت را در استخرهای هچری تخمین زد . تولید کل ماهی در استخرهای شفاف kg/ha 153 و kg/ha 105 در استخرهای متوسط و mg/ha 110 در استخرهای گل آلود بود . گربه ماهی روگاهی و خورشید ماهی و بس دهان بزرگ در استخرهای مورد آزمایش ذخیره شده بودند .

تولید بیشتر ماهی در هچرهایی که گل آلود بودند در مقایسه با استخرهای گل آلود به بقا بالا و رشد خوب گربه ماهی نسبت داده شد ( ۶ ) .

مواد آلی
در آب استخرهای ماهی مواد آلی ، بصورت پلانکتون زنده ، ذرات معلق ، مواد آلی پوسیده و مواد آلی محلول می باشد . در بحث مواد آلی عناوین BOD و COD زیاد کاربرد دارد .

حال در این بخش به این دو مورد پی می بریم . تعیین BOD استاندارد شامل انکوباسیون نمونه آبی با مواد غذایی فراوان در دمای C20 می باشد .