زیست پالائی (Bioremediation) در سامانه های پرورش میگو (قسمت اول)
نوشته : Rosamma Philip و Swapna P Antony
ترجمه: علی قوام پور
چکیده:
آبزی پروری مقادیر قابل توجهی پسماند و ضایعات شامل محصولات جانبی متابولیک، باقیمانده غذا، مواد دفعی و بقایای مواد مورد استفاده در پیشگیری و درمان تولید می کند که ورود آن ها به منابع آبی اطراف منجر به کاهش کیفیت آب و شیوع بیماری ها می شود. زیست پالایی، به معنی کاربرد میکروب ها/آنزیم ها در استخر پرورش، روشی است که امروزه با هدف بهبود کیفیت آب و حفظ سلامت و پایداری سیستم های آبزی پروری مورد استفاده قرار می گیرد. زیست پالایی شامل معدنی نمودن مواد آلی به دی اکسید کربن، به حداکثر رساندن تولیدات اولیه، افزایش تولید میگو، نیتریفیکاسیون و نیترات زدایی است که به منظور: 1- حذف نیتروژن اضافی از محیط استخر و 2- حفظ پایداری و تنوع در جمعیت (میکروارگانیسم های) موجود در استخر و حذف عوامل بیماریزا با استقرار گونه های مطلوب، انجام می شود. جدای از باکتری‌های هتروتروف تجزیه‌کننده مواد آلی (دتریت‌خوار)، باکتری‌های نیتریفایر، دنیتریفایر و فتوسنتزکننده نیز عموماً در زیست پالائی مورد استفاده قرار می گیرند.
مقدمه
صنعت آبزی پروری طی دو دهه اخیر دارای سریع ترین رشد در بخش تولید مواد غذایی در جهان بوده است. این صنعت تا مدت ها به واسطه سامانه های پرورش توأم و سنتی مبتنی بر استفاده بهینه از منابع، صنعتی دوست دار محیط زیست و سالم در نظر گرفته می شد. اما ارتقاء تولید در آبزی پروری با افزایش منابع و سطح زیر کشت و استفاده از فنآوری های مدرن و سامانه های متراکم، مستلزم استفاده بیشتر از نهاده‌ها همچون آب، خوراک، کود و مواد شیمیایی بوده است. در نتیجه امروزه آبزی پروری از جمله صنایع دارای پتانسیل آلایندگی محیط تخریب مناطق تالابی محسوب می شود.
تولید پسماند در آبزی پروری
شرایط فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک محیط پرورش بر سلامت و رشد میگو مؤثر است. قرار گرفتن میگو در معرض سمومی مانند سولفید هیدروژن، آمونیاک و دی اکسید کربن منجر به استرس و در نهایت بیماری می گردد. پسماند تولید شده در مزارع آبزی پروری اساسا مشابهند. با این حال، بسته به گونه و سامانه پرورش، تفاوت هایی در کیفیت و کمیت این پسماندها وجود دارد. این پسماندها را در مراکز تکثیر و مزارع پرورش می توان به شرح ذیل دسته بندی نمود:
- پسماندهای غذایی و دفعی
- محصولات فرعی متابولیک
- باقیمانده های آنتی بیوتیکی
- پسماندهای ناشی از کودهای آلی و معدنی
- پوسته میگو
- مواد حاصل از مرگ پلانکتونی
رویکرد جاری در بهبود کیفیت آب در آبزی پروری، استفاده از میکروب ها / آنزیم ها در استخرهای پرورش است که به عنوان "زیست پالایی" از آن یاد می شود. وقتی میکرو و ماکرو ارگانیسم‌ها و یا محصولات آنها به عنوان افزودنی برای بهبود کیفیت آب استفاده می‌شوند، آنها را زیست پالا (Bioremediator) و یا عوامل زیست پالایی (Bioremediation agents) می‌نامند. به کار گیری این ترکیبات منجر به تجمع لجن یا ماده آلی کمتر در بستر استخر، نفوذ بهتر اکسیژن به رسوب و محیطی به طور کلی مطلوب تر برای جمعیت آبزی پرورشی می شود.
برای حصول موفقیت در امر زیست پالائی لازم است جمعیت های باکتری بومی تخلیص، جداسازی و تکثیر شوند. زیست پالائی موفق شامل موارد ذیل است:
- بهینه سازی نرخ نیتریفیکاسیون برای حفظ غلظت آمونیاک در مقادیر پائین
- بهینه سازی نرخ دنیتریفیکاسیون برای حذف نیتروژن اضافی به صورت گاز ازت از استخرها
- به حداکثر رساندن اکسیداسیون سولفید برای کاهش تجمع سولفید هیدروژن
- به حداکثر رساندن معدنی سازی کربن و تولید دی اکسید کربن برای به حداقل رساندن تجمع لجن
- به حداکثر رساندن تولیدات اولیه که تولید میگو و همچنین محصولات ثانویه را افزایش می دهد
- حفظ و پایدار سازی تنوع جمعیت میکرو و ماکروارگانیسم های موجود در محیط استخر به نحوی که از غالب شدن گونه های نامطلوب جلوگیری به عمل آید.
