پتانسیل اکسیداسیون - احیاء(ORP) و اهمیت آن در آبزی پروری

پتانسیل اکسیداسیون - احیاء(ORP) و اهمیت آن در آبزی پروری

گردآوری:علی قوام پور-کارشناس پژوهشکده میگوی کشور

ORP یا قابلیت اکسیداسیون و احیاء ( Oxidation-Reduction Potential)به معنی توانایی یک ماده (اتم،مولکول و ...) برای از دست دادن الکترون و کسب الکترون از مولکول یا اتم دیگر است که بر حسب میلی ولت(mV) اندازه گیری و ثبت می گردد.

در علم شیمی ماده ای را که الکترون از دست می دهد ( و بار مثبت پیدا می کند)اکسیده و ماده پذیرنده الکترون را (که بالطّبع بار منفی می یابد) احیا شده فرض می کنند.اما باید به خاطر داشت که می بایست در مجاورت هر دهنده الکترون ، مولکولی به عنوان گیرنده نیز حضورداشته باشد . از این لحاظ می توان فرآیند اکسیداسیون و احیا را به شکل یک باطری دارای دو قطب مثبت و منفی در نظر گرفت که جریان الکتریسیته تنها به شرطی برقرار می شود که هر دو قطب در مدار حاضرو فعال باشند و هرگاه یکی از دو قطب بنا به دلایلی حذف شود باطری فعالیت خود را از دست خواهد داد.

پارامتر O.R.P ( که گاه بصورت مخفف Redox نیز گفته می شود)،در واقع بیانگر این واقعیت است که سهم مواد اکسیده نسبت به مواد احیا شده در محیط چه اندازه است و بر این اساس مقادیر مثبت (زمانی که مواد اکسید شده محیط بیشتر است) و یا منفی(وقتی مواد احیا شده بیشتر باشد) به این کمّیت تعلّق می گیرد.

باید بخاطر داشت O.R.P تا حد زیادی نشان دهنده دسترسی مواد به اکسیژن و یا سایر مواد اکسید کننده است.بنابراین دانستن مقدار O.R.P یا ظرفیت اکسیداسیون و احیا شاید به خودی خود واجد اهمیتی در آبزی پروری نباشد بلکه این اهمیت بدان سبب است که می تواند نشان دهنده وضعیت هوازی(حضور اکسیژن)و یا بی هوازی (فقدان آن )باشد.

بر حسب شرایط  فیزیکو شیمیایی ، مواد محلول و معلق در ستون آب استخر،ممکن است اکسید و یا احیا شده باشند.به عنوان مثال دی اکسید کربن (CO2)و یا یونهای کلسیم (Ca++) و منیزیم (Mg⁺⁺) اکسیده شده  و متان (CH₄) ، سولفید هیدروژن (H2S) و یا آمونیاک ( NH₃) احیا شده می باشند.

با این تعریف ،می توان چنین فرض کرد که تجمع مواد آلی( ترکیباتی که به طور معمول غنی از پیوندهای C-H هستند همچون پروتئین ،چربی و...) در محیط پرورش آبزی(استخر ،تانک و ...) موجب کاهش ظرفیت اکسیداسیون و احیا خواهد شد.البته در آبزی پروری سنتی و حتی نیمه متراکم ،معمولاً به دلیل بالا بودن میزان اکسیژن (به واسطه فتوسنتز و یا انتشار مستقیم از طریق اتمسفر به آب) عوامل کاهش دهنده O.R.P به ندرت توان کاهش این پارامتر را تا محدوده صفر و یا منفی دارند با اینحال در بعضی استخرها و یا در سیستم های متراکم،فوق متراکم و یا مدار بسته ،به دلایلی ،ترکیبات آلی شامل مواد دفعی ،غذای خورده نشده و ضایعات گیاهی و جانوری ،در محیط بستر و یا حتی ستون آب تجمع یافته و اگر اکسیژن موجود در استخر برای تجزیه هوازی تمامی این پسماندها کافی نباشد ،به تدریج تجزیه به صورت بی هوازی آغاز شده و دراین صورت شرایط بستر و آب استخر نامساعد می گردد.

به این ترتیب با اندازه گیری O.R.P  می توان اطلاعات ذیقیمتی در خصوص شرایط آب و استخر پرورش به دست آورد.به عنوان مثال هرگاه این کمّیّت بین دو اندازه گیری با فاصله یک هفته از 140 به 120 تقلیل یابد می توان چنین نتیجه گیری کرد که مواد آلی تجمع یافته در محیط استخر در مدت یک هفته گذشته به میزانی بوده که تا حدی از اکسیژن موجود در استخر کاسته به اندازه ای که ورودی اکسیژن از طریق هوادهی ، فتوسنتز و یا انتشار از اتمسفر جهت حفظ O.R.P در محدوده قبل(140 میلی ولت) کافی نبوده است.

بصورت تئوری ، بالاترین و کمترین مقدار O.R.P در آب به ترتیب  1200+ و 1200- است هرچند این مقدار در آب شرب شهری 200 تا 400 میلی ولت می باشد.

در آب های جاری سطحی مقادیر O.R.P بطور معمول بین 100 تا 200 میلی ولت اندازه گیری شده با اینحال در آب های عمیق این پارامتر کاهش یافته و در نقاطی ممکن است حتی تا 300- میلی ولت افت نماید.

O.R.P در آب های ضد عفونی شده حدود 700 میلی ولت است اما باید توجه نمود که ظرفیت اکسیداسیون و احیا در محدوده های بیش از 500 تا 600 میلی ولت میتواند برای آبزیان مضر بوده و به بافتهای سطحی بدن از جمله آبشش و پوست آسیب وارد نماید.به همین دلیل گفته می شود که مقادیر O.R.P مناسب در آبزی پروری بین 100 تا 300 میلی ولت است چرا که در این محدوده شرایط هوازی برای تجزیه مواد آلی مساعد بوده و کمتر از این دامنه ،مقدمه شروع فعالیت بی هوازی در محیط استخر خواهد بود.

راهی که رفته ایم ...راهی که می رویم!!

چندوقتی است مباحث مربوط به پرورش ماهی تیلاپیا ، ذهن بسیاری از دست اندرکاران صنعت آبزی پروری را به خود مشغول نموده و جماعتی را ( حتی در میان عامّه مردم ) درگیر و دار باید و نبایدها و چون و چراهای ( تاکنون) بی فایده ای حیران ساخته است. اینکه تیلاپیا ماهی مفیدی است یا برعکس به دلیل نسبت نامناسب پروفیل چربی اش ،  یا استفاده از کود حیوانی در دوره پرورش ( منبعد کومه های انباشته از ماده ای تیره رنگ در حاشیه استخرهای پرورش کپورماهیان را پودرلیتیوم و یا کلرید آهن بنامیم )دشمن جان خواهد بود ، یا اینکه محیط زیست و اکوسیستم سراپا خوبی و فارغ از هرگونه تباهی کشورعزیزمان را تیر خلاصی است کارآمد ، نه در این قالب می گنجد و نه قصد دارم به ورطه اش ورود کنم که متخصصان پیش از این به کرّات در این وادی قلم فرسایی مقتضی نموده و از خجالت یکدیگر به در آمده اند . شاید روزگاری به قول خیّام " ... ناگاه منادیی در آید زکمین /کای بیخبران راه نه آن است و نه این " ، اما آن روز قدری دیر شده باشد .

اگرچه شخصاً بر این اعتقاد هستم که منع ورود تیلاپیا به عرصه آبزی پروری ساحلی تاکنون بی انصافی بوده اما چندی پیش به این مسئله فکر می کردم که بازنده واقعی در این دعوا کیست؟ موافقین یا مخالفین ورود گونه غیربومی تیلاپیا (هرکه باشد) ؟ به عقیده بنده ، هیچیک ، به اندازه بهره بردارانی که چشم انتظار معرفی راهی جهت افزایش راندمان تولید و یا گونه جایگزین به منظور تنوع کشت خود هستند در کنار ظرفیت های معطّل مانده تولید در زیر بخش آبزی پروری کشور از این کشاکش بیهوده زیان نمی بینند و جالب آنکه همه مسئولان نیز داعیه دلسوزی برای همین ظرفیت عظیم را داشته و دارند. البته پرواضح است که هیچ کدام نیز ( اعم از موافقان و مخالفان ) از سر خبث طینت بر طبل خود نکوبیده و مسلّماً هردوگروه به آنچه صحیح می پنداشته اند عمل کرده و در اثبات آن کوشیده اند . ولی شاید پرسش اصلی در غبار این آوردگاه ، مغفول مانده که همانا راهکاری جایگزین برای خروج از این وضعیت  باشد و این مهم میسّر نخواهد شد جز در سایه تعامل بین بخشی و ابتکار عمل و البته تغییر نگرش  در نهادهای تصمیم ساز.

در واقع در کنار هرگونه تلاشی در جهت کسب مجوّز معرفی تیلاپیا به مناطق ساحلی ، ضروری است برای این پرسش که " اگر تیلاپیا مناسب نیست  پس کدام گونه مطلوب خواهد بود ؟ " هم ، پاسخی درخور و مستند یافت. حقیقتاً حالا که تیلاپیا "نه" پس چرا همچنان سوکلا ، کفال خاکستری ، ماهیان خاویاری و لابستر هم "نه"؟ این حجم از انرژی که در جدال بین هواداران با مخالفان ورود تیلاپیا به آب های ساحلی صرف شده و کماکان نیز خواهد شد ، اگر در مسیر یافتن پاسخ برای پرسش بالا هزینه گردیده بود ، به یقین تا به حال منجر به معرفی گونه ای مناسب به صنعت می شد یا حداقل بخش قابل ملاحظه ای از مسیر طی شده بود.

چرا سایر گونه ها را آنچنان که باید ، وارد عرصه تولید انبوه و تجاری نساخته ایم؟ آیا در خصوص کفال خاکستری تمام برنامه ریزی مقتضی را نموده ایم؟ آیا همه کاری که در این خصوص انجام شده ، تمامی تلاش لازم و کافی برای دستیابی به بیوتکنیک تکثیر و پرورش این گونه بومی بوده و یا هنوز هم می توان کارشناسان و خبرگانی را " ولو بالصّین " یافت که قادر باشند قفل این دروازه را بگشایند؟

بر سر پروژه مولد سازی و تکثیرسوکلا چه آمد ؟ آیا عدم توفیق در انتقال مولدین این ماهی  از بندر لنگه به سایر ایستگاه های تحقیقاتی ،  نقطه پایان تلاش در جهت معرفی آن به صنعت بوده است؟ آیا تلاشی در جهت تکثیر بچه ماهی سوکلا در زیست بوم اصلی ، آن هم با استفاده از دانش کارشناسان مجرّب ( از کشورهای صاحب فن ) انجام شده یا صرفاً به نتایج تحقیقات خیرالموجودین داخلی ( با تمام احترامی که برای علم و تجربه اساتید و سروران خود قائلم) اکتفا کرده ایم ؟ حتی شاید تا این حد نیز کاری انجام نشده باشد (شکی نیست که ما "می توانیم"  ... همانگونه که " می توانیم " به جای صرف هزینه و زمان طولانی در جهت دسترسی به تکنولوژی ساخت پهپاد از نقطه صفر و تنها با اتکاء به متون موجود ، راه دیگری را نیز برگزینیم و با مهندسی معکوس و در زمانی به مراتب کوتاه تر ، فنآوری ساخت آن را بومی نمائیم که نمودیم  ) .

تحقیق در جهت پرورش ماهیان خاویاری در استخرهای خاکی و یا در قفس های دریایی تا چه پایه انجام شده و تا کجا پیش رفته است؟ از لابستر و پرورش صدف خوراکی چه خبر ؟ آیا تلاشی در زمینه تکثیر و پرورش خیار دریایی و تعمیم بیوتکنیک آن به سامانه های پرورش و کارگاه های تکثیر موجود در کشور هم صورت گرفته است؟

با خامه ماهی چه کرده ایم و چقدر این گونه ماهی دریایی  را در تحقیقات خود مورد التفات قرار داده ، چرخه تولید مصنوعی آن را در اختیار گرفته و وارد سیستم پرورشی خود نموده ایم؟ آیا در این وانفسای قیمت آبزیان در بازار داخل ، خامه ماهی نمی تواند سفره شهروندان را مزیّن به غذای سلامتی نماید ( هرچند این روزها اعتقاد بر این است که ما مأمور به تأمین معیشت و اشتغال زایی نیستیم و هر کلامی بر این سیاق شعار پنداشته می شود ) ؟

اساساً جدل بر سر چیست ؟ حریفمان کیست؟ باور کنید بحث تیلاپیا و اما و اگرهای آن بین شیلات و محیط زیست شباهتی بسیار به داستان فیل در تاریکی مولانا یافته که هریک از منظری به آن ورود نموده اند. هردو بر حق هستند و کمترمی توان در دلایل و مستندات هردوبخش تردید نمود ( بگذریم از اظهارنظرهایی که گهگاه در شبکه های اجتماعی و یا حتی محافل رسانه ای منتشر شده و دست به دست می گردد که البته در این زمینه نیز همچون بسیاری موارد دیگر ، روشنگری و اطلاع رسانی مناسبی صورت نگرفته و بعضا تنها به نیشخندی بر کم سوادی گویندگان و نویسندگان ، آنهم در محافل خصوصی  بسنده نموده ایم  به این اعتبار که نتایج تحقیقات گویای همه چیز هست ، حال آنکه مخاطبین رسانه های جمعی و عمده اعضای شبکه های اجتماعی  ،کمتر به نتایج تحقیقات آکادمیک رجوع می کنند ) .

با این حال مسلّماً تیلاپیا ، تنها گونه ماهی پرورشی در دنیا نیست .

حتی می توان با اطمینان پیش بینی نمود که  در صورت اخذ مجوّز ورود این ماهی به صنعت آبزی پروری کشور ، باز هم ما می مانیم و بازار آبزیانی که می بایست اینبار، شاهد عدم توانایی رقابت تیلاپیای Farmed in IRAN با تیلاپیای هندی و چینی و ... به هزار و یک دلیل ( هزینه تولید گزاف ، مالیات بالا و ...) باشد و اینبار نیز وانامی ، البته به روایتی دیگر. بگذریم ...

تیلاپیا اکنون مجوز تکثیر و پرورش ( حداقل تحقیقات در این زمینه ) را در مناطق مرکزی کشور پیدا کرده و چه کسی است که نداند این مناطق ، بخش عظیمی از سطح زیر کشت را برای این آبزی تأمین خواهند نمود. چه عیبی دارد اگر فائو ، روزی ، منطقه تیلاپیا خیز ایران را کویر مرکزی بداند و این دلیل را نیز در کنار گزارشات خود درج کند که به دلیل مخالفت های سازمان محیط زیست ، مجوز پرورش تیلاپیا برای سواحل جنوبی و شمالی این کشور داده نشده است؟ اگر این اتفاق برای استرالیا ، ژاپن ، کانادا  و یا هر کشور دیگری می افتاد واکنش ما چه بود ؟ جز این بود که حکومت قانون را در این ممالک تحسین می کردیم و ضمن مقایسه آنها با سیستم خودمان به این نتیجه می رسیدیم که " ببین تفاوت ره از کجا ست تا به کجا " ؟ قبلاً هم عرض کرده ام که شخصا بر این باورم ، ممنوعیت هایی که در این مسیر اعمال شده به نوعی اجحاف در حق صنعت بوده است و گواه این ادعا نیز نتایج تحقیقاتی است که بخشی از آنها در رشته مقالات ارائه شده در نخستین همایش تیلاپیا آورده شده است. با این حال عقیده دارم رایزنی در این وادی را می بایست به محافل تصمیم گیر و مؤثر واگذار نمود و بدنه کارشناسی شیلات  ( اعم از تحقیقات و اجرا در بخش های دولتی و غیر دولتی ) بر ارائه پاسخی مناسب جهت پرسش بالا پافشاری و تمرکز نمایند چرا که دود حاصل از  تداوم این فضا ، تنها به چشم صنعت آبزی پروری خواهد رفت . موفق باشید.

بیوفلاک ، فرصت ها و تهدیدها

اگر کشورهای شرق آسیا ، پس از چندین سال آبزی پروری ، به سیستم های متراکم و مکانیزه روی آوردند و این صنعت را با صبغه ای علمی دنبال نمودند ، در ایران اما این رویکرد خیلی زود در میان دست اندرکاران آبزی پروری به ویژه در صنعت میگو ، هواداران خود را یافت . با این حال دلایلی چند ، از جمله تجربه ناموفق سیستم های متراکم و مدار بسته در قزل آلا و شیوع بیماری در مزارع پرورش میگو ، سبب ایجاد نوعی محافظه کاری و شاید هراس از ورود به عرصه های نوین پرورش آبزیان  در میان دست اندرکاران این زیر بخش شده که می توان گفت بخشی از آن منطقی و بخشی غیر معقول است .

در این زمینه به نظر می رسد اتخاذ رویکردی ایجابی ، منطقی ترین راهکار باشد تا در کنار توسعه شیلات و آبزی پروری ، از تهدیدهای منجر به رکود و یا احیاناً شکست این صنعت در کشور پرهیز گردد چرا که با توجه به مکانیسم های حاکم بر بخش کشاورزی و سایر صنایع و فعالیت های اقتصادی ( بجز حوزه انرژی ) در کشور ، رکود آبزی پروری ، به  تغییر سریع( و غالبا منفی) در دیدگاه مسؤولین نسبت به کلیت صنعت به جای ضرورت رفع مشکلات صنعت جهت غلبه بر تهدیدات و عوامل موجد رکود خواهد انجامید . 

مقاله ای که لینک دانلود آن در ذیل این مطلب تقدیم گردیده ، احتمالاً پیش از این نیز در وبلاگ ارائه شده است اما بی مناسبت ندیدم مجدداً آن را به عنوان معرفی یکی از روش های نوین پرورش آبزیان که شاید به مثابه تیغی دو لبه در روند توسعه این فن مطرح است ، در وبلاگ قرار دهم با این امید که مورد توجه بازدید کنندگان واقع گردد :

لینک دانلود

ریسک فاکتورهای پرورش آبزیان در محیط دریا

یکی از زمینه های بسیار موفق توسعه آبزی پروری ، پرورش این موجودات در محیط دریاست که خوشبختانه کشور ما نیز از چند سال پیش ، با تمرکز سیاست های سازمان شیلات ایران بر "پرورش ماهی در قفس های دریایی " به آن پرداخته است .

اما بالطّبع به موازات معرفی هرفنّآوری به محیط  ، لازم است پیوست زیست محیطی  آن نیز مدّ نظر قرار گیرد تا مبادا ( همچون کثیری از طرح های مشابه) ، مخاطرات اکوسیستمی طرح ، در نهایت به عنوان تهدیدی فراروی توسعه ، مانع از عواید مثبت آن در کشور گردد .

تصویر زیر برخی مخاطرات عمده ناشی از طرح های پرورش ماهی در قفس را نمایش داده است که امیدوارم صرفاً با نگاهی کارشناسانه و به دور از هرگونه پیشداوری مورد توجه قرار گیرد :

کرم های دریایی مورد استفاده در آبزی پروری تایلند

در تایلند سه نوع پلی کت ( کرم های پرتار دریایی ) در کارگاه های تکثیر میگو مورد استفاده قرار می گیرد :

 Glycera dibranchiate 

Glycera dibranchiate  : این کرم معمولا رنگ قرمز تیره ای دارد و از جنگل های حرّا و بسترهای گلی جمع آوری می شود . عرضه این نوع کرم رو به کاهش بوده و به گفته آقای دکتر Surasak Dilokkeart بیش از 50 درصد از آنها ناقل بیماری می باشند .   

Arenicola marina 

Arenicola marina رنگ این کرم بیشتر متمایل به خاکستری است ، درچین پرورش داده شده و  وارد تایلند می شود .خریداران این کرم ها معمولا بر روی آنها تست بیماری و ارزش غذ ایی ( پروفیل بافتی) انجام می دهند .

Perinereis nuntia

Perinereis nuntia رنگ این کرم معمولا صورتی روشن بوده و از سواحل ماسه ای جمع آوری می گردد .

این کرم کمتر از دو کرم دیگر ناقل آلودگی است با این حال میزان عره آن کمتر بوده و ارزش غذایی متفاوتی ( بر اساس محموله و منطقه جمع آوری ) دارد .

 غالباً مراکز تکثیر بزرگ ترجیح می دهند از کرم P. nuntiaاستفاده کنند و دو کرم دیگر در کارگاه های تکثیر کوچکتر انجام می شود . تحقیقات نشان داده است که با تغذیه روزانه 20 تا 30 درصد از توده زنده مولدین با این کرم ، هر مولد قادر به تولید 2.5 تا 3 میلیون ناپلی است ( در متن گونه مولد آورده نشده است ) .این مقدار تقریبا دوبرابر عملکرد تولید با استفاده از دو گونه دیگر می باشد .به علاوه تغذیه با کرم P. nuntia سبب افزایش بازماندگی لاروی از مرحله ناپلی تا پست لارو به میزان 20 تا 30 درصد نسبت به سایر گونه های کرم دریایی می گردد .

منبع ( سایت شریمپ نیوز).

مزایای اکواپونیک