Научная статья на тему 'Показатели водной среды и аммонийный азот в системе замкнутого водообеспечения при содержании объектов аквакультуры'

Показатели водной среды и аммонийный азот в системе замкнутого водообеспечения при содержании объектов аквакультуры Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
2072
317
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМА ЗАМКНУТОГО ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ / АММОНИЙНЫЙ АЗОТ / РУССКИЙ ОСЕТР / ПЕСТРЫЙ ТОЛСТОЛОБИК / ТОКСИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ / SYSTEM OF CLOSED WATER CIRCULATION / AMMONIA NITROGEN / RUSSIAN STURGEON / COLORFUL CARP / TOXIC INFLUENCE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Чалов Владимир Васильевич, Пономарёва Елена Николаевна

Условия среды в системе замкнутого водообеспечения при содержании водных животных имеют первостепенное значение. В таких установках при интенсивном выращивании в условиях плотных посадок используют высокобелковые комбинированные корма, которые, как и продукты обмена веществ организма, загрязняют водную среду. В задачи исследования входила проверка токсического воздействия аммонийного азота на выживаемость пестрого толстолобика и русского осетра в системе замкнутого водообеспечения. Установлено, что токсическое действие аммонийного азота на пестрого толстолобика начинается при его концентрации в воде 2 мг/л в течение 5 суток. Для русского осетра допустимое количество NH+ в 4 раза ниже (0,5 мг/л). Библиогр. 2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Чалов Владимир Васильевич, Пономарёва Елена Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Environment conditions in the system of closed water circulation containing water animals, have primary importance. In these conditions with intensive cultivation and dense planting, high-protein feeds are used which pollute water environment as well as metabolic products. The task of the investigation was to check the toxic influence of ammonia nitrogen on colorful carp and Russian sturgeon survival in the system of closed water circulation. It is established that the toxic influence of ammonia nitrogen on colorful carp begins when its concentration in the water is 2 mg/l during 5 days. For Russian sturgeon the allowed concentration of NH + is in 4 times less (0.5 mg/l).

Текст научной работы на тему «Показатели водной среды и аммонийный азот в системе замкнутого водообеспечения при содержании объектов аквакультуры»

УДК 639.371

В. В. Чалов, Е. Н. Пономарёва

ПОКАЗАТЕЛИ ВОДНОЙ СРЕДЫ И АММОНИЙНЫЙ АЗОТ В СИСТЕМЕ ЗАМКНУТОГО ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ СОДЕРЖАНИИ ОБЪЕКТОВ АКВАКУЛЬТУРЫ

Введение

Условия среды в установках замкнутого водообеспечения (УЗВ) при содержании водных животных имеют первостепенное значение. В таких установках при интенсивном выращивании в условиях интенсивных посадок используют высокобелковые комбинированные корма, которые, как и продукты обмена веществ организма, загрязняют водную среду. Индикатором органического, в том числе за счет азотсодержащих веществ, загрязнения являются показатели водной среды и данные концентрации аммонийного азота [1].

В связанной форме азот в рыбоводных системах бывает в виде аммиака (NN3), нитритов (К02), нитратов (N0^ и ионов аммония CNH+). Появление в воде аммонийных ионов и аммиака указывает на наличие процесса нитрификации (разложение органики гетеротрофными бактериями). Аммиак опасен уже при концентрации 6-10,3 мг/л, т. к. разрушает жаберный аппарат рыб. В щелочной воде насыщение аммиаком выше (при рН 8,5 - до 13,4 %, а при рН 6 - лишь 0,05 %, температура воды - +25 °). Концентрация ионов аммония для некоторых видов рыб допустима до 2 мг/л. Нитриты менее токсичны, но при концентрации 10-20 мг/л вызывают отравление рыб. Допустима концентрация нитритов до 0,1 мг/л. Под действием бактерий нитриты окисляются до нитратов. На нересте нитратная концентрация свыше 40 мг/л недопустима. Избежать образования нитратов можно регулярной чисткой грунта с его рыхлением и последующей сменой воды.

Для осетровых рыб, которые более требовательны к условиям водной среды, допустимо содержание КН+ до 1 мг/л [2].

Количество выделяемого рыбами аммония зависит не только от интенсивности их метаболизма, но и от состояния самих животных. Так, при длительном (более часа) стрессе, организм рыб переключает свой энергетический обмен с расхода глюкозы и гликогена (так называемый глюкогенез), на расход аминокислот белков тела, в первую очередь белков плазмы крови (так называемый глюконеогенез). В таком состоянии выделение рыбами аммиака резко возрастает. Это явление наблюдается, например, при транспортировке рыб. От аммиачного отравления в этом случае спасает углекислый газ, который подкисляет воду, а в слабокислой среде аммонийный азот представлен малотоксичной ионизированной формой.

Источником, поставщиком аммонийного азота в рыбоводных системах являются бактерии аммонифицирующего звена азотного цикла и сами рыбы. У костистых рыб (Те/ео^е/) основными конечными продуктами азотного обмена (обмена белков и нуклеиновых кислот), подлежащими выделению из организма, являются аммоний и, в гораздо меньшей степени, мочевина. Таких животных называют аммонотелическими. Кроме рыб, аммотеликами являются, например, ракообразные, некоторые водные моллюски. Образуется аммоний преимущественно в результате внутриклеточных превращений аминокислот (процессы дезаминирования и переами-нирования). Поскольку аммиак является высокотоксичным продуктом жизнедеятельности, в норме во внутренней среде живых организмов он подлежит немедленной нейтрализации на месте своего возникновения. Эту задачу выполняют глутаминовая аминокислота и некоторые кислоты цикла Кребса - основного производителя АТФ и потребителя кислорода в организме. Физиологической формой аммиака в живых тканях является глутамин - соединение аммиака с глутаминовой аминокислотой. В форме глутамина аммиак транспортируется к месту выделения. У рыб - это жабры. В так называемых хлоридных клетках жаберного эпителия, благодаря работе фермента глутаминазы, глутамин расщепляется до аммония и глутаминовой кислоты. Далее аммоний активно удаляется хлоридными клетками в обмен на Ка , а челнок-транспортер -глутаминовая аминокислота - вновь поступает в кровоток за следующей «порцией» аммиака.

В задачи исследования входила проверка токсического воздействия на выживаемость рыб аммонийного азота в УЗВ.

Результаты исследований и их обсуждение

Экспериментальные работы проводились в 2009 г. в аквариумах с замкнутым водообеспе-чением емкостью 400 л в инновационном центре «Биоаквапарк - НТЦ аквакультуры» Астраханского государственного технического университета. В качестве объектов выращивания использовали годовиков пестрого толстолобика (Aristhichthys nobilis) и русского осетра (Acipenser guldenstadtii). Определяли показатели водной среды с помощью тест-анализа реактивов для аквариумов по предлагаемой заводом-изготовителем прописи. Устанавливали в аквариумах три концентрации NH+: 1, 2, 4 мг/л. Токсическое действие определяли по рыбоводно-биологическим показателям выращивания. Осетра кормили гранулированными комбикормами фирмы Aler Aqua (протеин - 47 %, жир - 13 %, углеводы - 26 %), толстолобика кормили этим же кормом, но в виде пыли. Уровень NH+ устанавливали путем загрязнения воды в аквариумах пылевидной фракцией комбикорма.

Продолжительность опытов составила 10 суток, за это время для разных видов рыб были получены следующие результаты.

Таблица 1

Показатели выращивания годовиков пестрого толстолобика в системе УЗВ при количестве в воде аммонийного азота 1 мг/л

Продолжительность опытов

5 сут 10 сут

Масса тела:

начальная 125,2 і 1,2 127,6 і 1,3

конечная 127,6 і 1,3 129,5 і 1,4

Кормовой коэффициент, ед. 1,2 1,2

Выживаемость, % 100 100

Показатели водной среды

Температура, °С 24,5 24,2

рн 8,0 8,2

МИ+, мг/л 1,0 1,1

За этот период угнетающего воздействия КН+ на пестрого толстолобика не обнаружено. В следующие 10 суток (табл. 2) установили начало токсического воздействия КН+ при его количестве равном 2 мг/л.

Таблица 2

Показатели выращивания годовиков пестрого толстолобика в системе УЗВ при количестве в воде аммонийного азота 2 мг/л

Продолжительность опытов

5 сут 10 сут

Масса тела

начальная 129,5 і 1,2 116,4 і 1,1

конечная 116,4 і 1,1 110,2 і 1,1

Кормовой коэффициент, 3,4 5,6

Выживаемость, % 75,0 63

Показатели водной среды

Температура воды, °С 24,4 24,5

рн 8,2 8,4

МИ+, мг/л 2,0 2,1

В следующей серии опытов, при количестве КН+ равном 4 мл/г, через 10 суток все толстолобики погибли, при этом рост рыб прекратился, отмечена потеря массы тела и неуклонный рост показателей кормового коэффициента (табл. 3).

Таблица 3

Показатели выращивания годовиков пестрого толстолобика в системе УЗВ при количестве в воде аммонийного азота 4 мг/л

Продолжительность опытов

5 сут 10 сут

Масса тела

начальная 116,4 ± 1,1 -

конечная 100,1 ± 1,0 -

Кормовой коэффициент, 10,4

Выживаемость, % 23,0 0

Показатели водной среды

Температура воды, °С 24,5 24,5

рн 8,6 8,8

МИ+, мг/л 4,0 4,2

При выращивании в системе УЗВ годовиков русского осетра токсическое воздействие МН+ установлено при концентрации 1 мл/г (табл. 4), что не согласуется с данным [2].

Таблица 4

Показатели выращивания годовиков русского осетра в системе УЗВ при количестве в воде аммонийного азота 1 мг/л

Продолжительность опытов

5 сут 10 сут

Масса тела

начальная 350,6 ± 3,6 348,4 ± 3,5

конечная 348,4 ± 3,5 336,2 ± 2,4

Кормовой коэффициент, 6,8 8,6

Выживаемость, % 46,0 35,6

Показатели водной среды

Температура воды, °С 24,5 24,2

рн 8,1 8,2

МИ+, мг/л 1,0 1,0

Для уточнения допустимых норм КН+ в воде УЗВ его количество было снижено до 0,5 мг/л и проверено токсическое воздействие на русском осетре (табл. 5).

Таблица 5

Показатели выращивания годовиков русского осетра в системе УЗВ при количестве в воде аммонийного азота 0,5 мг/л

Показатели Продолжительность опытов

5 сут 10 сут

Масса тела

начальная 336,2 ± 2,4 340,6 ± 2,4

конечная 340,6 ± 2,4 343,4 ± 2,6

Кормовой коэффициент, 1,1 1,1

Выживаемость, % 100,0 100,0

Показатели водной среды

Температура воды, °С 24,4 24,5

рн 7,0 7,8

МИ+, мг/л 0,5 0,5

Выводы

Таким образом, установлено, что токсическое действие аммонийного азота на пестрого толстолобика (карповые рыбы) начинается при его концентрации в воде УЗВ равной 2 мг/л в течение 5 суток. Для русского осетра (осетровые рыбы) допустимое количество МН+ в 4 раза ниже (0,5 мг/л).

При токсическом воздействии на рыб снижается масса тела, увеличивается значение кормового коэффициента, показатели смертности. При визуальном обследовании жабр (при токсическом воздействии) обнаружены некротические участки (от 20 до 55 %).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абросимова Е. Б. Незаразный жаберный некроз: профилактика и лечение // Актуальные проблемы современной науки и образования: межвуз. сб. науч. тр. - Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2009. - С. 387-392.

2. Пономарев С. В., Иванов Д. И. Осетроводство на интенсивной основе. - М.: Колос, 2009. - 323 с.

Статья поступила в редакцию 2.03.2010

INDEXES OF THE WATER ENVIRONMENT AND AMMONIA NITROGEN IN THE SYSTEM OF CLOSED WATER CIRCULATION CONTAINING AQUACULTURE OBJECTS

V. V. Chalov, E. N. Ponomareva

Environment conditions in the system of closed water circulation containing water animals, have primary importance. In these conditions with intensive cultivation and dense planting, high-protein feeds are used which pollute water environment as well as metabolic products. The task of the investigation was to check the toxic influence of ammonia nitrogen on colorful carp and Russian sturgeon survival in the system of closed water circulation. It is established that the toxic influence of ammonia nitrogen on colorful carp begins when its concentration in the water is 2 mg/l during 5 days. For Russian sturgeon the allowed concentration of NH + is in 4 times less (0.5 mg/l).

Key words: system of closed water circulation, ammonia nitrogen, Russian sturgeon, colorful carp, toxic influence.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.