باحث بقسم صحة الاسماك ورعايتها – المعمل المركزى لبحوث الثروة السمكية بالعباسة
نتيجة الحاجة الى الاستزراع المكثف للاسماك فى الاونة الاخيرة لتلبية الاحتياجات الغذائية اللازمة لمواجهة النموالسكانى المتزايد في كافة بلدان العالم، نشأت بعض التحديات التى أثرت سلبا على البيئة المائية.
أسباب تلوث مياه الإستزراع السمكي
أدت تحديات الإستزراع السمكي إلي التأثير السلبي علي البيئة المائية وظهور العديد من الامراض بين كافة انواع الاسماك المستزرعة .
لعل من اهم اسباب تلوث مياه الاستزراع هو:
- الاستخدام المتزايد للاسمدة العضوية في بداية دورة الانتاج.
- التغذية المكثفة بالاعلاف التجارية عالية البروتين و بدون احتساب الكميات الملائمة .
- تراكم فضلات الاسماك داخل المياه و تحلل الاسماك الميتة داخل احواض التربية.
- ايضا التخلص العشوائي من فضلات الاسماك مثل القشور.
- بالاضافة الى اﻹستخدام المفرط للمطهرات والكيماويات العلاجية.
تأثير تلوث مياه الإستزراع السمكي
يترتب على تلك الاسباب سابقة الذكر:
- انخفاض مستوى الاكسجين الذائب اقل من المعدل اللازم لمعيشة الاحياء المائية .
- زيادة مستوى الامونيا نتيجة تحلل المواد العضوية من تحلل الاسماك الميتة والاعلاف الغير المستهلكة في قاع الحوض .
- زيادة نسبة النيتروجين والفوسفور مما ينعكس على تركيز الطحالب
- وتأرجح معدل الغازات الذائبة ليلا و نهارا.
- زيادة مستوى العوالق السامة وتضاعف عدد بكتيريا الكبريت في قاع الحوض.
- تدهور البيئة المائية يسبب حدوث الاجهاد و معه تقل مناعة الاسماك ويصبح اكثر عرضة للميكروبات الممرضة
- كما ان زيادة المواد العضوية في مياه التربية يعتبر وسط مفضل لانتشار للميكروبات
- كما يزداد الطلب العضوى للاكسجين (BOD) و الطلب الكيميائي للاكسجين (COD). يجب ايضا ان نضع في الحسبان التأثير البيئي على المسطحات المائية الطبيعية التى يتم صرف نفايات الاحواض فيها والتى سيتم استخدامها مرة اخرى.
مقترحات لحل مشكلة تلوث مياه الإستزراع السمكي
هناك العديد من المقترحات والابحاث لتحسين جودة مياه الصرف الناتجة عن تربية الاسماك – بغض النظر عن مصدر المياه و نوع النظام- والتى منها على سبيل المثال:
- ﺇستخدام الفلاتر البيولوجية، اعتماد نظام تدوير المياه داخل الحوض IPRS، تكنولوجيا البيوفلوك والتي تعتمد على البكتيريا النافعة ومعدل الكربون والنيتروجين .
- تقنية الاكوابونيك والتى يدمج خلاها انتاج بعض المحاصيل مع الاستزراع السمكي.
- و يعتبر اسلوب التبادل المتكرر للمياه باستخدام ماكينات الري للحفاظ على جودة مياه الاستزراع هي اكثر الطرق شيوعا واقلها فائدة حيث انه علاوة على التكلفة المادية والمشقة ، قد ينجم عنها دخول المسببات المرضية والملوثات بصورة مباشرة ﺇلى انظمة اﻹستزراع .
«البروبيوتك» ومعالجة مياه صرف الإستزراع السمكي
ﺇتجهت الكثير من الدراسات فى الاونة الاخيرة نحو فكرة استخدام البروبيوتك كوسيلة امنة لمعالجة و تحسين جودة مياه الصرف كما انها لا تحتاج الى تكلفة تشغيلية عالية مثل باقي الحلول السابق ذكرها.
اكتسب البروبيوتك اهمية كبيرة حيث انه لا يحسن جودة المياه فحسب بل يعزز ايضا مناعة الاسماك مما يجعلها اكثر مقاومة للامراض ، كما يحسن من التمثيل الغذائي للاعلاف مما ينكعس على نمو و صحة الاسماك المستزرعة.
تنافس بكتيريا البروبيوتك الميكروبات الضارة على سبل الاعاشة و مصادر الطاقة مما يؤدي الى تثبيط نمو هذه الميكروبات.
وتعتبرالبكتيريا العصوية (الباسلس) من اشهر انواع البرو بيوتك المستخدمة في معالجة المياه والتى تمتاز عن باقى انواع البروبيوتك بقدرتها على التحوصل و كذلك افراز مركبات الايض التى لها تأثير مثبط لشريحة كبيرة من الميكروبات الضارة .
الألية التى تستخدمها البروبيوتك في تحسين جودة المياه
تستغل البروبيوتك و خاصة بكتيريا الباسلس كافة مصادر النيتروجين في مياه الحوض والتي اهمها الأمونيا الكليةTAN و النيتراتNO3 و النيتريت NO2و نيتروجين كلدال TKN ، فى عملية التمثيل الغذائي .
يساهم ذلك فى ازالة النيتروجين من عامود المياه و مع ذلك فان ممارسات الاستزراع ينتج عنها كميات كبيرة من النفايات التى تحتاج الى تدابير اضافية للتخلص منها. تمتاز بكتيريا الباسلس عن بكتيريا النترجة الاخرى( نيتروموناس و نيتروباكتر) بقدرتها على تثبيت النيتروجين العضوى وليس الاكتفاء بتحويله لصورة أقل سمية فقط.
كذلك تقوم بكتيريا البروبيوتك بدور اساسي في خفض معدلات المادة العضوية داخل المياه عن طريق قدرتها على استخدام الكربون العضوى و غير العضوي للنمو و الانقسام.
تحلل بكتيريا البيتا و الجاما بروتيوبيوتك المادة العضوية و تحولها الى ثانى اكسيد الكربون ثم تستخدم هذا الكربون الناتج في التمثيل الغذائي على عكس انواع البكتيريا الاخري التى تحول المادة العضوية الى وحل و كتلة حيوية تتراكم في قاع الحوض
وتعتبر وسط مفضل للبكتيريا اللاهوائية التي تنتج كبريتيد الهيدروجين.
يعد العلف غير المستهلك احد اسباب تراكم تلك المادة العضوية فى احواض التربية وهنا يأتى دور البروبيوتك في تحسين شهية الاسماك للعلف و تعزيز قدرتها على التمثيل الغذائي بصورة افضل مما يقلل معدل المخلفات الغير مهضومة.
تحافظ البروبيوتك على مستويات الاكسجين الذائب في المياه عن طريق تقليل مستوي الاجهاد كما يظهر في معدل الكورتيزول الاقل وبالتالي تقليل استهلاك الاكسجين.
تستخدم البكتيريا النافعة الاكسجين اثناء عملية المعدنةmineralization و ينتج عنها ثانى اكسيد الكربون و الذي تستغله العوالق النباتية (الفيتوبلانكتون) في البناء الضوئي و انتاج الاكسجين. جديرا بالذكر ان الفيتوبلانكتون احد اهم مصادر الاكسجين في مياه الاستزراع السمكي ،
كما ان هذه العوالق تستغل البيكربونات و تنتج الكربونات مما يترتب عليه خفض الاس الهيدروجيني .pH تقوم بكتيريا الباسلس بتحرير الهيدروجين في جزىء الامونيوم NH4+ اثناء عملية النترجة ،مما يؤدي ايضا الى خفض الرقم الهيدروجينى لذلك تعد عمليتى المعدنة و النيترة هي الية اساسية في حموضة مياه تربية الاسماك.
تؤدي المستويات العالية من الفوسفور الى تدهور المياه و زيادة المغذيات مما يساهم في زيادة غير مرغوبة في مستوي العوالق النباتية اكثر من الكثافة المطلوبة. تستخدم البروبيوتك الفوسفات في عملية التمثيل الغذائي لذلك تسيطر على نمو البلانكتون خلال الحدود المسموحة مما يحد من تأرجح معدلات الاكسجين و ثاني اكسيد الكربون والحموضة للمياه.
اخيرا وليس اخرا نجد ان البروبيوتك تلعب البروبيوتك دورا هاما في التوازن البكتيري للمياه وعدم سيادة الانواع المرضية و انتشارها في البيئة المائية، و ذلك بسبب قدرتها التنافسية على مصادر الغذاء البكتيري و افرازها للمواد المثبطة لانواع البكتيريا الاخرى (المرضية).
العوامل التى تؤثر على كفاءة البروبيوتك في تحسين جودة المياه
يتم اضافة البروبيوتك عن طريق الحقن او بالاضافة المباشرة في المياه او عن طريق اضافتها كمكملات غذائية للعلف المصنع او العلف الحي .
و تعتبر الاضافة المباشرة في المياه هي افضل الطرق و اكثرها فاعلية في تطبيقات البروبيوتك لانها تضمن استمرار استخدام الاسماك لها على مدار اليوم وغير مرتبطة بفترة محددة .
كذلك تصلح الاضافة المباشرة مع كافة الاعمار بداية من اليرقات و حتى الاسماك الكبيرة. في حين نجد ان الحقن يسبب اجهادا للاسماك وعالى التكلفة بينما استخدام البروبيتك كمكمل غذائي لا يصلح مع اليرقات لعدم اكتمال جهازها الهضمي بصورة كاملة،على الرغم ان بعض الابحاث اثبتت كفاءة اضافة البروبيوتك كاضافات علفية.
بشكل عام تتأثر البروبيوتك بعدة عوامل مثل مستوى الاكسجين الذائب و درجة الحرارة و عسر المياه و الرقم الهيدروجيني و النمط الحيوي و الضغط الاسموزى.
استنتجت بعض التجارب تأثر بكتيريا السيدوموناس و الباسلس بالمغذيات المختلفة مثل الجلوكوز والنشا و السيلولوز كما اثرت الحرارة (بين C⁰ 25:35) و الرقم الهيدروجيني في قدرتها على النيترة ، كما لوحظ تأثر البروبيوتك بمعدلات الاكسجين DO حيث تفضل مستويات ) 4: 5 ملجم/ لتر) لكي تتم عملية النيترة بكفاءة.
مخطط يلخص الاليات التي تستخدمها البروبيوتك في تحسين جودة المياه
نفس اللون: يمثل ارتباط الالية بالخطوة التى تليها
الاشكال المستطيلة : تمثل المراحل الاولى من الالية المستخدمة
الاشكال البيضاوية : تمثل المرحلة الثانية ، المستطيلات الدائرية :تمثل المرحلة الثالثة
الشكل الخماسي المدبب للاسفل: يمثل المرحلة الرابعة
الشكل السداسي : يمثل المرحلة الخامسة
يمثل شكل الدمعة المدببة : تقاطع مسار بين عمليتين
شارك هذا الموضوع :
