ترکیبات نیتروژن در محیط آبی :
نیتروژن در محیطهای آبی به 6 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 | |||
|
9 |
8 |
7 |
6 |
آب شیرین |
|
11.1 |
1.2 |
12/0 |
01/0 |
5 |
|
21.4 |
2.7 |
27/0 |
03/0 |
15 |
|
36.2 |
5.4 |
56/0 |
06/0 |
25 |
|
52.9 |
10.1 |
1.11 |
11/0 |
35 |
|
|
|
|
|
آب شور |
|
6.4 |
68/0 |
07/0 |
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. 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 1973 بیان کرد که غلظت های سمیت آمونیاک در دوره های کوتاه مدت که در تماس مستقیم است بین 2 تا 6/0 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 ( 1980 ) آشکاراً اهمیت PH را در سمیت آمونیاک اثبات کردند . مقادیر LC50 در 24 ساعت برای آمونیاک کل در گربه ماهی در دمای c25 _ 21 حدود 264 ، 39 ، 5/4 میلی گرم در لیتر در مقادیر PH : 7 و 8 و 9 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 .( 1975 و Andrews _ smith , piper و همکارانش در سال 1971 ) .
Robinete (1976 ) گزارش کرد که لیتر / میلی گرم 12/0 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.
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 5 _ 5/0 میلی گرم در لیتر No2- _ N می شوند .
غلظت نیتریت به مقدار کم در حدود 5/0 میلی گرم در لیتر در ماهیان سردابی ایجاد سمیت می کند . ( 1977 و Allen و Craw ford ) در اضافه کلسیم و کلر سبب کاهش سمیت نیتریت در ماهیان می شود.
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.
Tchobanoglus , colt ( 1978 ) پیدا کردند که آمونیوم غیر یونی رشد ماهیان جوان گربه ماهی روگاهی را در مدت امتحان 31 روزه کاهش می دهد . اثر خطی آن در رنج 99/0 _ 058/0 میلی گرم در لیتر از NH3 _ N بود . غلظت لیتر / میلی گرم 52/0 از NH3 _ N سبب می شود که50% کاهش در رشد ایجاد شود و هیچ رشدی در 97/0 میلی گرم در لیتر صورت نمی گیرد . مطالعات در مورد گونه ای سردابی نشان داد که غلظت NH3 _ N به مقدار 05/0 میلی گرم در لیتر کاهش رشد را در بر دارد.
اطلاعات در پرانتز مدت زمان Lc50 ( پائین ترین غلظتی که 50/0 ماهیان کشته می شوند ) یا مدت زمانی که در معرض آزمایشهای تحت مرگ بوده اند را نشان می دهد .
موضوعات مرتبط: ترکیبات نیتروژن در محیط آبی :