استفاده از اسید پراستیک در سیستم‌های RAS: یافته‌های حاصل از تحقیق در مؤسسه آب شیرین صندوق حفاظت
اسید پراستیک (پرسیدین) اخیراً به عنوان یک ضدعفونی کننده مؤثر آب برای آبزی‌پروری شناخته شده است که به نظر می‌رسد در صورت استفاده در دوزهای پایین با بیوفیلتراسیون نیز سازگار باشد. به این ترتیب، چشم‌انداز استفاده از پراستیک اسید در سیستم‌های پرورش آبزیان در گردش (RAS) مثبت است، به ویژه هنگامی که ویژگی‌های دوستدار محیط زیست این ترکیب در نظر گرفته شود.
جهت خرید پراستیک اسید صنعتی به همراه آنالیز با کارشناسان فروش شهرشیمی در تماس باشید.
پراستیک اسید یک اکسید کننده قوی است که عمدتاً از اسید استیک و هیدروژن پراکسید تشکیل شده است. این ماده به سرعت با مواد آلی واکنش می‌دهد و به اکسیژن و آب تجزیه می‌شود و بنابراین منجر به تولید محصولات جانبی یا آلاینده‌های مضر نمی‌شود.
با توجه به اثربخشی آن به عنوان یک ضدعفونی کننده آب، پراستیک اسید همچنین می‌تواند یک گزینه جایگزین برای تصفیه آب به جای فرمالین باشد که به دلیل نگرانی‌های مربوط به سلامت انسان در چندین کشور در حال حذف تدریجی است.
اروپا استفاده از پراستیک اسید را در سیستم‌های آبزی‌پروری با حضور ماهی پذیرفته است. با این حال، در ایالات متحده، اخیراً توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده فقط به عنوان یک ضدعفونی کننده سطح برای تجهیزات و سیستم‌های تولید آبزی‌پروری بدون ماهی تأیید شده است. این احتمال وجود دارد که استفاده از پراستیک اسید برای تصفیه آب در صنعت آبزی‌پروری ایالات متحده با تأییدیه نظارتی بیشتر، رایج‌تر شود.
برای تسهیل پذیرش استفاده از پراستیک اسید در سیستم‌های آبزی‌پروری، تحقیقات مداوم برای توسعه و اصلاح روش‌های کاربرد و نشان دادن مزایای کیفیت آب و سلامت ماهی در غلظت‌های بهینه، به ویژه در RAS، مورد نیاز است. در این مقاله، ما دو مطالعه پراستیک اسید را که اخیراً در مؤسسه آب شیرین صندوق حفاظت (TCF/FI) در شپردزتاون، ویرجینیای غربی، ایالات متحده آمریکا انجام شده است، بررسی می‌کنیم.
بیماری پس از واکسیناسیون
بیماری ساپرولگنیازیس که اغلب به عنوان “قارچ” شناخته می‌شود، معمولاً در آبزی‌پروری ماهی آزاد در مراحل تولیدی که ماهی‌ها در برابر عفونت آسیب‌پذیر هستند (بچه ماهی، تغییر شکل) رخ می‌دهد. ساپرولگنیازیس نیز به ویژه در ماهی آزاد پرورشی در طول دوره بلافاصله پس از واکسیناسیون شیوع دارد.
برای بررسی مفید بودن پراستیک اسید در کاهش ساپرولگنیازیس پس از واکسیناسیون، دوازده RAS تکراری در مقیاس آزمایشی ساخته شد که هر کدام دارای یک مخزن دایره‌ای ۰.۵ متر مکعبی و یک بیوفیلتر ماسه سیال کوچک بودند.
هر RAS با بچه ماهی آزاد در تراکم‌های تولیدی معمولی ذخیره شد و به ماهی‌ها یک دوره کوتاه سازگاری داده شد. پس از آن، همه ماهی‌های آزاد از طریق تزریق داخل سلولی با یک واکسن استاندارد و تجاری موجود، واکسینه شدند. چهار تیمار ایجاد شد که شامل تیمارهای مختلف پراستیک اسید بود که طی یک دوره شش هفته‌ای از جمله دوزهای پالسی برای رسیدن به ۰.۲، ۰.۵ و ۱.۰ میلی‌گرم در لیتر پراستیک اسید، به علاوه یک گروه کنترل بدون تیمار (n=۳) تجویز شدند.
ماهی‌ها به صورت روزانه از نظر تلفات و مشاهدات عفونت‌های خارجی ساپرولگنیا spp. بررسی شدند و کارایی نیتریفیکاسیون از طریق اندازه‌گیری نیتروژن آمونیاک کل (TAN) در نمونه‌های آب جمع‌آوری شده از ورودی‌ها و خروجی‌های بیوفیلتر ارزیابی شد.
در طول دوره شش هفته‌ای پس از واکسیناسیون، بقای ماهی در همه RASهای تصفیه‌شده با پراستیک اسید در مقایسه با گروه‌های کنترل بدون تصفیه به طور قابل توجهی بیشتر بود. اگرچه، هیچ شیوع قارچی یا بیماری‌زای عمده‌ای در سیستم‌های کنترل مشاهده نشد. عملکرد بیوفیلتر تحت تأثیر تجویز پراستیک اسید قرار نگرفت و هیچ تفاوت معنی‌داری در راندمان حذف TAN در بین دوزهای پراستیک اسید در مقایسه با RAS کنترل مشاهده نشد.
ساپرولگنیازیس قابل مشاهده با افزایش دوز پراستیک اسید به طور قابل توجهی کاهش یافت، اگرچه عملکرد رشد تا حدی کوچک، اما قابل توجه برای ماهی‌های تحت درمان با پراستیک اسید کاهش یافت.
به طور کلی، این مطالعه شواهدی ارائه داد که دوزهای پراستیک اسید (۰.۲-۱.۰ میلی‌گرم در لیتر) این پتانسیل را دارند که به طور پیشگیرانه ساپرولگنیازیس پس از واکسیناسیون را در ماهی آزاد آتلانتیک بدون تأثیر بر عملکرد بیوفیلتر RAS کاهش دهند. با این حال، عملکرد رشد کمی کاهش یافته ممکن است یک نتیجه موقت از درمان‌های روزانه پراستیک اسید در دوزهای مورد بررسی باشد.
کیفیت آب و عملکرد ماهی قزل‌آلا
اسید پراستیک به عنوان دارای پتانسیل اکسید کننده قوی و توانایی‌های ضد میکروبی مشابه ازن توصیف شده است. در TCF/FI، ما بهبودهای گسترده‌ای در کیفیت آب ارائه شده توسط افزودن ازن با دوز پایین در RAS، از جمله کاهش کل مواد جامد معلق و ذرات ریز، آب شفاف به دلیل حذف رنگ و کاهش غلظت فلزات محلول را ثبت کرده‌ایم.
همچنین دریافته‌ایم که مزایای تجمعی کیفیت آب ارائه شده توسط ازن می‌تواند منجر به بهبود رشد ماهی قزل‌آلای رنگین کمان شود. بنابراین، ما علاقه مند به مطالعه این موضوع بودیم که آیا پراستیک اسید می‌تواند مزایای مشابه کیفیت آب و عملکرد ماهی را فراهم کند یا خیر.
مطالعه‌ای در شش RAS تکراری (۹.۵ متر مکعب) انجام شد که سه مورد با افزودن نیمه مداوم پراستیک اسید و سه مورد بدون پراستیک اسید در هنگام پرورش ماهی قزل‌آلای رنگین کمان اداره می‌شدند. دوزهای هدف پراستیک اسید ۰.۰۵، ۰.۱۰ و ۰.۳۰ میلی‌گرم در لیتر تقریباً در فواصل ماهانه ارزیابی شدند.
یک استراتژی دوزینگ پراستیک اسید ایمن و مؤثر توسعه داده شد که شامل یک سیستم پایش هوا برای بخار پراستیک اسید، مهار نشت بشکه و یک ایستگاه پمپاژ پریستالتیک محتوی بود که برای جذب نشتی‌های غیرمنتظره طراحی شده بود. VigorOx -SP15 از PeroxyChem (فیلادلفیا، PA، ایالات متحده آمریکا) به عنوان منبع پراستیک اسید استفاده شد و پراستیک اسید مستقیماً از یک بشکه ۵۵ گالنی به فضای بالای اکسیژن‌کننده‌های کم ارتفاع (LHOs) از RAS تعیین شده برای تصفیه پمپ شد.
رشد و بقای ماهی قزل‌آلای رنگین کمان تحت تأثیر افزودن پراستیک اسید در دوزهای آزمایش شده قرار نگرفت. مشابه مطالعه قبلی، پراستیک اسید به سرعت پراکنده شد، به عنوان مثال، به طور کلی در زهکشی کنار مخزن غیرقابل تشخیص بود. بنابراین، پراستیک اسید بر نیتریفیکاسیون تأثیر منفی نگذاشت و شواهد بیشتری از بی‌ضرر بودن آن هنگام استفاده در سطوح پایین در RAS ارائه کرد.
در حالی که افزودن پراستیک اسید با تولید ماهی قزل‌آلای رنگین کمان و عملکرد RAS سازگار بود، بهبودهای چشمگیری در کیفیت آب مانند آنچه با ازن ثبت کرده‌ایم، ایجاد نکرد. اکسیداسیون قابل توجه، اما در سطح پایین رنگ واقعی آب کشت در ۰.۱۰ و ۰.۳۰ میلی‌گرم در لیتر پراستیک اسید اندازه‌گیری شد، اما غلظت کل مواد جامد معلق و فلزات محلول کاهش نیافت.
شگفت‌آور اینکه، هیچ اثر ضد میکروبی واضحی هنگام تجزیه و تحلیل تعداد باکتری‌ها در آب RAS اندازه‌گیری نشد. پتانسیل کاهش اکسیداتیو (ORP) با افزایش دوز پراستیک اسید، مانند پاسخ مورد انتظار با ازن، افزایش یافت که نشان می‌دهد غلظت‌های باقیمانده پراستیک اسید می‌تواند به طور بالقوه با استفاده از یک حلقه بازخورد ORP کنترل و نظارت شود. در نهایت، پراستیک اسید مزایای مشابه ازن را در غلظت‌های آزمایش شده ارائه نکرد.
بررسی متون نشان داد که رویکرد کاربرد نیمه مداوم مورد استفاده در طول این آزمایش ممکن است با ایجاد بهبود در کیفیت آب، به ویژه اثرات ضد میکروبی، مغایر باشد. مطالعات دیگر نشان داده است که دوزدهی دسته‌ای یا پالسی دوره‌ای پراستیک اسید احتمالاً روش بهتری برای کنترل جمعیت میکروبی در سیستم‌های RAS و جریان عبوری است و بنابراین شایسته مطالعه بیشتر در غلظت‌های آزمایش شده در طول این آزمایش، تا ۱.۰ میلی‌گرم در لیتر است.
این دو آزمایش تحقیقاتی بینش ارزشمندی در مورد مزایای بالقوه استفاده از پراستیک اسید در RAS، و همچنین راهنمایی مهمی در جهت توسعه روش‌های عملیاتی استاندارد برای استفاده ایمن و مؤثر از آن در این سیستم‌های تولیدی ارائه کردند.
مزایای استفاده از اسید پراستیک در پرورش ماهی:
اسید پراستیک به طور فزاینده‌ای در پرورش ماهی، عمدتاً به عنوان یک ضدعفونی کننده و عامل ضد قارچ استفاده می‌شود.
در اینجا به نکات کلیدی در مورد کاربرد آن در آبزی‌پروری اشاره می‌کنیم:
-
خواص ضد میکروبی: اسید پراستیک در برابر طیف وسیعی از عوامل بیماری‌زا، از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها مؤثر است. این ماده به ویژه در کنترل بیماری‌هایی که ماهی‌ها و سایر موجودات آبزی را تحت تأثیر قرار می‌دهند، مفید است.
-
عملکرد سریع: این ماده دارای عملکرد سریع است و آن را برای موقعیت‌هایی که ضدعفونی فوری مورد نیاز است، مناسب می‌سازد.
-
بدون اثرات باقیمانده: اسید پراستیک به محصولات جانبی غیر سمی (اسید استیک و اکسیژن) تجزیه می‌شود و خطر باقی مانده‌های مضر در آب را کاهش می‌دهد.
-
بهبود کیفیت آب: می‌تواند به بهبود کیفیت کلی آب با کاهش بار باکتریایی و کنترل تشکیل بیوفیلم کمک کند.
کاربردها در پرورش ماهی:
-
اقدامات امنیت زیستی: در طول جابجایی ماهی، عملیات تکثیر و در پروتکل‌های درمانی برای جلوگیری از گسترش بیماری‌های عفونی استفاده می‌شود.
-
ضدعفونی: در ضدعفونی مخازن، تجهیزات و سیستم‌های آبی برای حفظ محیطی تمیز مؤثر است.
-
درمان بیماری‌های ماهی: می‌تواند به عنوان بخشی از یک پروتکل درمانی برای درمان شیوع بیماری‌های ناشی از عوامل بیماری‌زا استفاده شود.
ملاحظات:
-
غلظت و دوز: غلظت و دوز مناسب برای اطمینان از اثربخشی در عین به حداقل رساندن سمیت بالقوه برای ماهی‌ها و سایر آبزیان ضروری است.
-
خطر سمیت: در غلظت‌های بالا، اسید پراستیک می‌تواند برای ماهی‌ها مضر باشد. نظارت دقیق و رعایت دستورالعمل‌های توصیه شده ضروری است.
-
انطباق با مقررات: کاربران باید از انطباق با مقررات محلی در مورد استفاده از مواد شیمیایی در آبزی‌پروری اطمینان حاصل کنند.
-
رویکرد یکپارچه: اغلب به عنوان بخشی از یک استراتژی یکپارچه مدیریت آفات و بیماری استفاده می‌شود و با سایر روش‌ها برای نتایج بهینه ترکیب می‌شود.
منبع:
Peracetic acid use in RAS: Findings from research at The Conservation Fund’s Freshwater Institute