Растворённые органические вещества


Основным продуктами обмена веществ водных организмов являются белковые соединения, аминокислоты, мочевина и мочевая кислота, поэтому изучению динамики азотных метаболитов уделяется особенно большое внимание. Костистые рыбы, миноги и миксины являются ярко выраженными аммонотеликами, у которых главным продуктом обмена азотистых веществ является аммионийный азот. До 20 % азота выделяется также в виде мочевины. У морских костистых рыб её доля может быть значительно выше [Аминева, Яржомбек, 1984].
Известно, что рост концентрации метаболитов снижает удельную скорость роста у рыб [Константинов и др., 1985, 1987; Парфенова, 1991].


Многочисленные исследования указывают на ряд других биохимических изменений в организме гидробионтов [Константинов, Газиев, 1987; Анохин, 1988; Балабанов, 1988; Михкиева, Немова, 1988; Силкина и др., 1988; Мирзоева, 1990; Парфёнова, 1991 и др.; Mayano, Cardenete, 1988; Wlasow, Dobrowska, 1989].
Одним из показателей, достаточно полно отражающим химические изменения в воде, является окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) или редокс-потенциал - rH среды профильтрованной пробы оборотной воды, статистически связанный с растворённым органическим веществом [Цирульская, 1985]. Редокс-потенциал – разность потенциалов, выраженная в милливольтах, возникающая между двумя веществами, вступающими в окислительно-восстановительную реакцию. При отрицательных значениях преобладают восстановители, при положительном – окислители, при нулевом значении их концентрации находятся в равновесии. Чем выше этот показатель, тем меньшая концентрация органических веществ присутствует в воде. При этом оптимальный диапазон составляет 150-450 мВ.
В естественной среде показатель ОВП варьируется достаточно сильно. В морских УЗВ ОВП измеряется в случаях применения озонаторов, так как по значению редокс-потенциала настраивают и контролируют количество остаточного озона.
В дистиллированной воде, при нормальном атмосферном давлении, температуре 25°С, ОВП равен +202 мВ, в пресной воде – не ниже +60 [Stumm and Morgan, 1996; Иванов и др., 2010]. В морской воде считается нормальным его значение от 0 до +450 мВ как в открытом океане, так и на коралловых рифах [Алехин, Ляхин, 1984; Skopintsev et. аl., 1966; Jaag, Advan, 1967]. В морских замкнутых системах, как правило, значение колеблется между 150 и 300 мВ.
Повышают значение ОВП различные по силе окислители: кислород, озон, перекись водорода и др. Незначительный рост показателя
обеспечивается при накоплении ионов некоторых металлов, гипохлоритов (ClO-), иодатов (IO3-), нитритов (NO2-), нитратов (NO3-) и многих других веществ, в том числе некоторых органических [Clark, Mansfield 1960; Stumm and Morgan, 1996]. Фотосинтез также увеличивает окислительно-восстановительный потенциал.
Понижают значение ОВП различные по силе восстановители, очень часто это органические молекулы (белки корма, витамины и др.), встречаются и неорганические, такие как ионы аммония (NH4+) и др. [Stumm and Morgan, 1996].
Влиять на значение ОВП в морских замкнутых системах без озона, ввиду сложного ионного состава среды, практически невозможно и не рекомендуется, однако по значению этого показателя можно делать выводы относительно общего уровня загрязнения. При снижении окислительно-восстановительного потенциала ниже уровня +150 мВ можно говорить о большом количестве восстановителей, которое в свою очередь указывает на высокое содержание органического вещества [Jaag, Advan, 1967; Kipper, Horst, 1987; Charles, 1994].
Сами по себе растворённые органические вещества в оборотной воде циркуляционных систем малотоксичны для гидробионтов. Однако они являются питательной средой для развития всевозможных микроорганизмов, в том числе и патогенных. Кроме того, в результате биологических окислительных процессов аммонификации, органические вещества являются источником накопления аммонийных соединений, других вредных веществ, что сопровождается активным потреблением растворённого в воде кислорода. Всё это значительно ухудшает среду обитания гидробионтов и отрицательно сказывается на результатах их содержания и культивирования.