2.3. Первичная продукция метаболизма

Источником первичного загрязнения в замкнутой установке является бассейн с рыбой. Корм, поступающий рыбе, усваивается и идет на прирост массы лишь частично. Загрязнение наступает в результате жизнедеятельности рыбы в виде фекалий и аммония, выделяющегося через жабры ис мочой. Не потребленный рыбой по каким-либо причинам корм, попадая в циркулирующую воду, также становится источником загрязнения.

Количественно загрязнение оценивается по продукции аммония и органических соединений. Продукция аммония исчисляется массой, а продукция органических соединений - по массе кислорода, затрачиваемого на ее окисление: ХПК, БПК (химическое и биологическое потребление кислорода). Поскольку различные компоненты органического загрязнения имеют различную способность к окислению, то на практике используются индексированные по времени значения БПК: БГПКполн, БПК20, БПК; (цифры указывают количество су ток, в течение которых шел процесс окисления). Связь между этими величинами применительно к технологической воде рыбоводной установки была установлена на практике [Феофанов, Голосун, 1984]:

 

БПКполн = 0,277 ХПК

БПК5 = 0,212 БПКполн

Количество первичных загрязнений, образующихся в рыбоводных бассейнах, пропорционально количеству корма (Уитон, 1985, Феофанов, 1985]. В состав первичного загрязнения входит продукция общего аммиака, обозначаемая далее (NH4+-N) и продукция органического вещества в растворенном, коллоидном и нерастворенном виде, обо значаемая далее ХПК.

Известна методика оценки продукции метаболизма форели, разработанная Лиао и Майо [Уитон, 1985]. Методика ограничена температурой 10-15°C при условии содержания форели в оборотной системе с возвратом до 90% воды при плотности посадки рыбы в бассейнах 28,4 кг/м3.

 

NH4+- N= 0,0289 Fi.

ХПК = 1,89 Fi.

11

Здесь F, – интенсивность кормления в кг корма на 100 кг рыбы в сут. Уравнения применимы при нормальном режиме кормления. Увеличение интенсивности кормления или снижение усвояемости корма рыбой непременно приведут к непропорциональному увеличению продукции метаболизма. Снижение интенсивности кормления до нуля не приведет к полному отсутствию продукции метаболизма, так как энергетические потребности рыбы будут восполняться за счет катаболизма тканей.

Известны попытки установления зависимости интенсивности выделения продуктов метаболизма карпа [Слепнев, 1988] в функции от индивидуальной массы рыбы вне связи с количеством и качеством потребленного корма.

Методика расчета продукции метаболизма форели, разработанная Лиао и Майо, была усовершенствована позднее (Новоженин, 1985). В расчете было учтено влияние температуры воды на величину продукции метаболизма форели:

 

NH4+- N = (0,0008 T+ 0,0181)*F,

где F– затраты корма, кг.

Продукция органических загрязнений, оцениваемая ХПК, рассчитывается по формуле

 

XПK = B*F,

где В = 1,89 для форели [Уитон, 1985), 0,64 – для карпа [Феофанов, 1984].

Расчет продукции метаболизма по уравнениям применим только для номинального режима кормления рыбы и при содержании ее в воде с номинальными параметрами. В рыбоводной практике эти условия не всегда соблюдаются, имеет место перекармливание рыбы. Не усвоенный корм служит источником дополнительного загрязнения воды в замкнутой установке, концентрация продуктов метаболизма в воде увеличивается, а условия вы ращивания рыбы выходят за рамки расчетных номинальных параметров. Таким образом, правильный выбор рациона кормления служит залогом стабильной работы установки.

Величина продукции органических загрязнений зависит не только от количества, но и от качества корма. Качество корма оценивается обычно его калорийностью и энергией, которую рыба усваивает из корма. Кормовая промышленность за счет использования таких методов, как экструзия и экспансия, создала высокоэнергетические корма с высоким содержанием жира, которые лучше усваиваются рыбой. Количество фекалий при кормлении таким кормом сокращается, а кормовой коэффициент увеличивается. Описанная зависимость иллюстрируется табл.2.

Таблица 2

Пропорции между содержанием в корме усвоенной энергии, кормовым коэффициентом и органическими отходами (Steffens, 1997)

Пропорции между содержанием в корме усвоенной энергии, кормовым коэффициентом и органическими отходами (Steffens, 1997)