Source material

البكتيريا في أكوابونيكش

1. البكتيريا المتغايرة والتمعدن

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   هناك مجموعة أخرى من البكتيريا الهامة، فضلا عن الكائنات الحية الدقيقة الأخرى، تشارك في أكوابونيكش. وتسمى هذه المجموعة البكتيريا عموما مجموعة متغاير تروفيك. وتستخدم هذه البكتيريا الكربون العضوي كمصدر للغذاء، وتشارك بشكل رئيسي في تحلل الأسماك الصلبة والنفايات النباتية. معظم الأسماك تحتفظ فقط بنسبة 30-40 في المئة من الطعام الذي يأكلونه، وهذا يعني أن 60-70 في المئة من ما يأكلونه يتم تحريره كنفايات. ومن بين هذه النفايات، يتم حل 50-70 في المائة من النفايات المنبعثة كالأمونيا. ومع ذلك، فإن النفايات المتبقية هي مزيج عضوي يحتوي على البروتينات والكربوهيدرات والدهون والفيتامينات والمعادن. وتقوم البكتيريا المتغايرة باستقلاب هذه النفايات الصلبة في عملية تسمى التمعدن، مما يجعل المغذيات الدقيقة الأساسية متاحة للنباتات في الأحياء المائية (الشكل 5-2).

   

   هذه البكتيريا المتغايرة، فضلا عن بعض الفطريات التي تحدث بشكل طبيعي، تساعد على تحلل الجزء الصلب من نفايات الأسماك. في القيام بذلك، فإنها تطلق العناصر الغذائية المغلقة في النفايات الصلبة في الماء. عملية التمعدن هذه ضرورية لأن النباتات لا تستطيع تناول المغذيات في شكل صلب. يجب تقسيم النفايات إلى جزيئات بسيطة من أجل استيعابها من قبل جذور النباتات. تتغذى البكتيريا المتغايرة على أي شكل من أشكال المواد العضوية، مثل نفايات الأسماك الصلبة، وأغذية الأسماك غير المأكل، والنباتات المحتضرة، وأوراق النباتات المحتضرة، وحتى البكتيريا الميتة. هناك العديد من مصادر الغذاء المتاحة لهذه البكتيريا في وحدات أكوابونك.

   تتطلب البكتيريا المتغايرة ظروف نمو مماثلة للبكتيريا النتريفيج وخاصة في مستويات عالية من DO. وتستعمر البكتيريا المتغايرة جميع مكونات الوحدة، ولكنها تتركز بشكل خاص حيث تتراكم النفايات الصلبة. البكتيريا المتغايرة تنمو أسرع بكثير من البكتيريا النتريفيج، تتكاثر في ساعات بدلا من أيام. في أسرة وسائل الإعلام، تجمع النفايات في القاع، والمنطقة الرطبة بشكل دائم والعديد من البكتيريا المتغايرة موجودة هنا. في أنظمة أخرى، يتم العثور على المستعمرات الرئيسية على المرشحات والفواصل، وفي القنوات. يعد التمعدن مهمًا في علم الأحياء المائية لأنه يطلق العديد من المغذيات الدقيقة الضرورية لنمو النبات. وبدون التمعدن، قد تعاني بعض النباتات من نقص في المغذيات وستحتاج إلى سماد إضافي.

   يتم مساعدة البكتيريا غير الغذائية في تحلل النفايات الصلبة من قبل مجتمع من الكائنات الحية الأخرى. وفي كثير من الأحيان، يمكن العثور على ديدان الأرض والأيزوبدز والأمفيبود واليرقات وغيرها من الحيوانات الصغيرة في النظم المائية، وخاصة داخل أسرة وسائط الإعلام. هذه الكائنات تعمل جنبا إلى جنب مع البكتيريا لتحلل النفايات الصلبة، ووجود هذا المجتمع يمكن أن يمنع تراكم المواد الصلبة.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

2. البكتريا النتريفيج والمرشح الحيوي

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   وناقش الفصل الثاني الدور الحيوي للبكتيريا النتريفينغ فيما يتعلق بالعملية المائية الشاملة. تقوم البكتيريا النتريفينغ بتحويل نفايات الأسماك، التي تدخل النظام بشكل رئيسي كالأمونيا، إلى نترات، وهو سماد للنباتات (الشكل 5.1). هذه عملية من خطوتين، وتشارك مجموعتين منفصلتين من البكتيريا النتريفيجة. الخطوة الأولى هي تحويل الأمونيا إلى النتريت، والذي يتم من قبل البكتيريا المؤكسدة الأمونيا (AOB). وغالبا ما يشار إلى هذه البكتيريا من قبل اسم جنس المجموعة الأكثر شيوعا، * النيتروسوموناس*. الخطوة الثانية هي تحويل النتريت إلى نترات يتم بواسطة البكتيريا المؤكسدة النتريت (NOB). يشار إلى هذه عادة من قبل اسم جنس المجموعة الأكثر شيوعا، Nitrobacter. هناك العديد من الأنواع داخل هذه المجموعات، ولكن لأغراض هذا المنشور، الاختلافات الفردية ليست مهمة، ومن المفيد أكثر النظر في المجموعة ككل. تحدث عملية النتريفيكاتيون على النحو التالي:

   1 - تقوم بكتيريا AOB بتحويل الأمونيا (NH) إلى نتريت (NO-)

   2 - ثم تقوم بكتيريا NOB بتحويل النتريت (NO-) إلى نترات (NO-)

   

   النيتريكاتيون، وبالتالي، مستعمرة بكتيرية صحية أمر ضروري لنظام أكوابوني يعمل. البكتيريا النتريفينج بطيئة نسبيا في التكاثر وإنشاء المستعمرات، تتطلب أيام وأحيانا أسابيع، وبالتالي فإن صبر المزارع هو واحد من أهم معايير الإدارة عند إنشاء نظام أكوابوني جديد. وقد فشلت العديد من أحواض السمك والنظم المائية بسبب إضافة الكثير من الأسماك قبل أن يتم تطوير مستعمرة البكتيريا بشكل كامل. هناك العديد من المعلمات الرئيسية الأخرى لدعم البكتيريا النتريفينغ. بشكل عام، تحتاج البكتيريا إلى موقع كبير ومظلم للاستعمار بنوعية جيدة من المياه، والغذاء الكافي والأكسجين. في كثير من الأحيان، تشكل البكتيريا النتريفيجة مصفوفة غروي، بني فاتح أو بيج على المرشح الحيوي، ولها رائحة مميزة يصعب وصفها، ولكنها لا رائحة كريهة بشكل خاص والتي يمكن أن تشير إلى الكائنات الدقيقة الأخرى.

   مساحة سطح عالية

   تعتبر مادة الترشيح الحيوي ذات المساحة السطحية العالية (SSA) مثالية لتطوير مستعمرات واسعة من البكتيريا النتريفينغ. وSSA هي نسبة تحدد المساحة السطحية المعرضة من حجم معين من الوسائط، ويعبر عنها بالأمتار المربعة لكل متر مكعب (م2/م3). بشكل عام، كلما كانت جزيئات الوسائط أصغر وأكثر مسامية، كلما زاد السطح المتاح للبكتيريا للاستعمار. وهذا يؤدي إلى الترشيح الحيوي أكثر كفاءة. وهناك العديد من هذه المواد المستخدمة في علم الأحياء المائية، إما كوسائط متنامية أو للترشيح الأحيائي، مثل الحصى البركاني، والطين الموسع، وكرات المرشحات البيولوجية البلاستيكية التجارية، وجذور النباتات. تحتوي الطف البركاني وBioballs® الوارد في هذا الدليل، على التوالي، على 300 م مربع/م3و 600 م مربع/م3، وهي عبارة عن اتفاق أمن خاص مناسب لتمكين البكتيريا من الازدهار. و يرد في الجدول 4-1 و التذييل 4 موجز لل خصائص الإضافية و SSA لمختلف الوسائط المستخدمة في علم الأحياء المائية. إذا كانت مادة الفلتر الحيوي ليست مثالية ولها مساحة سطح أقل إلى نسبة الحجم، فيجب أن يكون المرشح الحيوي أكبر. فالمرشح الحيوي المتضخم لا يمكن أن يضر بنظام أكوابوني، وعلى الرغم من أن المرشحات الحيوية الكبيرة بشكل مفرط ستضيف نفقات غير ضرورية، إلا أن القدرة الزائدة على الترشيح الحيوي أنقذت العديد من الأنظمة من الانهيار.

   درجة الحموضة المائية

   البكتيريا النتريفينغ تعمل بشكل كاف من خلال نطاق الرقم الهيدروجيني من 6-8.5. بشكل عام، تعمل هذه البكتيريا بشكل أفضل عند درجة الحموضة الأعلى، مع تفضيل مجموعة النيتروسوموناس* درجة حموضة من 7.2-7.8، ومجموعة النيتروباكتر* تفضل الرقم الهيدروجيني 7.2-8.2. ومع ذلك، فإن الرقم الهيدروجيني المستهدف للأكوابونيكش هو 6-7، وهو حل وسط بين جميع الكائنات الحية داخل هذا النظام البيئي. تعمل البكتيريا النتريفينغ بشكل كاف ضمن هذا النطاق، ويمكن تعويض أي انخفاض في النشاط البكتيري بمرشح بيولوجي أكبر.

   درجة حرارة الماء

   درجة الحرارة المثلى لبكتيريا النتريفينغ هي 17-34 درجة مئوية، وهذا النطاق يشجع النمو والإنتاجية. إذا انخفضت درجة حرارة الماء إلى أقل من هذا النطاق، فإن إنتاجية البكتيريا تميل إلى الانخفاض. على وجه الخصوص، فإن مجموعة Nitrobacter* أقل تسامحا من انخفاض درجة الحرارة من مجموعة Nitrosomonas*، وعلى هذا النحو، خلال الفترات الباردة يجب مراقبة النتريت بعناية أكبر لتجنب التراكمات الضارة.

   الأكسجين المذاب

   تحتاج البكتيريا النتروية إلى مستويات كافية من DO في الماء في جميع الأوقات لتنمو بشكل صحي والحفاظ على مستويات عالية من الإنتاجية. النتريفيكاتيون هو رد فعل تخفيض/أكسدة (الأكسدة)، حيث تستمد البكتيريا الطاقة للعيش عندما يتم الجمع بين الأكسجين مع النيتروجين. المستويات المثلى من DO هي 4-8 ملغم/لتر، وهو أيضا المستوى المطلوب للأسماك والنباتات. لا يحدث النتروية إذا انخفض تركيز DO إلى أقل من 2 ملغم/لتر. ضمان الترشيح الحيوي الكافي من خلال تخصيص التهوية للمرشح الحيوي، إما من خلال دورات الفيضانات والصرف في أسرة الوسائط، أو الحجارة الهوائية في المرشحات الحيوية الخارجية، أو خطوط إعادة المياه المتتالية إلى القنوات وخزانات المستنقعات.

   ضوء الأشعة فوق البنفسجية

   البكتيريا النتريفينغ حساسة للضوء حتى أنها إنشاء تماما مستعمرة، وأشعة الشمس يمكن أن يسبب ضررا كبيرا للمرشح الحيوي. أسرة وسائل الإعلام تحمي بالفعل البكتيريا من أشعة الشمس. ولكن في حالة استخدام مرشح بيولوجي خارجي، تأكد من إبقائه مظللة من أشعة الشمس المباشرة.

   رصد النشاط البكتيري

   إذا تم احترام جميع هذه المعلمات الخمسة، فمن الآمن أن نفترض أن البكتيريا موجودة وتعمل بشكل صحيح. ومع ذلك، والبكتيريا مهمة جدا لأكوابونيكش أنه يستحق معرفة الصحة العامة للبكتيريا في أي وقت من الأوقات. ومع ذلك، والبكتيريا هي كائنات مجهرية، وأنه من المستحيل أن نرى لهم دون المجهر. هناك طريقة بسيطة لمراقبة وظيفة البكتيرية. اختبار الأمونيا والنتريت والنترات يوفر معلومات عن صحة المستعمرة البكتيرية. وينبغي أن يكون الأمونيا والنتريت دائما 0-1 ملغم/لتر في وحدة أكوابونك فعالة ومتوازنة. إذا كان أي منهما يمكن اكتشافه، فإنه يشير إلى وجود مشكلة مع البكتيريا النتريفينغ. هناك سببان محتملان وشائعان لحدوث ذلك. أولا، فلتر بيولوجي صغير جدا بالنسبة لكمية الأسماك وعلف الأسماك. لذلك، هناك خلل وهناك الكثير من الأسماك. لتصحيح، إما زيادة حجم المرشح الحيوي أو تقليل عدد الأسماك، أو نظام تغذية الأسماك. في بعض الأحيان، يمكن أن تحدث هذه المشكلة عندما بدأ النظام بالتوازن عندما كانت الأسماك أصغر، ولكن تدريجيا أصبح غير متوازن مع نمو الأسماك وتغذية أكثر مع نفس الحجم الحيوي. ثانيا، إذا كان النظام متوازنا في الحجم، ثم البكتيريا نفسها قد لا تعمل بشكل صحيح. وهذا يمكن أن يشير إلى وجود مشكلة مع نوعية المياه، ويجب التحقق من كل معلمة المذكورة أعلاه. في كثير من الأحيان، يمكن أن يحدث هذا خلال مواسم الشتاء حيث تبدأ درجة حرارة الماء في الانخفاض ويبطئ النشاط البكتيري.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

3. نظام ركوب الدراجات وبدء مستعمرة بيوفيلتر

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   نظام الدراجات هو مصطلح يصف العملية الأولية لبناء مستعمرة بكتيرية عند بدء أي RAS لأول مرة، بما في ذلك وحدة أكوابونك. في ظل الظروف العادية، وهذا يستغرق 3-5 أسابيع. ركوب الدراجات هو عملية بطيئة تتطلب الصبر. وعموما، تنطوي العملية على إدخال مصدر الأمونيا باستمرار في وحدة أكوابونك، وتغذية المستعمرة البكتيرية الجديدة، وخلق فلتر بيولوجي. ويقاس التقدم عن طريق رصد مستويات النيتروجين. بشكل عام، يتم ركوب الدراجات مرة واحدة يتم بناء نظام أكوابونك، ولكن من الممكن إعطاء المرشح الحيوي بداية الرأس عند إنشاء نظام أكوابوني جديد. من المهم أن نفهم أنه خلال عملية ركوب الدراجات سيكون هناك مستويات عالية من الأمونيا والنتريت، والتي يمكن أن تكون ضارة للأسماك. تأكد أيضًا من حماية جميع مكونات الأكوابونك، ولا سيما المرشح الحيوي وخزان السمك، من أشعة الشمس المباشرة قبل البدء في العملية.

   وبمجرد إدخالها إلى الوحدة، تصبح الأمونيا مصدرا أوليا للغذاء لAOB، وعدد قليل منها يحدث بشكل طبيعي وتجنيد في النظام من تلقاء نفسها. ويمكن العثور عليها على الأرض، في الماء وفي الهواء. في غضون 5-7 أيام بعد أول إضافة الأمونيا، يبدأ AOB تشكيل مستعمرة والبدء في أكسدة الأمونيا إلى النتريت. وينبغي أن تتم إضافة الأمونيا بشكل مستمر، ولكن بحذر، لضمان الغذاء الكافي للمستعمرة النامية دون أن تصبح سامة. بعد 5-7 أيام أخرى سوف مستويات النتريت في الماء قد بدأت في الارتفاع، وهذا بدوره يجذب NOB. ومع زيادة عدد سكان NOB، ستبدأ مستويات النتريت في الماء في الانخفاض مع تأكسد النتريت إلى نترات. يتم توضيح العملية الكاملة في الشكل 5.3، مما يدل على اتجاهات الأمونيا والنتريت والنترات في الماء على مدى الأيام 20-25 الأولى من ركوب الدراجات.

   

   يتم تعريف نهاية عملية ركوب الدراجات على أنها عندما يزداد مستوى النترات باطراد، ومستوى النتريت هو 0 ملغم/لتر ومستوى الأمونيا أقل من 1 ملغم/لتر. في ظروف جيدة، وهذا يستغرق حوالي 25-40 يوما، ولكن إذا كانت درجة حرارة الماء باردة، وركوب الدراجات كاملة قد يستغرق ما يصل إلى شهرين حتى النهاية. عند هذه النقطة، شكلت مستعمرة بكتيرية كافية وتحول بنشاط الأمونيا إلى نترات. والسبب في هذه العملية طويلة هو أن البكتيريا النتريفينغ تنمو ببطء نسبيا، مما يتطلب 10-15 ساعة لمضاعفة عدد السكان. ومع ذلك، يمكن لبعض البكتيريا المتغايرة مضاعفة في أقل من 20 دقيقة.

   يبيع تجار التجزئة في حوض السمك أو الاستزراع المائي منتجات مختلفة تحتوي على بكتيريا نتريفينغ حية (في زجاجة). بمجرد إضافتها إلى الوحدة، فإنها تستعمر على الفور نظام وبالتالي تجنب عملية ركوب الدراجات المذكورة أعلاه. ومع ذلك، قد تكون هذه المنتجات باهظة الثمن أو غير متوفرة وغير ضرورية في نهاية المطاف، حيث يمكن تحقيق عملية ركوب الدراجات باستخدام الوسائل العضوية. بدلا من ذلك، إذا كان هناك نظام أكوابوني آخر متاح، فمن المفيد للغاية تقاسم جزء من الفلتر الحيوي كبذرة من البكتيريا للنظام الجديد. هذا يقلل بشكل كبير من الوقت اللازم لركوب الدراجات في النظام. كما يمكن أن يكون من المفيد بدء تشغيل وسيط فلتر بيولوجي بشكل منفصل عن طريق التخلص باستمرار من محلول يحتوي على 2-3 ملغم/لتر من الأمونيا لبضعة أسابيع مقدمًا. وستعمل وسائط الإعلام بعد ذلك كدليل تمهيدي بمجرد دمجها في المرشح الحيوي الجديد للأكوابونك. يمكن بناء نظام هدم بسيط عن طريق تعليق صندوق بلاستيكي واسع متوسط فوق خزان صغير يحتوي على محلول الأمونيا الذي يتم تعميمه بواسطة مضخة حوض صغير.

   كثير من الناس يستخدمون الأسماك كمصدر أصلي للأمونيا في خزان جديد. ومع ذلك، فإن هذه الأسماك تعاني من آثار الأمونيا العالية والنتريت عالية طوال عملية ركوب الدراجات. العديد من أكواريستس الجديدة ليس لديهم الصبر للسماح للدبابات لدورة كاملة والنتيجة هي أن الأسماك الجديدة تموت، ويشار إليها عادة باسم «متلازمة الخزان الجديد». في حالة استخدام الأسماك، فمن المستحسن استخدام كثافة تخزين منخفضة جدا (≤ 1 كجم/م3). بدلا من استخدام الأسماك، هناك مصادر أخرى لهذه الأمونيا الأولية للبدء في تغذية مستعمرة التصفية الحيوية. وتشمل بعض المصادر المحتملة علف الأسماك، والنفايات الحيوانية المعقمة، والأسمدة نترات الأمونيوم، والأمونيا النقية. كل من هذه المصادر له إيجابيات وسلبيات، وبعض المصادر هي أفضل بكثير وأكثر أمانا للاستخدام من غيرها.

   

   أفضل مصدر للأمونيا هو أغذية الأسماك المطحونة بدقة لأنه منتج آمن بيولوجيا، وأنه من السهل نسبيا للسيطرة على كمية الأمونيا التي تضاف (الشكل 5.4). تأكد من استخدام تغذية الأسماك الطازجة، البكر والخالية من الأمراض فقط. نفايات الدجاج، على الرغم من كونها مصدر الأمونيا ممتازة، يمكن أن تكون محفوفة بالمخاطر جدا ويمكن أن تدخل البكتيريا الخطرة في نظام أكوابونك (الشكل 5.5). الإشريكية القولى والسالمونيلا* سبب. توجد عادة في الدجاج وغيرها من السماد الحيواني، وبالتالي، يجب تعقيم أي روث قبل الاستخدام. يمكن استخدام منتجات الأمونيا المنزلية، ولكن تأكد من أن المنتج هو 100 في المئة من الأمونيا ولا يشمل المكونات الأخرى مثل المنظفات أو الملونات أو المعادن الثقيلة التي يمكن أن تدمر النظام بأكمله. وبمجرد اختيار مصدر الأمونيا، من المهم إضافة الأمونيا ببطء وبشكل مستمر، ومراقبة مستويات النيتروجين كل 2-3 أيام (الشكل 5.6). ومن المفيد تسجيل مستويات على الرسم البياني لتتبع عملية ركوب الدراجات. من المهم عدم إضافة الكثير من الأمونيا، وأنه من الأفضل أن يكون قليلا جدا من أكثر من اللازم. والمستوى المستهدف هو 1-2 ملغم/لتر. إذا تجاوزت مستويات الأمونيا 3 ملغ/لتر، فمن الضروري القيام بتبادل المياه لتخفيف الأمونيا من أجل منعها من تثبيط البكتيريا.

   

   إضافة الأسماك والنباتات أثناء عملية ركوب الدراجات

   يجب إضافة النباتات والأسماك فقط بعد اكتمال الدورة. يمكن إضافة النباتات قبل ذلك بقليل، ولكنها تتوقع حدوث نقص في المغذيات في هذه النباتات المبكرة خلال هذه الفترة لأن العناصر الغذائية الأخرى تستغرق وقتًا للوصول إلى التركيزات المثلى (الشكل 5.7).

   الرسم غير متاح في هذه النسخة المنقولة؛ راجع الإصدار الأصلي.

   وبمجرد أن تكون مستويات الأمونيا والنتريت أقل من 1 ملغم/لتر، يصبح من الآمن البدء في تخزين الأسماك. ابدأ دائمًا بتخزين السمك ببطء. وبمجرد تخزين الأسماك، ليس من غير المألوف أن نرى ارتفاع الأمونيا والنتريت الثانوي والأصغر. يحدث هذا إذا كانت الأمونيا التي تم إنشاؤها من الأسماك المخزنة حديثا أكبر بكثير من كميات الأمونيا اليومية المضافة خلال عملية ركوب الدراجات. مواصلة رصد مستويات جميع أنواع النيتروجين الثلاثة، وكن مستعدا للقيام بتبادل المياه إذا ارتفعت مستويات الأمونيا أو النتريت فوق 1 ملغم/لتر بينما يستمر النظام في الدوران.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

4. البكتيريا غير المرغوب فيها

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   بكتيريا الحد من الكبريتات

   البكتيريا النتريفينغ وتمعدن مفيدة لأنظمة أكوابونك، ولكن بعض الأنواع الأخرى من البكتيريا ضارة. واحدة من هذه المجموعات الضارة من البكتيريا هي مجموعة الحد من الكبريتات. توجد هذه البكتيريا في الظروف اللاهوائية (بدون الأكسجين)، حيث تحصل على الطاقة من خلال تفاعل الأكسدة باستخدام الكبريت. والمشكلة هي أن هذه العملية تنتج كبريتيد الهيدروجين (H2S)، وهو شديد السمية للأسماك. وهذه البكتيريا شائعة، موجودة في البحيرات، ومصابيح الأنهار في جميع أنحاء العالم، وهي جزء من دورة الكبريت الطبيعية. هذه البكتيريا هي المسؤولة عن رائحة البيض الفاسد، وأيضا اللون الرمادي والأسود من الرواسب. والمشكلة في علم الأحياء المائية هي عندما تتراكم النفايات الصلبة بوتيرة أسرع من البكتيريا المتغايرة ويمكن للمجتمع المحلي المرتبط بها أن يعالجها ويعدنها بشكل فعال، مما قد يؤدي بدوره إلى ظروف متقيحة نقص الأوكسجين تدعم هذه البكتيريا المخفضة للكبريتات. في أنظمة الكثافة السمكية العالية، تنتج الأسماك الكثير من النفايات الصلبة بحيث لا يمكن تنظيف المرشحات الميكانيكية بسرعة كافية، مما يشجع هذه البكتيريا على التكاثر وإنتاج مستقلباتها الضارة. غالبًا ما تحتوي الأنظمة المائية الكبيرة على خزان تفريغ حيث يمكن إطلاق كبريتيد الهيدروجين بأمان إلى الغلاف الجوي. التفريغ غير ضروري في النظم الصغيرة. ومع ذلك، حتى في النظم الصغيرة، إذا تم الكشف عن رائحة كريهة، تذكرنا بالبيض الفاسد أو مياه الصرف الصحي الخام، فمن الضروري اتخاذ إجراءات إدارية مناسبة. تنمو هذه البكتيريا فقط في ظروف نقص الأكسجين، وذلك لمنعها، تأكد من توفير التهوية الكافية وزيادة الترشيح الميكانيكي لمنع تراكم الحمأة.

   إزالة البكتيريا

   وهناك مجموعة ثانية من البكتيريا غير المرغوب فيها هي المسؤولة عن إزالة النيتريفيكاتيون. هذه البكتيريا تعيش أيضا في ظروف لاهوائية. يقومون بتحويل النترات، وهو الأسمدة المرغوبة للنباتات، إلى نيتروجين في الغلاف الجوي غير متوفر للنباتات. هذه البكتيريا شائعة أيضا في جميع أنحاء العالم، وهي مهمة في حد ذاتها (انظر الشكل 2.4). ومع ذلك، في النظم المائية، يمكن لهذه البكتيريا تقليل الكفاءة عن طريق إزالة الأسمدة النيتروجينية بشكل فعال. وغالبا ما يكون هذا مشكلة مع أسرة DWC الكبيرة التي لا الأكسجين بشكل كاف. ويمكن الاشتباه في وجود مشكلة عندما تظهر النباتات علامات نقص النيتروجين على الرغم من توازن النظام، وعندما يكون هناك تركيز نترات منخفض جدا في الماء. التحقيق في المناطق المحتملة داخل قنوات DWC التي لا يتم تداولها بشكل صحيح، وزيادة التهوية باستخدام الأحجار الهوائية.

   بعض الأنظمة المائية الكبيرة تستخدم عمدا إزالة النيتريفيكاتيون. وتوازن نسبة التغذية بين العناصر الغذائية للنباتات ولكنها عادة ما تؤدي إلى مستويات عالية من النترات. و يمكن تخفيف هذا النترات أثناء تبادل المياه (المقترح في هذا المنشور لل نظم الصغيرة). وبدلاً من ذلك، يمكن تشجيع إزالة النيترينغ المتحكم فيه في المرشح الميكانيكي. هذه التقنية تتطلب اهتماما دقيقا وخارج الغاز، ولا ينصح للأنظمة الصغيرة. ويمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات في القسم الخاص بالقراءة الإضافية.

   البكتيريا المسببة للأمراض

   المجموعة الأخيرة من البكتيريا غير المرغوب فيها هي تلك التي تسبب الأمراض في النباتات والأسماك والبشر. ويتم التعامل مع هذه الأمراض بشكل منفصل في أجزاء أخرى من هذا المنشور، حيث يناقش الفصلان 6 و7 أمراض النبات والأسماك، على التوالي، ويناقش القسم 8-6 السلامة البشرية. وعموماً، من المهم أن تكون هناك ممارسات زراعية جيدة تخفف وتقلل من مخاطر الإصابة بالأمراض البكتيرية داخل النظم المائية. منع مسببات الأمراض من دخول النظام عن طريق: ضمان النظافة الجيدة للعمال؛ ومنع القوارض من التغوط في النظام؛ وإبعاد الثدييات البرية (والكلاب والقطط) عن النظم المائية؛ وتجنب استخدام المياه الملوثة؛ والاطلاع على أن أي تغذية حية يمكن أن تكون ناقلاً لإدخال الأجانب الكائنات الحية الدقيقة في النظام. ومن المهم بشكل خاص عدم استخدام جمع مياه الأمطار من الأسطح مع براز الطيور ما لم يتم معالجة المياه أولا. الخطر الرئيسي للحيوانات ذات الدم الحار هو إدخال القولة* الإشريكية القولية*، وغالبا ما تحمل الطيور السلمونيلا* النيابة؛ ويمكن للبكتيريا الخطرة أن تدخل النظام ببراز الحيوانات. ثانيا، بعد الوقاية، لا تدع الماء المائي يتلامس مع أوراق النباتات. وهذا يمنع العديد من الأمراض النباتية، وكذلك التلوث المحتمل لمياه الأسماك بالمنتجات البشرية، وخاصة إذا كان المراد أن تؤكل المنتجات نيئة. دائما غسل الخضار قبل الاستهلاك، أكوابونك أو غير ذلك. عموما، الحس السليم والنظافة هي أفضل الحراس ضد الأمراض من أكوابونيكش. و ترد مصادر إضافية لسلامة الأغذية المائية في جميع أنحاء هذا المنشور وفي القسم المتعلق بالقراءة الإضافية.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *