الحفاظ على مستعمرة بكتيرية صحية

البارامترات الرئيسية التي تؤثر على نمو البكتيريا والتي ينبغي مراعاتها عند الحفاظ على مرشح بيولوجي صحي هي مساحة سطح كافية وظروف مياه مناسبة.

مساحة السطح

سوف تزدهر المستعمرات البكتيرية على أي مادة، مثل جذور النباتات، على طول جدران خزان الأسماك وداخل كل أنبوب ينمو. وسيحدد إجمالي المساحة المتاحة لهذه البكتيريا مقدار الأمونيا التي يمكن استقلابها. اعتمادا على الكتلة الحيوية للأسماك وتصميم النظام، يمكن للجذور النباتية وجدران الصهاريج توفير مساحة كافية. تتطلب الأنظمة ذات الكثافة العالية لخزن الأسماك مكونًا منفصلاً للترشيح الحيوي حيث يتم احتواء مادة ذات مساحة سطح عالية، مثل وسائط النمو الخاملة - الحصى أو الطور أو الطين الموسع (الشكل 2.7).

درجة الحموضة المائية

الرقم الهيدروجيني هو كيف الحمضية أو الأساسية المياه. مستوى الرقم الهيدروجيني للمياه له تأثير على النشاط البيولوجي للبكتيريا النتريفيج وقدرتها على تحويل الأمونيا والنتريت (الشكل 2.8). وقد تم تحديد نطاقات مجموعتي النتريفينغ أدناه على أنها مثالية، إلا أن الأدبيات المتعلقة بنمو البكتيريا تشير أيضا إلى نطاق تحمل أكبر بكثير (6-8.5) بسبب قدرة البكتيريا على التكيف مع محيطها.

| بكتيريا النتريفيج | **الرقم الهيدروجيني الأمثل | | — | — | | النيتروسوموناس النيابة. | 7.2-7.8 | | نيتروباكتر النيابة. | 7.2-8.2 |

ومع ذلك، بالنسبة لأكوابونيكش، فإن نطاق الأس الهيدروجيني الأكثر ملاءمة هو 6-7 لأن هذا النطاق أفضل للنباتات والأسماك (يناقش الفصل 3 الحل الوسط بشأن بارامترات جودة المياه). وعلاوة على ذلك، يمكن تعويض فقدان الكفاءة البكتيرية عن طريق وجود المزيد من البكتيريا، وبالتالي ينبغي تحديد حجم المرشحات الحيوية وفقا لذلك.

درجة حرارة الماء

درجة حرارة الماء هي معلمة مهمة للبكتيريا، وللأكوابونيكش بشكل عام. درجة الحرارة المثالية لنمو البكتيريا وإنتاجيتها هي 17-34 درجة مئوية، وإذا انخفضت درجة حرارة الماء إلى أقل من 17 درجة مئوية، ستنخفض إنتاجية البكتيريا. أقل من 10 درجات مئوية، يمكن خفض الإنتاجية بنسبة 50 في المائة أو أكثر. ولدرجات الحرارة المنخفضة آثار كبيرة على إدارة الوحدات خلال فصل الشتاء (انظر الفصل 8).

الأكسجين المذاب

تحتاج البكتيريا النتروية إلى مستوى كاف من الأكسجين المذاب (DO) في الماء في جميع الأوقات من أجل الحفاظ على مستويات عالية من الإنتاجية.

النتريفيكاتيون هو رد فعل أكسدة، حيث يتم استخدام الأكسجين ككاشف. بدون الأكسجين، يتوقف التفاعل. المستويات المثلى من DO هي 4 -8 ملغ/لتر. سوف ينخفض النتروات إذا انخفضت تركيزات DO إلى أقل من 2.0 ملغم/لتر. وعلاوة على ذلك، وبدون تركيزات كافية من DO، يمكن أن ينمو نوع آخر من البكتيريا، النوع الذي سيحول النترات القيمة مرة أخرى إلى النيتروجين الجزيئي غير القابل للاستخدام في عملية لاهوائية تعرف باسم إزالة النيتريفيكاتيون.

ضوء الأشعة فوق البنفسجية

البكتيريا النتريفينغ هي كائنات حساسة للضوء، وهذا يعني أن الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) من الشمس يشكل تهديدا. هذا هو الحال بشكل خاص خلال التكوين الأولي للمستعمرات البكتيريا عندما يتم إنشاء نظام أكوابوني جديد. وبمجرد أن تستعمر البكتيريا سطحًا (3-5 أيام)، لا يشكل ضوء الأشعة فوق البنفسجية مشكلة كبيرة. وهناك طريقة بسيطة لإزالة هذا التهديد هي تغطية خزان الأسماك ومكونات الترشيح بمواد واقية من الأشعة فوق البنفسجية مع التأكد من عدم تعرض أي ماء في المكون المائي للشمس، على الأقل حتى يتم تشكيل مستعمرات البكتيريا بشكل كامل.

سوف تنمو البكتيريا النتريفينغ على مادة ذات مساحة عالية (الشكل 2.9)، محمية باستخدام مواد واقية من الأشعة فوق البنفسجية، وتحت ظروف المياه المناسبة (الجدول 2.1).

الجدول 2.1

######## نطاقات تحمل جودة المياه للبكتيريا النتريفينغ

| | **درجة الحرارة (°C) ** | **الرقم الهيدروجيني | **الأمونيا (ملغم/لتر) ** | **النتريت (ملغم/لتر) ** | النترات (ملغم/لتر) ** | **DO (ملغم/لتر) ** | | — | — | — | — | — | — | — | | نطاق التسامح | 17 -34 | 6 -8.5 |\ < 3 |\ < 3 |\ < 400 | 4 -8 |

• 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 *