Organic matter characterization of circular water in recirculating aquaculture system - Jäntti, Marko (2020)
Kiinnostus kiertovesilaitoksiin (RAS) on kasvamassa, koska niissä kalaa voidaan viljellä ekologisesti optimaalisissa olosuhteissa ympäri vuoden. Ratkaistavana on kuitenkin joitain teknisiä ongelmia, ennen kuin viljely on kannattavaa Suomessa. Ongelmat liittyvät vedenlaadun ylläpitämiseen hyvänä, sillä liuenneet orgaaniset aineet (DOM) kertyvät kiertoveteen heikentäen veden laatua. Tämä tutkimus painottui DOM:n karakterisointiin korkean suorituskyvyn nestekromatografilla (HPLC-SEC) kokoekskluusiota, sekä samanaikaisesti UV254 -absorbanssi ja fluoresenssi detektiota käyttäen. Tutkimusympäristönä toimi Luken Laukaalla sijaitseva kiertovesilaitos, josta kolmen RAS-yksikön viikoittaisista vesinäytteitä analysoitiin kyseisellä menetelmällä orgaanisen aineen kertymistä. RAS-yksiköt 10, 8 ja 9 toimivat 250, 500 ja 750 L kg rehua-1 d-1 korvausveden määrillä kokeen kestäessä 105 päivää. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia siikojen kasvua, DOM -komponenttien kertymistä ja veden laatua näissä erillisissä yksiköissä. Tulokset osoittivat, ettei siikojen kasvussa ollut merkittävää eroa yksiköiden välillä. Typpiyhdisteiden: NH4- N+, NO2-N ja NO3-N, sekä liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) ja kokonaistypen (TN) konsentraatiot ja kaikkien tutkittujen DOM-komponenttien signaalit olivat kokeen lopussa suurimmat 10-yksikössä, jossa veden vaihtuvuus oli pienin. 8 ja 9 -yksiköiden välillä erot olivat huomattavan pieniä, joissain tapauksissa tilastollisesti merkitseviä. Yksiköiden vesinäytteiden fluoresoivista yhdisteistä suurin osa oli fulvohappomaisia, joka oli peräisin korvausvedestä. Tulokset viittaavat siihen, että korvausveden suhteella 500 - 750 L kg rehua-1 d-1 toimivien yksiköiden puhdistussysteemi pystyi tehokkaasti puhdistamaan kiertovettä. Yksikössä 10, johon korvausvettä lisättiin 250 L kg rehua-1 d-1, DOM- ja typpiyhdisteitä kertyi kiertoveteen, mutta kokeen puolivälissä kyseisen yksikön puhdistusteho parani. DOM-komponenttien kertyminen saattaa lisätä riskiä patogeenien aiheuttamiin infektioihin ja siten lisätä kalakuolemia. On mahdollista, että täysimittaisella kasvatuskaudella intensiivinen kasvatus pienellä korvausveden määrällä heikentää kalojen kasvua ja terveyttä. Mahdollisten makuvirheiden syntyminen intensiivisessä RAS -yksikössä tutkitaan tähän pro gradu -työhön liittyvässä tutkimuksessa.