بررسی اثرگذاری دستگاه مکانیزه ضدعفونی کننده آب با استفاده از اشعه فرابنفش بر آب خروجی مزرعه پرورش ماهی قزل آلای رنگین‌کمان

نویسندگان

1 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

doi
10.22034/envj.2023.401372.1300
چکیده

مقدمه: آبزی­‌پروری شامل تکثیر و پرورش گیاهان آبزی، جانوران و سایر موجودات برای اهداف تجاری، تفریحی و علمی می‌­باشد که امروزه توجه زیادی را به خود جلب کرده است. با این‌­حال، توسعه­‌ی کنترل نشده­ی آن مانند هر فعالیت تولیدی دیگر اثرات مخربی بر محیط‌زیست داشته و لذا حذف آلاینده‌­های آب امری مهم محسوب می‌­گردد. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثرگذاری دستگاه مکانیزه ضدعفونی­‌کننده آب با استفاده از اشعه فرابنفش (UV) با دوزهای مختلف بر کاهش میکروارگانیسم‌­های آب خروجی مزارع پرورش ماهی قزل­‌آلای رنگین­‌کمان بود. هم­چنین کارایی این دستگاه در غیرفعال کردن پاتوژن­‌ها، در دبی‌­ها و میزان کدورت­‌های مختلف آب مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌­ها: مکان اجرای طرح مورد مطالعه در یک مزرعه‌ پرورش ماهی قزل­‌آلای رنگین‌­کمان با ظرفیت 30 تن واقع در شهرستان کیار در 30 کیلومتری مرکز استان چهارمحال و بختیاری بود. دستگاه UV با دوز­های مختلف (60، 120، 180 و 240 mW/cm2 milliwatt- = joule) روی آب خروجی کارگاه پرورش ماهی، با کدورت­‌ها و دبی­‌های مختلف (5/2، 5، 10، 15، 20 و 25 لیتر بر ثانیه) تابیده شد. سپس نمونه‌­برداری از آب کارگاه قبل و بعد از نصب دستگاه گندزدایی UV انجام شد. میانگین شمارش کلی­فرم کل و کلی­فرم مدفوعی، قارچ و مخمر هر کدام با سه تکرار محاسبه شد. به منظور بررسی تغییرات درصد حذف میکروارگانیسم‌­ها در دوزهای مختلف UV از رگرسیون پروبیت (Probit) در محیط نرم‌­افزار SPSS در سطح آماری 001/0 استفاده شد. رسم نمودارها با استفاده از نرم‌افزار  Microsoft Excel 2016 انجام گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که افزایش دبی آب و کدورت آب، باعث کاهش راندمان حذف میکروارگانیسم‌­های هدف می‌­شود. هم­چنین با افزایش دوزUV، درصد حذف کلی­فرم کل، کلی‌فرم مدفوعی، قارچ و مخمر افزایش پیدا می­‌کند به­‌طوری­‌که در دوز  mJ/cm256 میزان کلی فرم­ کل، کلی‌فرم مدفوعی، قارچ و مخمر به­‌ترتیب 7/1، 2/3، 7/0 و 86/0 log کاهش یافت در­حالی­‌که در دوزهای  mJ/cm2 185و 167 تراکم کلی­فرم کل و مدفوعی 23 برابر و تراکم کلنی­‌های قارچ و مخمر بین 7/0 تا 6/1 log کاهش پیدا کرد. در دوز حدود  mJ/cm2 100 الی 120 تقریباً حذف کامل کلی­فرم کل، کلی­فرم مدفوعی و قارچ­‌ها صورت گرفت، ولی برای حذف کامل مخمر­ها بسته به میزان دبی آب و کدورت آب، به‌­طور قابل ملاحظه­‌ای به دوزهای بیشتری از اشعه UV احتیاج است (تا حداکثر mJ/cm2 240). همچنین نتایج رگرسیون پروبیت نشان داد در دوز mJ/cm2 50/40،  mJ/cm22/20، mJ/cm2 31/30، و  mJ/cm2 36/14 به ترتیب پنجاه درصد جمعیت مخمر (001/0 P<،16Z=)، قارچ (001/0 P<،5/13Z=)، کلی­فرم مدفوعی (001/0P<،77/22 Z=) و کلی­فرم کل (001/0 P<، 8/6Z=) حذف خواهد شد.بحث: به­‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که در دوز mJ/cm2 20 حذف تدریجی میکروارگانیسم‌­ها شروع می­‌شود و در دوز­های بالاتر ازmJ/cm2  120 از شدت حذف میکروارگانیسم‌­ها کاسته می­‌شود. بنابراین تابش دوزهای اشعه فرابنفش متناسب با کیفیت آب مزارع پرورش ماهیان، می‌­تواند باعث حفظ سلامت سیستم و به تبع آن افزایش بهره­‌وری گردد. اطلاعات به­‌دست آمده از این طرح می‌­تواند برای سیستم‌­های تجاری تصفیه آب و سیستم‌­های مداربسته آبزیان مفید باشد. مطالعات بیشتری برای کارائی حذف ویروس­‌ها در آب توسط اشعه فراینفش نیاز است.  احداث حوضچه رسوب­‌گیر و فیلتر کردن آب با روش‌­های مختلف مانند استفاده از فیلترهای شنی قبل از استفاده از اشعه فرابنفش به­‌منظور کاهش بار ذرات معلق در آب و افزایش کارآیی دستگاه ضدعفونی­‌کننده پیشنهاد می­‌شود.