Влияние экологических и зоогигиенических условий на возникновение болезней у рыб, характер их течения и распространение.

Вода вместе с грунтом ложа пруда, бактериями, водорослями, надводными и подводными высшими растениями, беспозвоночными кормовыми животными является внешней средой для рыб. Она влияет на все жизненные процессы, происходящие в организме рыбы: дыхание, питание, кроветворение и кровообращение, на нервную деятельность, размножение, рост и развитие. Поэтому для нормальной жизнедеятельности рыб и поддержания на должном уровне жизнестойкости их необходимо создать в прудах оптимальные зоогигиенические условия.

Среди многообразия факторов внешней среды, играющих важную роль в жизни рыб, наибольшее значение имеют термический, газовый и солевой режимы воды. Изменяя эти факторы, можно регулировать условия внешней среды в желаемом направлении и тем самым профилактировать заразные болезни рыб.

Влияние температуры воды на рыб. От температуры воды зависит не только рост и развитие рыб, но и характер проявления и течения различных болезней. При этом как наиболее низкая (0,1-0,2°С), так и чрезмерно высокая (выше 30°С) температура воды действует на карпа отрицательно. Для других видов рыб эти величины могут быть сдвинуты в ту или другую сторону.

С практической точки зрения следует хорошо помнить, что устойчивость рыб и других гидробионтов к действию пороговых температур зависит от их адаптации к определенным температурам. Например, золотые рыбки, адаптированные к температуре 22°С, выдерживают повышение температуры только до 28°С, а животные, обитающие при температуре 36,5°С, переносят повышение температуры воды даже до 42°С. Наоборот, золотые рыбки, адаптированные к 2,2°С, могут жить при 0°С, в то время как для отдельных экземпляров, привыкших к теплой воде, LD₅₀ находится в пределах 15°С. Поэтому когда говорят о предпочитаемой и избираемой температурах, то имеют в виду, что при этих температурах рыбы живут обычно в естественных для них условиях, а при определении раздражающих, летальных для рыб температур нужно учитывать исходную адаптационную температуру.

Для рыб различных видов и стадий их развития (икра, личинки, мальки и годовики) необходимы определенные температуры (табл. 1).

Несмотря на то что нижняя температурная граница жизни значительно шире, чем верхняя, гипотермия оказывает большое влияние на все жизненные процессы и может привести к гибели живых организмов. При этом следует отметить: чем сложнее организм, тем чувствительнее он к действию низких температур.

Все виды животных, а также и человек в температурном отношении имеют так называемый биологический нуль, то есть тот максимально переносимый нижний уровень температуры тела, при котором прекращается деятельность того или иного органа или организма в целом. К счастью, этот процесс является обратимым.

У большинства животных, в том числе и у рыб, действие низких температур вызывает ряд приспособительных реакций, возникающих преимущественно рефлекторно: сужение периферических сосудов, замедление дыхания (особенно это заметно у рыб), усиление обмена веществ (без поступления питательных веществ у рыб зимой и резкое их исхудание при этом). При дальнейшем воздействии холода компенсация теплопотери нарушается. У рыб вместе с температурой окружающей среды начинает падать и температура тела, интенсивность обмена ослабевает, периферические сосуды расширяются (хорошо видно по жабрам). При этом функция среднего мозга рыб тормозится (холодовый наркоз), затем угнетается гипоталамус и другие центры нервной системы организма. Кровяное давление падает, дыхательные движения жаберных крышек становятся редкими. Возникает гипогликемия, то есть уменьшение количества сахара в крови.

Особенно чувствительна к недостатку глюкозы центральная нервная система, клетки которой не имеют запасов гликогена. Вследствие этого потребление мозгом кислорода резко понижается. При длительной гипогликемии в нервных клетках происходят необратимые изменения. При глубокой и длительной гипотермии понижается интенсивность и изменяется характер обмена веществ - проявляется, например, анаэробный гликолиз, переходящий в аутолиз, и наступает гибель сначала отдельных клеток, а затем и всего организма.

Безусловно, устойчивость организма рыбы к охлаждению зависит от его состояния (общая резистентность, упитанность, возраст и т. д.). Основной причиной гибели организма от длительного переохлаждения считаются тканевая гипоксия и необратимые изменения в нервной системе.

Крупный советский эколог профессор Н. С. Строганов считает, что от гипотермии страдает прежде всего живой белок. Далее он указывает: "Рыбы могут длительно не принимать пищу (месяцы), но кислородное голодание переносят в течение короткого промежутка времени. Если первое голодание у отдельных рыб может продолжаться до одного года, то кислородное голодание длится всего несколько минут и редко - несколько часов.

В некоторых случаях даже в природе при снижении температуры воды ниже нормы наблюдается резкое ухудшение состояния рыб, хотя замерзания тканевой жидкости не происходит. Если температура снижается медленно, то рыба уходит в места с более высокой температурой (экологическая приспособляемость). Если же температура снижается резко (в 1-2 дня), то наблюдается массовая гибель рыб (черноморская кефаль, пикша, камбала морская и речная, треска, сельдь, килька и др.).

Постепенные изменения температуры редко представляют какую-либо опасность для рыб, тогда как резкие колебания могут быть причиной значительного стресса, в результате чего заметно снижается устойчивость рыбы к заболеваниям. Синдром температурного шока хорошо известен рыбоводам и его следует избегать. Поэтому переводить рыб из одних условий в другие рекомендуется постепенно, чтобы разница температур не превышала 3-5°С.

Случаи массовой гибели рыб в естественной среде обитания при значительном и быстром понижении температуры воды указывают на то, что причиной ее является не замерзание тканевой жидкости, а охлаждение протоплазмы, нарушение реактивности живого белка, приводящего к глубокому нарушению обмена веществ.

Температура влияет не только на рыбу, но способствует также развитию паразитов и возникновению различных болезней. Известно, что некоторые инфекционные болезни рыб (вирусная геморрагическая септицемия форели) возникают в относительно холодной воде (при 10-12°С), другие, наоборот, наиболее остро протекают при более высокой температуре воды (20-25°С)-сюда относятся аэромоноз (краснуха), воспаление плавательного пузыря (ВПП), бранхиомикоз карпов и др.

При низкой температуре воды у карпов проявляется также простуда, болезнь Штаффа, особенно тяжело протекающая у зимующих сеголетков.

В производственных условиях установлено, что у сеголетков карпа при длительном воздействии низких температур поражается жаберный аппарат. При микроскопическом исследовании жабер больных рыб находят каплевидные или булавовидные вздутия из сгустков крови в капиллярах и разрывы капилляров жаберных лепестков и дыхательных складок, а также набухание и склеивание лепестков.

Неблагоприятная температура воды приостанавливает или замедляет физиологические отправления организма рыб, нарушает деятельность нервной системы, дыхание, кровообращение, при этом образуются сгустки крови как внутри кровеносных сосудов, так и снаружи.

При высокой температуре воды (даже при кратковременном воздействии) "обжигаются" жаберные лепестки, а на коже появляется интенсивный беловатый слизистый налет. Жаберные лепестки рыб становятся анемичными, покрываются слизью, происходит разрыв капилляров и наблюдается кровотечение. Через некоторое время поврежденные жаберные лепестки подвергаются некротическому распаду и полному разрушению: появляются изменения в жабрах, напоминающие клиническую картину бранхиомикоза. На пораженных участках жабр, обусловленных "ожогами", поселяются сапрофитные грибы и бактерии, в результате жизнедеятельности которых развивается патологический процесс и происходит массовая гибель рыб.

Воздействие высокой температуры воды при наличии других факторов (особенно при накоплении большого количества органических веществ в результате отмирания водорослей при цветении водоемов, повышенном содержании аммиака и др.) обусловливает вспышку эпизоотии бранхиомикоза.

В зависимости от температуры воды резко изменяется характер проявления и течения аэромоноза (краснухи), воспаления плавательного пузыря. Обе эти болезни имеют резко выраженный сезонный характер: эпизоотии их возникают главным образом в весенне-летний период, наиболее остро протекают при температуре воды в пределах 20-25°С и сопровождаются массовой гибелью.

Кроме того, в зависимости от температуры воды накапливаются возбудители ряда сопутствующих болезней, воздействие которых осложняет течение основных болезней. Осложнение аэромоноза, воспаления плавательного пузыря, бранхиомикоза чаще всего происходят при массовом развитии ихтио-фтириуса, дактилогирусов и других возбудителей инвазионных болезней.

Некоторые паразиты являются холодолюбивыми, другие - теплолюбивыми. Так, Costia necatris для своего массового развития предпочитает температуру в пределах 10-22°С, ихтиофтириус - 20-26°С, дактилогирус вастатор - 24-28°С. При этих температурах возникают вспышки энзоотии и нередко эпизоотии соответствующих болезней: костиоза, ихтиофтириоза. дактилогироза. Все названные температурные зоны относятся к чистой, обеспеченной кислородом, бедной углекислотой воде водоема с нейтральной средой при величине рН 7,0-7,1. При снижении этих показателей теряется устойчивость рыб как к чрезмерно высокой, так и очень низкой температуре.

Колебания температуры за пределы оптимальных величин отрицательно влияют на развитие в водоеме естественной пищи и потребление ее карпом, В результате задерживается развитие рыб и снижается их упитанность. Это, в свою очередь, отрицательно сказывается на общей резистентности рыб и их устойчивости к заражению возбудителями опасных болезней. Особое внимание следует обращать на температуру воды в зонах потенциальной опасности загрязнения водоемов различными пестицидами, удобрениями и другими химикатами, применяемыми в народном хозяйстве. Дело в том, что с повышением температуры воды повышается и токсичность большинства химических веществ для рыб и других гидробионтов.

Таким образом, температура окружающей среды существенно влияет не только на рыб, но и на другие гидробионты - фауну и флору рыбохозяйст-венных водоемов. Поэтому направленным изменением температуры можно избежать отрицательного действия ее.

При зимнем содержании рыб в управляемых рыбохозяйственных водоемах (рыбхозах, рыбсовхозах и рыбофермах колхозов) необходимо создавать в зимовальных прудах оптимальную температуру (в пределах 1-3°С) путем утепления водоподающих каналов, накрывая их камышовыми матами, и регулированием водообмена. В районах Сибири и в северо-западных областях зимование прудовых рыб следует проводить в бассейнах зимовальных комплексов. Для поддержания оптимальной температуры воды в них рекомендуют использовать геотермальные и артезианские воды с определенной темпера турой. У артезианской воды постоянная температура в течение всего года находится в пределах 7 -10°С, а у геотермальной - 35-50°С и более. Поэтому последнюю для использования в рыбоводстве необходимо охлаждать.

Охладить воду до оптимальной величины можно смешиванием артезиан ской воды с прудовой, имеющей температуру в пределах 0,1 - 1°С. Чтобы получить воду заданной температуры, надо определить соотношение той и другой воды. Допустим, что температура артезианской воды не превышает 7°С, а прудовой - 1°С. В зимовальных прудах или бассейнах температура должна быть в пределах 3°С, заранее устанавливают поступление артезианской воды в бассейны или зимовальные пруды в объеме 2 л/с температурой 7°С. Требуется найти, какой объем прудовой воды (из пруда-охладителя или из головного водоисточника), имеющей температуру в пределах 2°С, должен поступить в бассейны вместе с артезианской водой, чтобы температура смешанной воды была в пределах 3°. Для этого можно пользоваться , формулой Рихмана

где m₁ - объем воды, поступающем в бассейны из артезианской скважины, л/с; m₂- объем воды, которая должна поступать в бассейны из пруда-охладителя или головного водоисточника, л/с; t₁ - температура воды, поступающей в бассейны из артезианской скважины,°С; t₂- температура воды, которая должна поступать в бассейны из пруда-охладителя или головного водоисточника,°С.

По заданным условиям водоснабжения зимовальных бассейнов вода в них из артезианской скважины подается в количестве 2 л/с (m₁), ее температура равна 7°С (t₁); необходимо найти объем (массу) прудовой воды (m₂), которую следует подавать в бассейны, чтобы получить смешанную воду температурой 3°С, если известно, что ее температура равна 2°С:

Следовательно, чтобы получить смешанную воду температурой 3°С, в бассейны нужно подавать 8 л/с прудовой воды.

Другой пример. Допустим, что из артезианской скважины вода подается в бассейны в количестве 5 л/с (m₁), а ее температура равна 9°С (t₁). Нужно определить, какой объем прудовой воды (m₂) следует подавать в бассейны, чтобы получить смесь воды температурой 2°С, если ее температура (t₂) равна 0,1°С. Как и в первом случае, подставляя в формулу значения всех указанных величин, получим искомую массу (m₂)

Следовательно, чтобы температура смешанной воды, поступающей в бассейны, была 2°С, к артезианской воде (температура 9°С), поступающей в бассейны в количестве 5 л/с, необходимо добавлять 18,4 л/с прудовой воды температурой 0,1°.

Расход артезианской и прудовой воды можно определить также по видоизмененной формуле Рихмана: m₃t₃ - m₁t₁ + m₂t₂, где m₃ - расход сметанной воды по заданным условиям водоснабжения, л/с; t₃ - температура смешанной воды по заданным условиям,°С; m₁ - расход артезианской воды, т/с; t₁ - температура артезианской воды,°С; m₂ - расход прудовой воды или воды из пруда-охладителя, л/с; t₂ - температура прудовой воды или воды из пруда-охладителя,°С.

Допустим, что по конкретным условиям хозяйства и требованиям биотехнического процесса необходимо получить воду температурой 2°С при расходе смешанной воды 10 л/с. Каким же должен быть расход артезианской воды (температура 7°С) и прудовой (температура 1°С)? Для простоты: и наглядности расчета обозначим расход артезианской воды (m₁) через х. Тогда, согласно условиям заданного водоснабжения, расход прудовой воды (m₂) составит 10-х. Подставляя заданные величины в уравнение m₃ t₃ = m₁t₁ + m₂t₂, получим: 10⋅2 = х⋅7+(10-х) ⋅ 1; 20 = 7х + 10-х; 6х=10;;

Мы определили, что расход артезианской воды (m₁) равен 1,7 л/с. Следовательно, расход прудовой воды (m₂) составит: 10-1,7 = 8,3 л/с.

Таким образом, подавая артезианскую воду в количестве 1,7 л/с температурой 7°С и прудовую 8,3 л/с температурой 1°С, мы обеспечим водоснабжение бассейнов или прудов водой температурой 2°С.

Отрицательное действие высоких температур в летний период, особенно в мелководных, хорошо прогреваемых прудах, устраняют путем создания проточности. Для этой цели необходимо иметь запас воды в головных прудах. Смягчить действие высоких температур можно регулированием около воды растительности, учитывая, что в ней температура воды всегда ниже.

Контроль термического режима водоема должен осуществляться в соответствии с требованием технологии прудового рыбоводства.

Влияние газового режима в водоеме на рыб. Водная поверхность, соприкасаясь с атмосферным воздухом, поглощает и растворяет азот, кислород и углекислый газ. Эти газы проникают в толщу воды и имеют большое значение для всех водных животных организмов и растений, от развития и жизнедеятельности которых зависит зоогигиенический фон водоема. Все эти газы оказывают как прямое, так и косвенное влияние на организм рыб. Наиболее сильно оно проявляется при значительных колебаниях содержания газов в воде.

Кроме указанных газов в воде рыбоводных прудов, а также в естественных рыбохозяйственных водоемах, иногда присутствуют сильно ядовитые газы: сероводород и метан. Наличие их в воде свидетельствует об антисанитарном состоянии прудов и водоемов. В таких прудах, как правило, создаются неблагоприятные зоогигиенические условия, при которых возникают различные болезни, сопровождающиеся массовой гибелью рыб.

Кислород. Наиболее важным для рыб является растворенный в воде кислород. Содержание его меняется в зависимости от температуры (с ее понижением повышается растворимость кислорода, и наоборот), атмосферного давления (чем выше давление, тем больше растворимость кислорода), интенсивности ветрового перемешивания воды, наличия фитопланктона и высших водных растений. Кислородный режим водоема зависит также от содержания в воде органических веществ. Чем их больше в воде, тем больше расходуется кислорода на их окисление в процессе разложения, а следовательно, тем меньше остается кислорода в воде, необходимого для дыхания рыб.

Недостаток растворенного в воде кислорода вызывает массовую гибель рыб - возникают так называемые заморы. Кроме того, создаются неблагоприятные зоогигиенические условия в водоеме: происходит накопление органических веществ и размножение сапрофитной микрофлоры, которая может отрицательно действовать на рыб. У рыб, длительное время пребывающих в воде с недостаточным содержанием кислорода, понижается активность, они становятся вялыми, мало потребляют корма, у них наступает истощение и значительно снижается общая устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды и к возбудителям заразных болезней. Советский ученый-рыбовод Г. И. Шпет указывает, что при содержании в воде кислорода в пределах 2 мг/л карп начинает беспокоиться, затем все чаще заглатывает воздух, а при содержании кислорода, близком к 0,5 мг/л, делает это беспрерывно и теряет аппетит. Потеря аппетита карпами может привести к значительному истощению и гибели рыб.

Особенно отрицательно недостаток растворенного в воде кислорода сказывается на рыбе при содержании ее в зимовальных прудах. Снижение кислорода до 2,5-3,0 мг/л обусловливает угнетение рыб, затем они начинают беспокоиться и подниматься в верхние слои воды. Из-за постоянного движения рыбы истощаются, в большей степени подвергаются заражению различными эктопаразитами и гибнут.

Таким образом, кислородный режим водоемов существенно влияет на рыб и косвенно на характер возникновения и течения заразных болезней. Направленным изменением газового режима в водоеме возможно создавать благоприятные условия для рыб, стимулировать их рост, повышать упитанность и тем самым профилактировать возникновение заразных болезней.

При дефиците кислорода в воде летом необходимо использовать все средства по его восстановлению. Самое простое и доступное средство- увеличение проточности прудов, особенно мелководных. При этом на пути поступления воды устанавливают различного рода аэраторы, которые способствуют насыщению воды кислородом.

Если невозможно создать сменяемость воды и ее проточность, применяют дождевальные установки и с помощью насосов разбрызгивают воду в пруду. Для перемешивания воды можно использовать лопастные моторные лодки и камышекосилки. Одновременно с этим регулируют кормление (иногда уменьшают, а иногда на несколько дней прекращают дачу корма) и ограничивают удобрение прудов.

В зимовальных прудах при дефиците растворенного кислорода для усиленной смены воды устанавливают аэраторы различной конструкции. Наиболее прогрессивным и надежным методом поддержания оптимального кислородного режима в зимовальных прудах является нагнетание воздуха с помощью компрессоров и распыление его в виде мелких пузырьков через специальные устройства. Нами разработана схема аэратора передвижного, очень простого по устройству и эффективного в работе (Канаев, 1985). С его помощью возможно не только насыщать воду кислородом, но и "проветривать" зимовальные пруды, освобождая их от продуктов метаболизма (углекислоты, аммиака и др.) и вредных веществ, скопившихся в придонном слое, через образовавшиеся майны и полыньи. Кроме того, для аэрации воды некоторые зимовальные пруды можно вскрывать на 10-15 дней раньше обычного, что предотвратит сверхнормативную гибель рыбы, которая обычно увеличивается именно в самые последние дни пребывания ее подо льдом. Все это позволяет на 10-14 дней раньше произвести разгрузку зимовальных прудов и зарыбление нагульных.

Аэраторами можно насыщать воду кислородом не только в бассейнах зимовальных комплексов и зимовальных прудах, но и во всех прудах питомной части хозяйства в летнее время, а также в форелевых прудах и в водоподающих каналах, питающих пруды всех категорий как летом, так и зимой. Особенно широкое применение аэраторы передвижные найдут в водоемах комплексного назначения, водоемах ирригационных систем, а также в непроточных заморных озерах и заливах водохранилищ.

В специальной литературе имеются многочисленные сведения о минимальных количествах растворенного в воде кислорода, при котором рыба какое-то время не погибает от асфикции. Определены величины пороговых и критических напряжений кислорода для многих морских и пресноводных рыб разного возраста, различного физиологического состояния и при различной температуре окружающей среды. При этом указаны чрезвычайно малые величины порогового и критического напряжения кислорода. Так, для карпов, при температуре воды 15°С величина порогового напряжения кислорода в среднем составила всего лишь 6,3 %, а величина критического напряжения - 15,3 % насыщения. К сожалению, ни в одном случае не указано время, в течение которого карп может жить при таком насыщении воды кислородом.

Определение самых минимальных величин насыщения воды кислородом, при которых рыба какое-то время не погибает, безусловно, представляет научный интерес с точки зрения понимания некоторых сторон физиологии дыхания и газообмена у рыб. Что же касается практического использования этих данных, то они мало приемлемы. Для производственных целей необходимо знать прежде всего оптимальные пределы насыщения воды кислородом, при которых рыба постоянно находится в зоне комфорта.

Наряду с этим целесообразно знать также зоны критического и порогового насыщения воды кислородом, с тем чтобы можно было своевременно принимать меры по оптимизации условий содержания рыб в отношении обеспеченности их кислородом. В отличие от вышеуказанных пороговых и критических величин насыщения воды кислородом для карпов мы рекомендуем так называемые производственные критические и пороговые величины, при которых рыба длительное время не погибает от асфикции. Для практических целей предлагаем пользоваться величинами насыщения воды кислородом, которые приведены в таблице 2.

Создавая в бассейнах зимовального комплекса оптимальные условия по обеспечению рыб кислородом, вполне возможно профилактировать такие болезни, как псевдомоноз, а также повышать сопротивляемость рыб к эктопаразитарным болезням: хилодонеллезу, костиозу, ихтиофтириозу и др.

Углекислота (двуокись углерода). В воде углекислота находится как в свободном (свободная углекислота-СО₂), так и в связанном состоянии (в виде двууглекислых солей - бикарбонатов и средних солей - карбонатов). Образуется она в первую очередь при биохимических процессах, происходящих в водоеме (разложение органических веществ, жизнедеятельность водных животных и растений и др.), а также попадает в воду из природных соединений (бикарбонат кальция легко разлагается, при этом выделяется углекислый газ и образуется карбонат кальция).

Для жизни рыб большое значение имеет количество в воде свободной Углекислоты. Увеличение ее отрицательно действует на рыб даже при достаточном содержании кислорода. Допустимые концентрации свободной углекислоты в воде рыбоводных прудов лежат в пределах 10-40 мг/л.

Необходимо помнить, что для рыб важно не просто абсолютное содержание в воде кислорода и углекислоты, а соотношение их. Для карпа, например, губительно соотношение кислорода и углекислоты, приближающееся к 0,02.

Значительные суточные колебания содержания кислорода или длительное снижение количества его в воде при незначительном даже накоплении свободной углекислоты хотя и не вызывает гибели рыб, но сильно замедляет их рост. При этом карп меньше поедает корма и у него снижается усвояемость питательных веществ. Так, при соотношении кислорода и углекислоты от 0,3 до 0,4 карпы усваивают 41 % азота кормов, а при соотношении от 0,2 до 0,1 -всего лишь 11%. При высоком содержании углекислоты в воде снижается способность крови усваивать кислород.

Особенно важно следить за содержанием свободной углекислоты в воде зимовальных прудов, когда рыба находится в скученном состоянии и часто наблюдается дефицит кислорода. Известны случаи, когда содержание свободной углекислоты в воде зимовальных прудов достигало 128 мг/л.

Таким образом, избыток свободной углекислоты обусловливает ухудшение питания рыб, вследствие чего снижаются их упитанность и устойчивость к неблагоприятным условиям среды и к возбудителям заразных болезней. Следовательно, контроль за содержанием свободной углекислоты и устранение ее отрицательного действия являются важным звеном в общем комплексе мер по созданию оптимальных зоогигиенических условий в рыбоводных прудах.

Сероводород в природных водах образуется главным образом в процессе круговорота серы. В подземных водах сероводород является продуктом восстановительных процессов, происходящих в водных слоях. Этот газ встречается также в некоторых минеральных водах, в водах глубоких артезианских скважин и других грунтовых водотоков, являющихся источниками, снабжающими рыбоводные хозяйства.

В поверхностных водах - в прудах, реках, озерах, водохранилищах, лиманах и морях - сероводород образуется в процессе разложения органических веществ. Этому способствуют сильное загрязнение водоемов органическими веществами отмершей водной растительностью, водорослями, остатками животных организмов, частицами ила и других загрязнителей, а также обилие сернокислых солей, содержащихся в фекальных сточных водах, в сточных водах металлургических и химических предприятий, в сбросных водах от производства сульфатной целлюлозы, от крашения сернистыми красителями и водах пищевых предприятий.

В водах болотного происхождения сероводород образуется путем восстановления сернокислых солей гуминовыми кислотами.

Кроме свободного (газообразного), растворенного в воде сероводорода, в водоемах могут присутствовать гидросульфид-ионы (HS') и сульфид-ионы (S"). Соотношение всех трех форм сульфидов в воде непостоянно: оно при одинаковом содержании солей может изменяться в значительных пределах в зависимости от концентрации водородных ионов. Так, при рН воды ниже 6,0 в ней преобладает H₂S (больше 94 %), а при величине рН выше 8,0 в той же воде присутствует гидросульфид-ион - HS' в количестве более 85%.

Относительные концентрации свободного сероводорода и гидросульфид-ионов представлены в таблице 3. Величины указанных сульфидов рассчитаны по константам диссоциации сероводорода при разных температурах, значениях концентрации водородных ионов и ионной силы.

Процентное содержание HS⁺ - ионов определяют путем вычитания из 100 % указанных в таблице значений для H2S. Например, необходимо определить содержание HS'-ионов в воде при ее температуре, равной 15°С и величине рН 8,0. Для этой цели в таблице находят цифру в пересечении заданного показателя температуры и величины рН - она будет равна 11,4. Следовательно, содержание HS⁺ - ионов будет: 100-11,4 = 88,6%.

Сероводород - вещество необычайно реакционноспособное. В водоемах это соединение выступает как основной регулятор окислительно-восстановительных процессов и кислородного режима. Являясь сильным токсическим агентом, сероводород оказывает прямое воздействие на флору и фауну водоемов, а также на паразитоценозы. Так, для многих гидробионтов он смертелен даже в самых малых концентрациях. Обитающие в чистой воде полихеты (Nereis zonata, Phyllodace tuberculata), рачки (Daphnia longispina) и многие другие организмы не переносят даже следов присутствия сероводорода. Терпимее к нему формы, живущие среди гниющего ила. Полихета Nereis diverekolor способна жить 6 дней в воде с концентрацией H₂S до 8 мг/л, червь Capitella capitata - 8 дней при содержании сероводорода до 20,4 мг/л.

При концентрации сероводорода 1 мг/л у рыб снижается частота дыхания и они при этом не способны усваивать кислород. Дыхательные движения становятся аритмичными, и рыба погибает. У рыб, подвергавшихся токсическому действию сероводорода, как правило, снижается резистентность к возбудителям заразных болезней и неблагоприятным условиям среды вследствие повышения проницаемости клеточных оболочек.

Потенциальную опасность представляет сероводород, осажденный в грунтах в виде сульфидов железа. Этот процесс идет довольно интенсивно только в толще иловых отложений и в водоемах с хорошим кислородным режимом. Результатом этого процесса является черный цвет толщи илов. Процесс осаждения сероводорода в виде сульфидов железа и даже кальция снижает его токсичность и связывает его в составе осадков. Этот запас связанного сероводорода может доходить до 2-4 г серы в 1 л ила. Наличие такого запаса сульфидов в грунте всегда представляет собой угрозу для кислородного режима водоемов и для его фауны. Изменение рН грунта в кислую сторону, скажем, под влиянием накопления свободной углекислоты (С0₂) при распаде остатков фитопланктона после его "цветения" приводит к разложению сульфидов и к появлению свободного сероводорода в грунте и в придонной воде. Вполне естественно, что следствием этого может быть гибель донной фауны и бентосоядных рыб, таких, как лещ. Подобные летние "заморы" наблюдались в Куйбышевском водохранилище, где в первые годы его существования ввиду обилия гипса в почвах содержание сульфидов в грунтах доходило до 1-2 г/л.

Таким образом, образование сероводорода вызывает почти поголовную гибель организмов и тем самым подрывает его самоочистительную способность. Дальнейшее загрязнение приводит к катастрофическому накоплению органического вещества, что в свою очередь еще больше усиливает процессы образования сероводорода. В результате водоем вымирает. Образование больших количеств сероводорода может вызывать заморы, как это, например, нередко наблюдается в Каспийском и Азовском морях во время штилей. Достаточно шторму перемешать воду, чтобы кислород, насытив водную толщу, окислил сероводород и заморные явления прекратились.

В условиях малых водоемов - озерах, прудах и небольших водохранилищах - удаление (детоксикацию) сероводорода производят путем аэрации воды общедоступными способами: нагнетания кислорода воздуха компрессором и распыления его с помощью фильтросных воздухораспылителей; подачи воздуха в водоем через перфорированные трубы или резиновые шланги. Следовательно, регулируя процесс образования сероводорода в водоеме, можно ослабить или даже полностью устранить отрицательное действие этого экологического фактора на гидробионтов и его влияние на снижение резистентности рыб к возбудителям заразных болезней и неблагоприятным условиям среды.

Метан, или болотный газ (СН₄), образуется в довольно значительном количестве летом на глубине некоторых озер и прудов, находящихся в антисанитарном состоянии, где не проводятся мелиоративные мероприятия. Метан в этих водоемах образуется главным образом за счет разложения клетчатки как летом, так и зимой. Количество этого газа может доходить до 38,5 см³/л.

Метан очень опасен для рыб и других гидробионтов, особенно зимой. Выделяясь со дна водоема, он чрезвычайно активно окисляется и тем самым обедняет кислородом придонные слои воды, где в зимнее время в основном и находится рыба. Вследствие этого рыба стремится покинуть токсическую зону и начинает подниматься в верхние водные слои, где находится в постоянном движении, в результате чего она теряет энергетический запас питательных веществ, подвергается истощению и физическому ослаблению.

Ослабленная и истощенная рыба попадает в еще более неблагоприятные условия внешней среды (низкая температура, повышенная скорость течения воды и др.), у нее понижается резистентность к возбудителям заразных болезней. Если не устранить первопричину неблагополучия в водоеме, то может возникнуть энзоотия, сопровождаемая массовой гибелью больных рыб. Кроме того, метан обладает высокой токсичностью не только для рыб, но и для других гидробионтов.

Таким образом, газовый режим водоема, то есть соотношение растворенных в воде газов, оказывает непосредственное влияние на жизнь рыб и других гидробионтов, в одних случаях вызывая их гибель, в других - снижая общую резистентность рыб, обусловливая зараженность их возбудителями заразных болезней.

Следовательно, направленное формирование газового режима в водоемах и поддержание его на уровне оптимальных величин для разводимых видов рыб является важным звеном в общем комплексе мер профилактики заразных болезней рыб и предотвращения гибели гидробионтов от отравления пестицидами и удобрениями.

Поэтому контроль за газовым режимом воды в рыбохозяйственных водоемах должен быть регулярным и своевременным. В зимовальных прудах соотношение газов в воде проверяют не реже одного раза в декаду, анализ воды нерестовых прудов делают ежедневно на протяжении всего нереста, а в выростных, летних маточных и нагульных прудах воду исследуют ежедекадно, начиная со дня посадки в них рыбы. В летний период анализы делают 2 раза в сутки: вечером перед заходом солнца и утром перед восходом. В этом случае можно уловить предутренний дефицит кислорода.

При индустриальных методах рыбоводства, то есть при инкубации икры в заводских условиях, при лотковом подращивании личинок, а также при содержании рыб в зимовальных комплексах постоянный контроль за газовым режимом должен осуществляться автоматически с помощью оксиметров с самописцами.

Влияние солей, растворенных в воде, на рыб. Чрезвычайно велико значение солевого, или химического, состава воды в жизни рыб, беспозвоночных животных, а также растительных водных организмов. От состава и количества растворенных в воде минеральных солей и микроэлементов зависит развитие одноклеточных водорослей (пищи для беспозвоночных животных), являющихся кормом для рыб.

Соли, растворенные в воде, влияют и непосредственно на организм рыб, воздействуя на его резистентность. Так, фосфор и кальций, которые участвуют в формировании костной ткани и синтезе белков крови и мышц, рыбы могут получать не только с пищей, но и из воды. Из воды они получают также химические элементы, необходимые для нормального роста и развития: магний, калий, натрий, серу, железо, фтор, молибден и пр. Все эти вещества должны быть в воде в оптимальных количествах. Увеличение же содержания в воде той или иной соли или значительное нарушение их соотношения может оказаться вредным для рыбы, а иногда вызвать отравление и гибель.

Известно, что определенное количество закисных соединений железа, растворенных в воде, необходимо для жизни растений и животных, так как железо входит в состав хлорофилла растений, крови животных, а также их тканей. Но если в воде содержится избыточное количество его (более 0,8- 1,0 мг/л), то оно при переходе в окисную (нерастворимую) форму отнимает у воды кислород и выпадает в виде бурого осадка. Этот осадок, оседая на жабрах рыб, нарушает дыхание (обусловливая асфикцию), что может привести к их гибели. При длительном воздействии окисного железа повреждается жаберный эпителий, на нем начинает развиваться сапролегния и другая сапрофитная микрофлора. Ослабленная таким образом рыба теряет способность сопротивляться воздействию неблагоприятных факторов внешней среды и возбудителям заразных болезней.

Жесткость воды зависит прежде всего от количества растворенного в ней кальция и магния. Эти элементы в природных условиях попадают в воду при воздействии двуокиси углерода на карбонатные минералы или в результате биохимических процессов, происходящих в увлажненных слоях почвы водоема. Кроме того, жесткость природных вод может изменяться от поступления в водоемы сточных вод промышленных предприятий.

В рыбохозяйственных водоемах содержатся главным образом двууглекислые соли кальция [Са(НСО₃)₂] и магния [Mg(HCO₃)₂]. в меньшем количестве находятся сернокислые соли.

Жесткость воды определяется в градусах: один градус жесткости соответствует содержанию 10 мг окиси кальция в литре воды.

Различают жесткость общую, устранимую (или карбонатную) и постоянную. Общая жесткость воды показывает концентрацию в ней катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция и магния, илиг всей суммы солей кальция и магния, содержащихся в воде. Устранимой, или карбонатной, считают жесткость, исчезающую при кипячении воды. Эта жесткость обусловливается двууглекислыми солями (бикарбонатами) кальция и магния. При кипячении они разлагаются и превращаются в нерастворимые углекислые соли (карбонаты).

Постоянная жесткость после кипячения воды сохраняется, зависит она преимущественно от сульфатных, хлористых и других солей кальция и магния, кроме двууглекислых.

Для карповых прудов наиболее благоприятна жесткость воды в 5-8°; но не менее 3°, а для форелевых - не ниже 8-12°.

Повышение жесткости воды за указанные пределы, если оно не связано с органическим загрязнением, хотя и не опасно для рыб, все же в рыбохозяйственных водоемах нежелательно.

Жесткость воды, как и другие показатели солевого состава рыбохозяйственных водоемов, имеет определенное санитарно-зоогигиеническое значение, создавая щелочную среду и предотвращая закисание воды и почвы ложа прудов. Определенный интерес представляет также периодическое значительное повышение жесткости, так как оно бывает связано с обогащением воды углекислотой, образующейся в результате минерализации органических веществ, загрязняющих воду рыбохозяйственных водоемов. В то же время накопление углекислоты способствует растворению солей кальция и магния из почвы прудов. При этом обычно наблюдается повышение содержания аммиака, нитритов, хлоридов, сульфатов и других продуктов разложения органических веществ. Наряду с этим жесткость воды оказывает опосредованное действие на рыб и других гидробионтов путем снижения токсического действия многих солей щелочных, щелочноземельных и тяжелых металлов.

Установлено, что тяжелые металлы выпадают из раствора в жесткой воде, за счет чего значительно снижается их токсичность для рыб и других гидробионтов. Физико-химически это явление объясняется тем, что высокоминерализованные воды, содержащие соли кальция, магния, калия, натрия и бария, снижают растворимость токсических веществ, образуя с ними нерастворимые осадки, и токсичность их в десятки раз уменьшается. Биологически снижение токсичности вышеупомянутых соединений следует объяснить тем, что ионы кальция влияют на проницаемость клеточных мембран, уменьшая тем самым проникновение яда внутрь клетки.

На токсичность большинства органических соединений жесткость воды оказывает слабое действие или совсем не влияет. Токсичность анионоактивных и неактивных детергентов совершенно не зависит от жесткости воды.

В мягкой и дистиллированной воде токсичность некоторых химических веществ, наоборот, значительно возрастает. Так, токсичность фтора для карпов увеличивается в 2-3 раза по сравнению с токсичностью его в жесткой воде. Отсюда устойчивость рыб к токсиканту и к возбудителям заразных болезней резко снижается.

Слишком мягкая вода нежелательна для рыбоводных целей еще и потому, что растворенные в воде кальций и магний необходимы для нормального развития водных организмов, в том числе и рыб. В связи с этим при недостатке кальция и магния в воде рекомендуют рыбам давать подкормку, богатую известью, например рыбную или мясокостную муку. Особенно важна достаточная жесткость воды для рыб из семейства лососевых, нуждающихся в высоком содержании кальция и магния. Кроме того, у слишком мягкой, мало забуференной воды неустойчивая активная реакция, и она слабо противостоит вредному действию кислых или щелочных промышленных стоков.

Следовательно, жесткость воды необходимо учитывать при проведении интенсификационных мероприятий, направленных на улучшение зоогигиенических условий в водоеме и при поступлении в рыбохозяйственные водоемы различных ядов, содержащихся в сточных водах промышленных предприятий.

Окисляемость воды - это не только показатель наличия в воде веществ, способных окисляться, но и показатель естественного и антропогенного загрязнения воды органическими и минеральными веществами, на окисление которых также расходуется кислород. Такими веществами являются главным образом взвешенные и растворенные в воде органические вещества (трупы животных и растительные водные организмы, детрит, гуминовые вещества, продукты распада органических соединений и других объектов). Взвешенные в воде органические частицы, если их количество не слишком велико, благоприятствуют развитию жизни в воде, так как являются объектами питания огромного количества мелких животных, в свою очередь служащих пищей более крупным. При этом окисляемость, то есть количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ, находящихся. в воде, не превышает 8-10 мг О₂/л. В этих условиях в воде устанавливается определенное равновесие в расходовании кислорода: его вполне хватает на окисление органических веществ и на дыхание водных животных, в первую-очередь рыб.

В некоторых случаях количество органических веществ резко увеличивается или за счет поступления в водоемы сточных вод животноводческих ферм и комплексов, или за счет неконтролируемых и неуправляемых интенсификационных мероприятий, проводимых в рыбоводческом хозяйстве (внесение органических удобрений, кормление рыбы при уплотненных нормах посадки ее в пруды и др.). В таких случаях окисляемость воды резко возрастает - кислород интенсивно расходуется на окисление органических веществ. В результате в воде образуется недостаток кислорода и происходит замор рыбы. Во время замора, если он продолжается длительное время,, может произойти массовая гибель рыб. У оставшейся в живых рыбы, как правило, понижается естественная устойчивость к возбудителям заразных болезней. При окисляемости воды свыше 20 мг О₂/л создаются благоприятные условия для развития таких болезней, как бранхиомикоз, незаразный бранхионекроз. В значительной степени осложняется течение аэромоноза карпов, лососевых, псевдомонозов рыб и др.

Следовательно, при разработке ветеринарно-санитарных мероприятий необходимо учитывать качество воды по ее окисляемости и добиваться поддержания этого показателя в пределах оптимальных величин, предусмотренных отраслевым стандартом показателей качества воды прудовых хозяйств.

Активная реакция воды (рН), или концентрация водородных ионов, особенно важна для пресноводных животных, так как этот экологический фактор, характеризующий внешнюю среду, оказывает существенное, влияние не только на жизнь рыб в водоеме, но и на состояние всего биоценоза в целом, в том числе и на состояние паразитоценоза. Данное обстоятельство необходимо учитывать при разработке и проведении профилактических и противоэпизоотических мероприятий, как в прудовых рыбоводных хозяйствах, так и в естественных рыбохозяйственных водоемах. Следует помнить, что пресные воды подвержены существенным сезонным и суточным изменениям кислотности и имеют чрезвычайно широкий спектр значений рН. Величина рН и ее колебания нередко влияют на продуктивность водоема, состав гидробионтов, полезной фауны и флоры, а также на формирование паразитофауны, характер возникновения, течения заразных заболеваний у рыб и других водных организмов.

В водоемах рН регулируется в основном системой СО₂-бикарбонат- карбонат. Природными источниками закисления могут быть избыточное накопление СО₂, стоки болотных вод, содержащие большое количество органических кислот, гидролиз железистых солей, приводящий к образованию серной кислоты. У болотных и железистых вод рН чаще ниже 4,0. Поступление кислот в водоемы происходит также с атмосферными осадками.

Анализ специальной литературы показывает, что за последние 10-15 лет значительно возросло влияние кислотных осадков на физико-химический режим рек и озер ряда стран Восточной и Западной Европы, а также Канады и США. По данным канадских исследователей, из 150 озер департамента Онтарио в 33 величина рН была ниже 4,5, что привело почти к полному уничтожению фауны, в 37 озерах этот показатель составлял 4,5-5,5, остальные озера находились на грани закисления. Процесс ацидофикации в этих озерах происходит чрезвычайно интенсивно. В среднем за год рН снижается на 0,1-0,2.

Большинство исследователей основной причиной такого катастрофического закисления водоемов Северной Америки и Европы считает загрязнение атмосферы, в первую очередь окислами серы. Подмечена роль дождя и снега как импортера ионов в озера и реки Швеции, Англии и Финляндии. Данные о повышенном содержании SО₃ в атмосферных осадках под Ленинградом приводятся в монографии О. А. Алекина. На побережье Рыбинского водохранилища (пос. Борок) регистрируется выпадение осадков со значением рН 4,1-5,0.

Об интенсивности выпадения осадков с окислами серы и других компонентов в районе Московской области приведено в работе академика ВАСХНИЛ И. С. Шатилова и др. (1979). Так, в среднем в год с осадками выпадает: окисла серы-106,5 кг; хлора - 40,21; гидрокарбоната - 24,98; магния - 17,03; кальция - 12,23; натрия - 5,32; калия - 4,16; азота (аммиачного, нитратного и нитритного) - 10,294 и фосфора - 0,148 кг на 1 га земной поверхности. Осадки в Подмосковье имеют в основном почти нейтральную или слабокислую реакцию (рН 5,7-6,4), иногда рН составляет 4,0-4,5. Важным обстоятельством является то, что осадки не все задерживаются в корнеобитаемом слое и используются растениями: часть их стекает с поверхности, инфильтрируется до грунтовых вод.

Таким образом, водоемы Московской области получают химические вещества не только с осадками, но и от стоков с водосборной площади (пашни, луга и т. п.).

Огромное количество азота, фосфора и извести может поступать в водоемы из-за нарушения условий внесения удобрений. В последние годы некоторые хозяйства вносят минеральные удобрения и известкуют поля в самые разнообразные сроки: поздней осенью по мерзлой предельно водонасыщенной почве, по тонкому и глубокому снегу, не учитывая при этом сложившегося водного режима почвы, ее фильтрационных свойств и крутизны склона. В опытах с зимним и ранневесенним внесением минеральных удобрений и извести было определено, что в годы с пониженной фильтрационной способностью почвы на полях даже с незначительным уклоном (0,008-0,014) со стоковыми водами выносится 50-100 % аммиачной селитры, 40-70 % свидетельствует о том, что при разработке системы удобрений рыбоводных прудов и при проведении профилактических и противоэпизоотических мероприятий необходимо учитывать химические вещества, поступающие с осадками, а также с талыми и дождевыми стоками с удобряемых полей. Наиболее низкие значения рН в воде рыбохозяйственных водоемов наблюдаются в период таяния снега. С талыми водами в водоемы поступает большое количество кислых соединений, в то же время концентрация щелоч-но-земелышх и щелочных элементов в воде уменьшается, что вызывает снижение ее буферной емкости. В результате этих процессов в норвежских реках и озерах весной 1975 г. наблюдалось резкое снижение рН до 4,6, вызвавшее массовую гибель лососевых.

Самое существенное значение в колебаниях рН имеет массовое развитие сине-зеленых водорослей, рН их отстоя не более 4-4,5. Важно учесть то обстоятельство, что суточные изменения величины рН в результате цветения воды могут достигать нескольких единиц. В период интенсивного фотосинтеза при цветении воды днем угольная кислота поглощается растениями, в результате чего увеличивается щелочность воды (рН 10 и более). В ночные часы вся масса живых организмов дышит, потребляя кислород и выделяя С0₂, из-за чего увеличивается кислотность воды и величина рН уменьшается иногда до критических показателей. В результате естественного хода жизненных процессов рыбы стоячих водоемов, к которым относят все прудовые рыбоводные хозяйства, озерные хозяйства и некоторые водохранилища, подвергаются влиянию колебаний СО₂ и рН в течение суток и сезонов года. Эти колебания, как было показано выше, в большой степени зависят от уровня эвтрофикации водоемов.

В современных условиях в большинстве случаев мы встречаемся со значительными колебаниями рН воды рыбохозяйственных водоемов как в специализированных рыбоводных хозяйствах, так и в естественных акваториях. Это обстоятельство интересует как биологов-рыбоводов, так и ветеринарных врачей-ихтиопатологов с точки зрения действия этого экологического фактора не только на физиологическое состояние рыб, но и на ее паразитов - возбудителей заразных болезней, на возникновение и течение болезней, а также на результаты проводимых ветеринарно-санитарных, рыбоводно-мелиоративных и противоэпизоотических мероприятий.

В отношении рыб и некоторых других гидробионтов имеется информация, позволяющая в общих чертах охарактеризовать пределы кислотности и щелочности, приемлемые для их существования. Так, например, по данным отечественных и зарубежных исследователей, пресноводные рыбы могут выживать в пределах колебаний рН от 4,5-5,0 до 9,5-10,5. Оптимальными условиями для них является нейтральная, слабокислая или слабощелочная среда. Эта общая закономерность, по-видимому, распространяется и на возбудителей заразных болезней пресноводных рыб на тех фазах их развития, когда они находятся непосредственно в воде (яйца, свободноплавающие личинки, иногда половозрелые особи животных паразитов, бактерии, патогенные грибы и вирусы) или когда паразитируют на поверхности тела и в жаберной полости рыб, омываемых постоянно водой. Находясь в теле рыб, паразиты пребывают в условиях стабильной реакции среды - в пределах 7,2-7,8.

В специальной литературе есть указания на то, что низкая концентрация водородных ионов (рН ниже 6,4) способствует возникновению хилодонеллеза и гиродактилеза среди сеголетков карпа в зимовальных прудах. Кроме того, у карпов при низком рН наблюдается некроз жаберных лепестков, на отмерших участках которых поселяются различные сапрофитные микроорганизмы, что обусловливает гибель рыб.

В то же время увеличение рН до 8,5-9,0 способствует замедлению развития и гибели возбудителя аэромоноза (краснухи) карпов - бактерии Aeromonas hydrophila (A. punctata).

В хозяйствах, неблагополучных по оспе карпов, отсутствие в воде достаточного количества кальция, низкие показатели рН, авитаминоз и другие факторы способствуют поддержанию этой болезни и ее прогрессированию.

Таким образом, кислотность, или активная реакция среды (рН), играет важную роль как в жизни рыб, их развитии, так и в предрасположении их к различным болезням. Поэтому при разработке мероприятий необходимо учитывать и этот показатель качества воды, пригодной для рыборазведения. Переносимые пределы рН среды для некоторых гидробионтов приведены в таблице 4.

Общее содержание азота. В естественных рыбохозяйственных водоемах азот находится в форме отдельных соединений: азот альбуминоидный, азот аммиачный (аммоний), в форме солей азотной кислоты (нитратов), азотистой кислоты (нитритов), ионов аммония и аммиака, органического азота и других соединений. По содержанию общего азота можно определять качество воды и прогнозировать ее изменения в зависимости от сочетания других показателей (температуры, рН, содержания солей и газов), от которых зависит переход одной формы соединения азота в другую.

Азот - один из необходимых биогенных элементов. Его соединения, и в первую очередь нитриты, нитраты и аммоний или аммонийный азот, используются растениями для построения клеток. После гибели растений и животных в результате разложения органических веществ азот возвращается в водоем.

Рыбы и другие водные животные выделяют аммиак как конечный продукт белкового обмена, а отмершие - зоо- и фитопланктон - отдают азот в виде альбуминоидного азота. После гибели растений и животных в результате процессов разложения органических веществ альбуминоидный азот переходит в аммиак, а затем в нитриты и нитраты.

Оптимальное содержание соединений азота в воде рыбоводческих прудов не должно превышать 2 мг/л, и это количество желательно иметь главным образом в форме нитратов, то есть в форме, легко усвояемой растениями.

Наличие в воде прудов большого количества альбуминоидного и аммонийного азота, солей азотистой и азотной кислот, других соединений азота свидетельствует о значительном поступлении органических веществ биогенного происхождения. При таком положении и определенных сочетаниях других параметров среды, о которых говорилось выше, может наступить ухудшение общего санитарного и зоогигиенического состояния водоема.

Наибольшее санитарно-гигиеническое и токсигенное значение для рыбоводных прудов имеют такие соединения азота, как ионы аммония и аммиака^*.

^* (На практике аммиак и аммоний определяют без разделения. Поэтому в обиходе рыбоводы "аммиаком", как правило, называют суммарное содержание ионов аммония и свободного аммиака. Расчет же свободного аммиака и аммония производят по специальным таблицам и формулам.)

Ионы аммония и аммиака очень часто присутствуют в воде рыбоводных прудов, особенно при внесении азотных удобрений в виде аммиачной селитры, а также при дезинвазии ложа и заболоченных участков аммиачной водой. Кроме того, они появляются в грунтовых водах в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В небольших количествах аммиак встречается в поверхностных водах (обычно в период вегетации) в результате разложения белковых веществ.

Присутствие в воде рыбоводных прудов аммиака и аммонийных солей указывает на загрязнение ее разлагающимися органическими веществами животного происхождения, содержащими азот, а также на поступление в водоем бытовых сточных или промышленных вод, содержащих значительные количества аммиака или солей аммония, являющихся отходами производства. Во многих болотистых водах аммонийные соли нередко являются продуктом восстановления азотнокислых солей при отсутствии какого-либо органического загрязнения извне.

В первом случае аммиак называется альбуминоидным, во втором - солевым. Косвенное доказательство органического происхождения аммиака - одновременное наличие в воде нитритов, хлоридов и высокая окисляемость.

Ионы аммония NH₄+ относительно безвредны для рыб. Чрезвычайно токсичен для всех видов прудовых рыб (особенно для лососевых) и для других гидробионтов неионизированный (газообразный) аммиак.

Согласно отраслевому стандарту содержание свободного аммиака в воде рыбоводных прудов свыше 0,1 мг/л не допускается. По технологическим нормам аммиак в воде рыбоводных прудов не должен превышать 0,01 - 0,07 мг/л. Кратковременно допустимые (1-2 сут) и временно допустимые (3-5 сут) концентрации аммиака в воде рыбоводных прудов могут быть соответственно 1,0-1,5 и 0,1-0,2 мг/л.

Специфическая токсичность аммиака для рыб изучена недостаточно, но полагают, что он снижает способность гемоглобина связывать кислород. По сообщению Н. С. Строганова (1962), аммиак, проникая в кровь, производит действие, обратное действию углекислоты. Он подщелачивает воду и кровь. Дыхательный ритм уменьшается. Вследствие этого иногда получается парадоксальная картина. Рыба страдает от недостатка кислорода, а увеличить ритм дыхания не может, он и так значительно снижен по сравнению с нормой. Поэтому рыба гибнет при медленном дыхательном ритме.

Соотношение концентраций свободного аммиака (NH₃) и ионов аммония (NH₄) зависит от концентрации водородных ионов (рН) и температуры воды. Процентное содержание аммиака в зависимости от величины рН и температуры воды приведено в таблице 5. Относительное содержание NH₄ + (в %) находят, вычитая из 100 % указанное в таблице процентное содержание NH3. Абсолютную величину концентрации аммиака в зависимости от концентрации водородных ионов при температуре воды в пределах 25°С находят по таблице 6.

Из таблиц 5 и 6 видно, что наибольшие концентрации свободного аммиака в воде могут быть при более высокой температуре и щелочной среде. Следовательно, в этих условиях значительно повышается опасность отравления рыб аммиаком, а также резко снижается общая резистентность их к возбудителям заразных болезней и неблагоприятным условиям среды.

Нитриты (азотнокислые соли) - промежуточные продукты биохимического окисления аммиака, а также продукты разложения азотсодержащих органических веществ. Появление нитритов в воде происходит в результате восстановления солей азотной кислоты (нитратов). Присутствие нитритов в воде рыбоводных прудов свидетельствует о загрязнении водоема фекальными сточными водами, а также о наличии большого количества органических веществ и интенсивном процессе их разложения.

Подтверждением органического происхождения нитритов является превышение концентрации хлоридов, сульфатов и других продуктов распада органических веществ. С санитарной точки зрения в хорошей питьевой воде нитритов не должно быть или допускается присутствие их следов (0,001 - 0,002 мг/л). В воде рыбоводных прудов наличие нитритов также нежелательно. В воде летних карповых прудов допустимо содержание их от сотых до десятых долей мг/л, а в зимовальных прудах - тысячных долей. Большее количество нитритов в воде приводит к ослаблению резистентности рыб и даже к их гибели.

Нитраты (азотнокислые соли) встречаются почти во всех водах, но Е поверхностных и родниковых водах количество их обычно незначительно.

Огромное количество нитратов указывает иногда на загрязнение водоема в прошлом, в большинстве же случаев свидетельствует о полной минерализации азотсодержащих органических веществ. Такое происхождение нитратов обычно подтверждается отсутствием в воде свободного аммиака (NH3) и азотистого ангидрида (N₂О₃); наличие же последних говорит о том, что процесс минерализации продолжается.

Большое количество нитратов в воде в некоторых случаях может быть обусловлено поступлением промышленных сточных вод, содержащих значительные количества азотнокислых солей.

Иногда в воде повышается содержание нитратов в результате окисления атмосферного азота и образования его окислов в период интенсивных атмосферных осадков. При таком происхождении нитратов обычно отсутствует аммиак, нет нитритов и не накапливаются хлориды и сульфаты.

С зоогигиенической точки зрения для рыбохозяйственных водоемов значение имеют только нитраты органического происхождения и поступающие со сточными водами промышленных предприятий.

Количество нитратов не должно превышать 1-2 мг/л. Увеличение содержания их, особенно органического происхождения, отрицательно сказывается на состоянии рыб - понижается резистентность организма.

Сульфаты. Происхождение сульфатов в воде рыбоводных прудов и в грунтовых водах различное: они могут быть минерального происхождения (за счет вымывания сернокислых соединений и выветривания разных пород) и органического (за счет биохимических процессов в водоносных слоях и поступления в водоемы различных животных отбросов - трупов рыб и других гидробионтов, а также за счет поступления сточных вод с неорганическими соединениями среды). Сульфаты встречаются в форме солей щелочно-земельных и щелочных металлов (Na₂SО₄, MgSО₄ и др.).

Зоогигиеническое значение имеют сульфаты органического происхождения, так как это указывает на загрязнение водоема веществами, способствующими образованию сероводорода и потребляющими на свое окисление значительное количество кислорода.

Об органическом происхождении сульфатов свидетельствуют резкие колебания содержания их в воде рыбоводных прудов. Сульфаты бывают в виде серного ангидрида (SО₃) либо в виде иона (S0"₄). Допустимые пределы концентрации сульфатов - величины порядка 20-30 мг SO"₄л. Повышение их концентрации, особенно сульфатов органического происхождения, за пределы допустимых величин может быть опасным: ухудшаются зоогигиенические условия в водоеме, у рыб снижается резистентность как к неблагоприятным условиям среды, так и к возбудителям различных болезней. В таких случаях необходимо определить источник загрязнения водоема и принять меры к его устранению.

Важными элементами, определяющими зоогигиенический фон в рыбоводных прудах, являются хлориды как минерального (выщелачивание гипса, хлористого магния, солончаков и пр.), так и органического происхождения (животные отбросы, моча, сточные воды и т. п.). В зависимости от происхождения они характеризуют или минеральный состав воды, или загрязнение ее различными органическими отбросами. Хлориды органического происхождения обусловливают снижение в воде кислорода, что отрицательно сказывается на жизни рыб.

Таким образом, создание и поддержание в прудах оптимальных зоогигиенических условий внешней среды зависит от содержания в воде определенного количества газов и различных солей, находящихся в оптимальном соотношении. Сдвиги этих соотношений отрицательно сказываются на жизнедеятельности рыб, что способствует снижению их резистентности к воздействию факторов внешней среды и к возбудителям заболеваний. Поэтому в целях профилактики заболеваний рыб необходимо контролировать газовый и солевой режимы воды, с тем чтобы своевременно изменять их в нужном направлении.