مقدمه

سولفید هیدروژن یک ترکیب شیمیایی با فرمول H₂S است. این ترکیب شیمیایی یک گاز بی‌رنگ با بوی بد تخم‌مرغ گندیده است. از هوا سنگین‌تر، بسیار سمی، خورنده و قابل اشتعال است. سولفید هیدروژن اغلب نتیجه تجزیه مواد آلی در غیاب اکسیژن، (در لجن‌زارها و گنداب‌ها)، در فرایندی که بنام تجزیه غیر هوازی خوانده می‌شود، تولیدشده و شکل حل‌شده آن در آب به‌عنوان اسید هیدروسولفوریک یا اسیدسولفوریک یک اسید ضعیف است.

سولفید هیدروژن یک کشنده خاموش است که موجب افزایش هزینه تولید (علاوه بر تلفات میگوها) به‌وسیله کاهش میانگین رشد روزانه، کاهش میزان بازماندگی، افزایش FCR (ضریب تبدیل غذایی) و افزایش استعداد ابتلا به بیماری‌ها می‌باشد.

اغلب پرورش‌دهندگان با مشکل وجود این گاز در مزارع خود مواجه هستند، اما با نحوه مدیریت آن آشنایی ندارند.

تلفات ناشی از سمیت سولفید هیدروژن در مزارع پرورش میگو مهم‌تر از سایر عوامل محیطی است.

امکان بروز گاز سولفید هیدروژن در استخرهای خاکی که به‌خوبی آماده‌سازی نشده‌اند، همیشه وجود دارد پس امکان تلفات میگوهای این استخر، به‌خصوص موقعی که کمبود اکسیژن باشد، در هر شب وجود دارد.

H₂S موقعی ایجاد می‌شود که گوگرد توسط باکتری‌های بی‌هوازی در شرایط عدم وجود اکسیژن در آب یا محیط مرطوب مصرف شود، در یک استخر خاکی پرورش میگو که میزانی از گوگرد در خاک موجود است و یا

توسط غذا در بستر نشست خواهد کرد، مجموعه خاک سیاه، لجن بستر و حتی بیوفلاک‌ها می‌توانند تولید گاز H₂S کنند.

منشأ سولفید هیدروژن

گوگرد یکی از عناصر اساسی برای گیاهان، حیوانات و باکتری‌ها است که در آب‌های طبیعی و آب‌های مورداستفاده برای پرورش آبزیان یافت می‌شود و عمدتاً به‌صورت سولفات آهن وجود دارد. در محیط‌های مرطوب

غلظت سولفات به‌طورمعمول بین 5 تا 50 میلی‌گرم در لیتر است، اما در محیط‌های خشک این مقدار تا mg/L100 افزایش می‌یابد. در آب دریا به‌طور متوسط حدود mg/L 2700 است، لذا در سیستم‌های پرورشی به‌ندرت از سولفات به‌عنوان افزودنی به آب اضافه می‌شود مگر اینکه از طریق غذا و سایر منابع وارد آب شود.

سولفید هیدروژن متابولیت باکتری‌های غیر هوازی است که اغلب در رسوبات یافت می‌شود. این باکتری‌ها از اکسیژن موجود در سولفات به‌عنوان اکسیژن مولکولی در تنفس سلولی خود استفاده می‌کنند، بنابراین سولفید هیدروژن معمولاً در استخرهای خاکی یافت خواهد شد.

سمی‌ترین نوع سولفید برای آبزیان H₂S است. هرقدر pH افزایش یابد میزان سولفید هیدروژن که برای آبزی خطرناک است کمتر خواهد شد.

جدول 1. درصد سولفید هیدروژن غیر یونیزه در pH و دماهای مختلف

H₂S چگونه به میگو آسیب می‌رساند؟

با توجه به وجود سولفید هیدروژن در آب دریا اولین اثر خطرناک سولفید هیدورژن، متوقف کردن دریافت اکسیژن توسط میگو است. موقعی که سطح این گاز پایین است، موجب ضعیف شدن میگوها شده و آن‌ها را بی‌حرکت، سست و آسیب‌پذیر می‌کند و هر وقت سطح آن بالا برود، موجب تلفات میگوها خواهد شد حتی اگر به‌مدت کوتاه در معرض قرار بگیرند. سولفید هیدروژن همچنین می‌تواند موجب تخریب بافت‌های میگو بخصوص بافت‌های نرم مثل آبشش‌ها، روده، دیواره معده و هپاتوپانکراس شود. این گاز از طریق ایجاد استرس نیز باعث کاهش مقاومت میگوها می‌شود.

سطح بی‌ضرر H₂S در استخر، برای میگوی وانامی ppm 0.087  می‌باشد. در میگوهای جوان سطح تحمل گاز H₂S بیشتر و حدود ppm 0.185 می‌باشد.

عواملی که موجب ایجاد H₂S در استخر می‌شوند:

درصورتی‌که قبل از ذخیره‌سازی پست لارو، شکوفایی مناسب فیتوپلانگتون‌ها ایجاد نشود، میزان شفافیت آب بالا خواهد رفت. لذا با تابش نور خورشید بر بستر استخر جلبک‌های پرسلولی در استخر رشد خواهند کرد، پس از مدتی که شکوفایی ایجاد شد و مانع رسیدن نور به کف شد، جلبک‌های پرسلولی تولیدشده در بستر استخر، خواهند مرد، در این موقع اگر شرایط کمبود اکسیژن وجود داشته باشد، گاز H₂S تولید خواهد شد، این حالت در استخرهای شنی که خاک کمتری دارند بیشتر اتفاق می‌افتد.

همچنین در استخرهای عمیقی که در کف هوادهی ندارند ممکن است اتفاق بیفتد. از دیگر شرایطی که باعث ایجاد گاز H₂S در بستر استخر می‌شود، وجود بار آلی بیش‌ازحد معمول در کف استخر است. وجود بار آلی حتی در لایه‌های سطحی آب نیز می‌تواند موجب بروز گاز H₂S در بستر استخرها شود زیرا با خاموش شدن هواده‌ها خیلی زود در کف نشست می‌کنند. در استخرهای پوشش‌دار که نشتی داشته باشند و دارای تراکم ذخیره‌سازی زیاد باشند با نشت مواد آلی شامل تکه‌های غذا و مدفوع به زیر لایه پوشش‌دار شده (محل‌هایی که اکسیژن وجود ندارد)، موجب تولید گاز H₂S خواهد شد.

از دیگر موارد شرایط تولید گاز H2S، استخرهایی هستند که دارای باقی‌مانده غذا هستند (غذادهی بیش‌ازحد) و علاوه بر آن دچار شکست شکوفایی پلانگتونی هم می‌شوند. همین‌طور استخرهایی که حاوی اسیدهای گوگرددار با H2S پایین و میزان بالای مواد آلی می‌باشند، دارای ریسک بیشتری برای تولید گاز H2S هستند.

      جدول 2. نشانه‌های ایجادشده در استخر حاوی میگو در شرایط وجود H₂S

                     جدول 3. علائم ایجادشده در میگوها به همراه دلایل آن‌ها

تشخیص H₂S

تشخیص H₂S کمی پیچیده و سخت‌تر از تشخیص آمونیاک و یا نیتریت است؛ بنابراین اغلب پرورش‌دهندگان H₂S را اندازه‌گیری نمی‌کنند. در یک غلظت مساوی H₂S 100 برابر خطرناک‌تر از آمونیاک و 1000 برابر خطرناک‌تر از نیتریت است. بررسی مستقیم H₂S ممکن است همیشه امکان‌پذیر نباشد ولی برای پایش آن می‌توان باکتری‌های آب نزدیک بستر (2.5-2 سانتی‌متر فاصله از بستر) بخصوص درجاهایی که لجن وجود دارد را روی محیط کشت TCBS (محیط کشت اختصاصی ویبرویوها) کشت داده و تعداد و رنگ کلنی‌ها را بررسی کرد. ویبرویوهای نرمال کلنی‌های زرد و سبز ایجاد می‌کنند، اما باکتری‌های مصرف‌کننده گوگرد کلنی‌های سیاه‌رنگ تولید می‌کنند، پس در صورت ملاحظه کلنی‌های سیاه‌رنگ (حتی به تعداد اندک مثلاً یک کلنی) بدین معنی است که H₂S تولیدشده و بایستی سریعاً وارد عمل شوید.

سمیت H₂S

سمیت H₂S بستگی به سه فاکتور کلیدی اکسیژن، دما و pH دارد، H₂S بر فرایند انتقال اکسیژن به میگوها تأثیر می‌گذارد، سطح اکسیژن بالای ppm 3 می‌تواند کمک کند که تولید گاز H₂S متوقف شود. دما و pH نیز هرقدر پایین‌تر باشد گاز H₂S خطرناک‌تر خواهد بود. کلاً در شرایطی که میزان اکسیژن استخر پایین باشد، دما و pH هم کم باشد، وجود گاز H₂S بسیار خطرناک خواهد بود؛ بنابراین در شرایطی که H₂S اندازه‌گیری نمی‌شود پایش این سه پارامتر کلیدی برای کاهش سمیت گاز H2S مفید خواهد بود.

پیشگیری و کنترل H₂S در استخر

برای کنترل و پیشگیری از تجمع گاز در بستر استخر بایستی قبل از شروع فصل پرورش با آماده‌سازی مناسب همه بار آلی باقیمانده از دوره قبلی را به‌خوبی خارج یا مدیریت نمود.

طی دوره پرورش بایستی تمهیداتی فراهم شود که در زیر به آن‌ها اشاره‌شده است:

1. در ساعات ابتدایی بامداد مطمئن شوید که سطح اکسیژن در نزدیکی بستر (30 سانتی‌متری کف) بیشتر از ppm 3 است.
2. اجتناب از غذادهی بیشتر از مصرف موجود زنده
3. pH استخر طی دوره پرورشی بین 3/8-8/7 نگه‌داشته شود.
4. اجتناب از افزایش مواد آلی در بستر استخر

یکی از منابع مهم ایجاد H₂S، کرش یا شکست پلانکتونی است، زیرا در صورت شکست پلانکتونی pH فوراً کاهش‌یافته، غلظت مواد آلی سریعاً افزایش می‌یابد درنتیجه اکسیژن به‌صورت ناگهانی و یک‌دفعه مصرف خواهد شد.

در زمان شکست پلانکتونی پرورش‌دهندگان بایستی عملیات ذیل را با دقت انجام هند:

• کاهش غذادهی به میزان 60-50 درصد جیره روزانه
• به‌کارگیری آهک مناسب (کشاورزی) برای نگهداری pH و فلوکه (تجمیع و رسوب) پلانکتون‌ها مرده
• روشن نمودن هواده‌ها به‌منظور انتقال مواد آلی به مرکز (خروجی مرکزی)
• تعویض آب همراه با سیفون نمودن لجن جمع شده در مرکز استخر
• استفاده از باکتری‌های مصرف‌کننده H₂S

درمان H2S در استخرهای پرورش میگو

اگر در حین پرورش استخری دچار H₂S شد، لازم است:

1. ایجاد جریان آب به‌وسیله هوادهی، هرچند با هوادهی موجب پخش رسوبات و امکان مخلوط شدن گاز H₂S در آب می‌شود ولی با افزایش اکسیژن دهی در کاهش میزان H2S مؤثر خواهد بود، موردی که در این زمینه دارای اهمیت می‌باشد نحوه چینش هواده‌ها می‌باشد که بایستی طوری باشد که مواد باقی‌مانده در کف بستر را به خروجی مرکزی یا دهانه خروجی آب هدایت نماید.
2. کلید عملی و طلایی کاهش خطر سمیت گاز سوافید هیدورژن، احتیاط غذادهی و اجتناب از باقیمانده غذا در استخر است. در صورت بروز H₂S غذادهی فوراً قطع شود و طی سه روز متوالی نیز میزان آن حداقل 40-30 درصد کاهش یابد تا وضعیت به حالت طبیعی برگردد.
3. تعویض آب استخر
4. به‌کارگیری فوری آهک برای افزایش pH
5. برخی از ترکیبات شیمیایی هم می‌توانند در کاهش H₂S مؤثر باشند، ازجمله این ترکیبات پرمنگنات پتاسیم است که با دوز 8-6 برابر غلظت H₂S می‌تواند سمیت آن‌ را خنثی کند (پرمنگنات می‌تواند سولفید را اکسید نماید). از دیگر ترکیبات شیمیایی می‌توان به اکسید آهن اشاره کرد، دز اکسید آهن برای اثر بر H₂S موجود در رسوبات یک کیلوگرم در مترمربع است (آهن با سولفید ترکیب و ایجاد سولفید آهن خواهد کرد). ترکیب دیگری که قادر است در کاهش این گاز مؤثر می‌باشد، نیترات سدیم است، نیترات سدیم در آب می‌تواند به نگهداری اکسیژن محلول در حدفاصل رسوبات و آب کمک کرده و مانع تشکیل سولفید هیدروژن شود، این ماده می‌تواند امکان ایجاد گاز سولفید هیدروژن را کاهش دهد. در برخی موارد می‌توان از زئولیت به خاطر توانایی جذب H₂S به‌عنوان کاهنده خطر آن استفاده کرد.
6. استفاده از میکروارگانیسم‌هایی که می‌توانند H₂S را مصرف کنند نظیر Pracoccus panththrophus نیز در کاهش این عامل مؤثر است.

سولفید هیدروژن

نگارنده: فرزانه امانی کارشناس ارشد تکثیر و پرورش آبزیان