APA − RESURSĂ DETERMINANTĂ ÎN DEZVOLTAREA PISCICULTURII
E. Zubcov, N. Bagrin, N. Zubcov, P. Ciorba, A. Ivanova

    Apa este cea mai importantă resursă pentru acvacultură, ea determină calitatea produsului, precum și succesul acestei industriei. După compoziția chimică, apele naturale sunt extrem de variate. Se întâlnesc ape mai mult sau mai puțin asemănătoare în ceea ce privește compoziția, însă niciodată nu există ape absolut identice. Apele se deosebesc nu numai prin elementele chimice și concentrația totală a substanțelor dizolvate, ci şi prin proporțiile cantitative ale componentelor și forma compușilor acestora.

    Apa naturală poate fi ultra dulce, dulce, salmastră, sărată şi sub formă de saramuri, în dependență de suma sărurilor dizolvate în ea. Pe lângă aceasta, ea poate fi transparentă, tulbure, colorată, în funcție de prezența particulelor în suspensie, a substanțelor coloidale şi a celor colorate.
    Apa poate fi lipsită de gust, dar poate fi și dulce, salmastră, sărată, amăruie, amară-sărată, în dependență de raportul sărurilor din ea. Apa poate avea diferite mirosuri − de la miros de prospeţime până la miros de putrefacţie şi ouă alterate (în cazul prezenţei în apă a sulfurii de hidrogen).
Diversitatea apelor naturale este imensă, ea fiind determinată de originea, parametrii ei fizico-chimici şi biologici.

Sunt evidențiate 5 grupe de substanțe, care intră în componenta apelor naturale:

• • gazele dizolvate (oxigenul, bioxidul de carbon, azotul, metanul, s.a.);
• • ionii principali (anionii de hidrocarbonați şi carbonați, cloruri și sulfați, cationii de calciu,
• • magneziul, sodiul și potasiul);
• • elementele nutritive (ionii de amoniu, nitrați, nitriți, fosfați, fierul, siliciu);
• • substanțele organice de proveniență naturală (albuminele, lipidele, hidraţii de carbon, produsele petroliere) și cele xenobionte (detergenți, pesticide, erbicide, policlorurați bifenilici − PCB, policlorodibenzodioxinele − PCDD, dibenzofuranii − PCDF, ș.a.);
• • microelementele (Cu, Zn, Mn, Co, Mo, V, Pb, Cd, As, Hg. Se, Sr, F, ş.a.)
• • substanțe izotopice.

    În ecosistemele acvatice, modificarea regimului hidrochimic și hidrobiologic depinde de condițiile geografice inclusiv climaterice și factorii activității umane, având schimbări care se petrec relativ lent în dependență de anotimpuri și diurne. Creșterea intensivă a peștilor în heleșteie presupune utilizarea îngrășămintelor organo- minerale, prelucrarea patului lacurilor cu var, utilizarea hranei cu diverse amestecuri de furaje inclusive furaje combinate, care într- un fel sau altui poluează apele heleșteielor. Bine înțeles, că în aceste ecosisteme de creștere intensivă a peștelui, poluarea apei
este provocată și de produsele metabolice ale peștelui.
Între compușii organici și anorganici, sol, aer și organismele vii, inclusiv peștii, există relații complexe care determină starea ecologică a heleșteului și adecvarea acestuia pentru creșterea și viața a peștilor și ai altor hidrobionţi. Există o circulație permanentă a compușilor organici și anorganici, modificările lor cantitative și calitative, astfel regimul hidrochimic și hidrobiologic al corpurilor de apă este în continuă schimbare și care necesită procedee tehnologice de menținerea unui echilibru.
    Heleșteiele de diferite categorii, au un regim hidrochimic semnificativ diferit datorită diferitelor scopuri tehnologice. Cele mai poluate, în special cu substanțe organice, sunt heleșteie de vară destinate creșterii și hrănirii peștelui, în care peștii sunt cultivați intensiv. În heleșteie de iernat, unde peștii nu sunt hrăniți la temperaturi scăzute sunt în stare inactivă, și apa rămâne cea mai curată dacă are o viteză de schimb ajustată. Un factor important care influențează regimul hidrochimic al heleșteielor este regimul și viteza de schimb al apei în heleșteie, care este prevăzut în mai multe regulamente și normative pentru acvacultori [3,5].

    În majoritatea iazurilor de vară pentru creștere tradițională a ciprinidelor apa este stagnantă și necesită proceduri de aerare, iar în cazurile critice, o oxigenare tehnologică. De regulă din iazul de bază (principal), apa se furnizează pentru a menține nivelul acesteia în heleșteie, care este redus datorită filtrării și evaporării. Prin urmare, în perioada de creștere a peștilor are loc un proces constant de acumulare a substanțelor organice și anorganice care modifică componența chimică, sau regimului hidrochimic și hidrobiologic al heleșteielor, care este și mai mare în apele stagnante.
    În heleșteiele de iarnă se menține un regim favorabil vieții peștilor pe tot parcursul iernii datorită schimbului apei in permanență și lipsei procesului de hrănire a peștelui. Pentru a atinge scopul de creștere a a peștelui sănătos, este necesar să se cunoască calitatea apei și potențialul hidrobiologic în heleșteie. Principalii parametri ai calității habitatului peștilor sunt descriși în mai multe normative naționale și europene [2,6,7].

    Temperatura apei − temperatura joacă un rol extrem de important în viața peștilor și a altor organisme acvatice care sunt animale poikiloterme sau cu sânge rece. Temperatura corpului peștilor depinde de temperatura mediului acvatic. Temperatura este un indice de importanță majoră pentru creșterea peștilor la diferite etape de dezvoltare (icre, larve, alevini, puiet, pește comercial, pește maturizat, reproducători), motiv pentru care în fiecare fermă piscicolă este un registru cu rezultatele măsurătorilor temperaturii apei zilnice pentru toate heleșteie.

Toate procesele biologice și chimice sunt influențate de temperatură. Peștii își ajustează temperatura corpului și rata metabolică, în dependență de temperatura apei, inclusiv procesele de maturizare. Fiecare specie are un interval de temperatură preferat sau optim termic în care crește cel mai
bine. La temperaturi nefavorabile creșterea și dezvoltarea peștilor este redusă iar mortalitatea acestora poate fi provocată la temperaturi extreme.

    Oxigenul dizolvat în apă este unul dintre cei mai importanți parametri hidrochimici. Concentrația sa se măsoară în mg/L și nivelul de saturație al apei (%). Starea și creșterea peștilor, sau succesul întreținerii lor de iarnă, depinde de cantitatea acestuia. În prezența oxigenului în apă, are loc procesul de mineralizare a substanțelor organice, datorită căruia iazul este eliberat de excesul lor. Oxigenul este de asemenea, necesar pentru viața și altor hidrobionți care trăiesc în heleșteie. Cantitatea optimă de oxigen în heleșteiele de vară pentru ciprinide este la nivelul de 6-9
mg/l valoare corelată cu temperatura apei. Pentru multe specii de peşti micşorarea conţinutului de oxigen până la 46-50% din gradul de saturație, adică atingerea concentrațiilor mai mici de 4 mg/l la temperatura apei de 20 ˚C, este maximul admis sau valoarea critică şi se manifestă prin micşorarea vitezei lor de creştere. La concentraţii mai joase de 1-2 mg/l are loc mortalitatea în masă a peştilor.
Conţinutul de O2 variază în limitele 0-14 mg/l şi manifestă oscilaţii sezoniere şi diurne. Nivelul superior al conținutului de oxigen din apă, cu dezvoltarea intensivă a microalgelor, în timpul zilei pe vreme însorită poate depăși 10-14 mg/l. Suprasaturarea apelor cu O2, cât şi deficitul lui are o influență negativă asupra dezvoltării peștilor și hidrobionţilor.

     Indicele de hidrogen, sau concentrația de ioni liberi (pH), depinde în principal de raportul dintre dioxidul de carbon liber și bicarbonați (săruri acide). pH-ul optim este la nivelul de 7,0-8,5 unități, este permisă o modificare pe termen scurt a conținutului său la 6,5 și 9,5 unități, dar într-o astfel de situație este necesar să se ia măsuri urgente pentru creșterea sau scăderea acestuia la nivelul optim. Dacă pH-ul rămâne la 9,5 pentru o perioadă lungă de timp, la ciprinide, în majoritatea cazurilor, se dezvoltă boli ale aparatului branhial, așa-numita necroză a filamentelor branhiale. Cu un grad puternic de deteriorare al acestui aparat respirator, peștele moare  prin sufocare, în ciuda prezenței unei cantități suficiente de oxigen dizolvat în apă. La pH mai mic de 7,0, adică cu o reacție acidă a mediului, procesele vitale ale peștilor și ale altor organisme acvatice se încetinesc semnificativ, ceea ce reduce rata de creștere a peștilor și poate duce la exitus. Pentru ridicarea pH-ului se poate administra în heleșteie var nestins.

    Dioxidul de carbon liber − dioxidul de carbon − este de mare importanță în dezvoltarea vegetației acvatice, transformând sărurile insolubile de calciu și magneziu într-o stare solubilă, după care sunt ușor absorbite de plantele verzi și servesc la construirea țesuturilor de vegetație acvatică. Sursa lui în ape o constituie procesele de oxidare a substanțelor organice. Conținutul lui variază de la câteva micrograme până la 3-4 mii de miligrame la un litru. În râuri și lacuri concentrația dioxidului de carbon în majoritatea cazurilor, nu depășește 20-30 mg/l. CO2 joacă un rol vital pentru plante și animale, fiind o sursă de bază a carbonului. Asimilarea carbonului de către plante are loc odată cu eliberarea de oxigen în apă în procesul de fotosinteză. Pentru ciprinide, cantitatea optimă de dioxid de carbon în apă este de 10 mg/l, cantitatea admisă este de până la 30 mg/l. O cantitate mare de dioxid de carbon în apă indică intensitatea proceselor oxidative. Dioxidul de carbon are un efect negativ asupra peștilor numai atunci când conținutul de oxigen din apă este scăzut.

    Hidrogenul sulfurat se formează ca urmare a descompunerii substanțelor organice de natură proteică. Hidrogenul sulfurat se oxidează ușor, formând sulf şi sulfați. Prezența lui în straturile de suprafață a apelor naturale este o dovadă a impurificării puternice cu substanțe proteice. El este o substanță foarte toxică pentru hidrobionţi, mai ales pentru larvele şi alevinii peștilor. Hidrogenul sulfurat apare în concentrații mici în straturile adânci și în timp de iarnă şi vară, când temperatura apei este ridicată, conținutul oxigenului scăzut şi apa poluată cu substanțe organice care conțin sulfuri. În absența oxigenului, hidrogenul sulfurat și amoniacul sunt gaze extrem de otrăvitoare. Hidrogenul sulfurat ar trebui să fie complet absent în apă.

    Consumul chimic a oxigenului de permanganat și cel de bicromat. Oxidabilitatea este exprimată ca cantitatea de oxigen (mg O2/L) necesară pentru oxidarea materiei organice. Valoarea optimă a oxidabilității permanganatului este de 10-15 mgO2/L, permisă − până la 30, bicromat − 35-70 mgO2/L, admisibilă până la 100, agresivă − 40-65 mgO2 /L, permisă − până la 85 mg O2/L. Cea mai periculoasă este oxidabilitatea agresivă a compușilor organici ușor solubili și ușor de descompus. Depășirea concentrațiilor admise pentru acest indicator duce rapid la o scădere bruscă a conținutului de oxigen dizolvat în apă și la apariția mortalității organismelor acvatice. Pentru diminuarea conținutului substanțelor organice se poate utiliza în unele cazuri, var nestins sau permanganat de potasiu.

    Consumul biochimic de oxigen CBO5 

este cantitatea de oxigen consumată de microorganisme într-un interval de timp de 5 zile pentru descompunerea biochimică a substanţelor organice conținute în apă la temperatura de 20 °C. Consumul chimic și consumul biochimic de oxigen sunt indicatorii ce stau la baza aprecierii
proceselor de oxidare a substanțelor organice și proceselor de autoepurare/poluare secundare în heleșteie.

    Compușii nutritivi de azot (azot de amoniu, nitriți, nitrați) și fosfor (fosfați)
sunt de mare importanță în modelarea productivității naturale a iazului. Aceștia sunt principalii nutrienți consumați de plantele acvatice și se află la începutul lanțului trofic al tuturor organismelor vii.

    Concentrația ionilor de amoniu N-NH4 + (nu încurcați cu amoniacul − NH3) în ecosistemele
acvatice ale gospodăriei piscicole alcătuiește 0,5 mg/L (după azot). La valoarea ionilor de amoniu în concentrații de ordinul a 1mg/L la pești are loc dezechilibrarea și micșorarea capacității hemoglobinei în procesele metabolice de oxidare.

    Conținutul crescut al nitriților N-NO2 – indică intensificarea proceselor de descompunere a materiei organice și existența poluării proaspete a ecosistemului acvatic, este un indice sanitar important. Concentrația nitriților în apele de suprafață formează sutimi (mai
des miimi) de miligram la 1/L. Concentrația nitriților pentru ecosistemele gospodăriilor piscicole nu trebuie se depășească, valorile de 0,08 NO2 -mg/L, sau 0,02 Nmg/L.

Concentrația ionilor N-NO3– mg/L în apele de suprafață nepoluate nu depășește mărimi de ordinul a zeci de micrograme la 1 litru. Odată cu intensificarea eutroficării ecosistemelor acvatice crește şi concentrația azotului de nitrați, şi ponderea lui în suma azotuluimineral, atingând n×10-1 mg/L. Conținutul optim de compuși de azot total în apă este de 2 mg/L, iar fosforului total − 0,5 mg/L.
Parametrii dați ai mediului acvatic sunt principalii, însă în forma prezentată, nu reflectă pe deplin complexitatea proceselor hidrochimice în interacțiunea lor care au loc în apa heleșteielor piscicole. În perioada estivală este necesară aerarea tehnică forțată pentru sporirea nivelul de
oxigen dizolvat, sporirea procesele aerobe de autoepurare dirijată în special în heleșteiele de creștere atât a puietului cât și a peștilor comerciali.
O serie de parametri fizico-chimici, precum temperatura, oxigenul dizolvat, dioxidul de carbon, pH, potențialul redox, conductivitatea și turbiditatea, unele substanțe nutritive sunt măsurate în momentul prelevării probei direct în ecosistemul acvatic, folosind instrumente de măsurare portabile cu senzori
Oxigenul dizolvat poate fi determinat prin metoda tradițională − metoda iodometrică Winkler. Această metodă este folosită pentru calibrarea diferitor instrumente portabile de măsurare a oxigenului dizolvat și fiind o metodă de încredere de laborator, este adesea utilizată în ecologia acvatică.

    Ionii principali se referă la cele mai stabile componente ale apelor cotinentale fiind o reflecție a componenţei chimice ale rocilor muntoase, și solurilor din bazinul hidrografic de captare. Este bine cunoscut că apele în care predomină hidrocarbonaţii şi calciul sunt cele mai dulci la gust şi se referă la ape dulci hidrogenocarbonate de calciu, cele care conţin cantităţi mari de sulfaţi şi magneziu au un gust amărui-amar şi se referă la apele puţin sărate sau sărate, ape cu sulfat de magneziu ; apele în care predomină clorurile şi sodiul au un gust sărat -ape clorice de sodiu ; apele cu cloruri-magneziu au gust foarte amar, fiind, în majoritatea cazurilor, ape sărate şi chiar saramurate. Cu regret semnalăm că în majoritatea regulamentelor privind calitatea apelor naturale, nu este inclus aspectul raportului dintre ionii principali în aprecierea proprietăților și calității apelor. Peste 80% din apele dulci sunt încadrate în clasa hidrocarbonatică, datorită predominării ionilor HCO3 - în şirul anionilor principali; anume hidrogenocarbonaţii sunt acei ioni, care determină alcalinitatea apei.

    Duritatea constituie o proprietate a apei naturale ce depinde, mai ales, de prezenţa sărurilor dizolvate ale calciului şi magneziului.
În condiții naturale, ionii de calciu şi magneziu şi cei ai altor metale alcalino-pământoase, care condiţionează duritatea, pătrund în apă ca rezultat al interacţiunii CO2 dizolvat cu mineralele carbonatice, a altor procese de dizolvare şi dezagregare chimică a rocilor muntoase. Conform metodelor clasice, duritatea este calculată în mg-ecv/L. Duritatea de 1 mg-ecv/L este egală cu 2,804 grade germane, 3,511 grade engleze, 5,005 grade franceze, 50,045 grade americane.

    Mineralizarea sau conţinutul sumar al tuturor substanţelor minerale, depistate la analiza chimică a apei, de obicei, se exprimă în mg/L şi este numit mineralizare totală, sau salinitate, sau sumă a ionilor. Mineralizarea mai mare de 7000 mg/L inhibă creșterea ciprinidelor și percidelor.

    Microelementelor le revine un rol deosebit în funcționarea ecosistemelor acvatice. Caracterul dificil al evaluării calității apei și al determinării limitelor admisibile ale schimbării conținutului de microelemente în ecosistemele acvatice este condiționat de un șir de particularități specifice. În primul rând, microelementenu se descompun în mediul înconjurător, ele doar pot trece dintr-o stare în alta. Totodată microelemente pot migra concomitent în stare dizolvată, în suspensie şi în stare coloidală. Fiecare formă de migrație se împarte, la rândul său, în numeroase grupuri,
acțiunea cărora asupra stării hidrobionţilor și calității apei în general este diferită și adesea contrarie, în plus evidențierea unei sau altei forme a elementelor în scopul analizei nu întotdeauna este posibilă.

Pentru multe microelemente încă n-a fost stabilit definitiv rolul lor în unele procese biochimice și fiziologice; pentru un șir de elemente se observă o anumită contradicție între starea lor reală din natură şi formele în care ele sunt incluse în normativele ce țin de concentraţiile de limită admisibile. În același timp acțiunea metalelor asupra animalelor şi plantelor acvatice depinde şi de alți factori, precum prezența altor elemente chimice, mărimea durității, pH-ului, temperaturii apei, rezistența toxicologică a diferitor grupuri de hidrobionţi şi a diferitor vârste ale acestora Numeroasele
cercetări ale influenței microelemente asupra hidrobionţilor relevă faptul că trecerea de la acțiunea utilă și vital necesară la cea dăunătoare se înfăptuiește într-un diapazon îngust de concentrații. Pe lângă aceasta, adesea concentraţiile optime pentru unele organisme sunt
toxice sau insuficiente pentru altele.

Noi am cercetat influența microelementelor asupra creșterii şi dezvoltării speciilor de pești valoroase pentru industrializare, în ontogeneza timpurie -cea mai vulnerabilă verigă a lanțului trofic. Aceste cercetări sunt deosebit de importante nu numai la evaluarea calității apei ca mediu de viață pentru comunitatea piscicolă, dar şi la elaborarea măsurilor pentru dirijarea şi completarea rezervelor piscicole ale bazinelor acvatice [8,9].

Metode chimice și instrumentale de studiu a componentelor de mediu inclusiv metodele de prelevare a probelor de apă și materialului hidrobiologic pentru analiza componenței chimice: gazelor dizolvate, ionilor principali (anionii de hidrocarbonați, carbonați, sulfați, cloruri, cationii de calciu, magneziu, sodiu, potasiu) mineralizării și durității apei, substanțelor nutritive (ionii de amoniu, nitrați, nitriți, fosfați) azotului și fosforului organice, consumului chimic și biochimic a oxigenului dizolvat, microelementelor și prelevarea materialului biologic (bacterii, alge, nevertebrate) sunt detaliat
descrise în ghidul editat în limbile română și engleză în baza sintezei mai multor metode și standarde comunitare [2,3,5].
Parametrii hidrochimici și hidrobiologici sunt necesari pentru promovarea și dezvoltarea acvaculturii durabile în deosebi a pisciculturii ecologice.

 Cerințele necesare pentru creșterea peștilor privind calitatea apei în heleșteie:

• • să îndeplinească necesitățile ecologico- biologice pentru creșterea peștilor;
• • șă asigure calitatea inclusiv gustul și mirosul produsului piscicol;
• • să nu fie sursă de boli ale peștilor.

Aceste cerințe sunt incluse in Directivele comunitare și regulamentele normative naționale [1,2,4].

Bibliografie
1. European Commission Common Implementation Strategy for the Water Framework Directive (2000/60/EC) − Horizontal Guidance on the identification of surface water bodies.
2. Guidelines on Water Quality and Handling for the Welfare of Farmed Vertebrate Fish EU Platform on Animal Welfare Own Initiative Group on Fish,2020.
3. Hydrochemical and hydrobiological sampling guidance. Ed.Toderaş, I.; Zubcov, E; Bileţchi, L. Chişinău: Elan poligraf, 2015, 64 p. ISBN 978-9975-128- 28-5, ISBN 978-9975-66-480-6.
4. HG RM Nr. 890 din 12.11.2013 Regulamentul cu privire la cerinţele de calitate a mediului pentru apele de suprafaţă Publicat : 22.11.2013 în Monitorul Oficial Nr. 262-267 art Nr : 1006.
5. Monitoringul calității apei și evaluarea stării ecologice a ecosistemelor acvatice. Îndrumar metodic. Red. Toderaş, I.; Zubcov, E.; Bileţchi, L. Chişinău: Elan poligraf, 2015, 84 p. ISBN 978-9975-66-503-2).
6. Water Quality Criteria and Standards for Freshwater and Marine Aquaculture Prepared by PHILMINAQ, 2006.34 p.
7. Technical guidelines on aquaculture certification. Rome, FAO. 2011. 122 pp.
8. Zubcov, E.; Toderaș, I.; Zubcov, N.; Bilețchi, L. Cap. IV Repartizarea, migrația și rolul microelementelor în apele de suprafață. In: Microelementele în componentele biosferei și aplicarea lor în agricultură și medicină. Monografie colectivă. Coordonator Simion Toma. Ed. Pontos, 2016, p.78-107. ISBN 978- 9975-51-724-9.
9. Zubcov, E.; Zubcov, N.; Ene, A.; Biletchi, L. Assessment of copper and zinc levels in fish from freshwater ecosystems of Moldova. Environmental Science and Pollution Research. 2012, 19(6), 2238–2247. ISSN: 0944-1344 (Print), 1614-7499 (Online). doi:
10.1007/s11356-011-0728-5 (IF: 2.651).