3.3 Gli altri elementi principali per la qualità dell’acqua: alghe e parassiti
3.3.1 La fotosintesi delle alghe
La crescita e l’attività fotosintetica da alghe in impianto acquaponico influiscono sui parametri qualità delle acque, dei livelli di pH, DO e azoto. Le alghe sono un tipo di organismi che operano una fotosintesi simile a quella delle piante e possono facilmente crescere in qualsiasi corpo d’acqua ricco di nutrienti ed esposto alla luce solare.
Alcune alghe sono microscopiche, organismi unicellulari chiamati fitoplancton, che possono colorare l’acqua verde (Figura).
Alghe verdi
Le macroalghe sono molto più grandi, comunemente formando tappeti filamentosi attaccati al fondo e alle pareti dei serbatoi (Figura).
Alghe che incrostano il tubo di plastica
In acquaponica, è importante prevenire la crescita delle alghe perché sono problematiche per diverse ragioni. In primo luogo, consumano i nutrienti in acqua e vanno in competizione con l’obiettivo di far crescere le verdure, inoltre le alghe agiscono sia come fonte e agente di consumo dell’ossigeno disciolto con la produzione di ossigeno durante il giorno attraverso la fotosintesi e il consumo di ossigeno di notte durante la respirazione. Possono ridurre drasticamente i livelli di DO in acqua notte, provocando la morte dei pesci. A questa ulteriore produzione e il consumo di ossigeno è legata per la produzione e il consumo quotidiano di anidride carbonica, che provoca alternanze giornaliere del pH. Infine, alghe filamentose possono ostruire scarichi e bloccare i filtri dell’impianto. Alghe filamentosi marroni possono crescere anche sulle radici delle piante idroponiche, soprattutto in cultura acque profonde (DWC), e influire negativamente sulla crescita delle piante. Tuttavia, alcuni tipi di acquacoltura, denominate cultura in acqua-verde si possono trarre grandi vantaggi dalla coltura di alghe per l’alimentazione, in associazione con l’allevamento tilapia, la cultura gamberi, e la produzione di biodiesel, ma questi
argomenti non sono direttamente legate all’acquaponica e per questo non sono discusse in questo lavoro. Prevenire la crescita delle alghe è relativamente facile. Tutte le superfici d’acqua dovrebbero essere ombreggiate con stoffe, teloni, foglie di palma intrecciate o coperchi di plastica dovrebbero essere utilizzati per coprire le vasche di pesci e i biofiltri in modo tale che che l’acqua non è in contatto diretto con la luce solare. Questo inibirà le alghe dalla fioritura nel sistema.
3.3.2 Parassiti, batteri e altri piccoli organismi viventi nell’acqua
L’acquaponica è un ecosistema composto principalmente di pesci, batteri nitrificanti, e piante. Tuttavia, nel tempo, ci possono essere molti altri organismi che prendono parte a questo ecosistema. Alcuni di questi organismi funzioni utili, come ad esempio i lombrichi, che facilitano la decomposizione di rifiuti pesci. Altri sono benigni, cioè non aiutano né danneggiano il sistema, come ad esempio i vari crostacei, che vivono nelle biofiltri. Altri sono minacce, ad esempio i parassiti e i batteri che sono impossibili da evitare completamente perché l’acquaponica non è un sistema sterile. La migliore tecnica di gestione per evitare che queste piccole minacce diventino infestazioni pericolose è quello di crescere, pesci e piante senza stress, sani, garantendo condizioni altamente aerobiche che consentano l’accesso accesso a tutti i nutrienti essenziali. In questo modo, gli organismi possono tenere lontane le infezioni o le malattie utilizzando i propri sistemi immunitario in perfette condizioni. I capitoli 6 e 7 discuteranno in particolare della gestione di pesce e vegetali e del contrasto alle malattie e il Capitolo 8 si occuperà in particolare di sicurezza del cibo e di minacce biologiche in modo più dettagliato.
3.4 Fonti di acqua per l’acquaponica
In media, un sistema acquaponico usa 1-3 per cento del volume totale di acqua al giorno, a seconda del tipo di piante sono coltivate e della posizione. L’acqua viene utilizzata dal piante attraverso evapotraspirazione naturale oltre ad essere trattenuta all’interno dei propri tessuti. Acqua è persa da evaporazione diretta e spruzzi. Per tale motivo, l’impianto dovrà essere rifornito periodicamente. La fonte di acqua utilizzata avrà un impatto sulla chimica dell’acqua dell’unità. Segue una descrizione di alcuni comuni fonti di acqua e la composizione chimica comune di quell’acqua. Nuove aggiunte di acqua devono sempre essere verificate per controllare pH, durezza, salinità, cloro e la presenza di eventuali sostanze inquinanti. A questo punto è importante considerare un ulteriore parametro di qualità acqua: la salinità.
Salinità indica la concentrazione di sali in acqua, che includono sale da cucina (cloruro di sodio NaCl), così come gli elementi nutritivi, che sono in realtà sali. I livelli di salinità avranno un grande ruolo al momento di decidere che l’acqua da utilizzare, perché elevata salinità può influenzare negativamente la produzione di ortaggi, soprattutto s esi tratta di cloruro di sodio, che è un sodio tossico per le piante. Salinità dell’acqua può essere misurata con una conduttività elettrica (CE). La salinità può essere misurata misurata come conduttività, o la quantità di elettricità passerà attraverso l’acqua. Si raccomanda utilizzare per l’acquaponica fonti d’acqua di basso tasso di salinità. La salinità, generalmente, è troppo alto se l’acqua ha una conducibilità più di 1 500 mS.
Sebbene CE sono comunemente utilizzati per la coltura idroponica per misurare la importo totale di sali nutrienti nell’acqua, questi misuratori non forniscono una lettura precisa dei livelli di nitrati, che possono essere tenuti adeguatamente sotto controllo con kit di test dell’azoto.
3.4.1 L’acqua piovana
Acqua piovana raccolta è un’ottima fonte di acqua per l’acquaponica. L’acqua avrà di solito un pH neutro e concentrazioni molto basse di entrambi i tipi di durezza (KH e GH) e quasi zero salinità, ciò è ottimale per ricostituire il sistema ed evitare accumuli di salinità a lungo termine. Tuttavia, in alcune zone colpite da piogge acide come registrato in un certo numero di località in Europa orientale, e nelle zone orientali degli Stati Uniti d’America e in alcune le zone del sud-est asiatico, l’acqua piovana potrà avere un pH acido. In generale, è buona norma, per tamponare l’acqua piovana, aumentare il KH come indicato nella Sezione 3.5.2. In oltre, la raccolta dell’acqua piovana ridurrà le spese generali di gestione del sistema, oltre ad essere più sostenibile.
3.4.2 Cisterna o falde acquifere
La qualità di acqua prelevata da pozzi o cisterne dipenderà in larga misura dal materiale di costruzione della cisterna da quello di cui è costituita la falda acquifera. Se la roccia è calcare, l’acqua probabilmente avrà concentrazioni abbastanza alte di durezza, che può avere un impatto sulla pH dell’acqua. La durezza dell’acqua non è un problema importante in acquaponica, perché la alcalinità è naturalmente consumato dall’acido nitrico prodotto dai batteri nitrificanti. Tuttavia, se i livelli di durezza sono molto elevati, può essere necessario utilizzare quantità molto piccole di acido per ridurre l’alcalinità prima di aggiungere l’acqua al sistema al fine di evitare oscillazioni del pH.
3.4.3 “Acqua del sindaco” (acquedotto comunale)
L’acqua per forniture potabili è spesso trattata con diverse sostanze chimiche per rimuovere agenti patogeni. Le più comuni sostanze chimiche utilizzate per il trattamento dell’acqua sono cloro e clorammine. Queste sostanze chimiche sono tossici per pesci, piante e batteri; queste sostanze chimiche sono usato per uccidere i batteri in acqua e come tali sono dannosi per la salute generale del ecosistema acquaponico. Kit per il test di cloro sono disponibili e se alti livelli di cloro vengono rilevati, l’acqua deve essere trattata prima di essere utilizzata. Il metodo più semplice è quello di immagazzinare l’acqua prima dell’uso, consentendo in tal modo tutto il cloro di dissiparsi in l’atmosfera. Questo può evaporare nel giro di 48 ore, ma l’evaporazione può essere assai più veloce se l’acqua viene fortemente aerato con pietre porose. Le clorammine sono più stabili e non evaporano così facilmente. Se il comune utilizza clorammine, può essere necessario utilizzare tecniche chimiche di trattamento, come la filtrazione carbone attivo o altri prodotti chimici declorante.
E’ buona cosa di non sostituire mai più del 10 per cento dell’acqua senza prove e e rimozione preventiva del cloro prima. Controllare sempre nuove fonti di acqua per quanto riguarda i livelli di durezza e il pH, e utilizzare l’acido, se opportuno e necessario per mantenere il pH entro i livelli ottimali sopra indicati.
3.4.4 Acqua filtrata
A seconda del tipo di filtrazione (ad esempio osmosi inversa o filtrazione con carboni attivi), l’acqua filtrata avrà una quantità più o meno alta di dei metalli e ioni rimossi, rendendo l’acqua molto sicura usare e relativamente facile da manipolare. Tuttavia, esattamente come l’acqua piovana, acqua deionizzata da osmosi inversa avrà livelli di durezza particolarmente bassi basso e dovrà essere tamponata.
3.5 Manipolazione pH
Ci sono metodi semplici per manipolare il pH un sistema acquaponico. Nelle regioni ricche di rocce calcaree, l’acqua naturale presenta spesso un pH elevato. Pertanto, possono essere necessarie periodiche aggiunte di sostanze acide per ridurre il pH. Nelle regioni con vulcanica roccia, l’acqua naturale sarà spesso “dolce”, con molto bassa alcalinità, perciò sarà necessario aggiungere periodicamente una base o un tampone carbonato all’acqua per contrastare la acidificazione naturale sistema. Sarà altrettanto necessario aggiungere un tampone di carbonato di calcio nei sistemi che utilizzano l’acqua piovana.
3.6 Test dell’acqua
Al fine controllare che l’acqua nel sistema sia sempre di buona si raccomanda di eseguire test dell’acqua una volta alla settimana, per assicurarsi che tutti i parametri siano all’interno dei livelli ottimali. In ogni caso, i sistemi acquaponici maturi e ben rodati avranno non hanno bisogno di essere testati spesso. In questo secondo caso i test dell’acqua dovranno essere effettuati solo in caso di sospetti. FIGURA
Acido fosforico, usato per abbassare il Ph
FIGURA 3.12
Aggiunta di conchiglie in un sacchetto di rete per liberare carbonato
Inoltre, il monitoraggio quotidiano della salute dei pesci e delle piante che crescono nell’impianto indicherà se qualcosa non va, anche se questo metodo non è una sostituzione degli acqua test.
L’impiego di semplici test dell’acqua è fortemente raccomandato per ogni sistema acquaponico. In commercio sono facilmente disponibili Kit per il test d’acqua dolce con colori di riconoscimento particolarmente facili da usare (figura 3.13).
Acqua test
Questi kit comprendono il test per il pH, l’ammoniaca, nitriti, nitrati, GH e KH. Ogni test prevede l’aggiunta di 5-10 gocce di un reagente in 5 ml di acqua del sistema; ogni prova non richiede più di cinque minuti. Altri sistemi prevedono pH digitale o i misuratori digitali di nitrati (relativamente costosi e molto accurati) oppure strisce di test dell’acqua (più economiche e non particolarmente precise, Figura 3.14)
Test a strisce
• L’acqua è la linfa vitale di un impianto acquaponico. È molto importante per capire la qualità dell’acqua tenere sotto controllo i seguenti parametri fondamentali: ossigeno disciolto (DO), il pH, la temperatura dell’acqua, concentrazioni totali di azoto e durezza (KH), nonchè conoscere gli effetti di ogni parametro su pesci, piante e batteri.Sono disponibili kit per il test dell’acqua dolce per il pH, l’ammoniaca, nitriti e nitrati. I valori sono determinati confrontando il colore dell’acqua della prova con quella della scheda di riferimento della confezione
• E’ sempre necessario fare dei compromessi per alcuni parametri di qualità dell’acqua per soddisfare le esigenze di ogni organismo del sistema.
• Gli intervalli corretti per ciascun parametro sono i seguenti:
pH 6–7
Temperatura 18–30 °C
Ossigeno disciolto DO 5–8 mg/litro
Ammoniaca 0 mg/litro
Nitriti 0 mg/litro
Nitrati 5–150 mg/litro
KH 60–140 mg/litre
• Ci sono modi molto semplici per regolare il pH. Sostanze basiche e meno frequentemente acide, possono essere aggiunte in piccole quantità all’acqua rispettivamente per aumentare o abbassare il pH. Sostanze acidee basiche devono sempre essere aggiunte lentamente e con attenzione.
L’acqua piovana può essere utilizzata come alternativa per consentire al sistema di abbassare naturalmente il pH. Inoltre nel lungo periodo batteri nitrificanti consumano alcalinità del sistema. Carbonato di calcio da calcare, conchiglie o gusci d’uovo aumentano KH e buffer pH contro la acidificazione naturale.
• Alcuni aspetti della conoscenza della qualità delle acque e della chimica di acqua necessari per L’acquaponica possono essere complicati, in particolare il rapporto tra pH e la durezza, ma i test di base dell’acqua sono utilizzati per semplificare la gestione della qualità delle acque.
• Il test acqua è essenziale per mantenere una buona qualità delle acque del sistema. Testate e registrate i seguenti parametri di qualità dell’acqua ogni settimana: il pH, la temperatura, nitrati e durezza carbonatica. I test dell’ammoniaca e dei nitriti dovrebbero essere utilizzati in particolare all’avvio del sistema e se mortalità anormale dei pesci sollevano preoccupazioni di eventuali tossicità.