Озон в УЗВ: доочищення води, залишкова токсичність і контроль ОВП
Що робить озон в УЗВ: дрібна завись, кольоровість і нітрит, токсичність залишкових окисників для риби, ОВП як сигнал керування, безпека персоналу й руйнування відхідного газу.
Що робить озон у замкненій системі
Публікація SRAC 453 описує озон (O3) як форму кисню — дуже сильний окисник, потужніший за хлор, і зазначає, що поширенішим етапом внутрішньої дезінфекції є УФ, а озон застосовують переважно на великих об'єктах із технічно підготовленим персоналом. Stiller et al. (2020) перелічують його дію на якість води: зниження органічної речовини, хімічного споживання кисню, розчиненого органічного вуглецю, дрібної зависі, нітриту, кольоровості й навіть сірководню. Посібник FAO пояснює ефект мікрофлокуляції: дуже дрібні частинки руйнуються і знову з'єднуються в більші, які потім уловлюють фільтри; цей процес називають доочищенням (поліруванням) води, він особливо корисний в інкубаційних і малькових системах. Озоном також можна знезаражувати підживлювальну воду.
У шести повторних системах об'ємом 9,5 м³ із райдужною фореллю Davidson et al. (2011) встановили, що озон достовірно знижував загальну завись, кольоровість і біохімічне споживання кисню, підвищував УФ-пропускання і зменшував концентрацію розчинених міді та заліза. Аміак і нітрит знижувалися лише незначно, а накопиченню нітрату озон не запобігав. Ріст, виживаність і кормовий коефіцієнт загалом поліпшувалися в системах із низьким і майже нульовим водообміном.
Отримання та дозування
Згідно з SRAC 453, коронний розряд — найпотужніший спосіб отримання; його продуктивність залежить від вмісту кисню в газі, що подається, а газ має бути сухим, тому його зазвичай збагачують киснем і пропускають через осушувач. Озон вводять або через насадкову колону, або, частіше, через ежектор (вентурі), що затягує газ у циркуляційну лінію дрібними бульбашками. Спершу він реагує з розчиненою органікою і лише потім із бактеріями, вірусами та найпростішими, тому для дезінфекції потрібен залишковий озон упродовж кількох секунд, що важко підтримувати у воді товарного вирощування, багатій на дрібну завись. Дисертація Університету Нью-Брансвіка 2017 року на матеріалі комерційного смолтового господарства лосося розрахувала, що доза не має перевищувати 21,9 ± 2,8 г озону на кг корму, щоб у цій системі не виникав залишок. Sharrer і Summerfelt (2007) повідомили, що невелика доза озону, виражена як концентрація × час контакту 0,1–0,2 мг·хв/л, з подальшим УФ близько 50 мДж/см² знижувала чисельність бактерій майже до нуля.
Токсичність залишкового озону
SRAC 453 попереджає, що передозування ушкоджує рибу, що випадковий викид у басейн може вбити рибу й ракоподібних і що в багатьох установках після озонування ставлять ступінь нейтралізації, наприклад колону з активованим вугіллям. Lazado et al. (2026) додають, що озон швидко розкладається у воді, але неконтрольований залишковий озон може бути шкідливим або смертельним. У солонуватій і морській воді ризик вищий: Stiller et al. пояснюють, що озон реагує з бромідом з утворенням вільного брому та інших загальних залишкових окисників (TRO), а SRAC 453 застерігає від токсичних побічних продуктів, як-от бромат. Основне описане ураження за високих доз — ушкодження зябер, зокрема зрощення ламел, некроз і гіпертрофія.
- Тюрбо: TRO понад 60 мкг/л у перерахунку на Cl2 (ОВП не вказано) погіршував показники (дослідження, цитовані Stiller et al.).
- Європейський лаврак: 30–50 мкг/л у перерахунку на Cl2, близько 320–350 мВ ОВП.
- Атлантичний палтус: 16–23 мкг/л у перерахунку на Cl2, близько 330 мВ.
- Личинки європейського омара: 14–20 мкг/л у перерахунку на Cl2, близько 400 мВ.
ОВП як параметр керування
Окисно-відновний потенціал (ОВП) — це напруга між інертним вимірювальним електродом, зазвичай платиновим, і електродом порівняння, виражена в мілівольтах. Вікіпедія зазначає, що температура, pH, суміш окисно-відновних пар і отруєння електрода обмежують інтерпретацію показань, тому ОВП найкорисніший для відстеження змін і керування процесом, а не як абсолютна величина. Stiller et al. повідомляють, що рівень озону на фермах зазвичай виражають як ОВП у мВ, як прозорість або каламутність чи як TRO у мкг/л у перерахунку на Cl2, що методи не стандартизовані і що значення ОВП і TRO рідко наводять разом. Огляд 2026 року у Frontiers in Microbiology вказує, що озонування потребує контролю ОВП, часу контакту, відхідного газу та видової переносимості.
Опубліковані пороги залежать від виду й солоності. У проточному досліді з постсмолтами атлантичного лосося масою близько 100 г у солонуватій воді (12 ‰) Stiller et al. випробували рівні ОВП 250, 280, 350, 425 і 500 мВ; за 425 мВ і вище накопичена смертність за 10 днів становила щонайменше 33 відсотки, а ушкодження зябер ставало помітнішим починаючи з 350 мВ. Автори дійшли висновку, що вплив понад 350 мВ має значущі наслідки для благополуччя лосося в солонуватій воді. Lazado et al. (2026) експлуатували озоновані солонуватоводні модулі УЗВ за ОВП 300–350 мВ — діапазону, раніше визнаного безпечним для адаптованого до солонуватої води атлантичного лосося, — без втрати росту.
Безпека персоналу та руйнування відхідного газу
Посібник FAO попереджає, що на фермах у приміщеннях персонал може вдихати забагато озону, тому правильне дозування, контроль і належна вентиляція обов'язкові. Вікіпедія зазначає, що більшість людей відчувають запах озону приблизно за 0,01 ppm, що 0,1–1 ppm спричиняє головний біль, печіння в очах і подразнення дихальних шляхів і що навіть низькі концентрації руйнують гуму й пластик. Коронний розряд на вологому повітрі до того ж утворює оксиди азоту. Нерозчинений озон, що виходить із контактних камер, руйнують у газовій фазі переважно каталітичним розкладанням на діоксиді марганцю чи інших перехідних металах; термічне розкладання нижче 250 °C відбувається повільно, а видаляти озон із повітря можуть і фільтри з вугільним адсорбентом або каталізатором.