Ammonium uptake of Cladophora Prolifera (Chlorophyta, Cladophorales) a candidate species for bioremediation of aquaculture wastes
Abstract
It
Vengono riportati alcuni esperimenti di laboratorio condotti per stimare la capacità di riduzione dei rifiuti azotati (azoto ammoniacale) da parte dell’alga verde Cladophora prolifera (Roth) Kützing, individuata quale specie estrattiva di acque reflue provenienti da impianti di acquacoltura. Nel corso di questo lavoro sono stati condotti tre differenti esperimenti, il primo, preliminare, è stato condotto per verificare la sopravvivenza dell’alga in acque ricche di metaboliti azotati, nonché per ottenere una prima stima sui tempi e sull’efficienza di abbattimento.Per ogni esperimento sono stati allestiti tre acquari per il trattamento e tre di controllo. La durata dei due esperimenti è stata di 240 minuti ed ogni 30 minuti sono state prelevate da ogni acquario aliquote di acqua per le analisi successive. L’abbattimento dell’ammoniaca è stato valutato come variazione della concentrazione fra due intervalli di tempo successivi, normalizzati rispetto ai controlli e rapportati ad un grammo di peso secco dell’alga. I risultati hanno mostrato che l’alga è stata in grado di abbattere gran parte del carico ammoniacale già nella prima ora di attività (rimozione del 78% di ammoniaca) e che ad elevate concentrazioni di residui azotati, corrispondevano alti rendimenti nell’abbattimento, sottolineando un rapporto diretto fra quantità di ammoniaca ed efficienza estrattiva dell’alga. L’uptake medio è risultato di 1.27±0.003 µmol N/g dw h-1 a bassa concentrazione e di 15.6±0.01 µmol N/g (dw) h-1 ad alta concentrazione. Questi valori sono simili a quanto riportato in letteratura per alghe già comunemente utilizzate come organismi biorimediatori in acquacoltura.
En
The green seaweed Cladophora prolifera (Roth) Kützing, proposed for the treatment of waste deriving from aquaculture systems, was tested in laboratory experiments for ammonium uptake. Three experiments were conducted in different conditions. The preliminary one was performed using waste-water from a fish farm with ammonium concentration of 12 µM, in order to test viability and time efficiency of this species in removing the ammonium from the wastes. The other two experiments were conducted at both lower and higher ammonium concentrations, in order to obtain the ammonium uptake in different conditions. The ammonium uptake was very similar to that observed in literature for red seaweeds already utilized for similar purposes. When exposed to a relatively high ammonium concentration (34 µM), an overall high uptake was observed with the maximum decrease of ammonium in the water occurring during the first hour of experiment. In these conditions an uptake efficiency of about 78% was found. The mean uptake rate was of 1.27±0.003 µmol N/g (dw) h-1 and 15.6±0.01 µmol N/g dw h-1 at low concentration (2 µM) and high concentration (34 µM), respectively.
Vengono riportati alcuni esperimenti di laboratorio condotti per stimare la capacità di riduzione dei rifiuti azotati (azoto ammoniacale) da parte dell’alga verde Cladophora prolifera (Roth) Kützing, individuata quale specie estrattiva di acque reflue provenienti da impianti di acquacoltura. Nel corso di questo lavoro sono stati condotti tre differenti esperimenti, il primo, preliminare, è stato condotto per verificare la sopravvivenza dell’alga in acque ricche di metaboliti azotati, nonché per ottenere una prima stima sui tempi e sull’efficienza di abbattimento.Per ogni esperimento sono stati allestiti tre acquari per il trattamento e tre di controllo. La durata dei due esperimenti è stata di 240 minuti ed ogni 30 minuti sono state prelevate da ogni acquario aliquote di acqua per le analisi successive. L’abbattimento dell’ammoniaca è stato valutato come variazione della concentrazione fra due intervalli di tempo successivi, normalizzati rispetto ai controlli e rapportati ad un grammo di peso secco dell’alga. I risultati hanno mostrato che l’alga è stata in grado di abbattere gran parte del carico ammoniacale già nella prima ora di attività (rimozione del 78% di ammoniaca) e che ad elevate concentrazioni di residui azotati, corrispondevano alti rendimenti nell’abbattimento, sottolineando un rapporto diretto fra quantità di ammoniaca ed efficienza estrattiva dell’alga. L’uptake medio è risultato di 1.27±0.003 µmol N/g dw h-1 a bassa concentrazione e di 15.6±0.01 µmol N/g (dw) h-1 ad alta concentrazione. Questi valori sono simili a quanto riportato in letteratura per alghe già comunemente utilizzate come organismi biorimediatori in acquacoltura.
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The green seaweed Cladophora prolifera (Roth) Kützing, proposed for the treatment of waste deriving from aquaculture systems, was tested in laboratory experiments for ammonium uptake. Three experiments were conducted in different conditions. The preliminary one was performed using waste-water from a fish farm with ammonium concentration of 12 µM, in order to test viability and time efficiency of this species in removing the ammonium from the wastes. The other two experiments were conducted at both lower and higher ammonium concentrations, in order to obtain the ammonium uptake in different conditions. The ammonium uptake was very similar to that observed in literature for red seaweeds already utilized for similar purposes. When exposed to a relatively high ammonium concentration (34 µM), an overall high uptake was observed with the maximum decrease of ammonium in the water occurring during the first hour of experiment. In these conditions an uptake efficiency of about 78% was found. The mean uptake rate was of 1.27±0.003 µmol N/g (dw) h-1 and 15.6±0.01 µmol N/g dw h-1 at low concentration (2 µM) and high concentration (34 µM), respectively.
DOI Code:
10.1285/i15910725v30p107
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