Show simple item record

dc.contributor.advisorTuhkanen, Tuula
dc.contributor.advisorLindholm-Lehto, Petra
dc.contributor.authorJäntti, Marko
dc.date.accessioned2020-04-03T05:04:14Z
dc.date.available2020-04-03T05:04:14Z
dc.date.issued2020
dc.identifier.urihttps://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68449
dc.description.abstractKiinnostus kiertovesilaitoksiin (RAS) on kasvamassa, koska niissä kalaa voidaan viljellä ekologisesti optimaalisissa olosuhteissa ympäri vuoden. Ratkaistavana on kuitenkin joitain teknisiä ongelmia, ennen kuin viljely on kannattavaa Suomessa. Ongelmat liittyvät vedenlaadun ylläpitämiseen hyvänä, sillä liuenneet orgaaniset aineet (DOM) kertyvät kiertoveteen heikentäen veden laatua. Tämä tutkimus painottui DOM:n karakterisointiin korkean suorituskyvyn nestekromatografilla (HPLC-SEC) kokoekskluusiota, sekä samanaikaisesti UV254 -absorbanssi ja fluoresenssi detektiota käyttäen. Tutkimusympäristönä toimi Luken Laukaalla sijaitseva kiertovesilaitos, josta kolmen RAS-yksikön viikoittaisista vesinäytteitä analysoitiin kyseisellä menetelmällä orgaanisen aineen kertymistä. RAS-yksiköt 10, 8 ja 9 toimivat 250, 500 ja 750 L kg rehua-1 d-1 korvausveden määrillä kokeen kestäessä 105 päivää. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia siikojen kasvua, DOM -komponenttien kertymistä ja veden laatua näissä erillisissä yksiköissä. Tulokset osoittivat, ettei siikojen kasvussa ollut merkittävää eroa yksiköiden välillä. Typpiyhdisteiden: NH4- N+, NO2-N ja NO3-N, sekä liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) ja kokonaistypen (TN) konsentraatiot ja kaikkien tutkittujen DOM-komponenttien signaalit olivat kokeen lopussa suurimmat 10-yksikössä, jossa veden vaihtuvuus oli pienin. 8 ja 9 -yksiköiden välillä erot olivat huomattavan pieniä, joissain tapauksissa tilastollisesti merkitseviä. Yksiköiden vesinäytteiden fluoresoivista yhdisteistä suurin osa oli fulvohappomaisia, joka oli peräisin korvausvedestä. Tulokset viittaavat siihen, että korvausveden suhteella 500 - 750 L kg rehua-1 d-1 toimivien yksiköiden puhdistussysteemi pystyi tehokkaasti puhdistamaan kiertovettä. Yksikössä 10, johon korvausvettä lisättiin 250 L kg rehua-1 d-1, DOM- ja typpiyhdisteitä kertyi kiertoveteen, mutta kokeen puolivälissä kyseisen yksikön puhdistusteho parani. DOM-komponenttien kertyminen saattaa lisätä riskiä patogeenien aiheuttamiin infektioihin ja siten lisätä kalakuolemia. On mahdollista, että täysimittaisella kasvatuskaudella intensiivinen kasvatus pienellä korvausveden määrällä heikentää kalojen kasvua ja terveyttä. Mahdollisten makuvirheiden syntyminen intensiivisessä RAS -yksikössä tutkitaan tähän pro gradu -työhön liittyvässä tutkimuksessa.fi
dc.description.abstractThe recirculating aquaculture system (RAS) is a prominence ecological method to farm fish in optimal circumstances annually. Interest among this aquaculture form has increased recently, however, some technical problems must be solved before RAS could be taken to commercial fish production in Finland. These problems are related to water quality, dissolved organic matter (DOM) is known to accumulate to the system and weaken the water quality by increasing microbial activity and chemical and biological oxygen demand. The focus on this study was on characterizing DOM with size-exclusion high-performance liquid chromatography (HPLC-SEC) with fluorescence and absorbance detection from the weekly samples, of Laukaa’s experimental RAS facility operated by Luke. The DOM-components studied were UVA254, tyrosine-, tryptophan-, humic- and fulvic acid-like fluorescence compounds, which were separated further to seven fractions with size exclusion -column. The experiment was ongoing for 105 days. The aim was to study European whitefish (Coregonus lavaretus) growth, DOM accumulation and different water quality parameters of the data of the experiment in three different RAS, 8, 9 and 10, where renewal water rates (RWR) were relatively 500, 750 and 250 L kg-1 feed . The results showed that there were no significant differences between fish growth studied by feed conversion rate (FCR) nor by specific growth rate (SGR) between the three RAS. Concentration of nitrogen compounds NH4-N+, NO2-N and NO3-N, and dissolved organic carbon (DOC), total nitrogen (TN) and signals of all DOM-components were significantly higher in RAS 10 at the end of the experiment, where the renewal water rate (RWR) was the smallest. DOM-components did not accumulate in RAS 8 and 9, but in RAS 10 accumulation was observed in all DOM-components. Tank water samples fluorescence compounds were formed in average of 55.1 ± 0.6 % of fulvic acid-like, 21.5 ± 0.3 % of tryptophan-like, 16 ± 0.2 % of humic acid-like and 7.4 ± 0.7 % of tyrosine-like compounds. This study suggests that there is no difference in whitefish growth between RWR of 250 - 750 L kg-1 feed in 105 days long period. When RWR is as low as 250 L kg-1 feed, accumulation of DOM, DOC, TN and nitrogen compounds occurs in RAS. That may increase risk of infection, or cause odor problems in fish meat. During a complete growing season, fish growth may decrease, due the worse water quality with intensive RAS system.en
dc.format.extent102
dc.language.isoen
dc.subject.otherRecirculating aquaculture system
dc.subject.otherwhitefish
dc.subject.otherHPLC-SEC
dc.subject.otherchromatography
dc.subject.otherDOM
dc.subject.othertryptophan
dc.subject.otherfulvic matter
dc.subject.otherhumic matter
dc.subject.othermake-up water addition
dc.subject.otherrenewal water ratio
dc.subject.othercharacterization
dc.subject.otherorganic compounds
dc.subject.otherfluorescence
dc.subject.otherfluoresenssi
dc.subject.otherorganic substances
dc.subject.otherkiertovesilaitos
dc.subject.otherkiertovesiviljely
dc.titleOrganic matter characterization of circular water in recirculating aquaculture system
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:jyu-202004032662
dc.type.ontasotMaster’s thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.contributor.tiedekuntaMatemaattis-luonnontieteellinen tiedekuntafi
dc.contributor.tiedekuntaFaculty of Sciencesen
dc.contributor.laitosBio- ja ympäristötieteiden laitosfi
dc.contributor.laitosDepartment of Biological and Environmental Scienceen
dc.contributor.yliopistoJyväskylän yliopistofi
dc.contributor.yliopistoUniversity of Jyväskyläen
dc.contributor.oppiaineYmpäristötiedefi
dc.contributor.oppiaineEnvironmental scienceen
dc.rights.copyrightJulkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.fi
dc.rights.copyrightThis publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.en
dc.contributor.oppiainekoodi40151
dc.subject.ysovedenlaatu
dc.subject.ysovesiviljely (kalatalous)
dc.subject.ysotyppiyhdisteet
dc.subject.ysotyrosiini
dc.subject.ysovedenpuhdistus
dc.subject.ysowater quality
dc.subject.ysoaquaculture
dc.subject.ysonitrogen compounds
dc.subject.ysotyrosine
dc.subject.ysowater purification


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record