Enkelte eldre prosjekter i databasen, særlig fra før år 2008, kan fremstå med mangelfull informasjon på grunn av overgang til nytt nettsted. Vi jobber fortløpende med forbedringer, skulle du oppdage feil, ikke nøl med å ta kontakt med prosjektansvarlig hos oss.
Prosjektnummer
522022
Jern og toksiske blandsoner i norsk settefiskanlegg: Bruk av silikat-lut som tiltaksmiddel
Prosjektgruppen mener prosjektet har vært nyttig og bidratt til grunnleggende kunnskap om kilder og prosesser som bidrar til toksiske tilstandsformer av Fe i driftsvann. Det er utarbeidet en etterlengtet protokoll (se under) for fraksjonering av vann (speciering) for å fastsette konsentrasjonen av gjellereaktivt og giftig Fe. Prosjektet har også bidratt til økt kunnskap i bruk av natrium-silikat for å avgifte metaller som Al og Fe i ferskvann og i ferskvann – sjøvannsblandinger. Ved tilsetning av natrium-silikat øker pH og konsentrasjonen av silisium syre samtidig, hvor pH har betydning for avgifting av Fe, men silisium syre har liten betydning for avgifting av Fe. Arbeidet har bidratt til å optimalisere avgifting av Al og Fe i råvann ved settefiskanlegget prosjektet ble gjennomført, ved dosering av siliaktlut før tilsetning av litt sjø (<1ppt).
Følgende anbefaling ble gitt til anlegget, som viser at avgifting av jern er en krevende prosess:
”Resultatene av de ulike forsøkene har vist at gjellepåslaget av aluminium var lavest ved benyttelse av silikat som avgiftningsreagens, men at silikat bidrar i svært liten grad til økt ionestyrke. Ved benyttelse av litt sjøvann (<0,5 ‰) reduseres konsentrasjonen av gjellereaktivt jern tydelig og fisken får en bedre fysiologisk status. Samtidig økes ionestyrken til en mer robust vannkvalitet som gjør at fisken takler stress bedre. Silikatdosering gav også redusert konsentrasjon av gjellereaktivt jern, men en kombinasjon av silikatdosering og 0.5 ‰ sjøvann ga totalt sett den beste vannbehandlingen for å redusere gjellepåslaget av begge metallene”
Protokoll for bestemmelse av Fe tilstandsformer i vann
I vann foreligger Fe på ulike tilstandsformer, der toverdig jern (FeII) er den stabile formen i anoksiske vannkvaliteter, mens treverdig jern (FeIII) dominerer i oksygenrike vannkvaliteter. Tidligere nasjonale og internasjonale studier om giftighet av Fe for akvatiske organismer har imidlertid kun omfattet dokumentasjon av totalt Fe og informasjon om fordeling og konsentrasjon av ulike Fe-tilstandsformer har vært etterlengtet kunnskap. For å identifisere ulike tilstandsformer av Fe er det i dette prosjektet utarbeidet en protokoll for fraksjonering av vann. Denne protokollen er benyttet i de fleste undersøkelser og forsøk som er gjennomført.
Kvalitetssikring
Prosjektet har vært finansiert gjennom Norges forskningsråd med delfinansiering fra FHF. Førstnevnte har hatt ansvaret for å kvalitetssikre prosjektet faglig og administrativt. Prosjektet har egen nettside hos Forskningsrådet med supplerende informasjon og publikasjoner.
I vann foreligger Fe på ulike tilstandsformer, der toverdig jern (FeII) er den stabile formen i anoksiske vannkvaliteter, mens treverdig jern (FeIII) dominerer i oksygenrike vannkvaliteter. Tidligere nasjonale og internasjonale studier om giftighet av Fe for akvatiske organismer har imidlertid kun omfattet dokumentasjon av totalt Fe og informasjon om fordeling og konsentrasjon av ulike Fe-tilstandsformer har vært etterlengtet kunnskap. For å identifisere ulike tilstandsformer av Fe er det i dette prosjektet utarbeidet en protokoll for fraksjonering av vann. Denne protokollen er benyttet i de fleste undersøkelser og forsøk som er gjennomført.
Kvalitetssikring
Prosjektet har vært finansiert gjennom Norges forskningsråd med delfinansiering fra FHF. Førstnevnte har hatt ansvaret for å kvalitetssikre prosjektet faglig og administrativt. Prosjektet har egen nettside hos Forskningsrådet med supplerende informasjon og publikasjoner.
Vannkvalitetsundersøkelsene i norske settefiskanlegg (VK-1999-2006) og en rekke henvendelser fra norske settefiskanlegg til NIVA har vist at Fe (jern)-toksisitet i driftsvann er betydelig. Dette har medført store tap av fisk i settefisknæringen.
Ulike kilder kan bidra til forhøyet nivå av Fe i driftsvann ved settefiskanlegg: jernholdig grunnvann eller humøst overflatevann som råvann, samt fôr-rester og blod/ekskrementer fra fisk. Fe kan foreligge i ulike fysisk-kjemiske tilstandsformer, fra enkle ioner til komplekser, kolloider og partikler. Endres pH, ionestyrke eller redox forholdet oppstår ustabile driftsvanns-blandsoner hvor giftige Fe-specier kan dannes. Ikke-toksiske Fe-specier kan transformeres til toksiske Fe-specier pga ulike driftsformer (lufting, O2-tilsetning, sjøvannstilsetning, bruk av UV/ozon). VK databasen 1999-2004 viser at Fe-toksisitet er et større problem for settefisknæringen i Norge enn tidligere antatt, med store økonomiske tap for næringen. Dataene viser periodevis høye Fe-nivåer både i driftsvann og på fiskegjeller, særlig ved anlegg med grunnvann og humøst overflatevann som råvann. Selv om oker-utfelling på gjeller og dødelighet er kjent fenomen, er kunnskapsbehovet knyttet til Fe-kilder og toksiske Fe-specier i ustabile driftsvanns-blandsoner i settefiskanlegg meget stort. Prosjektet skal gi grunnleggende kunnskap om prosesser og mekanismer som er årsak til Fe toksisitet i norske settefiskanlegg.
Ulike kilder kan bidra til forhøyet nivå av Fe i driftsvann ved settefiskanlegg: jernholdig grunnvann eller humøst overflatevann som råvann, samt fôr-rester og blod/ekskrementer fra fisk. Fe kan foreligge i ulike fysisk-kjemiske tilstandsformer, fra enkle ioner til komplekser, kolloider og partikler. Endres pH, ionestyrke eller redox forholdet oppstår ustabile driftsvanns-blandsoner hvor giftige Fe-specier kan dannes. Ikke-toksiske Fe-specier kan transformeres til toksiske Fe-specier pga ulike driftsformer (lufting, O2-tilsetning, sjøvannstilsetning, bruk av UV/ozon). VK databasen 1999-2004 viser at Fe-toksisitet er et større problem for settefisknæringen i Norge enn tidligere antatt, med store økonomiske tap for næringen. Dataene viser periodevis høye Fe-nivåer både i driftsvann og på fiskegjeller, særlig ved anlegg med grunnvann og humøst overflatevann som råvann. Selv om oker-utfelling på gjeller og dødelighet er kjent fenomen, er kunnskapsbehovet knyttet til Fe-kilder og toksiske Fe-specier i ustabile driftsvanns-blandsoner i settefiskanlegg meget stort. Prosjektet skal gi grunnleggende kunnskap om prosesser og mekanismer som er årsak til Fe toksisitet i norske settefiskanlegg.
1. Å identifisere kilder og prosesser som bidrar til toksiske tilstandsformer av jern (Fe) i ustabile driftsvanns-blandsoner.
2. Å karakterisere avgiftningsmekanismer, spesielt knyttet til bruk av silikat-lut (natrium-silikat) som avgiftningsagens for å øke overlevelse av produsert laksefisk i problemanlegg.
2. Å karakterisere avgiftningsmekanismer, spesielt knyttet til bruk av silikat-lut (natrium-silikat) som avgiftningsagens for å øke overlevelse av produsert laksefisk i problemanlegg.
Delmål
• Kilder: Å identifisere kilder (råvann, sjøvann, fôr etc.) og tilstandsformer av Fe som bidrar til toksisk driftsvann ved utvalgte settefiskanlegg/klekkeri samt nøkkelvariable som påvirker tilførslen av Fe.
• Prosesser: Å identifisere transformasjonsprosesser og kinetikk som gir opphav til biotilgjengelige, transiente og toksiske gjellereaktive tilstandsformer av Fe i ustabile driftsvanns-blandsoner red/oks-prosesser pga O2, mobiliseringsprosesser pga sjøvanns-tilsetning, bindingsbrudd pga bruk av UV/ozon. Identifisere Fe-gjelle interaksjoner som bidrar til oksidativt stress vha avansert teknologi (NMR, ESEM, Synkrotronstrålings mikroteknikker).
• Interaksjoner: Å identifisere Fe-Si (silikat) interaksjoner som avgifter toksiske former av Fe.
• Modell: Å utvikle Fe-modell for ustabile driftvanns-blandsoner på basis av eksperimentelle resultater. Optimalisere Fe-Si modellen som basis for bruk av natrium-silikat som avgiftingsagens i norske settefiskanlegg.
Prosjektet skal gi grunnleggende kunnskap om prosesser og mekanismer som er årsak til Fe-toksisitet i norske settefiskanlegg. Dette er et større problem for settefisknæringen i Norge enn tidligere antatt, med store økonomiske tap for næringen.
Kilder som bidrar til toksiske Fe-specier i driftsvann ved 2 settefiskanlegg med ulike råvannskilder og driftsformer skal identifiseres. Ved hjelp av kontrollerte blandsoneforsøk skal transformasjonsprosesser og kinetikk som gir opphav til transiente, toksiske gjellereaktive Fe-specier i ustabile driftsvanns-blandsoner klarlegges (red/oks, mobilisering, bindingsbrudd pga. UV/ozon). Fe-gjelle interaksjoner som bidrar til oksidativt stress skal karakteriseres ved hjelp av avansert teknologi (NMR, ESEM, Synkrotron-teknikker). Avgiftingsmekanismer, spesielt Fe-Si (silikat) interaksjoner, står sentralt. En Fe-modell for ustabile driftvanns-blandsoner skal utvikles på basis av eksperimentelle resultater, og optimaliseres for Fe-Si som basis for bruk av silikat-lut som avgiftingsagens i norske settefiskanlegg.
Prosjektorganisering
Prosjektet er et samarbeid mellom forskere fra Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) (Hans-Christian Teien (post doc. i prosjektet), Brit Salbu, Bjørn Olav Rosseland, Lene Sørlie Heier, Anders Kiessling) og Norsk Institutt for Vannforskning (NIVA) (Åse Åtland, Torstein Kristensen, Henning Urke) og settefiskanleggene: Marine Harvest Norway AS Settefisk Salsbruket og Stjørdalsvassdragets klekkeri BA, hvor jerns (Fe) tilstandsformer i ulike råvannskilder (grunnvann, elvevann og myravrenning) bidrar til toksisk driftsvann på anleggene.
Prosjektet har vært direkte koblet mot et Forskningsrådets brukerstyrte innovasjonsprosjekt “Jerntokisitet i norske settefiskanlegg – oppskalering og utprøving av vannbehandling med silikat og/eller sjøvann” Å. Åtland NIVA) og andre Forskningsrådsprosjekter: Prosjektnr. 165329/S40 (H. Toften, Fiskeriforskning A/S) hvor Fe-problemer i settefiskanlegg var direkte koplet mot forekomst av vintersår og prosjektnr. 159909/S40 (Å. Åtland, NIVA), hvor eksponering av Fe var koplet til effekter på ulike stadier av laksefisk, samt Forskningsrådsprosjketet “Moderne settefiskproduksjon av laks – normal utvikling og velferd i intensive oppdrettsystemer (“ModSmo”)”, prosjektnr 172514/S40.
Prosjektorganisering
Prosjektet er et samarbeid mellom forskere fra Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) (Hans-Christian Teien (post doc. i prosjektet), Brit Salbu, Bjørn Olav Rosseland, Lene Sørlie Heier, Anders Kiessling) og Norsk Institutt for Vannforskning (NIVA) (Åse Åtland, Torstein Kristensen, Henning Urke) og settefiskanleggene: Marine Harvest Norway AS Settefisk Salsbruket og Stjørdalsvassdragets klekkeri BA, hvor jerns (Fe) tilstandsformer i ulike råvannskilder (grunnvann, elvevann og myravrenning) bidrar til toksisk driftsvann på anleggene.
Prosjektet har vært direkte koblet mot et Forskningsrådets brukerstyrte innovasjonsprosjekt “Jerntokisitet i norske settefiskanlegg – oppskalering og utprøving av vannbehandling med silikat og/eller sjøvann” Å. Åtland NIVA) og andre Forskningsrådsprosjekter: Prosjektnr. 165329/S40 (H. Toften, Fiskeriforskning A/S) hvor Fe-problemer i settefiskanlegg var direkte koplet mot forekomst av vintersår og prosjektnr. 159909/S40 (Å. Åtland, NIVA), hvor eksponering av Fe var koplet til effekter på ulike stadier av laksefisk, samt Forskningsrådsprosjketet “Moderne settefiskproduksjon av laks – normal utvikling og velferd i intensive oppdrettsystemer (“ModSmo”)”, prosjektnr 172514/S40.