Nå vet vi mer om H₂S i landbaserte anlegg!

Denne artikkelen er skrevet av: Kari Attramadal, Nofitech/NTNU, Åse Åtland, NIVA, Simen Langeteig, Lerøy og Rolf Erik Olsen, NTNU og var først på trykk hos kyst.no.

H₂S er en svært giftig gass som produseres av bakterier som bryter ned slam som får ligge i fred og råtne. Det skal dessverre ganske lite slam til for å produsere mengder med H₂S som er giftig for fisken. For å kunne produsere H₂S trenger bakteriene sulfat. Sjøvann inneholder ca. 1000 ganger mer sulfat enn ferskvann, og dette gjør anlegg med sjøvannstilsetning langt mer utsatt for H₂S-problemer.

Det er flere fordeler med å ha oppdrett av stor-smolt på land, og det har vært en rask økning i antallet store postsmoltanlegg i Norge. Sjøvann eller brakkvann gir bedre vekst hos postsmolt sammenlignet med ferskvann, men mange oppdrettere frykter H₂S og velger derfor å bruke ferskvann i anleggene. For å redusere risikoen for akutt fiskedød og for at flere trygt skal kunne utnytte potensialet for vekst av postsmolt i landbaserte anlegg med sjøvann er det veldig viktig å ha kunnskap om hvordan man kan sikre seg mot H₂S.

Målte bakgrunnsnivåer av H₂S

Simen Langeteig leverte i juni masteroppgave i MSc Ocean Resources ved Institutt for biologi ved NTNU med tittel: «Bakgrunnsnivåer av hydrogensulfid i RAS, produksjon av hydrogensulfid fra fiskeslam ved ulike saliniteter, og effekten av å tilsette nitrat». Sammen med veilederne Rolf Erik Olsen fra NTNU, Kari Attramadal fra NTNU og Nofitech, Åse Åtland fra NIVA og Carlos L. Gordo fra DTU Aqua har han både målt bakgrunnsnivåer av H₂S i kommersielle RAS, undersøkt beskyttelseseffekten mot H₂S ved å tilsette nitrat og gjennomført en spørreundersøkelse om H₂S-hendelser og tiltak.

H₂S kan være utfordrende å måle i de nivåene som er giftige for fisk. I arbeidet med denne oppgaven har en brukt såkalte passive prøvetakere (Teasdale, Hayward, & Davison, 1999). En slik passiv prøvetaker, modifisert for bruk i vann av NIVA, består av to lag med tynne gel filmer. Vannet diffunderer gjennom, og H₂S reagerer med sølvjodid (Agl). Dette danner disølv sulfid (Ag₂S) som gir en svart farge. Avhengig av konsentrasjonen av H₂S tilstede, vil DGT måleren gi en gradient av gråfarge som kan analyseres og H₂S konsentrasjon for aktuelle eksponeringsperioden kan regnes ut. Slike målere ble plassert på ulike prøvepunkter i fem ulike RAS anlegg.

Lokale variasjoner

Et viktig funn i oppgaven er at det ble registrert produksjon av H₂S i alle de fem kommersielle RAS-anleggene som ble målt, selv om ingen av anleggene så noe tegn til problemer i produksjonen. De høyeste nivåene av H₂S ble registrert i bunnen av fiskekarene. Dette tyder på at man under normal god drift har en bakgrunnsproduksjon av H₂S fra områder med biofilm og eventuelle mindre slamansamlinger. Det ble målt H₂S-mengder fra 1 til 28 μg/L som total oppsamlet mengde i passivmålerne over 7 dager i anleggene, og det så ut til å være lokale variasjoner i systemene. Bakgrunnsnivåene av H₂S så også ut til å øke med økt tid, fôring, salinitet og biomasse.

Labforsøkene viste at det produseres kritiske mengder H₂S fra stagnant fiskeslam etter kun få dager, både ved lav og høy salinitet. Det var imidlertid stor forskjell i H₂S-konsentrasjonen som ble produsert i sjøvann og ferskvann (0,80 mg H₂S/g slam i ferskvann og 20,5 mg H₂S/g slam i sjøvann ved høyeste konsentrasjon).

Nitrat kan avgifte H₂S, og det anbefales å holde nivået av nitrat oppe for å beskytte seg mot høy produksjon av H₂S. Dette er særlig viktig i slutten av en produksjonssyklus, da biofilm og slamansamlinger har hatt tid til å bygge seg opp og belastningen på anlegget er høy. I labforsøkene hadde tilsetning av nitrat på 40 mg/L (NO3--N) en positiv effekt ved å redusere H₂S-konsentrasjonen med 35-40% av opprinnelig konsentrasjon etter 10 minutter. Nitrat ser dermed ut til å kunne være et viktig verktøy mot H₂S.

Oppmerksom på farene

Ifølge spørreundersøkelsen som ble gjennomført i masteroppgaven så oppdretterne ved 18 RAS-anlegg ut til å være oppmerksomme på farene knyttet til H₂S. Svarene fra spørreundersøkelsen bekreftet at RAS-anlegg bør være spesielt oppmerksomme på partikkelfjerning, sedimentering, vask og gode driftsrutiner for å minimere risikoen for H₂S.

Spørreundersøkelsen viste også at anlegg med høye (70 mg/L) og moderate (17 mg/L) nivåer av nitrat-N har hatt kritiske hendelser med H₂S, noe som kan tyde på at gassen kan oppstå lokalt fra ansamlinger av slam, selvom det er en optimal vannkvalitet i systemet. Det betyr at godt design på RAS-anlegg vil være avgjørende for å unngå dødsoner i anlegget.

Figur: Fordeling av RAS-anlegg som oppga i spørreundersøkelsen at de hadde opplevd H₂S-hendelser, med oversikt over hvilken dødelighet som oppstod, samt hvilken salinitet og nitratkonsentrasjon det var i systemet ved hendelsen (Simen Langeteig, 2019).

Arbeidet for å finne ut mer og sikre anleggene bedre mot H₂S fortsetter. Et NIVA-ledet innovasjonsprosjekt ble nylig finansiert av Norges Forskningsråd, og her skal en ved Hardingsmolt teste bruk av membranfiltreringsteknologi fra ENWA PMI for å fjerne sulfat fra sjøvannet.

Etter avsluttet mastergrad går Simen nå videre i jobb som driftsbiolog i Lerøy Sjøtroll.